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Articolo pubblicato il 17-05-2005
di Angela Giannattasio
Laboratorio di virologia dell'Ospedale Ascalesi di Napoli
Numero 16 - Anno 2
17 Maggio 2005
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 Papillomavirus
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GENERALITÀ
I papillomavirus sono classificati come genere Papillomavirus della famiglia dei Papovavirus, in virtù della struttura del loro capside e della composizione biochimica.
Le particelle icosaedriche contengono solo DNA e proteine. La singola molecola di DNA in ogni virione è a doppio filamento e circolare.
Il secondo genere dei Papovavirus è costituito dai virus polioma-simili, i quali si distinguono dai papillomavirus per un capside più piccolo (55 nm vs. 45 nm) e un DNA più corto (da 7.25 a 8.4 kpb vs. 5.25 kpb).
Al momento conosciamo un numero sempre maggiore di DNA isolato di papilloma, che si dimostra essere molto eterogeneo.
D’altra parte, c’è un crescente interesse nei confronti del papillomavirus, a causa della sua associazione con le neoplasie nell’uomo.
fig. 1a
fig. 1b
fig. 1c
Fig. 1a, 1b, 1c – immagini di HPV da microscopio elettronico.
I papillomavirus inducono tumori cutanei ed in epiteli di rivestimento in genere; ciò spiega il nome di questo gruppo di virus (dal latino papilla = pustola e il suffisso greco –oma ad indicare tumore).
In alcuni tumori i virus sono presenti in grande numero (1013 particelle per grammo di tumore) e sono facili da isolare. Altri tumori contengono pochissime particelle virali e, in questo caso, fino a poco tempo fa era impossibile la tipizzazione.
Ciò era dovuto alla mancanza di opportuni sistemi di coltura cellulare, per la propagazione in vitro del papilloma. La clonazione di DNA virale ci ha aiutato a risolvere il problema.
CARATTERISTICHE DEL VIRIONE
A) Struttura e composizione proteica
Le particelle del papillomavirus hanno un coefficiente di sedimentazione di 300 S. Sono composte da 72 capsomeri (60 esameri piu’ 12 pentameri) disposti in una struttura asimmetrica destrorsa (papillomavirus umano) o sinistrorsa (papillomavirus della coda di coniglio), generalmente connessi alla base da ponti fibrosi.
Il numero di particelle virali che possono essere isolate dalla biopsia, è spesso insufficiente per l’analisi di proteine. Studi sui virus umani ed animali, hanno rivelato proteine strutturali maggiori con un peso
molecolare oscillante tra 53,000 e 59,000 Da.
La sequenza del DNA codificante per la proteina maggiore del capside del BPV1 contiene un grande open reading frame (ORF) L1, che codifica per 495 amminoacidi a partire dal primo codone ATG. Un confronto tra le sequenze di nucleotidi di diversi papillomavirus, ha mostrato che L1 è altamente conservato.
Le omologie tra gli amminoacidi sarebbero tra il 40% e il 54%. Non sorprende, da questi dati, che le proteine del capside abbiano in comune alcuni determinanti antigenici. La maggior parte di esse pare essere mascherata, comunque, nelle particelle intatte.
L’immunizzazione con virioni nativi, scatena una risposta anticorpale tipo-specifica e sono stati ottenuti antisieri cross reagenti solo verso particelle distrutte da solventi.
fig.2a
fig.2b
Fig. 2a, 2b – immagine al microscopio elettronico e rappresentaziome schematica dell’HPV
N.B. Qualche siero di portatori di carcinoma reagisce con particelle native eterologhe. Questo indica ulteriori, probabilmente deboli, antigeni genere specifici sulla superficie del virione, che non provoca la formazione di anticorpi durante la prassi routinaria di immunizzazione.
Antisieri crossreattivi prontamente dischiudono antigeni di capside del papillomavirus, in sottili sezioni di verruche prelevate da uomini ed animali. Il siero non reagisce con proteine virali polioma-simili.
B) Genoma
Il genoma di HPV è costituito da un DNA circolare a doppio filamento di circa 8000 pb, associato con istoni cellulari a formare una sostanza simile alla cromatina.
Il genoma di HPV ha un contenuto di G e C che è circa il 42% rispetto al totale. L'espressione è complessa in quanto ci sono:
- ri mupromotoltipli (almeno 7)
- modelli di splicing alternativo
- legame tra differenziazione ed espressione del gene
I geni sono parzialmente sovrapposti e leggibili con diversi codici di lettura. Il profilodell'espressione genica permette di evidenziare una regione codificante proteine precoci-funzionali e una codificante proteine tardive-strutturali.
Entrambe queste regioni sono dotate di uno o più promotori tra loro indipendenti e strettamente regolati da numerosi fattori di trascrizione cellulare, oltre che dalle funzioni transattivanti virus-specifiche.
Il promotore LCR del virus contiene enhancer che rispondono sia a fattori cellulari, che a fattori regolatori trascrizionali codificati dal virus. Gli enhancer costitutivi hanno una certa specificità tissutale o cellulare.
I geni di HPV
| GENE |
FUNZIONI |
| E2 |
Regolazione della trascrizione e replicazione DNA |
| E3 |
??? |
| E4 |
Proteina NS tardiva. Disregola il citoscheletro |
| E5 |
Proteina trasformante. Interagisce con i recettori dei fattori di crescita. Es.: PDGF |
| E6 |
Proteina trasformante legata a P53 |
| E7 |
Proteina trasformante legata a pRb |
| E8 |
??? |
| L1 |
Proteina più grande del capside |
| L2 |
Proteina più piccola del capside |
L'articolo prosegue nel prossimo numero di Scienzaonline.com 17 Giugno 2005
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Autore:Angela Giannattasio
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