Apresentação do PowerPoint

Disciplina: MAD I
Orientador didático: Prof. Claudia Vitral
Virologia
Bacteriologia
Profa. Claudia
Profa. Renata
Avaliações:
 1a VA 5 abril

3a VA 7 junho
 2a VA 10 maio

4a VA 12 julho
Prova reposição ( 17 julho) e VS (19 julho)
Cálculo da média em MAD I
1a VA + 2a VA + 3a VA + 4a VA / 4
Disciplina de MAD I
Objetivos da disciplina
• Reconhecer as propriedades gerais de bactérias e vírus e
os mecanismos envolvidos na patogênese e na resposta
do hospedeiro nas infecções por estes agentes
• Identificar as formas de tratamento e diagnóstico
laboratorial das infecções bacterianas e virais
• Reconhecer as bactérias e vírus associados com doenças
nos diferentes sistemas do organismo humano
Disciplina de MAD I
Ementa da disciplina: temas gerais
• Taxonomia bacteriana e viral. Morfologia e estrutura geral
bacteriana e viral. Fisiologia bacteriana. Genética
bacteriana. Multiplicação viral. Relação bactériahospedeiro. Patogenia das infecções virais. Mecanismos de
defesa do hospedeiro nas infecções bacterianas e virais.
Antimicrobianos e agentes antivirais. Prevenção e controle
das infecções virais. Métodos de diagnóstico laboratorial
das infecções bacterianas e virais. Método de Gram.
Disciplina de MAD I
Ementa da disciplina: temas específicos
• Estudo das bactérias e vírus de importância médica
causadores de infecções na pele, respiratórias, entéricas,
hepáticas, genito-urinárias, oculares, do sistema nervoso,
bem como infecções oportunistas, congênitas e perinatais,
oncogênicas e multissistêmicas.
Virologia
www.prograd.uff.br/virologia
• Aulas
• Estudos dirigidos
• Programa da disciplina
Vírus: histórico,
morfologia e
classificação e
multiplicação
Importância médica das viroses
Alguns fatos:
“Mais de 60% das doenças
infecciosas são causadas por
vírus”
“São responsáveis por
cerca de 50% de todas
as ausências no trabalho
e escola”
“Crianças desenvolvem 7 ou
mais infecções virais por ano que
requerem pelo menos uma visita
ao hospital ou ao médico”
Vírus como agentes de doenças no
homem
... e nos animais!
Importância médica das viroses
Podem ser fatais:
Podem causar câncer:
raiva, AIDS, febre
hemorrágicas,
encefalites
HPV, HBV, HCV, HTLV-1,
EBV, HHV-8, Poliomavirus
Podem afetar
grandes populações:
OS VÍRUS
diarréias virais, gripe,
resfriados
Podem causar
grande
desconforto:
cachumba, infecções
por herpesvírus
Podem causar
infecções congênitas:
rubéola, citomegalovírus,
Zica, HIV, vírus da
hepatite B
Mas podem
também, como
acontece na
maioria das
vezes, .....
nada causar em
seus
hospedeiros.
A maior parte dos vírus
causa infecção
assintomática ou permanece
no hospedeiro sem causar
danos por longos períodos
replicando-se em taxas
lentas e estáveis e
escapando da resposta
imunológica.
“Humans and Viruses: An
„I Love You… Me Neither‟
Story”
“O corpo humano é o habitat de diversas
espécies virais sob condições não patológicas,
que constituem presumidamente uma flora
viral normal (viroma)”
O viroma humano
em condições não
patogênicas,
nos
principais sistemas
do organismo. Cada
grupo
viral
está
representado
por
uma cor diferente.
Popgeorgiev N et al, 2013
“A diversidade e riqueza viral no
corpo humano sob condições não
patológicas foram grandemente
subestimadas…”
 Existem 100 vezes mais vírus (bacteriófagos) do que
células eucarióticas no nosso corpo.
