Curs 1 - Structura si modul de replicare a virusurilor

Virusurile nu sunt numai agenti etiologici ai unor boli infectioase, ci si instrumente extraordinar de versatile pentru terapia unor boli din cele mai diverse. Exista virusuri care sunt folosite ca vectori (vehicule de transport) pentru o serie de gene, gene care pot fi ilustrate in tesuturi din ce in ce mai diverse si care pot fi baza unei terapii moderne (terapia genica sau a medicinei personalizate).Prof. Stefan S. Nicolau - prima catedra din lume dedicata studiului virusurilor

Virusurile au fost cunoscute foarte tarziu, deoarece talia lor este extraordiar de mica, se masoara in nm = 10 -9 m (bacteriile se masoara in microni).Virusurile sunt ultrafiltrante adica trec prin filtrele obisnuite folosite pentru purificarea bacteriilor si de multe ori in bolile infectioase s-a cautat un agent etiologic care se credea ca este asemanator bacteriilor, insa s-a pierdut acest agent datorita ultrafiltrabilitatii.Primele virusuri au fost descoperite foarte tarziu (1892) s-a descris un fluid infectios viu care ar putea sa dea o boala infectioasa la plante virusul mozaicului tutunului (frunzele patate au fost luate, mojarate si apoi filtrate, rezultand un lichid care se presupunea a fi steril; acesta a fost pus pe plante sanatoase si la nivelul lor s-au dezvoltat rapid aceleasi tip leziuni astfel s-a constatat ca exista un agent ultrafiltrant extraordinar de mic care trece prin filtrele bacteriene obisnuite si care este contagios, se transmite);Al doilea virus descoperit - un virus animal virusul febrei aftoase (boala care se manifesta prin aparitia unor ulceratii nu numai la nivelul mucoasei gingivale, ci pe intreg tubul digestiv si care afecteaza major productia de carne si derivate de carne)Virusurile se vad numai la microscopul electronic (1931).

Virusul poliomieliticIn 1909 - primul virus care afecteaza omul - virusul poliomielitic care determina o boala extraordinar de severa: paralizia infantila/poliomielita - determina afectiuni severe in special in copilarie, afectiuni care provoaca sechele neuromotorii si handicap motor permanent necesitand protezare si o serie de interventii chirurgicale foarte dificile (spre exemplu, atrofie musculara severa la nivelul mb inferior picior ecvin picior mai scurt decat celalalt, cu pozitie vicioasa, cu mers schiopatat si cu musculatura perfect atrofiata sechela determinata de afectarea neuronilor motori periferici din coarnele anterioare ale maduvei spinarii).Boala este o viroza cu transmitere digestiva.Virusul exista in ape curgatoare, este foarte stabil in mediul extern, rezista la variatii foarte mari de temperatura si poate contamina apa potabila sau poate contamina fructele si legumele, fiind ingerat si adus in organismul uman. Se replica major la nivelul instinului subtire si se elimina prin materiile fecale.In 1:100 de cazuri infectia cu virusul poliomielitic se cantoneaza la nivelul maduvei spinarii numai unul din 100 de cazuri este de natura paralitica, dar nr de cazuri este unul foarte mare de ordinul zecilor de miloane la nivel global.In momentul in care virusul ajunge la nivelul maduvei spinarii incepe sa afecteze neuronii motori din coarnele anterioare ale maduvei, determinand criza neuronala - aparitia unui infiltrat inflamator si aparitia unor fenomene specifice de tip neuronofagie - macrofagele din jur incep sa omoare neuronii infectati leziuni permanente sub forma unor paralizii flasce acute cu degenerescenta nervoasa si musculara.Poliomielita poate fi localizata strict la nivelul maduvei spinarii (poliospinala) cu astfel de leziuni permanente sau se poate cantona la nivelul bulbului rahidian si poate genera o forma de poliomielita bulbara cu insuficienta respiratorie progresiva care necesita protezarea respiratorie permanenta.

