Replicação viral

Replicação e patogênese viral, resposta
do hospedeiro às infecções virais
Universidade Federal Fluminense
Disciplina: Microbiologia I
Profª Larissa dos Santos
Replicação viral
 Vírus são organismos simples
 Sem atividade metabólica  necessitam da célula para
replicar
 Adquirem atividade biológica dentro de células vivas
Como a progênie viral é gerada?
Fissão?
Brotamento?
Conjugação?
...
REPLICAÇÃO!!
Vírus são replicados na célula hospedeira!!
Interação vírus x célula
 Interação entre vírus e célula receptores
 Vírus não envelopados
 Vírus envelopados
Permissividade e susceptibilidade
 Permissividade: condições intracitoplasmáticas que
favorecem a replicação
 Susceptibilidade: receptores
Replicação viral
 Etapas são as mesmas para todos os vírus
1- Adsorção
 Interação vírus x célula via receptores
 Receptores celulares podem ser: proteínas, lipídios ou
carboidratos
Adsorção - envelopado
Adsorção – não envelopado
1- Adsorção (susceptibilidade)
 Receptor determina hospedeiro afetado, tropismo viral e a
patogenia da infecção
2- Penetração
A – Direta: vírus sem envelope
2- Penetração
B- Fusão com a membrana celular
- Fusão do envelope viral com membrana plasmática (vírus
envelopados
2- Penetração
C- Endocitose mediada por receptor
- Vírus não envelopado
2- Penetração
C- Endocitose mediada por receptor
- Vírus envelopados
Tipos de
penetração viral
3- Desnudamento
 Separação entre capsídeo e genoma viral
 Genoma liberado no citoplasma da célula ou no núcleo
4- Expressão gênica e replicação
 Síntese de cópias do material genético, enzimas, proteínas
estruturais, glicoproteínas do envelope
 Vírus de DNA  núcleo
 Vírus de RNA  citoplasma
4- Expressão gênica e replicação
 Genoma viral  transcrição de genes precoces (ptns não
estruturais, como reguladores de expressão , enzimas de
replicação)  replicação do genoma  transcrição e
tradução de proteínas estruturais (genes tardios)
Genoma
Ptns não estruturais
Replicação
do genoma
Ptns estruturais
4- Expressão gênica e replicação
4- Expressão gênica e replicação
 Vírus DNA df
DNA df
Núcleo
RNAm e início da replicação
4- Expressão gênica e replicação
 Vírus DNA sf
DNA sf
DNA df
(reconhecido pela DNA pol)
Início da replicação
4- Expressão gênica e replicação
 Vírus RNA df
RNA df
RNAm e início da replicação
4- Expressão gênica e replicação
 Vírus RNA sf + e -
RNA –
(transcriptase viral)
RNA + = RNAm (síntese de RNA pol RNA dependente)
Início da replicação
4- Expressão gênica e replicação
 Vírus RNA sf com TR
RNA sf (+)
DNA complementar
Inserção no genoma celular (provírus)
RNAm
Estratégias de replicação
5- Montagem
 Formação do capsídeo através da associação das proteínas
estruturais
 Capsídeo + genoma
 Citoplasma ou núcleo
d
6- Liberação
 Vírus não envelopados: lise celular
 Vírus envelopados: Brotamento
Exocitose
6- Liberação
 Liberação por lise celular (vírus sem envelope)
6- Liberação
 Liberação por brotamento (vírus envelopado)
 Envelope adquirido da membrana citoplasmática
6- Liberação
 Liberação por exocitose (vírus envelopado)
 Aquisição de envelope das membranas internas (núcleo,
organelas)
Patogênese das infecções virais
Patogênese das infecções virais
 Transmissão dos vírus na natureza
 Horizontal
 De um indivíduo para outro da mesma espécie
 Vertical
Patogênese das infecções virais
 Exigências para infecção viral
 Inóculo viral suficiente
 Sítio de entrada (acessibilidade física das céls, susceptibilidade e
permissividade)
 Defesa local do hospedeiro
Patogênese das infecções virais
 Portas de entrada
 Trato respiratório, TGI, trato urogenital, conjuntiva
 Pele
Patogênese das infecções virais
 Disseminação
 Liberação direcionada de partículas virais
Local, através da superfície do epitélio
B) Nervos periféricos
Sítio primário  terminações nervosas locais
C) Linfática
D) Sangue (viremia)
Viremia ativa: replicação viral fazcom que vírus atinja corrente
sanguínea
Viremia passiva: partículas virais introduzidas no vaso
E) Outros tecidos
A)
Patogênese das infecções virais
 Padrões de infecção
 Agudas
 Produção rápida de vírus seguida de resolução e eliminação da infecção.
 Persistentes (prod viral contínua ou intermitente)
a) Crônica: vírus continuamente replicado e excretado
b) Lenta: longo período entre infec primária e sintomas, prod
c)
contínua de vírus
Latente: vírus em forma não infecciosa com períodos de
reativação
 Abortivas
 Vírus infecta hospedeiro, mas replicação não se completa
Patogênese das infecções virais
 Períodos da infecção
 Incubação: início da infec até aparecimento dos primeiros
sintomas
 Prodrômico: período dos sintomas clínicos generalizados e
inespecíficos, antecede o período dos específicos
 Doença: sintomas característicos da doença
 Convalescença: recuperação
Patogênese das infecções virais
 Excreção do vírus no organismo (necessária para manutenção da
infecção)
 Secreções respiratórias (muco e saliva)
 Fezes (vírus que infectam trato entérico)
 Pele (contato direto)
 Trato genitourinário (transmissão por via sexual, urina)
 Leite materno (CMV, HBV, HIV, HTLV)
 Sangue (artrópodes, para feto, transfusão, agulhas e seringas)
Resposta do hospedeiro às
infecções virais
INTRODUÇÃO
Infecção viral
Caract. virais
Ambiente epid.
