Ebola Virus, esercizio 3

1. Ebolavirus
Il genere Ebolavirus, secondo la definizione dell'International Committee on Taxonomy of Viruses, è un
raggruppamento di organismi che fanno parte della famiglia Filoviridae, a loro volta parte dell'ordine dei
Mononegavirales.
Si conoscono cinque specie appartenenti a questo genere e quattro di queste sono responsabili della
malattia da virus Ebola (in inglese "ebola virus disease "o EVD") che colpisce gli umani con una febbre
emorragica con un tasso di letalità molto alto. Le cinque specie di virus riconosciute dall'International
Committee on Taxonomy of Viruses prendono il nome dalle regioni dove sono stati individuate per la prima
volta.
Le specie sono: Bundibugyo ebolavirus, Reston ebolavirus, Sudan ebolavirus, Taï Forest ebolavirus
(originariamente Côte d'Ivoire ebolavirus) e Zaire ebolavirus. Lo Zaire ebolavirus è la specie di riferimento
per il genere Ebolavirus ed è costituita da un solo ceppo noto, semplicemente chiamato "Ebola virus", il
quale è caratterizzato dal più alto tasso di letalità degli Ebolavirus ed è anche responsabile per il maggior
numero di epidemie di Ebola attribuibili al genere, comprese l'epidemia di febbre emorragica di Ebola in
Zaire del 1976 e l'epidemia di febbre emorragica di Ebola in Africa Occidentale del 2014, che è quella che ha
causato finora il maggior numero di vittime.
Gli Ebolavirus sono stati descritti per la prima volta dopo l'epidemia di febbre emorragica scoppiata nel
sud del Sudan nel giugno 1976 e nello Zaire nell'agosto 1976.
Il nome Ebolavirus deriva dal fiume Ebola nello Zaire (oggi Repubblica Democratica del Congo), un
tributario del fiume Congo dove avvenne l'epidemia del 1976, mentre il suffisso tassonomico -virus indica
trattarsi di un genere virale. Il genere è stato introdotto nel 1998 come "genere dei virus che somigliano
all'Ebola virus". Nel 2002 il nome del genere venne cambiato in Ebolavirus e nel 2010, il genere venne
emendato di alcuni appartenenti. Gli Ebolavirus sono strettamente collegati con i marburgvirus.

2. Note tassonomiche
 In base alle norme per la nomenclatura dei taxon definite
dall'International Committee on Taxonomy of Viruses
(ICTV), il nome del genere Ebolavirus va scritto sempre
con iniziale maiuscola e in corsivo. Non va mai abbreviato
e deve essere preceduto dalla parola "genere". Nella
terminologia inglese internazionale, quando si richiamano
collettivamente i membri del genere, non si usa il
maiuscolo, il corsivo e l'articolo (ebolaviruses)

3. Criteri di inclusione nel genere
 Un virus della famiglia Filoviridae è un membro del genere
Ebolavirus se
 il suo genoma ha svariate sovrapposizioni di geni
 il suo quarto gene (GP) codifica quattro proteine (sGP, ssGP,
Δ-peptide e GP1,2) utilizzando un taglio co-trascrizionale per
ottenere ssGP e GP1,2 e clivaggio proteolitico per ottenere
sGP e Δ-peptide
 il picco di infettività dei suoi virioni è associato con particelle di
≈805 nm di lunghezza
 il suo genoma differisce da quello del Marburg virus per una
quantità ≥50% e da quello dell'Ebola virus di una quantità <50%
a livello nucleotide
 i suoi virioni non mostrano quasi resistenza incrociata
antigenica con i virioni marburg

4. Caratteristiche principali
 I virus di questo genere si trasmettono attraverso il contatto con i fluidi
biologici di un infettato, anche durante il suo periodo di gestazione (30
giorni prima dei sintomi); sarebbe quindi teoricamente possibile
contrarre uno di questi virus toccando il sudore, anche depositato, di
una persona malata, anche se è una probabilità piuttosto piccola.
 Potenzialmente questi virus potrebbero essere utilizzati come arma
biologica: come agenti di bioterrorismo, questi virus sono classificati di
categoria A.[7] L'efficacia come agente di guerra biologica dei virus di
questo genere è tuttavia compromessa proprio dall'elevata mortalità e
dal livello di contagio: un'epidemia tipica potrebbe diffondersi attraverso
un piccolo villaggio o ospedale, contagiando l'intera comunità senza
poter trovare altri ospiti potenziali, morendo quindi prima di raggiungere
una comunità più ampia.
 Una sola delle specie note di ebolavirus possiede una trasmissibilità di
tipo aereo: la specie Reston ebolavirus (dalla città di Reston, Virginia,
dove fu identificata in un tipo di scimmia).