Structura virusurilorOrice virus este alcatuit obligatoriu dintr-un acid nucleic = genomul viral, de tip ARN sau ADN, niciodata ambele molecule in acelasi virus 2 mari categorii de virusuri :1.virusuri cu genom ARN = ribovirusuri de obicei genomul lor este simplu spiralat (ARNss)2.virusuri cu genon ADN = dezoxiribovirusuri de obicei genomul lor este dublu spiralat (ADNds)Dpdv al compozitiei, AN virali sunt identici cu AN celulari. Exista aceleasi caramizi = nucleotide, aceleasi baze azotate care intra in compozitia nucleotidelor; singura diferenta vine din inexistenta in interiorul virusurilor a INTRONILOR (portiune non-codate) pentru cafiecare portiune din acidul nucleic viral trebuie tradusa intr-o proteina. Acizii nucleici virali sunt prea mici ca sa-si poata permite sa aiba portiuni non-codate, deci nu exista introni pe suprafata genomului viral.Este foarte greu sa interferi un acid nucleic viral fara sa afectezi si un acid nucleic celular medicamentele antivirale trebuie sa gaseasca niste brese in modul de multiplicare al virusurilor care sa permita interferarea virusului si fara sa afecteze prea mult celula.In afara genomului, exista o serie de invelisuri proteice; multe virusuri au un singur invelis proteic obligatoriu care poarta numele de CAPSIDA de natura proteica si este in intregime codificata de acidul nucleic viral. Proteinele care intra in alcatuirea capsidei sunt traduse in interiorul unei celule-gazda pe matrita acidului nucleic viral.Alte virusuri mai au si invelisuri pericapsidare, unele foarte complexe au si un invelis care se numeste ANVELOPA si care seamana cu o membrana celulara. Anvelopa este un bistrat lipidic la suprafata caruia exista o serie de proiectii glicoproteice (per total, structura glicolipidoproteica). Virusurile anvelopate, mai complexe si de dimensiuni mai mari, sunt mai putin stabile decat virusurile neanvelopate, pentru ca invelisul extern este mult mai susceptibil la actiunea unor solventi (detergent),variatii de temperatura. Virusurile neanvelopate nu au decat un invelis proteic care alcatuieste un fel de carcasa solida, foarte greu de atacat de conditiile mediului extern.

Virusul este o particula virala elementara = VIRION.In fiecare virion definim cateva lucruri: tipul de acid nucleic (ADN sau ARN ) + o serie de alte informatii daca sunt anvelopate sau nu cum este organizata capsida: prin asamblarea unor structuri identice CAPSOMERE = proteine individuale codificate de genomul viral si care se unesc dupa o anumita simetrie. Multe virusuri simple, in special virusurile filiforme care seamana cu virusurile plantelor au simetrie helicoidala capsomerele se asambleaza precum petalele unei flori in jurul helixului aciului nucleic viral, formand un tunel (por) central de care se agata acidul nucleic viral. Este caracteristica virusurilor mai simple, mai putin evoluate.A doua forma de organizare e capsidei este prin asamblarea capsomerelor dupa o simetrie icosaedrica (20 fete-triunghi echilateral), majoritar intlanita la virusurile animale. Acest mod de asamblare a capsomerelor permite crearea unui volum maxim in interior pentru o suprafata minina de acoperire. AN nu depasseste niciodata 10 kb si codifica toate proteinele virale. In aceste structuri = VIRIONI (particula elementara) virusurile supravietuiesc in mediul extracelular, insa marea majoritate a vietii virusurilor se petrece in interiorul unei celule, asta pentru ca virusurile sunt paraziti strict intracelulari si nu pot sa supravietuiasca decat in interiorul unei celule vii, deoarece virusurile nu au ribozomi deci nu au mecanisme de sinteza proteica si nu au mitocondrii deci nu au surse proprii de energie.

