MULTIPLICAREA VIRALA

se face intracelular prin inhibarea sintezelor celulare

virusul induce sinteza acidului nucleic si a proteinelor proprii

produce alterari functionale care distruge celula sau o transforma malign

depinde de virusul infectant si celula gazda

Etapele multiplicării:

I. Adsorbtia si atasarea pe celula

II. Patrunderea in celula

III. Decapsidarea si migrarea acidului nucleic

IV. Sinteza constituientilor virali

V. Asamblarea si maturarea virionilor

VI. Eliberarea progenilor din celula

I. Adsorbtia / ataşarea

Legarea virionilor prin structuri de atasare la receptorii celulari:1. structuri de legare virale capsidale la v. neinvelite (adenov.: fibre si baze pentonice) glicoproteine de suprafata (spiculi) la v. invelite (v. gripal,

glicoproteina 120 la HIV)2. receptori celulari constituienti membranari celulari cu afinitati pentru virusuri unii au activitati specifice: CD4 (limfocit T helper) pentru

HIV, CD21 pentru v. Epstein-Barr sunt specifici de specie: celule de primate pentru v. polio absenta receptorilor = celule nepermisive pt. virusuri exprimarea receptorilor pe anumite celule = tropism viral

3. Relatii virus-receptor: receptor comun pentru mai multe virusuri:

- din aceeasi familie: CD4 pentru HIV si HIV2- din familii diferite: acid acetil neuraminic

pentru coronavirusuri si virusul gripal C virusuri din aceeasi familie pot recunoste receptori

diferiti: rhinovirusuri un virus poate recunoaste mai multi recptori : HIV

(CD4, glicosil – ceramida)4. adsorbtia propriu-zisa: forme : reversibila (atractie ionica), ireversibila (legaturi

intre receptori si liganti virali) influentata de: temperatura, pH, cationi, nr. virioni

II. Patrunderea virusului in celula

Mecanisme de strabatere a membranei celulare: translocare: trecere directa (doar la v. foarte mici) endocitoza: la v. neinvelite = inglobarea virionului in

portiuni ale membranei cu proteine contractile care produc o vezicula citoplasmatica (endozom), captata apoi de lizozomii celulari; la v. invelite (gripal) = invelisul viral fuzioneaza cu membrana endozomala prin scaderea pH si act . hemaglutininei

fuziunea: intre membrana celulara si invelisul viral in exteriorul celulei (paramyxov., retrov., herpesv.)

III. Decapsidarea eliberarea acidului nucleic din capsida prin act. proteazelor celulare

loc: membrana celulara (enterov.), citoplasma (poxv.), perinuclear (adenov.)

migrarea ac. nucleic spre structuri de replicare: direct, indirect (vezicule, cisterne citiplasmatice)

locatii de replicare: citoplasma (v. ARN = paramyxov, rhabdov. alphav., togav.) nucleu celular (v. ADN = herpesv., adenov., papovav.; dar si unele v. ARN = myxov.)

IV. Sinteza constituientilor virali

Genomul viral parental contine informatia pentru sinteza:

ac. nucleic progen sinteza proteinelor structurale si functionale

Celula gazda nu contine ARN m pentru sinteza proteinelor virale

replicarea genom parental este diferita: tip ac. (ADN/ARN), nr. catene (mono, dublu), forma (liniara, circulara), nr. segmente, sens (+ /- )

Etapele sintezei virale:

1. replicare genom

2. transcriere si sinteza ARNm

3. translatia si sinteza de proteine

4. relatii genom – ARNm

1. Replicarea genomului viral

in citoplasma (exceptie: orthomyvov., bornav.) conservativa (pastrare catene parentale) la v. ARN bicat.

(reov.); informatia este transferata pe o catena cu sens negativ care da nastere la mai multa catene pozitive

enzime: replicaza, codificata de virusuri cu sens negativ (ARN polimeraza dependenta de ARN); la virusuri cu sens pozitiv ARN functioneaza ca ARN m pentru sinteza de replicaze; reverstranscriptaza (la retrov.), replicarea ARN trecind printr-o forma intermediara (ARN-ADN) la ADN (integrat in nucleu)

majoritatea virusurilor ARN sunt monocatenare (exceptie reovirusurile)

virusurile cu genom segmentat au enzime pentru fiecare segment (orthomyxov., reov.)

Genom viral (ADN sau ARN)(acid nucleic parental)

Acid nucleic (ADN sau ARN) progenARN m

Sinteza de proteine virale

2 . Transcrierea genomului viral Transmiterea informatiei se face prin:a. transcriere si sinteza de ARNm pe matrita genomului viral: - are loc in nucleu sau citoplasma (cind celula nu are enzime)b.

