Umnožavanje virusa

Virusi se mogu replicirati samo unutar stanice domaćina, iskorištavajući njezin metabolički aparat i koristeći vlastite genetske podatke; međutim, umnožavanje se događa samo u stanicama osjetljivim na virus, odnosno opremljenim specifičnim površinskim receptorima i sposobnim provesti replikacijske faze njegova genoma.

Multiplikativni proces podijeljen je u različite faze:

1. faza: napad ili adsorpcija virusa na staničnu membranu;

2. faza: prodiranje virusa ili njegove nukleinske kiseline u citoplazmu stanice;

3. faza: svlačenje ili pomrčina (gubitak virusnih ovojnica i izlaganje nukleinske kiseline);

4. faza: replikacija (sinteza makromolekula, tj. DNA, RNA i virusnih proteina); virusi imaju različite strategije replikacije i svaki se od njih množi na drugačiji način, iskorištavajući enzime i organele stanice domaćina;

5. faza: sastavljanje (stvaranje unutar stanice - u jezgri ili u citosolu - kapside; unutar ove ovojnice ubačena je virusna DNA koja tvori nukleokapsid);

6. faza: oslobađanje ili bijeg virusa iz stanice.

Uz neke iznimke, ciklus replikacije virusa je vrlo brz i završava se za 8-24 sata. Svaka od ovih faza je složena i tipična za svaku vrstu; zapravo, postoji velika raznolikost replikativnih strategija i mehanizama; prve dvije (adsorpcija i penetracija) i posljednja (izlaz), na primjer, razlikuju se ovisno o tome ima li virus perikapsid ili ne. Dok bakteriofagi ubrizgavaju svoje nukleinske kiseline izravno u citoplazmu stanice domaćina, te životinje ulaze putem pinocitoze i oslobađaju se lizom stanica i pinocitozom; tijekom tog prolaska novi virioni stječu fosfolipidni omotač i nakon napuštanja mogu zaraziti nove stanice.

Napad, prodor i replikacija virusa

Goli virusi ulaze u stanicu mikropinocitozom, koja se naziva i viropepsa, to jest s istim biološkim mehanizmom koji koristi za internalizaciju tjelesnih tvari ispod 1 μm. Jednom u citoplazmi, stanične proteaze probavljaju kapsidu, a nukleinska kiselina (virusna DNA) se oslobađa u citoplazmu.

Napad virusa na stanicu posreduju proteini zvani antireceptori, prisutni na virusnoj kapsidi i na virusnom perikapsidu, koji prepoznaju molekule ili proteine prisutne na površini stanice i nazivaju se receptori. Stoga je faza adsorpcije posredovana interakcijom između antireceptor i receptor.

ADSORPCIJA: stereokemijska interakcija između specifičnih kemijskih skupina izloženih na vanjskoj površini osjetljive stanice (receptori) i viriona (antireceptori).

HIV, na primjer, uglavnom napada T-pomoćne limfocite, jer ima antireceptore koji prepoznaju specifične proteine izložene na njihovoj staničnoj površini. Antireceptor HIV virusa je pericapsidni glikoprotein, nazvan GP120, dok se onaj T limfocita naziva CD-4 ; iz tog razloga je T -pomoćni limfocit poznat i kao T4. Nakon što se veže, virus može ući u stanicu na dva načina:

fuzija izvana: pericapsid se stapa s staničnom membranom i oslobađa u citoplazmu (tipično za HIV i obložene viruse);

fuzija iznutra: virus pinocitozom ulazi u mjehurić. Kad uđe u citoplazmu, pericapsid se stapa s membranom mjehurića i kapsid se oslobađa u citoplazmu, kao što se to događa na primjer s virusom influence i općenito s golim.

Očekivano, postoje mnoge varijacije u načinu na koji virus ulazi u stanicu domaćina.

REPLIKACIJA: virusi imaju različite strategije replikacije, uvjetovane tipom nukleinske kiseline sadržane u kapsidi; tijekom replikacije općenito, virusi proizvode dvije vrste proteina: rane (enzimske i regulatorne prirode, poput polimeraza) i kasne (strukturne, koje će tvoriti kapsid i pericapsid). U svakom slučaju, replikacija podrazumijeva prije svega "izmjenu i preusmjeravanje metabolizma domaćina", što virusu omogućuje umnožavanje vlastitog genoma.

Posljednja faza je izlaz novih virusa iz stanice (koji slijedi sklapanje kapside u jezgri ili u citoplazmi). Općenito, goli virusi izlaze lizom stanica; u onima koji su obloženi, međutim, neki virusni proteini tijekom replikacije, odgovorne za stvaranje pericapsida, ulaze u jednu od membrana stanice domaćina (na primjer citoplazmatsku membranu, nuklearnu ili Golgijevu membranu ili endoplazmatski retikulum); na taj način, nakon pri samosastavljanju, nukleokapsid se približava modificiranoj membrani, počinje proces pupanja i virus bježi, djelomično se omotavajući u izmijenjenu membranu i stječući pericapsid (ili ovojnicu).

MEHANIZMI INTERAKCIJE VIRUS-STANICA: virusna infekcija.

PROIZVODNA INFEKCIJA: proizvodi nove viruse (virusno potomstvo);

OGRANIČAVAJUĆE: virus se razmnožava samo kada je stanica u određenim uvjetima (na primjer u fazi S);

ABORTIVNO: virus se ne replicira, već eksprimira samo neke proteine bez mogućnosti stvaranja novih viriona;

POSTOJAN: može biti kroničan - virus se sporo replicira i stanica oslobađa virus tijekom dugih razdoblja (mjeseci ili čak godina), kao u slučaju HIV -a i kroničnog hepatitisa - ili latentna (genom virusa ostaje tih u jezgri stanicu domaćina dulje vrijeme, da bi se potom reaktivirala kako bi se dala produktivna infekcija, kao u slučaju herpes simpleksa ili zostera).

TRANSFORMIRANJE: tipično za onkogene viruse, koji ne ubijaju stanicu, već je transformiraju u neoplastičnom smislu. U tim se slučajevima virusni genom integrira u stanični i uzima ime provirusa; ta promjena može dovesti do genetske promjene stanice domaćina, koja se transformira u neoplastičnom smislu i, razmnožavajući se na nekontroliran način, prenosi anomalije na stanice kćeri.

Virusna infekcija može uzrokovati akutnu bolest s kratkim tijekom i nekompliciranim oporavkom (obično zbog produktivne infekcije, kao u slučaju prehlade) ili kroničnu bolest.