Singurul scop al virusurilor este sa se multiplice si sa supravietuiasca; pentru asta trebuie sa se raspandeasca si sa infecteze in permanenta cate o gazda care sa le asigure ribozomii si mitocondriile. Ceea ce se intampla cu gazda respectiva nu are nicio importanta pentru virus, pentru un virus este perfect egal daca in urma trecerii sale pe acolo gazda isi revine complet (deci face o infectie usoara) sau gazda decedeaza (deci face o infectie grava).Singurul obiectiv al virusurilor este sa se multiplice si sa supravietuiasca si pentru asta au neaparat nevoie de o celula vie, asa incat forma in care sa gasim virusurile cel mai frecvent o sa fie in interiorul unei celule vii si pentru asta trebuie ca un virus:1. sa patrunda in celula respectiva, 2. sa foloseasca mecanismele celulei pentru propria reproducere si 3. sa se elibereze din celula respectiva, gasind alte gazde disponibile

Prin urmare, pentru orice virus trebuie sa cunoastem ceea ce se cheama ciclul replicativ viral modul in care virusul se replica in interiorul unei celule vii, si atunci o sa avem de-a face:1. cu un virion initial care se cheama virion parental (parinte) - patrunde intr-o celula vie pe care o deturneaza de la metabolismul ei normal, acaparandu-i toate mecanismele pentru propria multiplicare si prin care se elibereaza ulterior producand o serie de virioni care se numesc 2. virioni progeni (copii) ceea ce rezulta in urma multiplicarii virusului in celula gazda.

O celula gazda e o celula in care virusul poate sa patrunda adica o celula susceptibila la infectie; nu orice celula vie poate sa fie infectata cu orice tip de virus. Trebuie ca aceasta celula sa permita patrunderea virusului, iar acest lucru se realizeaza prin existenta unor receptori specifici pe membrana celulei = sunt structuri fiziologice existente pe membrana celulei pe care virusul adaptat in cursul anilor le poate folosi drept porti de intrare.Receptorii virusurilor sunt neuromediatori, sunt molecule importante in raspunsul imun, sunt tot felul de componente structurale ale tesuturilor. In momentul in care o celula este infectata (cand un virus intra in celula) acesti receptori sunt blocati, sunt luati de la rolul lor natural si celula respectiva este perturbata de la functia ei fiziologica .

De ex, in cursul unor infectii virale anumite medicamente pe care le iau bolnavii cronici nu mai sunt la fel de active pentru ca folosesc aceiasi receptori care acum sunt folositi de virusuri si dozele de medicamente trebuie ajustate corespunzator in cursul infectiei virale, apoi readuse la nivelul normal dupa ce aceasta infectie virala se vindeca.

Exemple de receptori: virusul rabic care determina turbarea: receptorul pentru Ach pe care il gaseste la nivelul jonctiunii neuromusculare (virusul se transmite prin muscatura unui animal infectat, el trebuie sa se replice initial intr-un tesut muscular, dar are afinitate maxima pentru celulele nervoase si atunci foloseste acest receptor pentru Ach ca sa ajunga la tesutul care este mai prielnic)

virusul HIV: determinantul antigenic CD4 defineste fenotipul LT Helper participa la recunoasterea Ag virale facand legatura cu MHC II in mod normal cand intra un agent strain in organism, de ex virsul HIV, este preluat de niste fagocite (macrofag) care trebuie mai departe sa il duca sa il prezinte celulelor sistemului imun; in cazul asta insa prezentarea se face tocmai prin intermediul acestui receptor CD4 care ii permite virusului sa infecteze niste celule altfel inaccesibile - LTH care sunt principalele celule in care acest virus se multiplica, deci intotdeauna virusul isi ia niste porti de intrare foarte accesibile si le foloseste pentru a patrunde in interiorul unei celule susceptibile.

