Orthomyxovirus: struttura e replicazione

I virioni sono pleiomorfi, di forma sferica o tubulare. Il pericapside contiene due glicoproteine, emoagglutinina (HA) e neuroaminidasi (NA), la proteina di membrana (M2) ed è delimitato internamente dalla proteina della matrice (M1). Il genoma è formato da 8 diversi segmenti elicoidali, ognuno contenente un RNA a polarità negativa associato con la nucleoproteina (NP) e la trascrittasi. La HA possiede numerose funzioni: funge da adesina legandosi all'acido sialico sui recettori di superficie delle cellule epiteliali; promuove la fusione tra pericapside e membrana cellulare; agglutina gli eritrociti umani; stimola la produzione di anticorpi. Cambiamenti dell'emoagglutina, dovuti a mutazioni, sono responsabili di cambiamenti antigenici minori e maggiori (drift e shift). Il fenomeno dello shift vale solo per il virus A e le diverse emoagglutine sono definite H1, H2 e così via.
La glicoproteina NA ha attività enzimatica: taglia l'acido sialico delle glicoproteine, recettori compresi. L'eliminazione dell'acido sialico dalle proteine virioniche previene l'agglutinazione e facilita la liberazione del virus dalle cellule infette. Anche NA subisce cambiamenti e le diverse NA vengono designate come N1, N2 e così via.
Le M1 avvolgono l'interno del virione e ne promuovono l'assemblaggio. La M2 forma un canale protonico nella membrana e promuove lo scapsidamento e il rilascio del virus.
La replicazione inizia con l'adesione della HA a residui di acido sialico sulla superficie cellulare. Il virus viene internalizzato e portato in un endosoma. L'acidificazione dell'endosoma provoca modificazioni della HA, che ora promuove la fusione. Il pericapside virale si fonde quindi con la membrana dell'endosoma. Il canale protonico della M2 facilita l'acidificazione del contenuto del pericapside, interrompendo l'interazione tra proteina M1 e NP, permettendo lo scapsidamento e il rilascio del nucleocapside. Diversamente dalla maggioranza dei virus a RNA, il nucleocapside si sposta nel nucleo dove viene trascritto in mRNA. La trascrittasi virale utilizza mRNA della cellula dell'ospite come primer per la sintesi dell'mRNA virale. Vengono prodotte le catene di RNA a polarità positiva e l'RNA genomico, a polarità negativa, viene replicato nel nucleo. I segmenti genomici si associano alla polimerasi e alla NP e vengono avvolte dalle proteine strutturali. Molti virioni sono difettivi per la presenza di un numero di segmenti diverso da 8. I virioni dotati di 8 segmenti gemmano dalla superficie apicale della cellula grazie a HA.