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Prof. Alexandre Queiroz
Departamento de MicrobiologiaUniversidade de São Paulo
VirologiaNoções Básicas
PROPRIEDADES GERAIS DOS VIRUS
CONCEITO
• Os vírus são microrganismos de grande simplicidade: – pequenos, de 20 a 300 nm de diâmetro
– possuem apenas um tipo de ácido nucléico (RNA ou DNA)
– desprovidos de estrutura celular
– não crescem, não metabolizam
– não sofrem divisão
– são parasitas intracelulares obrigatórios.
CONCEITO Os vírus podem ser definidos como organismos acelulares, cujos genomas são replicados, obrigatoriamente, no interior de uma célula hospedeira.
Com base no seu código genético e utilizando parte do maquinário metabólico celular, sintetizam os seus componentes (proteínas e ácido nucléico) que se agrupam formando novas partículas (vírions).
Os novos vírions serão liberados da célula hospedeira e irão infectar novas células, perpetuando a espécie.
PRINCIPAIS COMPONENTES QUÍMICOS
•ÁCIDOS NUCLÉICOS• DNA• RNA
•PROTEÍNAS•ENZIMAS•LIPÍDEOS
•FOSFOLIPÍDEOS•CARBOIDRATOS•GLICOLIPÍDEOS
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
• Ácidos nucléicos - genoma
• fita dupla (ds) • fita simples (ss)• linear• circular
• fita dupla (ds) • fita simples (ss)• linear • circular• fita única • segmentado
DNA RNA
Classificação quanto ao tipo de ácido nucléico:DNA fita simplesEx: ParvovírusDNA fita duplaEx: Vírus da herpes simplesRNA fita simplesEx: InfluenzaRNA fita duplaEx: Rotavírus
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
Proteínas
- proteção do genoma- reconhecimento da célula- atividade biológica
Codificadas pelo genoma viralEstruturais Não estruturais
- atividade enzimática:- replicação do ác. nucléico- proteólise- modificações
COMPOSIÇÃO QUÍMICA• Lipídeos
- provenientes das membranas celulares- compõem o envoltório ou envelope
• Glicídeos
- presentes nas proteínas de envoltório- glicosilação é feita na célula hospedeira
ESTRUTURA depende de como os capsômeros individuais estão organizados
• A simetria icosaédrica
icosaedroEixos de simetria
Modelos de vírus icosaédricos
Vírus com simetria icosaédrica
poliovírus rotavírus adenovírus
papilomavírus vírus herpesvírus HIV
ESTRUTURA A simetria helicoidal
Vírus com simetria helicoidal
vírus do mosaico do tabaco vírus Ebola
vírus influenza hantavírus
ESTRUTURA Vírus de simetria complexa
Poxvirus Bacteriófago T4
Presença ou ausência de
envoltórioBicamada lipídica originada da célula do hospedeiro, na qual
proteínas e glicoproteínas virais estão inseridas
Envelopados: mais sensíveis aos fatores ambientais (ressecamento, acidez gástrica e bile)
Não envelopados: são resistentes e sobrevivem bem no meio externo (possibilita a infecção alimentar)
PRINCIPAIS COMPONENTES DO VÍRION HIV
• RNA
• TRANSCRIPTASE REVERSA
• ENVELOPE LIPOPROTÉICO• ESPÍCUL
A
CLASSIFICAÇÃO DOS VÍRUSCARACTERÍSTICAS PRIMÁRIAS:• NATUREZA QUÍMICA DO ÁCIDO NUCLÉICO: RNA OU DNA.
• ESTRUTURA DO VÍRION: HELICOIDAL, ICOSAÉDRICA OU COMPLEXO: NU OU ENVELOPADO.
• LOCAL DE REPLICAÇÃO:NÚCLEO OU CITOPLASMA
CARACTERÍSTICAS SECUNDÁRIAS:• HOSPEDEIRO:ESPÉCIE DE HOSPEDEIRO; TECIDO ESPECÍFICO OU TIPO DE CÉLULA.
• MODO DE TRANSMISSÃO:• ESTRUTURAS ESPECÍFICAS DE SUPERFÍCIE.
Efeito citopático (ECP)
ECP: aumento do volume citoplasmático, refringência das células agrupadas em cachos, deslocamento do tapete celular
Célula Hep-2 (carcinoma de laringe) – cultura de adenovírus
Parasitas Intracelulares Obrigatórios.
Sua multiplicação se dá às custas da
maquinaria da célula hospedeira.