- ARNm este matrita pentru translatie si sinteza de proteine virale - enzime: ARN polimeraza dependenta de ARN/ADN- v. ADN sintetizeaza ARNm in nucleu cu polimeraze celulare; unele v. ARN (orthomyxov) au transcriptaze dar folosesc in nucleu si polimeraza II celulara - v. ARN au enzime si sintetizeaza ARN m in citoplasma; poxv. (ADN) au enzime proprii si sintetizeaza ARNm in citoplasma

3. Translatia si sinteza proteinelor

informatia continuta in secventele nucleotidice ale ARNm se transforma in secvente de aaminoacizi din structura proteinelor

sinteza este realizata de: ARNm, ARNt (transfer), enzime catalizatoare, ribozomi

- ARNm are nucleotizii grupati cite 3 (codoni) care corespund in translatie unui a.a

- ARNt are rol de adaptor intre codonul ARNm si a.a., secventa lui nucleotidica fiind complementara (anticodon )

- enzime catalizatoare: aminoacetil sintetaza = cupleaza a.a cu ARNt; peptidil - transferaza = leaga capatul carboxil al unui a.a . la capatul amino al urmatorului

- ribozomii = complexe ARN r si proteine care pozitioneaza complexul codon-anticodon si induce formarea de polipeptide; au doua subunitati: mica (de legare de ARNm si ARNt) si mare (catalizeaza legaturile peptidice)

4. Relatii genom – ARNm (grupe de virusuri):

grupa I = virusuri AND d.c. (adenov., herpesv., papilomav.) folosesc polimeraza II celulara; exceptie poxv. (au enzime proprii) grupa II = v. ADN m.c. cu sens +/- (parvov.) folosesc enzime celulare grupa III = v ARN m.c. cu sens + ( picornav.), genomul are rol de ARNm grupa IV = v. ARN m.c. cu sens – (orthomyxov.,paramyxov., rhabdov.) au transcriptaze grupa V = v. ARN d.c. segmentat au transcriptaze pentru fiecare segment grupa VI = v. ARN m.c cu sens + care au reverstranscriptaze cu sinteza intermediara de ADN si apoi cu enzime celulare ARNm si ARN progen grupa VII = v. AND m/d c. circulare (hepdnav.) au reverstranscriptaze

cu sinteza intremediara de ARN si apoi ARNm si AND- progeni

V. Asamblarea – maturarea virală

Maturarea virala = procesul prin care genomul viral progen si proteinele capsidale sunt asamblate in nucleocapsida - v. ARN: asamblare in citoplasma, exceptie v.gripale (nucleocapsida se asambleaza in nucleu)- v. ADN: asamblare in nucleu (proteinele sintetizate in citoplasma migreaza in nucleu); exceptie poxv.: asamblare in citoplasma

Morfogeneza virala-etape:a. formarea precapsidelor si capsidelor b. intrarea genomului in capsida si formarea nucleo capsideic. formarea invelisului si invelirea nucleo capsidei (v. cu invelis)

VI. Eliberarea din celula

Mecanisme:a. liza celulei cu eliberare de virioni progeni (v. neinvelite)b. inmugurire: nucleocapsidele virale se imbraca cu port. de membrana cel. (proeminente ) cu insertii de proteine virale

Tipuri:- tip I : dependenta de capside si proteine invelis (alphav. , hepdnav.)- tip II : dependenta de proteine capsidale (retrov. - proteine gag)- tip III : dependenta de proteine invelis ( coronav. -proteine M si S)- tip IV: dependenta de proteinele M si invelis (HA si NA) si de RNP (ribonucleoprot.) la rhabdov., ortho si paramyxov. Proteina M se ataseaza de stratulbilipidic

Eliberarea propriu-zisa: formarea porului de inmugurire si reorganizarea lipidelor, cu eliberarea virusului- c. exocitoza: v. herpetice inmuguresc si se invelesc cu membrana nucleara, flaviv. inmuguresc in reticulul endoplasmatic, coronav. in aparatul Golgi – acestea sunt inglobate in vacuole care fuzioneaza cu m.citoplasm. si apoi eliberate

VII. Dinamica multiplicarii virale

1 . Ciclul productiv - etape: sinteza de virus progen efect citogen = moartea celulei

2 . Ciclul neproductiv a. multiplicare blocata: nu se elibereaza virusul progen infectant celula gazda nu este lezata b. multiplicare defectuoasa: ansamblare cu defecte: particule cu genom incomplet,

neinfectante celula nepermisiva nu produce progeni infectanti integrarea acidului nucleic viral in genom celular (v.

oncogene)

3. Multiplicarea in culturi celulare: a. conditii:- infectie sincronă = conc. virus inoculat în celulă trebuie să

determine o infecţie simultană - Trebuie făcută determinarea (titrarea) periodică a v.progenb. Ciclul de înmulţire: - faza de eclipsă = nu se detecteaza v. extra şi intracelular (adsorbţia,

penetrarea şi replicarea intracelulara (5 ore ) - faza de acumulare intracelulară: curbă ascendentă),v.mature sunt

încă prezente în citoplasmă, de unde se produce eliberarea treptată, prin disruperea celulei.

