Virologia

Virologia Básica
Felipe Teles de Arruda
[email protected]
Estudante do 3º ano de medicina pela Universidade Anhembi
Morumbi
Fabiana Marie-Ellen Campos Führer
[email protected]
Fisioterapêuta pela Universidade São Marcos, RPGista pelo Instituto
Philippe Souchard e Estudante do 4º ano de medicina pela Universidade
.
Anhembi Morumbi
Definição
Ramo da Microbiologia
que estuda o
comportamento viral
Temas Abordados






Estrutura viral.
Replicação viral.
Classificações dos vírus.
Doenças causadas pelos vírus;
Formas de imunização contra os vírus
Terapias e vacinas virais;
“Um Caso à Parte”
Vírus – latin = veneno
Mayer- 1886 Holanda
Descobertos a partir
de plantas de fumo
com mosaico (TMV)
Mayer- 1886 Holanda
Transmissão do mosaico do fumo por meio de injeção de extrato de planta doente em planta sadia.
Propõe que a doença é causada por fungo ou bactéria, mas não consegue isolar o agente etiológico.
Ivanowski - Rússia, 1892
Repete o experimento de Mayer, porém filtra o extrato de planta infectada em filtro de porcelana,
capaz de reter bactérias
Filtrado transmite a doença
Beijerinck - Holanda, 1898
Repete o experimento de Ivanowski, com os mesmos resultados Propõe que o mosaico do fumo é
causado por um agente distinto de fungos e bactérias Contagium vivum fluidum (fluido vivo
contagioso) – vírus
1900: agentes filtráveis causadores da doença do mosaico tabaco e outras doenças –
vírus (veneno);
1935: Primeiro relato de visualização do vírus do mosaico do tabaco (ME).
Wendel Stanley - EUA,1935
Purificação de uma “proteína com as propriedades do vírus do mosaico do
fumo” Prêmio Nobel de Química, 1946
Frederic Bawden e Willian Pirie -Inglaterra, 1937
Purificação do TMV e determinação de sua constituição química
G.A. Kausche, Alemanha, 1939
Desenvolvimento do primeiro microscópio eletrônico de transmissão Primeira
eletromicrografia: TMV
Definição (Mathews, 1991): “conjunto formado por uma ou mais moléculas de
ác. nucléico envolto por uma capa de proteína capaz de mediar sua própria
replicação somente em um hospedeiro vivo”
Conceito
Partículas infecciosas de tamanho pequeno e
composição simples que multiplicam-se somente
em células vivas (animais, plantas, insetos,
peixes, bactérias, etc). Os vírus são parasitas
intracelulares obrigatórios e metabolicamente
inertes quando não estão associados à célula,
mas utilizam-se dos processos metabólicos
celulares para sua reprodução. As infecções
virais ocorrem devido aos efeitos produzidos pela
interação entre o vírus e a célula hospedeira
Mas por que classificá-los
como seres vivos?
Caracteristica
Característica básica de qualquer ser vivo:
Possuir pelo menos uma célula (unidade básica de
formação de um ser vivo)
Ser capaz de se intercruzar livremente na natureza,
produzindo descendentes férteis
Ter a capacidade de fazer a síntese protéica
E por que não classificá-los?
Caracteristica
. Não possuem características de seres vivos fora da célula
. Se assemelham a um mineral, pois fora de um organismo vivo o
vírus se torna um “cristal”
. Fora da célula de qualquer indivíduo são inofensivos, ou seja,
não são causadores de doenças
Microscopia Eletrônica
http://web.uct.ac.za/depts/mmi/stannard/emimages.html
Microscopia eletrônica associada
à computação gráfica
Molécula de DNA —
Molécula de RNA —
Capsômeros do capsídeo —
Envelope viral —
Peplômeros (espículas) — Fibras
Vírus icosaédricos não-envelopados
Vírus icosaédricos não-envelopados
estão entre os mais comuns.
Eles possuem genomas constituídos
por dsDNA, ssDNA, dsRNA ou
(+)ssRNA.
São capazes de infectar organismos de
todos os grupos de seres vivos, com
exceção de Archaea.
Possuem diâmetro que varia de 18 a
60 ηm, compreendendo os
menores vírus conhecidos.
Vírus do papiloma humano (HPV) (família: Papillomaviridae)
Molécula de DNA —
Molécula de RNA —
Capsômeros do capsídeo —
Envelope viral —
Peplômeros (espículas) — Fibras
Vírus icosaédricos envelopados
Vírus icosaédricos envelopados
possuem material genético formado
por dsDNA, dsRNA, ou (+)ssRNA. As
partículas virais destes vírus possuem
diâmetro que varia de 42 a 200
ηm.[8] Vírions icosaédricos
envelopados são pouco comuns entre
os vírus de animais, sendo observados
principalmente nas
famílias Arteriviridae, Flaviviridae, Herpes
viridae ou Togaviridae.