In concluzie, celula susceptibila la infectia virala este celula care are receptori specifici pe suprafata, celulele care nu au acesti receptori pe suprafata sunt rezistente in mod natural la infectia virala. Daca putem sa luam un receptor de pe suprafata celulei fara sa alteram prea mult functia normala a celulei respective = terapie excelenta, virusul nu mai are cum sa patrunda in interiorul acelei celule.

Mai departe, celula trebuie sa fie permisiva, adica echipamentul ei enzimatic care exista in interior, tipul de polimeraze active acolo trebuie sa permita multiplicarea virusului.

Pentru ca un ciclu replicativ viral sa decurga corespunzator trebuie sa avem o celula susceptibila si permisiva pentru infectia virala; daca avem doar o celula susceptibila care nu permite mai departe replicarea virusului o sa facem ceea ce se cheama infectie abortiva, adica virusul intra in celula dar nu reuseste sa se inmulteasca corespunzator simptomatologie minora sau absenta complet, dar o sa avem semnele trecerii prin boala datorita prezentei unor Ac specifici antivirali care sunt indreptati numai impotriva acestor prime virusuri care au infectat, nu si impotriva progeniturilor rezultate in urma multiplicarii virale.

CICLUL REPLICATIV VIRAL

In vitro, ciclul replicativ viral se imparte in 3 etape mari succesive (fiecare cu cate 3 subetape), care se intrica in vivo, nefiind exact delimitate:

1. Faza de Eclipsa virusul se ataseaza de receptorii celulari si patrunde in interiorul celulei; in acesta etapa avem aceeasi cantitate de virus ca la inceput, nu se produce practic nicio crestere a cantitatii de virus; virusul este ocupat numai sa treaca din exteriorul in interiorul celulei ceea ce duce la o pierdere temporara a infectivitatii sale care da numele fazei; virusul e eclipsat, infectivitatea lui nu se exprima bine in faza asta, se afla atat in afara, cat si in interiorul celulei (FAZA DE STATIONARE);

2. Faza de crestere logaritmica- foarte importanta; invelisurile proteice au fost indepartate singura portiune care conteaza este acidul nucleic viral. Acest acid nucleic viral serveste ca matrita pentru sinteza in interiorul celulei gazda, folosind mecanismele acesteia si formandu-si copii identice (AN viral nou) si invelisuri proteice noi, deci niste componente care se preformeaza in interiorul unei celule si din care vor rezulta virioni completi la sfarsit (virioni progeni, formati pe matrita virionului parental); acesti virioni completi urmeaza sa fie fabricati in cea de a treia etapa a ciclului replicativ viral (FAZA DE MULTIPLICARE - in care s-au sintetizat multe componente separate pe matrita furnizata de acidul nucleic initial)

3. Faza de platou FAZA STATIONARA in care nu mai creste concentratia componentelor virale, dar ele se unesc formand virionii care trebuie eliberati din celula infectata.

Pentru fiecare din aceste trei etape exista cateva particularitati.

1. ECLIPSAIn eclipsa sunt 3 faze importante:

a. ADSORBTIA Este un fenomen pasiv, virusul nu are organe de locomotie, prin urmare nu se misca, nu e dirijat inspre o anumita celula; pur si simplu a patruns intr-un organism si prin difuziune pasiva (prin miscare browniana) se loveste de tot felul de celule pana cand gaseste una care are receptori proces nefavorabil pentru virus pt ca permite mecanismelor de aparare ale gazdei sa se mobilizeze si sa inlature ceea ce nu reuseste sa ajunga la celula-tinta in timp real. In momentul in care s-a gasit o celula susceptibila, atunci are loc atasarea virusului la receptori si aceasta atasare se face in mod diferit pentru virusrile anvelopate si cele neanvelopate. Pentru virusurile anvelopate exista niste proiectii de natura proteica sau glicoproteica care au niste epitopi (niste situsuri antigenice, niste portiuni mici) care se leaga la receptori; e foarte important ca aceste portiuni sa fie inalt conservate si sa nu se schimbe niciodata pentru ca virusul (indiferent de modificarile pe care le sufera in cursul replicarii) sa recunoasca intotdeauna aceleasi celule.Virusurile neanvelopate nu au aceste proiectii de suprafata, au doar cochilia capsida si la locul de unire al capsomerelor se formeaza de obicei niste depresiuni extraordinar de mici ca dimensiune = canioane; in aceste canioane se gasesc epitopii care recunosc receptorii celulari asta conditioneaza un anumit tip de receptori celulari si un anumit tip de celula (care va fi) infectata si anume acele celule care poseda niste receptori lungi filiformi si care sunt de obicei molecule de adeziune intercelulara;de aceea, celulele infectate sunt de cele mai multe ori celule epiteliale, celule din tesuturi de sustinere si mai putin celule inalt specializate pentru ca numai primele mentionate au tipuri de receptori necesari pentru cuplarea la virusurile neanvelopate.