- faza latentă = perioada de la infecţie până la eliberarea spontană a virionilor - faza staţionară = nu se mai sintetizeaza virus din cauza distrugerilor celularec. Durata: - De la 3 ore (picornav.)- la 15-20 ore (adenov., polyomav.)

INTERFERENTA VIRALĂ fenomenul prin care infectia unei celule cu doua virusuri (succesiv

sau simultan), multiplicarea unuia este inhibata virusul inhibat = interferat virusul inhibant = interferent Tipuri: homotipica = intre virusuri omoloage (unul poate fi inactivat cu

UV) de competitie = la nivelul receptorilor cel. v. interferent distruge

receptorii pentru al doilea virus inhibarea replicarii virale: se realizeaza prin legarea particulelor

defective de o replicaza (herpesv., poxv., ortho si paramyxov., togav.)

autointerferenta = infectie in conc. mari cu un singur virus heterologa (intrinseca) = se observa la infectii mixte intre doua v.

diferite taxonomic, dar infectante (v. ARN: v. rubeolos, v.polio)

GENETICA VIRUSURILOR Genomul viral (ADN sau ARN) este depozitarul

informatiei privind caracterele specifice virale.

Fenotipul viral reprezinta totalitatea caracterelor

care sunt codificate de gene corespondente.

Caractere fenotipice: spectru de gazde, tropism tisular, caractere de cultivabilitate (efect citipatic, plaje), patogenitate (om animale), morfologie

Transfecţia

Acidul nucleic viral este infectant la majoritatea v. (excepţie v. ce conţin acizi nucleici monocatenari,cu sens negativ = myxov., reovirusuri.

transfecţia = iniţierea infecţiei cu acid nucleic izolat şi purificat e diferită faţă de virusul întreg:

- randament mic (1%)

- spectru de gazde mai mare. (şi pt. celule nepermisive)

- nu este afectată de Ac. Transfecţiile sunt limitate de nucleaze si favorizate de polimeri bazici

(protectori) aplicaţii :

- prepararea de clone (populatii virale omogene)

- manipulari genetice (recombinari)

Variaţia genetică

Produce modificari în structura genomului:

I. mutaţii (fără aport de material exogen)

II. recombinări (cu material exogen)

Mutaţia Mutaţia = alterare stabilă, transmisa la descendenţii (mutanţi) a unei sau mai multor gene

a. Mod de producere:1. substituţie : inlocuirea unei baze cu alta, realizată prin : tranziţie = purina - cu purina ; pirimidina- cu pirimidina transversie = purina - cu pirimidina şi invers 2. transversie = prin intercalarea unei alte secvenţe nucleotidice 3. deleţie = pierderea unei secvente nucleotidice 4. inversie = schimbarea orientarii unei secvenţe

- inserţiile şi deleţiile pot fi induse de acridine (catena complementara,suferind o deleţie, iar catena-matriţă: o inserţie) - inserţia poate apare si prin acţiunea unei endonucleaze (e. restrictie) sau a unor liganzi - care induc codoni non-sens, cu exprimare de polipeptide diferite (incomplete)

b. Mecanisme mutagene:

1. erori de transcriere sau de translaţie : mutatii missens (din greşeală): codificare defectuoasa a

a.a. mutatii nonsens: codoni non sens care opresc translaţia

şi apar polipeptide cu A.ac lipsă

2. procese reparatorii cu defecte

Modalităţi de apariţie a mutaţiei

c. Clasificarile mutaţiilor:

I.După modul de aparitie :- spontana : la v. ARN (orthomyxov., lentiv.) la care polimerazele ARN

dependente nu elim. secvente gresite - indusa : cu ag. mutageni (rata = 2x10 5/gena)1. Mutaţii prin agenti fizici: radiatii: UV (dimeri la timine); Rx (radicali liberi cu oxidari); radiatii

ionizante Temperatura: multiplicare la to diferite de parentali

2. Prin agenti chimici: ac. nitros: converteste bazele prin dezaminare (adenina in hipoxantina) 2 - aminopurina: analog al bazelor purine incorporare in ADN coloranti acridinici (proflavina): deletia si insertia de baze azotate

II. Numarul de secvente implicate în mutaţii : mutatii punctiforme: modificarea unei perechi de baze (missens) mutatii multisitus: pe mai multe perechi de baze

III. Caracterele genetice pe care le modifica - modificarile genotice se exprima in caractere fenotipice (markeri) deosebite de cele parentale - mutatiile la gene esentiale sunt letale - tipuri de mutanti:

1. Mutanti termosensibili (ts): v. cu proteine modificate, imunogene, dar cu virulenta atenuata.Majoritatea vaccinurilor vii atenuate au tulpini ts.

2. Mutanti dependenti de gazde multiplicare in celule nepermisive: v.adeno in celule de origine umana

3. Mutanti morfologici: in culturi celulare: modif sau disparitia e.f.c, modif. plaje pe ou embrionat: pock-suri diferite pe m.c.a.