Nenhum vírus de plantas conhecido
possui esta estrutura de partícula
viral.[9]
Pseudorabies virus (PRV) (família: Herpesviridae)
Molécula de DNA —
Molécula de RNA —
Capsômeros do capsídeo —
Envelope viral —
Peplômeros (espículas) — Fibras
Vírus helicoidais não-envelopados
Partículas virais helicoidais não-envelopadas são mais
comuns entre vírus que infectam plantas, os quais
possuem genoma de ssRNA.[10] Esta é a morfologia
do vírus do mosaico do tabaco (TMV), um dos
objetos de estudo mais clássicos da virologia, sendo o
primeiro vírus a ser descoberto.[11] Além dos vírus de
plantas, as famílias Inoviridae (ssDNA)
e Rudiviridae (dsDNA), que infectam bactérias e
archaea, respectivamente, também possuem esta
morfologia.Vírus helicoidais não-envelopados tem
estrutura em forma de bastão rígido (ver esquema à
esquerda), ou de filamento sinuoso (semelhantes ao
nucleocapsídeo do esquema abaixo). O comprimento
dos vírions varia de 46 ηm (para bastões) a 2200 ηm
(em partículas filamentosas).[8]
Vírus do mosaico do tabaco (TMV) (família: Virgaviridae)
Molécula de DNA —
Molécula de RNA —
Capsômeros do capsídeo —
Envelope viral —
Peplômeros (espículas) — Fibras
Vírus helicoidais envelopados
A morfologia helicoidal envelopada é encontrada
principalmente entre vírus (-)ssRNA, entre os
quais se encontram muitos agentes etiológicos de
doenças humanas conhecidas,
como: sarampo (Paramyxoviridae), gripe(Orthomyxovi
ridae), raiva (Rhabdoviridae), ebola (Filoviridae), hanta
virose (Bunyaviridae), febre de Lassa (Arenaviridae).
Porém, existem exemplos de vírus com esta
conformação que contém material genético
composto por dsDNA e
(+)ssRNA.Vírus helicoidais envelopados possuem
comprimento variando de 60 a 1950 ηm.
Estes vírus podem apresentar formato esférico,
filamentoso ou de "bala de revólver" (imagem à
direita).[8]
Vírus do estomatite vesicular (VSV) (família: Rhabdoviridae)
Molécula de DNA —
Molécula de RNA —
Capsômeros do capsídeo —
Envelope viral —
Peplômeros (espículas) — Fibras
Vírus complexos
O exemplo mais conhecido de vírus de morfologia
complexa são os bacteriófagos (ou simplesmente,
fagos). O fagos possuem partícula viral composta por
uma "cabeça" (capsídeo), de simetria icosaédrica, e
uma cauda helicoidal. A cabeça é isométrica ou
alongada (50 - 110 ηm de diâmetro), e a cauda pode
ser longa e contrátil (Myoviridae: 80 - 455 ηm), longa
não-contrátil (Siphoviridae: 65 - 570 ηm), ou curta nãocontrátil (Podoviridae: 17 ηm). Na extremidade da
cauda frequentemente são encontradas fibras
protéicas que medeiam o contato víruscélula.[12][13] Fagos infectam exclusivamente bactérias
ou archaea[8] e todos possuem genoma constituído
por dsDNA.[5]Além dos fagos, existem outras famílias
virais que possuem vírions com características que
contrastam com as morfologias mais usuais, tais como
as ilustradas anteriormente. Entre estas famílias
estão: Baculoviridae,Reoviridae e Poxviridae.[4]
Synechococcus Phage S-PM2(família: Myoviridae)
BACTÉRIAS
Bactérias
típicas
Riquétsias /
Clamídias
VÍRUS
Parasita intracelular
-
+
+
Membrana plasmática
+
+
-
Fissão binária
+
+
-
Passagem através de
filtros bacteriológicos
-
-/+
+
DNA e RNA em ambos
+
+
-
Metabolismo de geração
de ATP
+
+/-
-
Ribossomos
+
+
-
Sensíveis a antibióticos
+
+
-
Sensíveis a interferons
-
-
+
• Multiplicação de bacteriófagos:
♣Ciclo lítico
♣Ciclo lisogênico
• Multiplicação de vírus de DNA
• Multiplicação de vírus de RNA
• Multiplicação de retrovírus
Bacteriofágos
Video do ciclo litico e lisogênico
Biologia
Ciclo lítico de bacteriófagos T-pares
1. O fago ancora na célula
hospedeira;
2. Penetra na célula hospedeira
e injeta seu DNA;
3. O DNA do fago conduz a
síntese de componentes
vitais para a célula
hospedeira;
4. Os componentes vitais são
montados formando os
vírions;
5. A célula hospedeira sofre
lise, liberando novos vírions.
TORTORA. Microbiologia. 6ª edição. Porto Alegre: Artmed. p.827, 2000.
Biologia
Ciclo lisogênico de um bacteriófago em E. coli
TORTORA. Microbiologia. 6ª edição. Porto Alegre: Artmed. p.827, 2000.