Exista 2 modele de cuplare: unul este un model la distanta (model in punte) pt ca exista aceste proiectii de la nivelul anvelopei virale care se leaga de alte proiectii de pe membrana celulara receptori si exista modelul creasta-canion celula are o creasta (prelungire; receptorul) care patrunde intr-o depresiune (canion) existenta pe capsida virusurilor neanvelopate.

Anticorpii blocheaza usor virusurile anvelopate, atasandu-se de glicoproteinele de suprafata, dar blocheaza mai greu pe cei neanvelopati, nereusind sa blocheze complet, ceea ce poate sa duca la atasarea de receptorii celulari chiar daca se formeaza complexe Ac-Ag virale ale unor virusuri neanvelopate.In momentul adsorbtiei, se produc modificari conformationale ale proteinelor virale care expun noi domenii susceptibile de a cupla alti determinati de pe membrana celulei numiti coreceptori, cu modularea tropismului viral. Sunt cunoscuti receptorii pentru cca 90 specii de virusuri: structuri asemanatoare proteinelor din superfamilia Ig, proteine de semnalizare, etc. O importanta aparte are folosirea drept receptori a unor molecule care caracterizeaza celulele imunocompetente. Acesti determinati de citodiferentiere numiti CD caracterizeaza elementele figurate ale sangelui, normale sau patologice, in stare de repaus sau de activitate.

b. INTERNALIZAREAInternalizarea este conditionata de modul de adsorbtie.

Pentru un virus anvelopat, dupa ce proiectia anvelopei s-a legat la receptor, au loc o serie de modificari conformationale in structura virusului.De ex: o proiectie globulara se transforma intr-o proiectie piriforma, se produc niste modificari la nivelul suprafetei virusului; virionul arata cu totul altfel, a inceput sa se destabilizeze, sa se schimbe si asta permite expunerea unor structuri care erau situate anterior undeva in interiorul invelisurilor virale; se expune o structura care initial era cuprinsa in interiorul glicoproteinei de suprafata si care joaca rolul unui factor de fuziune adica este acela care va amesteca lipidele din anvelopa virusului cu cele din membrana celulara si va crea un corp de fuziune prin care acidul nucleic viral va patrunde in interiorul celulei, in timp ce invelisurile raman la suprafata.Singurul care conteaza pentru reproducerea virusului este acidul nucleic viral = purtatorul infectivitatii virale. Invelisurile proteice sunt purtatoarele antigenicitatii, ele nu au nici un fel de importanta pentu reproducerea virusului, deci factorii de fuziune permit intrarea virusului in celule.

Toate aceste etape ale ciclului replicativ viral sunt tinte ale medicamentelor antivirale. Daca stim ca un virus are un factor de fuziune, atunci putem sa incercam sa-l blocam.De ex, pt virusul HIV, toti factorii de fuziune au o structura asemanatoare unor amortizoare, sunt compusi din mai multe parti flexibile care se pliaza una pe cealalta si care in timp ce fac miscarea aceasta reusesc sa amestece lipidele din membrana celulara cu cele din anvelopa virusului.Exista un medicament (Fuzeon) activ impotriva HIV care rigidizeaza aceasta structura, se interpune exact intre spirele care alcatuiesc factorul de fuziune si impiedica miscarea de mixaj fuziunea si internalizarea virusului nu se mai produc, iar virusul este lasat in afara celulei prin adaosul unui astfel de factor.