4. Mutanti rezistenti: la inhibitori multiplicare : guanidina (v.polio); amantadina (v. gripal) act. neutralizanta atc.

5. Mutanti cu patogenitate atenuata: act. combinata: cultivare la t. suboptimale si pe specii departate (30-50 pasaje la v.polio,

rujeolos si rubeolos) tehnologii de inginerie genetica: deletie (SV40 si v.polio)

6. Reversia mutatiilor (revertanti) in situsul de origine = adevarata apare prin suprimare determinata de alta mutatie :

- intragenica (apropiata) - intergenica (la distanta)

II. COMPLEMENTAREA

apare când doua virusuri cu genom incomplet, cultivate simultan, îşi completeaza produsele codificate de genele lipsă

este o interacţiune fenotipică Alternative:

poate apare la:

- virusuri defective,când mutaţia se produce in reg. diferite (trans): genele nemutante sintetizeaza proteine

- virusuri defective, în aceiasi regiune(cis)când virusurile nu se mai multiplică.

Complementarea

1. Coinfectie cu mutanti defectivi in pozitie trans 2. Coinfectie cu mutanti in pozitie cis

III. RECOMBINAREA Recombinarea = modificarea structurii acidului nucleic prin aport de material genetic si schimburi de segm. genomice omologe intre virusurile diferite 1. Mecanisme de recombinare: recombinarea intramoleculara : - v . AND (adenov., herpesv., poxv.), intre perechi de mutanti ts . ruperi si reasocieri in catenele de ac. nucleici parentali prin incrucisare reciproca (crossing-over). Intervin enzime celulare . - v. ARN cu genom nesegmentat (v.polio , coronav.) recombinat. Se face prin copieri alternative. Rata este mica (exceptie retrov.cu genom diploid–rata mare prin coinfectie cu v. heterozigoti) reasocierea genomica : v. cu genom segmentat (myxov., reov.). Recombinantii au genom cu

segmente combinate intimplator (v.gripal au o frecv . de recomb. 50%)

2. Modalitati de recombinare: infectia mixta determina:

- reactivare multipla: infectarea simultana cu tulpini inactivate (UV) detremina progeni infectanti (v.gripale, poxv.)

- reactivare incrucisata: recombinare intre doua virusuri (unul inactivat). Progenii au si caractere de la cel inactivat.

RELAŢII INTERVIRALE NON-GENETICE

apar prin infectie mixta se exprima doar fenotipic nu sunt stabile tipuri:

- mixaj fenotipic: intre v.inrudite; progenii au caractere comune

- poliploidia: la v. invelite (myxov., paramyvov.) mai multe

nucleocapside au acelasi invelis

- transcapsidarea: progenii se matureaza defectuos prin asamblarea

inversa a capsidelor parentalilor (picornav.)

INGINERIA GENETICA

Manipularea genetica = modificarea structurii acizii nucleici in vitro.

Etape:A .Harta genomica - obtinere:

1. metode genetice: plasarea caractere specifice genetice (markeri) liniar prin:

- recombinare: depinde de distanta intre gene .- reasociere: detectare segm parentale pe progeni 2. metode fizice si biochimice la v. ARN:- endonucleaze de restrictie : cliveaza catena ADN la o

secventa nucleotidica specifica. Analiza si clonarea genelor. - Pactamicina (antibiotic): inhiba sinteza proteinelor. Marcata

radio. Inproteine cu sinteza spre cap 3’ ARN arata succesiunea.

B. Secventierea acizilor nucleici

- succesiunea nucleotidelor se determina prin :

Clivaj chimic cu polinucleotidkinaza

Replicare intrerupta cu blocanti ai ADN polimerazei I

C. Hibridizarea ac. nucleici

- obtinerea unei catene duble stabile din 2 fragmente monocatenare (ADN-ADN sau ADN-ARN) in cond de pH si temperatura:

obtinerea de fragmente specifice ADN cu enzime de restrictie

analiza fragmentara: electroforeza, hibridizare, autoradiografie

IMUNITATEA ANTIVIRALARăspunsul imun antiviral este particular

datorita parazitismului intracelular:

- virusurile pot infecta celulele sistemul imun (afectare celule efectoare pina la imuno-depresie)

- infectia celulei uneori nu se manifesta, dar se afecteaza in timp sistemul imun

IMUNITATEA SPECIFICA

Proprietăţile principale ale sistemului imun sunt:

- specificitatea: recunoasterea moleculelor straine (antigene)

- discriminarea între self şi non self (structuri proprii şi structuri străine)

- memoria imunologică (răspuns secundar după primul contact cu Antigenul)

Antigenele virale

Răspunsul imun (intensitatea şi modul sunt determinate de:

1. recunoaşterea non-selfului, exprimată prin:a. imunogenitate = capacitatea Atg. de a induce R.I. umoral si celular b. antigenitate = capacitatea Ag. de a reacţiona cu Ac. (haptenele nu induc un răspuns

imun)

a. Imunogenitatea depinde de:

proprietăţile Ag-lui.: mărimea moleculei: minim 1000 Da rigiditatea moleculei compoziţia chimică: moleculele complexe (proteine) sunt puternic imunogene (v. gripal:

glicoproteinele de suprafata); polizaharidele şi lipidele sunt slab imunogene determinanţii antigenici (epitopii) sunt formaţi din 5-20 reziduuri de

aminoacizi(Aac) care induc RI. (Ac.specifici şi clone limfocitare).Ei se leagă de situsul combinativ al Ac. şi de o proteină purtatoare.