MULTIPLICAÇÃO VIRAL
Os vírus apresentam hospedeiro-especificidade que é iniciada baseada na
capacidade de se fixar à célula do hospedeiro
- Inicialmente: infecta apenas uma espécie ou um grupo restrito de espécie hospedeira- Especificidade: e a capacidade da partícula viral de se fixar á célula do hospedeiro- Fixação ou absorção à célula do hospedeiro depende: interação mais especifica entre as moléculas do nucleocapídeo ou do envelope com as moléculas da célula do hospedeiro
Influenzaácido siálico nas glicoproteinas encontradas nas
células de mucosas e hemácias
Raivareceptor de acetilcolina
HIV molécula CD4 nas células T e CCR5 nos
macrófagos
Penetração na célula
- após a ligação a um receptor é seguida da penetração na célula hospedeira- Ocorre: fusão da membrana viral e hospedeiro ou
englobamento pro fagossoma- o envelope e ou capsído são desprendido e os
ácidos nucléicos virais são liberados (vírus não é mais infeccioso)
- fase de eclipse: persiste ate que sejam formadas novas partículas virais completas após a replicação
Sintetizar o RNA mensageiro
Vírus DNA- mRNA: formado usando a própria RNA polimerase
do hospedeiro para transcrever diretamente do DNA viral
Vírus RNA- mRNA: polimerase do hospedeiro não operam a
partir da molécula de RNA transcrição for necessária o vírus precisa fornecer a sua própria polimerase (nucleocapsídio ou sintetizada após a infecção)
- vírus RNA produz mRNA por várias vias diferentes
O estágio final da replicação consiste na montagem e liberação de novas partículas virais
- associação das partículas virais- associação do ácido nucléico replicado- capsômero recentemente sintetizado para formar
nucleocapsídio- núcleo ou citoplasma do hospedeiro- envelope: proteínas e glicoprotéinas são inseridas
na membrana da célula do hospedeiro- progênio de nucleocapsidio associa-se
especificamente através das glicoprotéinas com a membrana para iniciar o brotamento
CICLO DE MULTIPLICAÇÃO VIRAL
FIXAÇÃO
PENETRAÇÃO
BIOSSÍNTESE
MATURAÇÃO E MONTAGEM
LIBERAÇÃO
FIXACAO
BACTERIÓFAGOS•MORFOLOGIA
CABEÇA ICOSAÉDRICA
DNA
BAINHA CONTRÁTIL
PLACA BASAL
FIBRAS DA CAUDA
MULTIPLICAÇÃO POR BACTERIÓFAGO
O mecanismo básico é semelhante para todos os vírus.
Absorção:Ancora na célula
do hospedeiro
Penetração:Lisozimas: abertura na parede
DNA: penetra na célulaCapsídeo: permanece do lado de fora
Biossíntese:DNA: conduz a síntese de
componentes virais (proteínas do capsídeo)
Maturação:Os componetes virais são montados, a partir do DNA e do capsídeo
Liberação:A célula do hospedeiro sofre lise
Tempo: 20 a 40 minutos 1 célula infectada produz: 50 a 200
Ciclo Lítico de Bacteriófagos
vírus herpes
CONSEQÜÊNCIAS DA REPLICAÇÃO
Infecção Lítica
- vírus produzem muitas partículas virais novas liberadas pela lise celular
- vírus sofre replicação
- Poliomielite e influenza
Infecção Persistente- célula permanece viva liberando partícula viral
latentemente
- grandes infecções epidemiológicas, porque os individuos infectados podem atuar como um portador assintomático do vírus, sendo uma fonte contínua de infecção
- vírus sofre replicação
- hepatite B
Infecção Latente- vírus permanece quiescente- material genético do vírus pode: existir no
citoplasma (herpes) ou se incorporar no genoma (retrovírus)
- a replicação não ocorre até que alguma sinal desencadeie a liberação do vírus latente (não compreendido)
- herpes simples: estresse - HIV: estimulação antigênica das células infectadas
Outros elementos de constituição simples que causam doenças
Viróides:Composto só de RNA. Causa doença em batata.
Prions: São pequenas partículas infecciosas de
natureza protéica. Foram descobertas na década de 80.
As doenças causadas por prions são resultantes de uma proteína alterada.
Todas as doenças causadas por Prions envolvem degeneração do tecido cerebral.
Ex: Doença da vaca louca (encefalopatia espongiforme
bovina – BSE);Scrapie – atinge ovinos e caprinos;Kuru – transmitida por canibalismo (tribo da Nova
Guiné);Doença de Creutz- feldt- jakob.
Encefalopatias espongiformes subagudas transmissíveis.
PORTA DE ENTRADA DOS VÍRUS
PELE
- Picada de inseto (febre amarela)
- Mordedura de animais (raiva)
- Injeções (hepatite)
- Transfusões (hepatite e HPV)
SISTEMA RESPIRATÓRIO
BeijoUso de objetos contaminados
Espirro e Tosse
VaríolaSarampoRubéola
TRATO GENITURINÁRIO
CONJUNTIVA
AdenovírusHerpes
Conjuntivite
poliovírus, coxsackievírus, echovírus, enterovírus
Vírus causadores de: paralisia meningite quadros respiratórios miocardite conjuntivite
Poliovírus
Gênero Enterovirus
Vírus da Hepatite A Vírus da Hepatite E
Vírus causadores de hepatite
Rotavírus
Norovírus
Astrovírus
Vírus causadores de gastrenterite
Vírus causadores de:
Quadros respiratórios
Gastrenterite
Conjuntivite
Adenovírus
PERÍODO DE INCUBAÇÃO
Período cu
rto
(3 a 10 dias)
Poliomielite: 10 a 20 diasRaiva:+ 20 dias
Vírus ?