Pentru virusurile neanvelopate nu se poate administra un asemenea medicament pt ca ele patrund altfel in celula, nu au niciun fel de factor de fuziune; sunt la mila celulei pentru a intra in interiorul ei si aici profita de niste mecanisme pe care celula le are oricum si prin care absoarbe substante nutritive sau internalizeaza tot felul de alte molecule fiziologice = proces numit ENDOCITOZA.

In momentul in care un virus se leaga la un receptor, impune o redistribuire a tuturor receptorilor; in mod normal moleculele acestea sunt distribuite egal pe suprafata membranei celulare, dar cand se produce acest punct de contact vin toate in jurul locului de contact; asa se intampla in mod fiziologic cand se transporta ceva in interiorul unei celule si in acest mod se creeaza un fel de invaginare la nivelul membranei celulare care aduce inauntrul citoplasmei acel ceva din afara virusul care patrunde in interiorul citoplasmei celulare unde va fuziona cu lizozomii din citoplasma care vor degrada invelisurile proteice si vor lasa din nou numai acidul nucleic viral singurul care conteaza.

Toata aceasta faza de eclipsa este dependenta de invelisurile proteice, deci aceste invelisuri servesc virusului pentru forma extracelulara si pentru patrunderea la nivelul celulei gazda.

Un virus poate sa functioneze ca un vector, ca un mecanism de transport si de injectarea a unui acid nucleic.Daca virusul vine cu propriul lui acid nucleic, atunci pe acidul asta nucleic incepe multiplicarea.Un bacteriofag este un virus al bacteriilor,virus foarte simplu in care acidul nucleic viral este cuplat cu niste invelisuri proteice care au fost marcate cu un izotop radioactiv, acidul nucleic cu un alt izotop radioactiv, s-a infectat o bacterie si apoi s-a centrifugat cultura asta infectata; acidul nucleic se depune, este locul in care se gaseste radioactivitatea si in supernatant (ceea ce ramane deasupra) sunt invelisurile proteice unde nu s-a gasit deloc reactivitate din parinte a ramas numai partea de ac nucleic, partea de invelisuri proteice s-a pierdut in timpul multiplicarii iar partea de ac nucleic se regaseste in toate celulele fiice generate, toti virionii progeni in acest caz.

2. Faza de crestere logaritmica

In replicarea oricarui virus exista o faza extraordinar de importanta - pe genomul parental trebuie sa se sintetizeze un ARNm care trebuie sa ajunga la ribozomii celulei gazda si sa inceapa sa fabrice proteine virale. Deci dupa faza de eclipsa, in celula nu avem decat genomul viral, iar acesta trebuie sa se autocopieze si sa serveasca pentru sinteza ARNm care la randul lui sa serveasca drept matrita pentru producerea proteinelor virale care vor alcatui invelisurile proteice.