Tipurile de epitopi: timodependenţi (induc Ac. secretaţi de limfocitele B în cooperare T

h. ex.faţă de v. Gripale şi herpesv.) şi timoindependenti (togav., picornav.) persistenţa in organism (eliminare lentă sau depozitare în ţesuturi,

celule) Calea de administrarea a Ag.: cale de inoculare şi adjuvanţi imunocompetenţa gazdei: vârsta (copii, batrâni), sex, condiţii

fiziologice (sarcina)

2. Localizarea antigenelor a. spatii extracelulare: sange, umori, l.c.r., secretii, excretii componente a v. = ser (AgHBs/AgBbe – VHB; prot. P24 –HIV) particule intregi = sange (togav., picornav.), materii fecale (rotav.,

enterov.), urina (v.urlian), saliva (CMV), secretii nazale (rhinov.), secretii vaginale/lapte (HIV) l.c.r (arbov.), pustule/vezicule (v.vaccinia, v. herpetic)

b. celule si tesuturi (tropism): limfocite B: v. Epstein-Barr limfocite T: HIV, v.rujeolos neuroni: v.rabic tesut reticulo-endotelial: v.denga epiteliu intestinal: enterovirusuri.

3 . Tipuri de Ag-e:

a. antigene de suprafata: v. invelite: glicoproteine (hemaglutinina la v.gripale, v.paragripale, v.rujeolos; neuraminidaze la v. gripale, v.paragripale; gp 120 si 41l la HIV), proteine (Atg HBs la VHB), factori fuziune (v.paragripale) v. neinvelite: proteine la suprafata capsidei (VP1,VP2, VP3 la v.polio; VP1 la v. polyoma;

hexonii la adenov. functii:

- atasare receptor celular - inducere atc. neutralizanti (HA la v.gripale, capsida la v.polio)- hemaglutinare (v.gripale, v.paragripale)- fuziune cu membranele celulare

b. antigene interne – induc atc . fixatori de complement din nucleocapsida: AtgBc; NP (v.gripale si paragripale); p24, p17 si p41 (HIV) proteina M: v.gripale, v.rujeolos

c. antigene virale in celula infectata exprimate la suprafata: v.invelite (v. si gripale si paragripale, poxv., herpes v.). Ex.:

hemaglutinine (v.gripale si paragripale), factori fuziune (v.paragripale) intracelulare: AgHBc

RASPUNSUL IMUN

TIPURI

I. mediat umoral (imunoglobuline)

II. mediat celular

I. Imunitatea umorală- este determinata genetic - proteinele codificate au actiuni specifice : complexul major de histocompatibilitate (gene HLA- cromozom 6) receptor pentru Ag (limfocite T-cromozom 14) proteine asociate – receptor Ag (CD3, CD4, CD8) proteine accesorii (CD2) imunoglobuline = proteine cu functie de atc. produse de limfocitele B- prezente ca : molecule libere (sange, secretii exocrine, lichide interstitiale) atasate celular prin frag. Fc la limfocite, macrofage, PMN complexe imune (Ag –Atc) libere sau in tesuturi

- determinare genetica: lanturi: L (cromozom 22 si 2), H (cromozom 14) domenii: V (variabile), C (constante), J (de legare)

- structura: proteine: monomerul are 4 lanturi polipeptidice simetrice (L-

H-H-L) perechile de lanturi au 2 domenii V (variabil) si C (constant) antigenic: lantul L are 2 tipuri (K si); lantul (μ pentru IgM, γ

pentru IgG, α pentru IgA, ε pentru IgE si δ pentru IgD.

