Multiplicarea Virusurilor

Virusurile reprezinta o categorie aparte de agenti infectiosi, a caror multiplicare se face exclusiv in celule vii-gazda, care furnizeaza nu numai materialul de constructie dar si intregul “dispozitiv” celular necesar pt reproducerea particulelor virale.

Virusul invadant introduce in celula-gazda informatia specifica a propriului sau genom, care deviaza metabolismul celular in asa fel incat, in loc sa se mai formeze constituenti celulari, se face sinteza unor enzime speciale necesare pentru fabricarea de produsi virali. Multiplicarea virusului reprezinta deci o consecinta a introducerii in celula a unui acid nucleic strain, cu proprietati biologice specifice. Procesul decurge intr-o serie de etape succesive: 1). absorbtia si fixarea virusului pe celula-gazda; 2). patrunderea virionilor in celula; 3). replicarea genomului viral in celula-gazda; 4) sinteza proteinelor virale si morfogeneza virionului; 5). liberarea din celula a particulelor virale progene.

Absorbtia si fixarea virusurilor pe celula. Pentru a patrunde eficient in celula, virusul trebuie sa dispuna de un mecanism care sa-i asigure fixarea pe celula-gazda pana in momentul cand este inglobat in ea. Acest mecanism variaza nu numai dupa morfologia virusului, dar si in functie de celula-gazda. Una dintre particularitatile virusurilor – specificitatea lor pentru anumite gazde – este in primul rand o specificitate de fixare. Intr-adevar, daca in locul unui virus se utilizeaza experimental pentru infectare numai acidul lui nucleic pur, debarasat de capsida, pentru a se evita fixarea, gama celulelor receptive la acel virus creste. Structura cea mai adecvata pentru fixare este aceea a bacteriofagului, care de aceea si are un inalt grad de specificitate fata de celula-gazda.

Virusurile plantelor nu au specificitate de fixare deoarece nu pot adera la peretele celulozic al celulelor vegetale si nu-l pot strabate decat daca integritatea lui a fost afectata prin leziuni mecanice. De aceea infectarea plantelor necesita cantitati mari de virus; in schimb, o data produsa ea este insotita de o multiplicare virala foarte abundenta in celulele infectate.

Virusurile animale se fixeaza mult mai putin specific si mai putin eficient decat fagii. Dupa o serie de ciocniri intamplatoare ale virusului cu celula respective, rezultate din miscarea browniana, si dupa o faza de absorbtie nespecifica reversibila, urmeaza faza de de absorbtie specifica ireversibila. Stabilitatea absorbtiei specifice de pe suprafata virusului si de pe aceea a celulei cu care el a venit in contact. In conditiile favorabile de complementaritate geometrica si electrostatica, virusul si celula se leaga prin legaturi ionice van der Waals sau prin legaturi de H sufficient de puternice pentru a contracara fortele de dispersie. Dupa Allison Valentine, gruparile amino ale capsidei virale ar interactiona cu gruparile fosfat puternic acide ale suprafetei celulei-gazda.Rata fixarii(eficienta coliziunilor) observata frecvent este de 3-5x109 datorita faptului ca o particula virala trebuie probabil sa se loveasca de mai multe ori de o celula inainte de a se fixa specific pe ea.

In sfarsit, unele virusuri (virusul gripal) se fixeaza pe receptori celulari specificide natura glicoproteica, al caror grup prostetic reprezinta substratul de actiune al unei enzime virale (neuraminidaza) “ distrugatoare de receptori”, care favorizeaza infectia.Intrucat atat virusul cat si suprafata celulei sunt electronegative, este necesara prezenta cationilor care sa scada repulsia lor electrostatica.

Patrunderea virionilor in celula. Dupa fixare, virusurile animale patrund intact in interiorul celulei-gazda printr-un proces activ de ingestie, denumit viropexie, care este analog celui de pinocitoza(procesul prin care celulele capteaza si inglobeaza picaturi de lichid prin invaginarea membranei celulare).Dupa ce contactul intim s-a realizat, membrane celulara “ aluneca” pe suprafta virionului si formeaza o mica invaginare care se adanceste progresiv, iar apoi se stranguleaza ca un mugure.Virusul inchis in vacuola astfel rezultata este introdus pe aceasta cale in celula, in timp ce marginile opuse ramase libere ale membranei celulare invaginate fuzioneaza pentru a restabili integritatea suprafeti celulare.Virusul ramane inclus intr-o vezicula citoplasmica ai carei pereti se dezintegreaza eliberand virionul in celula.

Biochimia si cinetica replicarii virusurilor.Acidul nucleic viral actioneaza in celula ca un material genetic strain, care contine toata informatia necesara pentru a dirija sinteza mai multori tipuri de componenti macromoleculari, asigurand in felul acesta propria sa replicare, formarea proteinelor structurale de capsida, a inhibitorilor biosintezelor celulare normale, a unor proteine care regleazactivitatile metabolice ale celulei infectate etc.In aceasta faza virusul se gaseste in celula sub forma de virusul vegetativ.

Dezvoltarea virusului in celula comporta 3 faze: a) replicarea informatiei genetice virale b) traducerea acestei informatii in sinteza de proteine virale c) morfogeneza virusului.

Replicarea genomului viral in celula gazda. Penutru a-si exercita functia, genomul viral trebuie sa fie mai intai debarasat de invelisurile sale. La unele virusuri , acest process are loc simultan cu dezintegrarea membrane vacuolare, care izoleaza virusul de citoplasma. La altele, capsida este degradata chiar in vacuola, sub actiunea enzimelor proteolitice ale celulei, iar acidul nucleic viaral paraseste vacuola fara a-i rupe peretele, fiind gasit la aproximativ o ora de la infectie in matricea citoplasmica din vecinateatea nucleului. Soarta capsomelelor nu este cunoscuta, dar se crede ca, devenite nefunctionale, ele intra in metabolismul general al celulei.