mappa concettuale sui virus

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I virus sono agenti infettivi acellulari costituiti da acido nucleico racchiuso in un capside proteico, talvolta avvolto da un envelope lipidico. Non possiedono metabolismo proprio e si replicano solo all'interno di cellule ospiti, sfruttandone i meccanismi biochimici. Possono infettare animali, piante, funghi e persino batteri, come i batteriofagi. Lo studio dei virus riguarda la loro struttura, le fasi del ciclo litico e lisogenico, le vie di trasmissione e le difese immunitarie, incluse la risposta immunitaria e i vaccini.

Virus e batteri: differenze fondamentali
Virus e batteri vengono spesso confusi, ma le differenze sono sostanziali. I batteri sono organismi procarioti cellulari: possiedono ribosomi propri, metabolismo autonomo, un genoma di DNA circolare e possono riprodursi indipendentemente in ambienti adatti. I virus, invece, non hanno metabolismo né ribosomi e non si dividono per scissione: per replicarsi devono entrare in una cellula ospite e dirottare i suoi sistemi di sintesi. I batteri sono sensibili agli antibiotici, che agiscono su strutture cellulari specifiche come la parete o i ribosomi; gli antibiotici sono invece inefficaci contro i virus, per i quali si usano antivirali mirati. Alcuni virus, i batteriofagi, infettano proprio i batteri.

Il ciclo litico e il ciclo lisogenico
Nei batteriofagi si distinguono due strategie riproduttive. Nel ciclo litico il fago si attacca alla parete batterica, inietta il proprio DNA e dirotta la cellula, che produce nuove particelle virali fino a liscearsi e liberare i progeni. Nel ciclo lisogenico il DNA virale si integra nel cromosoma batterico formando il profago: la cellula ospite continua a dividersi e replica il DNA virale insieme al proprio, senza produrre nuovi virioni. In condizioni di stress, come radiazioni o sostanze chimiche, il profago può eccidersi e avviare il ciclo litico. Questo meccanismo spiega anche la lisogenia, cioè il trasferimento di geni tra batteri tramite fagi.

La classificazione di Baltimore
Il sistema di Baltimore, proposto dal biologo David Baltimore nel 1971, classifica i virus in sette gruppi in base al tipo di acido nucleico e al modo in cui viene trascritto in mRNA. I gruppi comprendono virus a DNA a doppio filamento, a DNA a singolo filamento, a RNA a doppio filamento, a RNA positivo, a RNA negativo, retrovirus con RNA e trascrittasi inversa, e virus a DNA con intermedio a RNA come gli epatovirus. Questa classificazione è utile perché il tipo di genoma determina gli enzimi necessari alla replicazione, come la RNA polimerasi RNA-dipendente o la trascrittasi inversa, e quindi i bersagli possibili per i farmaci antivirali.

Vaccini e risposta immunitaria
I vaccini preparano il sistema immunitario a riconoscere un virus senza causare la malattia. I vaccini attenuati contengono virus indeboliti capaci di replicarsi in modo limitato, gli inattivati virus resi non replicativi, mentre le formulazioni a subunità o a mRNA presentano al sistema immunitario solo una proteina virale, come la proteina spike del SARS-CoV-2. In seguito il sistema immunitario produce anticorpi e cellule della memoria che consentono una risposta rapida in caso di incontro reale con il patogeno. L'efficacia dei vaccini varia a seconda del virus e della capacità di quest'ultimo di mutare, come avviene per l'influenzavirus.