Anticorpii

- Functiile moleculei de Ac derivă şi din structura lor : scindarea cu papaina in zona balama a Ac (CH1 şi CH2): permite

vizualizarea fragmentelor: Fab si Fc a. Fab se leaga de Ag (domeniile: VH, VL, CH1 si CL reprezintă un

situs combinativ care are o configuraţie complementara Ag-lui .b. Fc (cristalizabil), este compus din CH2 si CH3, cu excepţia IgM si

IgE (CH2 si CH4 ) Activităţile Fc: legare cu C (complementul seric)- prin CH2, fixare

pe celule (macrofage, limfocite B/T, NK – citotoxicitate), reglează catabolizarea Ig

- Heterogenitatea Ac-lor: Au specificitate izotipică (de specie): determinată de Fc (CH si CL),

cu împartire în clase şi subclase. La om sunt 5 clase de Ac= IgM, IgG, IgA, IgE şi IgD Ac au: specificitate allotipică (CH1,CL, CH2) - pentru grupuri din aceeaşi

specie specificitate idiopatică: pt. un singur individ, dată de Fab (VH şi VL)

Clasele de AC:a. Ig A (170.000 GM) prezenta in: mucoase si secretii (saliva, lacrimi, colostru, lapte, secretii: nazale,

vaginale, intestinale) si ser (15%) structura-tipuri: serica : monomer (lant L: K /L si Halfa) secretorie: dimer sau trimer cu un component secretor (epitelial cu rol transport)

- subclase IgA1 si IgA2 - functii: protectie mucoase (control intrare v. cu tropism respirator,

gastro intestinal), limitare viremie b. Ig G (180.000 GM) 75% din Ig serice structura: dimerică (lant L : K /λ si lant H: γ); subclase (izotipice - lant L): IgG1, IgG2, IgG3 si IgG4 functii:

- principalii Atc care: neutralizează, limitează diseminarea şi elimină virusurile; - rol dominant în RI secundar - activeaza complementul – intervin în citotoxicitate şi în eliminarea virusului - determină osponizarea şi participă la fagocitoză

c. Ig M (900.000 GM)- Ac liberi sau fixaţi pe celulele B 10 % din Ig serice Structura: pentameri (lant H: μ ); au 10 situsuri de combinare (5 active) Funcţii: - acţioneaza primii (RI primar); sunt indicatori ai unei infecţii acute - activează complementul

d. IgE (200.000 GM) prezentă în: ser (0,04%), colostru, secretii: nazale, oculare, bronşice structură: monomeri (lant H – ε) Funcţii -sunt reagine: declanşează reacţii anafilactice prin legarea de alergene

e. Ig D (GM180.000) prezenta in: ser (0,2%), fixată pe limfocitele B structura: monomeri (lant H–d) funcţii: diferenţierea limfocitelor B

Anticorpii monoclonali: Ig cu specificitate identică produse de o

clonă de plasmocite utilizare: în diagnosticul virozelor In terapia multor afecţiuni auto-imune

Dinamica RI umoralEtape : 1. Stimularea limfocitelor B: Produce selecţia de clone celulare cu receptor de Ag complementar şi activitate

secretorie proliferarea Diferentierea lor 2. Formarea de celule de memorie specifice (limfocite B si T)3. Semnalul primar: recunoaşterea Ag de către IgM sau IgD situate pe limfocite4. Tipul de Atc. depinde de: caractere Ag: amino acizi/polizaharide ale virion marimea stimulului: cantitatea virusului infectant (boala) si nr. doze, adjuvanti, interval

(vaccinuri) calea de pătrundere/diseminare : IgA controleaza porţile de intrare (orofaringe, tractul

digestiv şi genital); IgM si Ig G limitează viremia şi diseminarea sistemică de calea de administrare a vaccinurilor care stârnesc producţia de Ac: orală, parenterală imunocompetenţa gazdei 5. Proprietatile Ac-lor: aviditatea = forţa de legare de Ag; este mai mare la IgM (5situsuri) afinitatea = forţa de legare între un situs şi un epitop

6. Dinamica raspunsului imun: a. RI. primar: apare la prima expunere sau după vaccinare perioada de latenţă = de la contact initial la primii Atc serici (2-5 zile) perioada exponentială = crestere logaritmica a Atc (12 zile), dominanti

IgM (aviditate >, afinitate <), apar si IgG si IgA in cantitati mici perioada staţionară: IgM persista 2-3 saptamini perioada de descreştere: scăderea IgM pâna la dispariţie; mai persistă

concentraţii mici de IgG, IgA si IgE b. RI secundar: apare la reexpunerea la acelaşi antigen Caractere: apare la administrarea de cantităţi mici de Atg apare după o latenţă scurtă, cu o rată mare de sinteză a Ac tipul dominant: IgG (afinitate mare, aviditate mica) titrurile Ac sunt mari şi persista îndelungat mecanismul RI secundar = celulele de memorie T si B

7. Interacţiunile virus – anticorp: a. neutralizarea = anihilarea activitaţii infectante ca urmare a acţiunii anticorpilor (IgM, IgG, IgA) asupra virionilor sau prin intervenţie într-o etapă de multiplicare. Depinde de: tipul de virus tipul de Ac si afinitate Raportul: concentraţia.virusului/concentraţia Ac tipul relaţiei virus – celula gazdă prezenţa complementului (citoliza) Mecanisme: Blocarea situsurilor antigenice ale virusurilor cu rol în infectivitate (hexoni - la adenov.,

hemaglutinina la v. gripale, glicoproteinele C si D la herpesv.). Poate fi reversibilă (o moleculă de Ac./mai multe situs-uri antigenice) şi ireversibilă (o molecula Ac./2 situs-uri Ag-e, pe structuri diferite).