Exista diferite moduri de crestere logaritmica, in functie de tipul de acid nucleic: a. pentru un virus ADN are loc copierea acidului nucleic dupa modelul replicarii semiconservative, exact cum face ADN-ul celular, singurul lucru de care avem nevoie este reprezentat de polimeraze care sa ajute la copierea propriului cod genetic (pentru ca celula sa aiba polimeraze, ea trebuie sa fie in faza de diviziune si virusul FIE infecteaza o celula capabila de diviziune si se replica odata cu replicarea celulei a carei crestere normala este perturbata, FIE virusul forteaza celula sa intre in diviziune atunci cand trebuia sa stea in repaus virusurile care induc malignizare (tumori, cancere) pentru ca determina o crestere necontrolata, haotica. Acelasi ADN viral (genomul initial) trebuie sa serveasca ca matrita pentru sinteza ARN m viral si avem nevoie de o polimeraza ADN dependenta care sa sintetizeze ARNm viral si acesta asociat ribozomilor gazdei trebuie sa fabrice proteinele care sa acopere genomul viral.Exista 3 etape succesive, astfel: I. se sintetizeaza niste proteine virale timpurii - aceste proteine fac in celula gazda un fel de nise in care virusul isi vede mai departe de replicare (celulele infectate prezinta niste incluzii = fabrici de produse virale, acumulari de proteine virale timpurii, care sunt marca trecerii prin infectia virala); II. in interiorul incluziilor, se sintetizeaza acid nucleic viral nou; III. in final, se sintetizeaza proteinele structurale virale tardive - capsidele si anvelopele virale; se sintetizeaza pe matrita alcatuita de noii acizi nucleici virali produsi in interiorul celulei; de multe ori se sintetizeaza mai multe proteine decat ar fi nevoie pentru alcatuirea virionilor, iar aceste protein virale in exces sunt importante pentru ca ele pot fi autoasamblate si pot alcatui un fel de virioni care nu au acid nucleic particule vide sau particule asemanatoare virusurilor care sunt antigenice, induc un raspuns imun si reactioneaza cu el, dar nu sunt infectioase, nu au deloc acid nucleic viral (pe baza acestei observatii s-au creat vaccinurile cele mai recente). Ex de virusuri ADN virusurile cele mai complexe: POX variola si HERPES-VIRUSURILE care se pot replica si in celule aflate in repaus sau in stadiu de diferentiere terminala pentru ca isi aduc propriile polimeraze, iar restul virusurilor mai mici au nevoie de polimerazele celulei gazda;

b. Virusurile ARN de cele mai multe ori, au un genom simplu spiralat (ARNss), adica cu o singura spira, iar ceea ce conteaza este polaritatea acestei spire sunt virusuri ARN cu polaritate pozitiva [ARNss(+)], deci exista numai spira 5 - functioneaza ca ARNm, deci ele pot sa-si inceapa replicarea direct cu asocierea la ribozomi si cu traducerea de proteine, nu au nevoie de alte etape; ARN-ul lor functioneaza ca ARNm si se duce si se asociaza la ribozomul celulei gazda si gazda incepe sa ii aduca tot felul de molecule ARNt (de transport) care poarta aminoacizi si care vor contribui la crearea unor proteine, fiecare din ele fiind codificata de secventa acidului nucleic viral.Diferenta fata de ARNm celular este ca nu exista o portiune 5 metilata asa cum exista la ARNm eucariot, deci ARN-ul viral nu ar prea avea cum sa se lege de ribozomi, dar virusurile au rezolvat acest lucru: au facut o mica pista de aterizare ribozomala la capatul 5 al acidului lor nucleic = situs intern de intrare la nivelul ribozomilor care serveste pentru agatarea de ribozomi si este singurul moment in care virusul cedeaza o mica parte din acidul lui nucleic nu pentru a codifica o proteina, ci pentru a se lega de aparatul care codifica proteina respectiva.Pentru un virus ARNss(-) acesta are in mod obligatoriu asociat acidul nuclei viral cu o transciptaza (replicaza) virala = enzima preformata care vine din genomul parental si care serveste ca ARN polimeraza-ARN dependenta, element pe care celula gazda nu il are si care poate sa sintetizeze spira complementara (cu polaritate pozitiva) care va juca rol de ARNm de aici restul va decurge ca la virusurile cu polaritate pozitiva. Pe matrita ARNm se sintetizeaza atat noi acizi nucleici virali, cat si proteine virale (aceste proteine se sintetizeaza de obicei intr-o forma codificata de acidul nucleic nou format).