 O genoma humano contém ~ 100.000 fragmentos
virais endógenos (8% do genoma)
 Retrovirus placentário humano: detectado em tecido
placentário – ativado durante a gravidez: poderiam
proporcionar a imunossupressão durante a gravidez
E além disso, os vírus também pode ser
importantes vetores de cura ou prevenção de
doenças !
Vírus podem ser usados como
veículos (vetores) de
informações genéticas para
levar mensagens a células
específicas
Terapia genética: inserção de
genes nas células e tecidos de
um indivíduo para o
tratamento de uma doença
Uso de vírus como vetores
Terapia genética usando um Adenovírus como vetor. Um novo
gene é inserido no adenovírus, que é usado para introduzir o
DNA modificado na célula humana.
Adenovirus: virus pouco patogênico, geneticamente estável
Tumor de pâncreas e pele: alto incidência, falta de
tratamentos
Um cientista consegue curar o
câncer utilizando o vírus da varíola
modificado, mas a mutação do vírus
acaba convertendo todos os seres
humanos - menos o personagem de
Will Smith - em zumbis.
Descrição de doenças virais
na antiguidade
Desenho ilustrando
um cão com raiva
(1500 a.C)
Múmia do faraó
Ramsés V (1196
a.C): lesões de
varíola na face
Entalhe, 18a
dinastria egípcia
(370 a.C):
indivíduo com
paralisia
Século XIX
Época marcada por inúmeras epidemias (cólera, peste,
tifo, tuberculose, varíola, gripe)
Microscópio ótico confirma a teoria dos germes
tornando obsoleta a geração espontânea
Louis Pasteur
(1822-1895)
Robert Koch
(1843-1910)
A descoberta dos vírus: a descoberta de
um mundo novo e fascinante
Inicialmente, os vírus foram associados a doenças …
1892, Dimitri Ivanovski: estudo da
doença do mosaico do tabaco (etapa
fundamental na descoberta dos vírus)
1899, Martinus Beijerinck: diluição
seriada da seiva – princípio
infeccioso VIVO mas FLUIDO –
Contagium vivum fluidum.
Identificação dos primeiros vírus
1898, Loeffler e Frosh:
vírus da febre aftosa
1900-1902, Walter Reed:
vírus da febre amarela
1917-1926, Twort e
d´Herelle: bacteriófagos
“Ficou evidente que os vírus eram
capazes de infectar todos os
domínios da vida, incluindo
bactérias, archaeas e eucariontes”
... Mas foi difícil na época
estudar os vírus!
Vírus são muito pequenos
Ao final da Primeira Guerra, novos vírus foram
identificados ... sem contudo terem sido
VISTOS !
1939, construção do ME:
vírus puderam ser
finalmente vistos.
... Mas continuou sendo difícil na
época estudar os vírus!
Vírus são parasitas intracelulares
obrigatórios
Novos progressos na virologia
Década de 30: primeiros estudos de inoculação em sistemas
hospedeiros (animais de laboratório e ovos embrionados)
1949, Enders e cols: primeiros
cultivos celulares: isolamento de
novos vírus e produção de vacinas
... E as doenças virais puderam
ser diagnosticadas e tratadas!
Maturidade de uma ciência: outros
eventos importantes
Década de 60: início da era do
diagnóstico laboratorial de
viroses: aplicação do cultivo
celular, da ME e dos testes
sorológicos para um diagnóstico
confiável.
1962, desenvolvimento
dos primeiros antivirais
... Novos vírus foram sendo
descobertos!
Francoise Barré-Sinoussi
Jean-Claude
Chermann
Luc Montagnier
Na conferência de AIDS in Park City, Utah em
1984,
150 cientistas foram surpreendidos
com
apresentação do grupo francês de Luc
Montagnier que anunciou a descoberta do vírus
HIV .
... Novos métodos laboratoriais
foram sendo desenvolvidos!
Maturidade de uma ciência: outros
eventos importantes
A partir da década de 80: rápido progresso
da biologia molecular possibilitando a
amplificação e o sequenciamento do
genoma viral e a identificação de novos
vírus
1985, O primeiro Termociclador
Termociclador
Walter Goad
1982: Criação do GenBank
... E muitos avanços foram
obtidos nos métodos
moleculares!