Infectivitatea este inhibată prin alterari ale proteinelor capsidare. Anihilarea iniţierii infecţiei (adsorbţie, penetrare, decapsidare): prin legarea Ac. de

antigenele de suprafaţa. Neutralizarea - în prezenta complementului. Apare la virusurile cu înveliş: pe complexul Atc – Atg se fixează complementul

determinând viroliza (coronavirus). Apare frecvent în RI. Primar, când predomina IgM. La retrovirusuri citoliza se produce fără Ac. Aceste virusuri au receptori C1q.

b. Hemaglutinoinhibarea = legarea Ac de Hemaglutinina (HA) virală blocând adsorbţia.(v. gripale).

II. Răspunsul imun mediat celular E important în viroze producând eliminarea

celulelor infectate cu virus şi instalarea vindecării.

deficienţele congenitale sau dobândite ale imunităţii mediate celular pot determina evoluţii severe, fatale în unele viroze (rujeolă, herpes).

sunt implicati factori: celulari, mediatori imuni şi factori solubili (macrofage, limfocite T si B, NK, K, limfokine).

Etape :

a. Recunoaşterea Ag - ca non-self: fagocitarea, prelucrarea şi prezentarea Ag-

lui de către celulele prezentatoare de Ag- APC (macrofage, celule dendritice din ganglionii limfatici) - limfocitelor (+ antigenele CMH de clasa I şi CMH de clasa II).

Sinteza de interleukine (IL–1 ) de către APC.

b. Inducerea R.I. prin activarea: Limfocitelor Th (helper) în prezenţa Ag şi CMH II (receptori CD4 pe suprafata pentru

CMH II). Se stimuleaza proliferarea clonală B şi se activeaza limfocitele citotoxice. Se induce

productia de limfokine (IL-2) Limfocitele Ts (supresoare): Regleaza RI. prin acţiune pe LTh. Au receptori CD8 pe

suprafata ,care acţionează în asociere cu CMH I. Limfocitele Tc (citotoxice): au receptori CD8. Apariţia clonelor LTc (Ag-specifice)

necesită participarea LTh şi LTs. Acţiunea lor ,înaintea eliberarii/maturarii virale, distruge celulele infectate, dar după eliberare poate determina infectarea limfocitelor (rubeola, rujeola).

Particularităţi: - depind de expresia CMH I si II - pe celule infectate (rujeola, gripa, oreillon)- recunosc şi Ag virale inactivate, ce produc fuziuni de membrane- reactioneaza şi la Ag. interne - intervin în rejecţia grefelor şi în imunitatea antitumorală Limfocitele Td intervin în reacţiile de hipersensibilizare întârziată(RHI); produc

limfokine care activează: macrofagele (factori mitogeni, de inhibitie a migrarii), PMN (stimularea eosinofilelor,eliberarea de histamină), limfocitele (factori mitogeni, limfotoxine, interleukine, celule producătoare de colagen sau interferon). Reacţiile pot apare după vaccinari .

Celulele NK = distrug celula ţintă, independent de Ac şi CMH. Sunt activate de interferonul produs de celulele infectate. Au rol în imunitatea antitumorală şi în limitarea infecţiilor cu v. învelite (herpetic)

Celulele K = mononucleare, nefagocitare, citotoxice dependente de Ac. Sunt active pe v. învelite (v.varicela zoster si herpes)

c. Distrugerea celulei ţintă citoliza seamănă cu cea a complementului. LTc

produc proteine care în prezenţa Ca+ determină leziuni ale membranelor celulare.

IMUNOPATOLOGIA INFECŢIILOR VIRALE Afectarea sistemului imun prin interacţiune cu virusurile poate duce la imunosupresie. 1. Imunosupresia se poate produce prin: infectarea celulelor sistemului imun cu virusuri ARN sau ADN sau cu HIV:

infectarea limfocitelor T, determină efecte asupra întregului sistem imun, cu favorizarea infecţiilor oportuniste

- Infecţia cu v. citomegalic a monocitelor si inhibarea secreţiei de interleukină (în transplantulde organe)

Prin inducerea de factori supresori: v. oncogene şi v. herpetic2. Interacţiuni imunopatologice determinate de virusuri: formarea de complexe imune Ag-Ac: pot favoriza eliminarea virusului sau

depunerea acestora (hepatita B, mononucleoza, retroviroze) în ţesuturi, declanşând reacţii inflamatorii sau boli - prin activarea LB sau Th, sau formarea de complexe cu proteinele celulare ce determină formare de Ac. cu acţiune pe ţesuturile gazdei

3. Distrucţia tisulară prin RI celular Se poate produce în encefalitele virale rash-ul din rujeola, rubeolă se produce printr-o reacţie de hipersensibilitate de tip