5. Virologia
 Morfologia
L'indagine al microscopio elettronico delle specie appartenenti al genere
Ebolavirus mostra la caratteristica struttura filamentosa dei filovirus.[8]
La specie Ebola virus EBOV VP30 è costituita da una catena di 288
amminoacidi.[8] I virioni generalmente hanno una struttura tubolare
variabile: possono assumere la forma di bastone pastorale, di occhiello,
di U o di 6, arrotolata, circolare o ramificata. Tuttavia le tecniche di
laboratorio di purificazione come la centrifugazione potrebbero
influenzarne l'aspetto morfologico.[8] I virioni misurano generalmente 80
nm di diametro.[8] Hanno misure variabili, tipicamente attorno ai 1000
nm, ma possono raggiungere i 1400 nm di lunghezza. Nel centro del
virione è presente una struttura chiamata nucleocapside, costituita dal
RNA genomico virale e un complesso proteico NP, VP35, VP30 e L. Il
virione ha un diametro di 40-50 nm e un canale centrale di 20–30 nm di
diametro. Una glicoproteina (GP) virale è presente sulla membrana
virale, derivata dalla membrana cellulare ospite. Tra membrana e
nucleocapside, nella cosiddetta matrice, sono allocate le proteine virali
VP40 e VP24.

6.  Genoma
Ciascun virione contiene una molecola lineare anti-senso di RNA,
di circa 18.959 nucleotidi di lunghezza fino anche a 18.961.
L'estremità 3′ non è poliadenilata, e 5′ è priva di cappuccio. È
stato accertato che 472 nucleotidi a partire dal 3' UTR, e 731
nucleotidi dal 5' UTR sono sufficienti per la replicazione. È in
grado di codificare sette proteine strutturali ed una non
strutturale. La regione codificante è 3′ - leader - NP - VP35 - VP40
- GP/sGP - VP30 - VP24 - L - trailer - 5′; leader e trailer essendo
regioni non trascritte trasportano segnali importanti per il
controllo della trascrizione, replicazione e assemblaggio del
genoma virale nel nuovo virione. Il materiale genomico in sé non
è infettivo a causa delle proteine virali, ma all'RNA polimerasi
RNA dipendente, sono necessarie per la trascrizione del genoma
virale nel mRNA, così come per la replicazione del genoma virale.

7.  Ciclo vitale
 I virus attaccano i recettori dell'ospite mediante il peplomero
glicoproteico veicolandosi in vescicole per endocitosi nella cellula
ospite.
 Fusione della membrana virale con la membrana vescicolare; il
nucleocapside è rilasciato nel citoplasma.
 L'ssRNA anti-senso incapsidato è usato come stampo per la sintesi (3' -
5') di mRNA poliadenilato, monocistronico.
 Traduzione dell'mRNA nelle proteine virali utilizzando le strutture della
cellula ospite.
 Elaborazione post-traduttiva delle proteine virali. Dal clivaggio di GP0
(precursore glicoproteico) derivano GP1 e GP2, che vengono
abbondantemente glicosilate. L'assemblaggio di queste due molecole,
prima in eterodimeri, e poi in trimeri costituisce la superficie del
peplomero. Un precursore glicoproteico di secrezione subisce un
clivaggio in SGP e delta peptide, entrambi i quali rilasciati dalla cellula.
 Con l'aumento del livello proteico virale, dalla traduzione si passa alla
replicazione. Usando l'RNA anti-senso come stampo, è sintetizzato un
+ssRNA complementare, usato come stampo ulteriore per la sintesi del
nuovo (-) ssRNA genomico, rapidamente incapsidato.
 Il nucleocapside neoformato e le proteine envelope si associano alla
membrana plasmatica della cellula ospite; il rilascio dei virioni avviene
per gemmazione.

8. Bioterrorismo
 L'alta mortalità e la mancanza di vaccini e terapie adeguate,
classificano gli appartenenti al genere Ebolavirus come un
agente di rischio biologico di livello 4, così come agente
bioterroristico di categoria A.
 Come arma terroristica, gli ebolavirus sono stati presi in
considerazione dai membri della setta giapponese Aum
Shinrikyo, il cui leader, Shoko Asahara, inviò circa 40
membri in Zaire nel 1992 i quali si finsero di supporto
medico alle vittime dell'ebola, presumibilmente nel
tentativo di acquisire un campione virale.

9. Specie comprese nel genere
Zaire ebolavirus (ZEBOV)
Sudan ebolavirus (SEBOV)
Reston ebolavirus
Tai ebolavirus o Costa d'Avorio
Bundibugyo ebolavirus

10. Numero di casi noti e decessi durante
l'epidemia di Ebola in Sudan tra il 1976
e il 2003
1976 1979 2000-2001
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Numero di casi
Numero di morti