Pubblicato il 17 dicembre 2025

Blog Reto Lang – Il ruolo dei granuli di stress nelle infezioni virali

«Il nostro lavoro offre una visione più chiara di come il virus interagisce con la risposta cellulare allo stress e del ruolo dei granuli di stress nelle infezioni»

Il virus come fattore di stress: sulle tracce della risposta cellulare allo stress nelle infezioni virali

Le cellule degli organismi viventi sono sottoposte a diverse situazioni di stress, come mancanza di sostanze nutritive, contatto con tossine o anche infezioni virali. Per evitare danni e adattarsi alla situazione di stress, le cellule hanno sviluppato una propria risposta. Una caratteristica di questa risposta è la formazione dei cosiddetti granuli di stress (Stress Granules, SG), accumuli di varie proteine e mRNA nella cellula. La funzione di questi granuli di stress non è ancora del tutto nota. Tuttavia, si presume che questi granuli regolino vari processi cellulari, come la produzione di proteine e l’inibizione della morte cellulare programmata, aiutando così la cellula a far fronte alla situazione di stress.
In relazione alle infezioni, è stato scoperto che alcuni virus manipolano o sopprimono completamente la formazione di granuli di stress nella cellula. Ciò ha portato ad attribuire ai granuli di stress anche un ruolo nella difesa immunitaria dai virus, cosa che tuttavia è ancora controversa.

Intervista con il dottor Reto Lang

• Qual era l’obiettivo della Sua tesi di dottorato?

  L’obiettivo della mia tesi di dottorato era quello di esaminare a fondo la risposta allo stress della cellula nelle infezioni virali. Eravamo particolarmente interessati ai granuli di stress e alla loro composizione proteica. Era nostra intenzione rispondere alla domanda se le infezioni virali portino alla formazione di un tipo di granuli di stress specializzato, che differisce dai normali granuli di stress e ha un maggiore legame con la difesa immunitaria antivirale.
  A tal fine, abbiamo confrontato la formazione di granuli di stress durante l’infezione con due virus diversi, utilizzati spesso come virus modello in laboratorio: il virus dell’epatite del topo (MHV), un coronavirus, e il virus della foresta Semliki (SFV), facente parte del genere degli Alphavirus.

• Quali sono i risultati più importanti della Sua tesi di dottorato?

  Da un lato, abbiamo osservato che i virus utilizzati non causano granuli di stress specializzati e quindi contraddicono l’ipotesi di un «tipo di granuli di stress antivirali». È interessante notare che i granuli differiscono notevolmente tra SFV e MHV, sia per il tempo di comparsa durante l’infezione sia per la composizione proteica.
  Mentre i granuli di stress indotti da SFV somigliano fortemente ai normali granuli di stress e vengono dissolti con il progredire dell’infezione, quelli indotti da MHV mostrano una minore presenza di determinate proteine e una formazione ritardata. Da ciò si deduce che i due virus reagiscono in modo molto diverso alla risposta cellulare allo stress e che i granuli di stress svolgono un ruolo diverso a seconda del virus.

• In che misura i Suoi risultati contribuiranno a far progredire la ricerca?

  Il nostro lavoro approfondisce l’interazione tra i virus e la risposta cellulare allo stress e consente di trarre conclusioni sul ruolo dei granuli di stress nelle diverse infezioni virali. In particolare, la nostra osservazione che virus diversi portano alla formazione di granuli di stress molto differenti tra loro e che probabilmente le caratteristiche di questi granuli sono fortemente influenzate dal singolo virus rappresenta una scoperta importante. Lo studio della formazione dei granuli di stress nelle varie infezioni virali permette di comprendere meglio l’interazione tra il virus e la cellula ospite, fornendo una base per lo sviluppo di nuovi medicamenti antivirali.

• Cosa La rende particolarmente orgoglioso della Sua tesi di dottorato?

  Il progetto sui granuli di stress del gruppo del prof. dr. Volker Thiel è stato avviato diversi anni prima del mio arrivo all’IVI ed è un progetto di collaborazione che coinvolge diverse «generazioni» di studenti. Sono orgoglioso di far parte di questo progetto e sono molto contento di poterlo celebrare con una pubblicazione.

• Cosa Le è piaciuto in particolare della Sua tesi di dottorato?

  Sono sempre stato affascinato dalle immagini al microscopio, sia che si trattasse di microrganismi sia di singole cellule. Il fatto di aver potuto utilizzare diverse tecniche di microscopia e aver reso visibile il mondo microscopico delle cellule, che nella vita quotidiana rimane nascosto ai nostri occhi, mi ha affascinato enormemente. Oltre all’aspetto scientifico, mi sono piaciuti particolarmente l’ambiente di lavoro e le tante persone straordinarie con cui ho lavorato.

  

  Figura 1: Cellule di topo infettate da MHV. Il colore rosso rappresenta il virus (RNA virale a doppio filamento), il verde i granuli di stress e il blu il nucleo cellulare. Le cellule sono state colorate 8 ore dopo l’infezione e poi analizzate al microscopio a fluorescenza

• Com’è stato il periodo trascorso all’IVI?

  Il periodo trascorso all’IVI è stato molto formativo e davvero speciale. Oltre agli interessanti argomenti di ricerca, ho apprezzato soprattutto la splendida atmosfera che si respirava nel nostro gruppo e in tutto l’istituto. Desidero ringraziare di cuore tutti coloro che mi hanno sostenuto durante il mio periodo all’IVI e che hanno reso molto più sopportabili anche i momenti di maggiore stress. Sono felice di poter far parte di questo ambiente ancora per alcuni mesi.

• Quali sono i Suoi prossimi progetti?

  Fino alla primavera del prossimo anno rimarrò nel gruppo di ricerca del prof. dr. Volker Thiel e mi occuperò della conclusione di alcuni progetti. Dopodiché mi concentrerò maggiormente sulla mia vita privata, almeno per alcuni mesi, sposerò la mia fidanzata di lunga data e intraprenderò un lungo viaggio nel Nord Europa. Al momento sto ancora riflettendo se continuare nell’ambiente accademico o passare all’industria.

Glossario

• I granuli di stress

  I granuli di stress sono piccoli condensati di proteine e molecole di RNA che si formano nelle cellule in risposta a una situazione di stress, come un’infezione, uno shock termico o una privazione di cibo. Questi granuli aiutano a proteggere la cellula bloccando la produzione di proteine non necessarie e concentrandosi sulla riparazione dei danni. Possono anche essere sfruttati dai virus per moltiplicarsi nella cellula: alcuni virus, infatti, sono in grado di inibire o manipolare la granulazione causata dallo stress per aggirare la risposta immunitaria antivirale e replicarsi.

• Il virus dell’epatite dei topi (MHV)

  Il virus dell’epatite dei topi (MHV) è un coronavirus che può infettare i topi e causare malattie epatiche. È imparentato con il SARS-CoV-2, il SARS-CoV e il MERS-CoV e viene spesso utilizzato in ambito scientifico come virus modello per lo studio dei coronavirus.

Link alla pubblicazione (bioRxiv)
Stress granules formed during different RNA virus infections show remarkable plasticity and substantial virus-specific differences in their formation and composition

Autori
Reto M. Lang, Silvio Steiner, Jenna Kelly, Anne-Christine Uldry, Pratik Dave, Sophie Braga-Lagache, Jeffrey Chao, Manfred Heller, Volker Thiel

Altre infos

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