Faza de crestere logaritmica este foarte fidela pentru virusurile ADN si foarte variabila pentru virusurile ARN. In cursul replicarii virale exista posibilitatea unor erori. Recapituland, pentru multiplicarea virusului, trebuie facuti noi acizi nucleici din nucleotide care exista intracelular, codificati fiind doar de matrita virala. In timpul asamblarii, insa, se pot face o serie de erori care in cazul virusurilor ADN pot fi corectate de aceea acestea sunt foarte stabile dpdv al genomului si stabile dpdv antigenic si nu variaza prea mult pentru ca proteinele (partea antigenica) corespund numai partii genomice initiale, parentale. In schimb, la virusurile ARN aceasta reproducere a acidului nucleic este grevata de o serie de erori, polimerazele ARN fac foarte multe greseli si nu exista mecanisme de corectie pentru ca celula gazda nu este obisnuita sa sintetizeze ARN. Astfel, in virionii progeni nu vor exista copii identice (clone) ale virionului parental, ci va exista o varietate foarte mare de virusuri asemanatoare, insa distincte.Virusurile ARN exista sub forma unui amestec,a unei populatii heterogene de virion infectiile cu virus ARN se pot croniciza pentru ca sunt foarte multe populatii usor diferite care pot sa scape de sub supravegherea raspunsului imun viral. Din aceasta cauza, vaccinul corespunzator virusurilor ARN nu va fi la fel de eficient. Ex de virusuri ARN: virusuri gripale,virusul hepatitic C,virusul HIV.

3. Faza de platou

In aceasta etapa se succed etapele de maturare, asamblare si eliberare a virionilor progeni din celula infectata. Asamblarea este guvernata de legile simetriei care tind sa asigure soliditatea particulei virale ca element cu minima energie libera. Uneori, in procesul de asamblare intervin proteine chaperon care dirijeaza asamblarea posttranslationala, impachetarea proteinelor si previn agregarea in structuri nefunctionale a lanturilor proteice nou-sintetizate. Proteinele chaperon sunt implicate in transportul transmembranar. Virionii se vor elibera in doua moduri, in functie de tipul de virus.Asamblarea se face cu ajutorul unor proteine celulare ce joaca rol de schele care duc la formarea unor invelisuri proteice goale, care inca nu au AN in interior. Se pot face astfel capside in laborator, lipsite de AN, care se pot administra ca vaccin. (VHB, HPV). In acest proces se formeaza viroporine, molecule mici hidrofobe care oligomerizeaza si formeaza pori in membranele celulelor infectate.

Virusurile anvelopate ies din celula fara sa altereze membrana celulara. Preiau, insa, o parte din lipidele membranare pe care le inglobeaza in propria anvelopa, fiind astfel virusuri dublu codificate (virus + gazda). Procesul se numeste inmugurire.

Virusurile neanvelopate forteaza eliberarea prin membrana celulara, ceea ce duce la citoliza datorita alterarii membranei celulare.

PATOGENIA INFECTIILOR VIRALE/ EVOLUTIA CICLICA A VIROZELOR

Transmitere orizontala respiratorie, digestiva , tegumente si mucoase: contact direct, parenteral, sexual, prin intermediul unor vectori; verticala materno-fetala: antepartum (nainte de nastere, transplacentar - ex v. Rubeolos; CMV), peripartum (n cursul nasterii- ex: HSV2; VHB; HIV) sau postpartum (de multe ori prin alptare, ex: HIV). Infectia este cu atat mai grava cu cat survine in fazele timpurii ale embriogenezei, mai ales in primul trimestru al sarcinei. Doua virusuri sunt atent monitorizate pentru potentialul lor teratogen: virusul rubeolei si CMV. Transmiterea poate fi antepartum (inaintea nasterii, transplacentar) si peripartum (in cursul nasterii) sau postpartum (de multe ori, prin alaptare). Transmiterea verticala a contribuit la mentinerea virusurilor in colectivitatile umane primitive (izolate) si cu densitate mica a locuitorilor.

7