Malattie genetiche & infettive. Cosa sono e come funzionano in ambito organico.

Premessa

In medicina una malattia genetica è sottotipo di malattia rara causata da una o più anomalie del genotipo, quali mutazioni dei geni o alterazioni dei cromosomi le quali sono in grado di dare origine ad una o più patologie. Sebbene ad ogni generazione i processi di variabilità genetica compresi i fenomeni di Crossing-over e di regolazione epigenetica, rimaneggino costantemente l'informazione presente nel nucleo delle cellule, solo poche varianti si traducono in uno stato definito di malattia, esse quindi risultano le maggiormente studiate e conosciute proprio per l'interesse che esse suscitano in campo sanitario e clinico, ma rappresentano solo una minima parte delle alterazioni totali.

Sostanze che fanno parte del corpo umano

Manifestazioni cliniche

Alcune malattie genetiche sono predestinate a manifestarsi fin da prima del concepimento, altre in periodi successivi, altre ancora in età avanzata. Le malattie genetiche meglio caratterizzate sono quelle relative ad un solo locus genico e a penetranza completa. Gli studi hanno permesso di catalogare tali malattie come dominanti o recessive. Questa suddivisione si deve alle proprietà della sequenza genica interessata. Nel caso in cui la sequenza genica contenga un allele dominante, la patologia si svilupperà fin dal concepimento e l'individuo risulterà malato fin dalla nascita; avrà inoltre il 50% di probabilità di trasmettere la malattia ai discendenti. Nel caso in cui la sequenza genica contenga un allele recessivo, gli eterozigoti risulteranno portatori sani della patologia, non si ammaleranno né presenteranno segnali clinici, tuttavia nel caso in cui essi si riproducano con un altro eterozigote portatore sano avranno il 25% di possibilità di generare un figlio malato [8]. Alcune malattie genetiche che riguardano l'emoglobina (Talassemia, Anemia falciforme...) si trovano in alcune popolazioni in situazione di equilibrio bilanciato, dovuto alla minore suscettibilità dei portatori sani ad infezioni presenti in quell'ambiente.

La sintesi dei monomeri degli acidi nucleici

I venti aminoacidi naturali sono i monomeri necessari per la sintesi di tutte le proteine presenti negli organismi viventi; per la sintesi degli acidi nucleici (DNA ed RNA) che ne codificano la disposizione nelle proteine, al contrario, saranno necessari due zuccheri pentosi, il ribosio per l'RNA ed il desossiribosio per il DNA, il fosfato e due tipi di basi azotate: le purine (guanina ed adenina) e le pirimidine (citosina e timina per il DNA od uracile per l'RNA). Gli zuccheri pentosi si formano per condensazione di cinque molecole di formaldeide attraverso la serie di reazioni nota come «Reazione del formosio»: la reazione globale è semplice e consiste essenzialmente nella combinazione ad anello delle cinque mole-cole, a formare il ribosio.

La selezione molecolare

A questo punto, è interessante definire quali meccanismi di evoluzione e selezione molecolare possano avvenire in ambienti più semplici, quale doveva essere quello prebiotico: indicazioni sperimentali estremamente interessanti derivano da lavori di Leslie E. Orgel e collaboratori, effettuati presso il Salk Institute for Biological Studies. Gli autori hanno dimostrato che, aggiungendo semplicemente monomeri di adenina in una soluzione contenente polimeri di uracile (poli(U)), si otteneva spontaneamente la sintesi di corti polimeri poli(A), di lunghezza compresa fra i 5 ed i 10 nucleotidi, dotati per il 75% di legami identici a quelli degli acidi nucleici attuali; inoltre, gli stessi, hanno osservato che l'efficienza di reazione aumentava notevolmente in presenza di ioni piombo. Se lo stampo era costituito da poli(C), in presenza di una soluzione al 50% di adenina e guanina e sempre in presenza di ioni piombo, si ottenevano invece prodotti con un rapporto G/A di circa 10 ossia polimeri con più del 90% di appaiamenti corretti. In presenza di ioni zinco, in luogo di quelli piombo, invece, lo stampo poli(C) ed i monomeri G davano origine a catene neosintetizzate poli(G) di lunghezza di circa 40 nucleotidi, con un'affidabilità di appaiamento circa 20 volte maggiore rispetto a quella ottenuta mediante l'aggiunta di ioni piombo. È interessantissimo notare che, le attuali RNA polimerasi, potrebbero "ricordare" le presunte condizioni di sintesi prebiotica presentando sempre al loro interno atomi di zinco. L'appaiamento C-G si è dimostrato, grazie al suo triplo legame idrogeno, più stabile di circa 10 volte rispetto ai legami A-T/U. Inoltre, i dati di Orgel hanno dimostrato che i polimeri ad alta percentuale di CG, dovevano presentare negli oceani dell'Archeozoico.