Hospedeiro
Manifestação clínica
Sistema imunológico: participação direta na infecção
INTRODUÇÃO
 Compreensão da resposta do hospedeiro
Patogênese
Prevenção e
controle
Diagnóstico
Mecanismos de resposta inespecífica
Barreiras anatômicas e secreções de superfície
Sistema
imunológico
Barreiras
físicas e
químicas
Mecanismos de resposta inespecífica
Barreiras anatômicas e secreções de
superfície
• Trato respiratório
– Muco, epitélio ciliado e temperatura
– Vírus envelopados (RSV...)
• Trato gastrointestinal
– pH ácido, proteases, sais de bile, muco
– Vírus não envelopado
• Trato genital feminino
– pH ácido, bactérias produtoras de H2O2, muco, barreira epitelial,
hormônios sexuais
Mecanismos de resposta inespecífica
Outros fatores que influenciam a infecção
viral
• Idade
• Constituição genética
• Estado nutricional
• Estado imunológico
Resposta imunológica a infecções
virais
Imunidade
inata
Imunidade
adquirida
atua imediatamente após o
contato com o agente
mais lenta
não discrimina diferentes
tipos de antígenos
atua com intensidade
relativamente constante
não possui memória
reconhecimento de
diversos antígenos
memória imunológica
Eventos imunológicos durante infecção
Flores, EF
1ª edição
Resposta imunológica a infecções virais
Imunidade inata
• Barreiras físico - químicas
• Principais componentes
– Interferon-I
– Sistema complemento
– Células natural killer
– Células dendríticas
– Macrófagos
Imunidade inata
Interferon – I (IFN-I)
• Citocina
• IFN-α e IFN-β
Flores, EF
1ª edição
Imunidade inata
Células NK
• Reconhecem a baixa expressão de MHC-I (células
infectadas)
• Indução de apoptose (granzimas e perforinas)
Imunidade inata
Macrófagos e células dendríticas
• Macrófagos
– liberação de citocinas (inflamatórias, reguladoras de LT e
quimiocinas): Interleucinas (IL-1, IL-6 e IL-8); Fator de
Necrose Tumoral (TNF-α)
– podem apresentar antígenos para linfócitos T
• Células dendríticas
– Mielóides (mDC) e plasmocitóides (pDC)
– pDC: IFN-I, IL-6 e quimiocinas
– Ambas apresentam antígeno para linfócitos T
Imunidade adquirida
• Desencadeada após a estimulação direta ou indireta
dos linfócitos T e B pelos antígenos virais
• Humoral: anticorpos
• Celular: linfócitos T e B
Imunidade Adquirida
Linfócitos B e anticorpos
• Ativação de linfócito B por Ig de superfície IgM
• Interação de linfócito T CD4+ e linfócito B
mudança de classe da IgG
• Anticorpos:
– Neutralização
– Opsonização
– Ativação do complemento (cél, vírus
envelopado)
• Fagocitose
Classes e subclasses de Igs
 IgG
 A mais abundante
 4 subclasses (variação qt à realização de algumas funções
efetoras)
 IgG2: + importante para bacts encapsuladas
 IgG 1 e 3: principais ativadoras da via clássica do complemento
 Receptores celulares para IgG: recrutamento e ativação de
PMN, fagócitos mononucleares e NK
IgG1
IgG2
IgG3
IgG4
Proporção do total de
IgG
65
20
10
5
Ativação do
complemento
++
+
+
-
Transferência placentária
++
++
++
++
FcγRI
++
-
++
+
FcγRII
++
-
++
-
FcγRIII
++
-
++
-
Ligação a
Classes e subclasses de Igs
 IgA
 2ª Ig mais abundante
 Podem ocorrer como dímeros
 Secretada em superfícies externas
 Proteção de superfícies
 IgA secretória: saliva, fluidos pulmonares, secreções GI,
lágrimas, leite materno e secreções vaginais
Classes e subclasses de Igs
 IgM
 Pentâmero
 1ª Ig secretada em uma resposta mediada por Acs
 IgD
 A menos bem caracterizada
 Concentrações séricas baixas improvável função efetora na
forma solúvel
Dinâmica de IgM e IgG
Imunidade Adquirida
Linfócitos T
• Linfócito T CD4+:
– Th1: IL-2, IFN-γ, TNF e IL-12. Induz citotoxicidade (LT CD8+),
ativação de macrófagos e resposta inflamatória
– Th2: IL-4, IL-5, IL-6 e IL-10. Importante na formação de anticorpos
– T helper induz secreção de Igs, quimiotaxia de
N0, ativação de macrófagos e proliferação de LB
Lima & Lima,
2011
Respostas primária e
secundária/memória imunológica
1º contato
Proliferação e diferenciação de linfócitos, eliminação de
células infectadas e produção de anticorpos
2º contato
Resposta mais rápida e mais intensa, células de memória
Evasão imunológica
 Infecção latente
 Variações antigênicas
 Indução de tolerância
 Infecção de sítios imunologicamente
privilegiados
 Interferência em funções do sistema
imunológico