Virochip Version 3
Chip contendo um microarranjo
com sequencias de diversos
genomas virais para detectar
simultaneamente centenas de virus
2002
J DeRisi, W. Lipkin, others
Aplicação da tecnologia de Microarranjo para
identificação de virus.
454 Life Sciences Pyrosequencing
Jonathan Rothberg
2005
J Rothberg, 454 Life Sciences
Desenvolvimento do pirosequenciamento
... E chegamos ao século 21 com
muitas questões ainda não
respondidas!
... Afinal, podemos
considerar os vírus
como seres vivos ??
Os vírus encontram-se no limite
entre
o não-vivo, quando estão fora das células: não se
reproduzem de forma autônoma
e o vivo, quando estão dentro das células: adquirem a
capacidade de multiplicação
... Mas uma coisa é
certa, os vírus não
são células
Árvore da vida
Principais diferenças entre os vírus e os
microorganismos celulares
Tamanho relativo de vírus e bactérias: bactérias são
medidas em micrômetros (10-6 m) e vírus em nanômetros
(10-9 m)
Microscópio ótico e eletrônico: limite de
resolução
Principais diferenças entre os vírus e os
microorganismos celulares
... Então quais são
mesmo as principais
diferenças entre os vírus
e os microorganismos
celulares?
Vírus: definição
Parasitas intracelulares obrigatórios
Pequenos: medidos na ordem de grandeza
de nanômetros (20 -250 nm)
Possuem um único tipo de ácido nucleico:
DNA ou RNA
Mas ....
... Há pouco tempo atrás
foram descobertos vírus
GIGANTES!
Mimivirus, um vírus gigante de amebas
aquáticas
 Visíveis a MO (800 nm)
 Genoma DNA 1,2
milhões de bases
(codifica > 900 ptns)
 Apresentam RNA
Outros vírus gigantes foram identificados e classificados na ordem
Megavirales dividida em 7 famílias virais: Poxviridae, Mimiviridae,
Iridoviridae, Ascoviridae, Phycodnaviridae, Asfaviridae e
Marseilleviridae
Estrutura da partícula viral
Ácido nucleico: genoma (DNA ou RNA)
Capsídeo: estrutura proteica que envolve o
genoma
Nucleocapsídeo: ácido nucleico + capsídeo
Envelope: presente em alguns
vírus, origem da membrana da
célula hospedeira
... Conhecendo cada
componente da partícula
viral.
Quais são mesmo?
O genoma
viral
Vírus com
genoma DNA
Vírus com
genoma RNA
Acido nucleico viral (DNA ou RNA)
• Codifica a informação genética necessária a
replicação viral
• Tamanho variável (DNA 3,2 – 375 kpb; RNA 4 – 32kpb)
• Apresenta sequências e composição de
nucleotídeos distintas, que podem revelar
relações genéticas entre vírus isolados
• Apresenta diferentes conformações
Conformações do genoma viral
Fita simples
Fita dupla
Linear
Circular
Polaridade +
Polaridade –
Segmentado
Não
segmentado
Polaridade do genoma RNA
Capsídeo viral
• Principal objetivo: facilitar a transferência do
acido nucleico de uma célula para outra
• Proteção do genoma viral contra a inativação por
nucleases
• Participa na fixação da partícula a célula hospedeira
• Contem proteínas que determinam as
características antigênicas do vírus (resp imune)
• Responsável pela simetria estrutural da partícula
viral
Capsídeo viral: simetrias
Protômero (monômero de proteína)
capsômeros
Icosaédrica
capsídeo: simetrias
Helicoidal
Complexa
Simetria icosaédrica
Ácido nucleico viral
encontra-se
condensado dentro do
capsídeo
Simetria helicoidal
As subunidades proteicas
estão ligadas de forma
periódica ao acido nucleico
viral, girando até formar
uma hélice
Vírus do mosaico do tabaco (não envelopado)
Vírus da raiva (envelopado)
Simetria complexa
Poxvirus (vírus da varíola)
Envelope viral
Origem: membrana da célula hospedeira
Constituição fosfolipídica associada com proteínas codificadas pelo
vírus:
Proteína matriz: camada na superfície interna do envelope
Proteínas de superfície (espículas): glicoproteínas que se
projetam na superfície do envelope
Biossegurança
Muitos vírus são patógenos humanos, o que implica
no risco de infecções no ambiente de trabalho
Ingestão
Aerossóis
Salpicos nos olhos
Acidente pérfuro-cortante
Vacinação
EPI
Reação a agentes químicos e
físicos
Agentes físicos: calor (50-60°C/30’) e
radiação ionizante (luz UV, raio X)
Agentes químicos: pH, éter,
detergentes, cloro, formaldeído.