Nove tipologie diverse di virus

Noi abbiamo bisogno dei virus?

È chiaro come soprattutto i virus necessitino dell'ospite per potersi replicare e anche altri organismi come batteri, parassiti ecc. ne abbiano bisogno in quanto senza ospiti essi non potrebbero diffondersi ma l'ospite, in particolare nel nostro contesto l'uomo, in cosa avrebbe bisogno dei virus? Un'ottima trattazione, sempre divulgativa, di quanto siano utili e presenti i virus durante l'intera evoluzione animale e umana, costituisce l'intero contenuto di due testi molto simili di Guido Silvestri, entrambi del 2019 e citati nella bibliografia che segue; qui ovviamente, per ragioni di spazio ma soprattutto perché l'argomento costituisce solo un complemento alle finalità che mi sono posto io nel presente testo, saranno presentati esclusivamente pochissimi casi a titolo esemplificativo, naturalmente completati da mie considerazioni personali. In ogni caso, vedremo come il confine fra patogeno e benefico, molto spesso sia estremamente sottile... I virus accompagnano l'umanità da moltissimo tempo: è noto, ad esempio, che anche virus oggettivamente estremamente pericolosi come i Filovirídae, fra i quali spicca per letalità Zaire Ebolavirus, esistono verosimilmente da molto più di 10436 anni1-23-1e, già da allora, insidiano la nostra specie ed interagiscono con essa come sarà dimostrato nel seguito del testo. Interazione lunghissima, quindi, ma finora sempre caratterizzata da reciproca ostilità: la domanda da porci ora è se ciò sia vero e se si verifichi inevitabilmente in ogni caso. Abbiamo terminato il precedente paragrafo parlando di vantaggi anche da parte nostra nell'interazione virus/uomo e quindi la risposta non può che esser negativa. Un'utile punto di inizio può essere l'osservazione che spesso gli effetti negativi dei virus, più che ad un'azione diretta di esso, sono dovuti all'infiammazione provocata dal sistema immunitario dell'ospite in loro presenza; altro spunto interessante, poi, può essere che, nella grandissima maggioranza dei casi, tale infiammazione insorge solo in una data specie fra quelle che possono fungere da ospite per il virus in questione, nel momento del primo incontro ossia quando il sistema immunitario non ha ancora preso le misure nei confronti dell'ospite sconosciuto1291. Con il passare del tempo, non è raro che la patogenicità cali e, addirittura, in diversi casi cessi del tuttol301. Nonostante queste due osservazioni, però, ancora siamo lontanissimi dal poter affermare che i virus siano, o perlomeno siano stati, per noi utili. La parola virus in latino vuol dire veleno e tale trasposizione di significato è stata dettata, nei primi tempi, dall'osservazione di quanto tali semplicissime strutture biologiche, più simili a tossine che a veri organismi viventi, potessero essere deleterie per noi. Con il tempo si è poi osservato come i virus patogeni costituiscano piuttosto la punta di un iceberg, formato in grandissima parte invece di virus "buoni" ed utili. Un particolare tipo di virus è chiamato retrovírus, in quanto sovverte il dogma (o meglio l'ipotesi) centrale della biologia molecolare1311 essendo costituito da RNA che poi viene convertito in DNA, il quale si inserisce all'interno del genoma dell'ospite per rimanervi indefinitamente nel corso della singola vita o, qualora si fosse inserito all'interno del genoma delle cellule riproduttive (cosa abbastanza frequente), permanere nel corso delle generazioni. Tali particolari virus, con il trascorrere degli anni e l'avanzare della ricerca scientifica, sono stati sempre più bollati come criminali; in quanto prima sono stati accusati di causare tumori di tutti i generi 32e poi di causare la terribile AIDS che ha devastato il pianeta per molti anni1331. Nella realtà, si è scoperto in seguito che essi, in particolare i retrovirus endogeni (HERV: Human Endogenous Retroviruses)1341, costituiscono dei preziosissimi alleati per la nostra specie, mediando funzioni cellulari e fisiologiche di primaria importanza quali la capacità di generare plasticità a livello di composizione genica, la capacità di amplificare la funzione di particolari geni ad attività antitumorale, di mantenere inalterata la lunghezza dei telomeri cromosomicil-35-1 nonché, indubbiamente la più importante fra tutte, una funzione legata alla riproduzione placentata ossia quella caratteristica che distingue noi euteri, dai prototeri (monotremi quali ornitorinchi ed echidne) e dai metateri (marsupiali quali canguri, dingo, ecc.).

Conclusioni

L'articolo è soltanto un riassunto di informazioni reperite nel web e dintorni. Per far capire ai lettori le basi dei virus e, come possono essere trasmessi da individuo a individuo. Per chi volesse approfondire l'argomento consiglio di acquistare un libro, dove spiega in maniera piu approfondita gli articoli citati nel medesimo post.