Englobamento
Fusão
Injeção
Estágio
Bacteriófagos
Vírus animais
Adsorção
As fibras da cauda
ancoram nas proteínas
da parede celular
Os sítios de ancoragem
são proteínas da
membrana plasmática e
glicoproteínas
Penetração
O DNA viral é injetado
dentro da célula
hospedeira
O capsídeo entra por
endocitose ou por fusão
Decapsidação
Desnecessário
Remoção enzimática da
proteína do capsídeo
Biossíntese
No citoplasma
No núcleo (vírus de DNA)
ou no citoplasma (vírus de
RNA)
Infecção
crônica
Lisogenia
Latência; infecções virais
lentas; cancêr
Liberação
Lise da célula hospedeira
Os vírus envelopados
brotam, os não
envelopados rompem a
membrana plasmática
Vírus são classificados em sete grupos arbitrários:
I: DNA dupla fita (Adenovirus; Herpesvirus; Poxvirus, etc)
II: DNA simples fita de senso positivo (Parvovirus)
III: RNA dupla fita(Reovirus; Birnavirus)
IV: RNA simples fita de senso positivo (Picornavirus; Togavirus,
Flavivírus)
V: RNA simples fita de senso negativo (Orthomixovirus,
Rhabdovirus, etc)
VI: RNA simples fita de senso positivo com um ciclo intermediário
de replicação DNA (Retrovirus)
VII: DNA dupla fita com um intermediário de RNA (Hepadnavirus)
RNA -> RNA
RNA polimerase dependente de RNA
RNA -> DNA
DNA polimerase dependente de RNA
transcriptase reversa
• Vai direto para a tradução
• EXEMPLOS
• PICORNAVIRUS (Ex: Poliovírus)
• TOGAVIRUS (Ex: Rubéola)
• FLAVIVIRUS (Ex: Dengue)
• RETROVÍRUS Ex: HIV
Precisa de tradução
Exemplos:
família Rhabdovirus (Vírus da estomatite vesicular; vírus
rábico)
família Paramixovirus (PARAINFLUENZA, CAXUMBA,
SARAMPO, VÍRUS RESPIRATÓRIO SINCICIAL)
família Filovirus
Necessitam que a Transcriptase
reversa transforme o RNA em DNA
para então começar a replicação.
O maquinário da célula é
comprometido e ela produz células
virais.
Terapia antiviral
•Amplo espectro
•Inibição completa da replicação
•Toxicidade mínima
•Deve atingir o alvo sem
interferir com o sistema imune
do hospedeiro
•Atividade frente a mutantes
resistentes
•Hidrossolúvel
•Estabilidade química e
metabólica
•Facilidade de absorção (apolar)
Não deve ser:
• Tóxico
• Carcinogênico
• Alergênico
• Mutagênico
• Teratogênico
1. Ciclo de replicação
viral
2. Adsorção do vírus na
célula
3. Penetração do vírus e
desnudamento
4. Replicação dos
componentes virais
5. Maturação, montagem
e liberação do vírus
Ação direta: virucidas ou com ação em
etapas da replicação viral
Ação indireta: estimulam o mecanismo de
defesa do hospedeiro
(imunomoduladores)
Inibidores de proteases:
saquinavir, indinavir, atazanavir, ritonavir,
nelfinavir, amprenavir, lopinavir, tipranavir,
darunavir
Antiretrovirais
Inibidores de fusão:
Análogo de nucleosídeo:
enfurvitide
zidovudina, didanosina,
estavudina, zalcitabina,
lamivudina,
entricitabina, abacavir
Inibidores da
transcriptase
reversa
Anti-herpéticos:
aciclovir, cidofovir, docosanol,
famciclovir, foscarnet, fomivirsen,
ganciclovir, idoxuridina, penciclovir,
trifluridina, brivudina, valaciclovir,
valganciclovir, vidarabina
Antiinfluenza:
amantadina, oseltamivir,
rimantadina, zanamivir,
peramivir
Anti-hepatite: adefovir, lamivudina, entricitabina
Outros: imiquimod, interferons, ribavirina
Não análogo de
nucleosídeo:
nevirapina, efavirenz,
delavirdina
Análogo de nucleotídeo:
tenofovir, adefovir
inibidores de transcriptase reversa
análogos de nucleosídeos: atuam na enzima transcriptase reversa,
incorporando-se à cadeia de DNA que o vírus cria. Tornam essa cadeia
defeituosa, impedindo que o vírus se reproduza;
não análogos de nucleosídeos: bloqueiam diretamente a ação da
enzima, sua multiplicação e o desenvolvimento da infestação no organismo;
inibidores de protease: impedem a produção de novas cópias de
células infectadas com HIV;
inibidores de fusão: impedem a entrada do vírus na célula.
http://pt.scribd.com/doc/24468789/Aula-7-Introducao-a-Virologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADrus
http://www.todabiologia.com/microbiologia/virus.htm
http://annarenatav3.wordpress.com/2011/02/15/virus/
http://www.labmed.pt/NotasTecnicas08.asp