Métodos comuns de inativação
viral
- Materiais e vidrarias: vapor sob
pressão (autoclave), calor seco
(forno), óxido de etileno,
radiação γ
- Superfícies: hipoclorito de sódio
(5%), glutaraldeído, formaldeído
- Desinfetantes de pele:
clorexidina, etanol 70%,
iodóforos
Classificação dos Vírus pelo
ICTV (Comitê Internacional de
Taxonomia Viral), 2000
Classificação semelhante a de organismos celulares. Utiliza
os seguintes ramos taxonômicos:
Ordens, Famílias, Subfamílias, Gêneros e Espécies
Critérios de classificação viral
Propriedades das proteínas virais
Morfologia do virion
Propriedades antigênicas
Propriedades
físico-quimicas
Propriedades do genoma
Organização genômica
e de replicação
Doença associada não é um critério
taxonômico
Família Picornaviridae
Gênero Hepatovirus
Espécie Vírus da hepatite A
Gênero Rhinovirus
Espécie Rinovirus
Gênero Enterovirus
Espécie Poliovirus
Gênero Aphtovirus
Espécie Vírus da febre aftosa
Multiplicação viral
Como essas estruturas de
enorme simplicidade e, a
primeira vista, inertes,
podem ameaçar
organismos vivos muito
mais complexos ?
Sem dúvida porque os vírus têm imperiosa
necessidade de infectar uma CÉLULA
A multiplicação no interior das células é um
processo de replicação e não de divisão
A partícula viral se
decompõe, em seguida
é reconstruída em
inúmeras partículas
pela auto-montagem de
diferentes componentes
que a célula produz sob
controle do genoma
viral
Multiplicação viral
1.
-
Iniciação
adsorção
entrada na célula
descapsidação
3. Montagem da
progênie
viral e saída
da célula
hospedeira
2. Expressão e replicação do genoma viral
síntese de proteínas
replicação do ácido nucleico
Adsorção viral à célula hospedeira
União específica entre
receptores presentes na
superfície da partícula viral e
da célula hospedeira
Adsorção do HIV a
superfície do Linfócito T
Bacteriófago adsorvido na
bactéria E. coli
Vias de entrada de vírus nas células
Vírus NÃO
envelopados
ENDOCITOSE
Vírus envelopados
FUSÃO
Vírus não envelopados: entrada na célula por
endocitose
Processo de fusão: possibilidades
Fusão do envelope viral
com a membrana
plasmática após ligação
ao receptor celular
Fusão do envelope viral com a
membrana do endossoma após
endocitose
Expressão e replicação do genoma viral
Expressão e replicação do genoma viral
Montagem das partículas virais
Brotamento de vírus envelopados
Brotamento de partículas virais da célula
hospedeira
HIV
Vírus do sarampo
Inúmeras
partículas do HIV
brotando da
superfície do
linfócito T
Etapas da replicação viral:
1. Adsorção
2. Penetração
6. Liberação
5. Montagem
3. Descapsidação
4. Expressão do
acido nucleico:
síntese ptns e
replicação ácido
nucleio
http://encarta.msn.com/