întârziat

Infecţii virale implicate în autoimunitate:

Producerea de autoanticorpi citotoxici pentru limfocite: v. gripal, v. herpetic, v. rubeolic, v. rujeolos, v. Epstein-Barr

Producere de anticorpi antimielinici: v. rujeolos (PESS) Producerea de factor reumatoid în hepatita autoimună şi în infecţiile cu

v. citomegalic Depunere de complexe Ag – Ac + complement seric- în hepatita B Tiroidite autoimune iniţiate de virusuri Mecanisme:

a. imunologice: activare policlonală a limfocitlore B sau Tc infectia celulelor Tc sinteza de anticorpi antiidiotipici

b. genetice: unele caractere genetice pot fi factori de risc (tiroidita autoimună se

asociază cu Ag-le: HLA –B W35, diabetul zaharat- cu AgHLA B8)

IMUNITATEA NESPECIFICA ÎN VIROZE

1. factori externi: bariere mecanice: tegumentele şi mucoasele Secreţii şi excreţii fiziologice: lacrimi, salivă,bilă,

suc gastric, urină

2. factori interni: umorali: complement, properdina celulari: macrofage (fagocitoza) interferoni

INTERFERONII 1. Proprietaţi: Sunt citokine (mediatori), eliberate de celulele infectate cu virus

(ADN/ARN) Induc rezistenţa antivirala şi la alte celule Sunt specifici; au caracter de specie)

2 . Clasificare: - IF uman (HU-IFN): IFN de tip I: α , produs de leucocite şi β IFN produs de fibroblaste IFN tip II (imun): γ IFN, sintetizat de LT activate cu mitogeni sau cu Ag-e Tipurile de IFN sunt distincte imunologic

3. Structura: glicoproteine (13-35 Kd) IFN beta sunt glicozilaţi

4. Funcţii: Ataşare - la receptorul celular Modularea activităţii biologice

5. Sinteza IFN:

E controlată genetic: IFN alfa si beta - de cromozomul 9; IFN II gamma- de cromozomul 12

Genele codante pt. IFN au fost clonate şi apoi, prin tehnica ADN-lui recombinant - sintetizate în celule procariote (E.coli) şi eucariote

Celula normala nu produce IFN, el apare în infectia cu virus :- infectant - de tip permisiv - citocod - infectant - de tip nepermisiv - defectiv sau inactivat cu UV - ARN dublu spiralat- activatorii şi inhibitorii IFN:

- mitogeni, limfokine, acid retinoic, actinomicina D- bacterii şi endoxine: Brucella, Mycoplasma, endotoxine de bacterii

Gram negative Durata: producerea de IFN începe la 4-5 ore de la infecţie, atinge un nivel

maxim dupa 20-50 ore (sinteza virală maximă) IFN se excretă la suprafata celulei v. ARN sunt mai eficiente decât v. ADN în inducerea de IFN

6. Efectele biologice ale IFN

a. activitate antivirală : specifica de specie (indusa genetic): activare gena Mx (cromozom 16) induce rezistenta la

v. gripale determină modificări la nivelu membranelor celulare:

- inhibă pătrunderea virusurilor în celule. (v. stomatitei veziculare)- inhiba fuziunea celulelor (v. Sendai) - împiedică ataşarea virusului la membranele celulare - inhibă transformarea malignă a celulelor canceroase.(v. Rous)

b. reglarea celulară IFN gamma activeaza gene care determină sinteza Ag MHC I şi MHC II- pe membrana

celulară inhibă creşterea celulelor normale şi tumorale (IFN gamma ) stimulează diferenţierea şi maturarea celulelor Th (IFN beta ) c. modularea RI. Produce activarea celulelor NK şi K (IFN beta si alfa) cu exprimarea IL-lor Stimulează intens macrofagele Potenţează citoxicitatea indusă de Ac IFN stimulează predominant RI mediat celular In cantităţi mari are efecte toxice: poate induce degenerescenţă hepatocelulară şi

glomerulonefrită acută Dă reacţii febrile

7. Mecanisme de acţiune ale IFN

- interacţionează cu membrana celulară la nivelul receptorilor gangliozidici - comuni pentru IFN alfa şi beta şi diferiţi pt. IFN gamma

- rezistenţa antivirală apare prin: activarea genelor ce codifica proteine antivirale inhibarea translaţiei proteinelor virale: - Sub acţiunea IFN se sintetizeaza două enzime:- sintetaza, care activează endoribonucleaza, care, la rându-i, hidrolizează

ARNm şi - proteinkinaza care blochează cuplajul ARNt la ribozomi

8. Efecte terapeutice ale IFN:IFN se utilizează în terapia: herpesului zoster, în hepatita cronica virală (prelungirea incubatiei,

scăderea recidivelor) tumorilor maligne (leucemii, melanoame, maladia Hodgkin), unde

poate produce remisiuni sau prelungirea supravieţuirii