Aula de 10/02/2009

Aula de 10/02/2009
VIROLOGIA:
Por Maria Fernanda Azevedo
CONSEQUENCIAS DAS INFECÇÕES VIRAIS:
 Sofrimento seguido de Recuperação: Algumas viroses aparecem de forma aguda,
com um tempo de incubação curto, como por exemplo, o resfriado comum. Outras viroses
têm um período de incubação longo.
 Doença Persistente: Existem ainda vírus que persistem, formando as doenças
persistentes.
 Doença Fatal e doença congênita.
 Fator contribuinte no câncer: Muitos vírus induzem a transformação da célula
hospedeira em uma célula neoplásica.
 Fator contribuinte em outras doenças: em associação com doenças nãoinfecciosas ou até infecciosas, o vírus pode causar complicações para a doença.
OS VÍRUS PODEM SER ÚTEIS:
 Desenvolvimento de Vacinas: Podem-se desenvolver vacinas pegando, por
exemplo, proteínas que são importantes em uma determinada doença e inseri-la em um
vírus não-patogênico. Esse vírus não-patogênico será inserido no indivíduo e ele criará uma
resposta imune contra essa proteína. Então, a proteína não é do vírus, mas foi inserida nele,
pois é importante na resposta imune contra determinada doença. O vírus apenas serviu
como vetor para a proteína.
 Terapia Gênica: Pode-se utilizar o vírus como um vetor de DNA para um
determinado agente infeccioso.
 Ferramentas para Investigar Células Hospedeiras: A inserção de um vírus em
uma célula hospedeira e as modificações causadas nela é um instrumento importante para
se reconhecer toda a biologia dessa célula hospedeira.
O QUE SÃO VÍRUS?
Os vírus têm genoma de ácido nucléico. Seu genoma pode ser ou de DNA ou de
RNA. A cobertura protéica chamada de capsídeo serve para a proteção desse genoma.
Além de proteger o genoma viral, essa cobertura protéica apresenta ligantes para receptores
nas células hospedeiras. Essa ligação específica vai garantir a entrada do material viral na
célula hospedeira.
Alguns vírus possuem uma camada lipídica externa à camada protéica. Esses vírus
são chamados de vírus envelopados. As glicoproteínas da camada lipídica (envelope) irão
fazer a ligação com o receptor da célula hospedeira. Dessa forma, pode-se dizer que
existem dois tipos de vírus: 1) os vírus não-envelopados, que são constituídos de genoma e
camada protéica e; 2) os vírus envelopados, que são constituídos de genoma, camada
protéica e camada lipídica.
Os vírus são pequenos. O menor vírus mede 20nm e o maior vírus mede 400nm.
São parasitas intracelulares obrigatórios. Assim, o vírus depende de toda a maquinaria da
célula hospedeira para a sua replicação, montando novas partículas virais. Os vírus são
incapazes de produzir energia ou proteínas independentemente de uma célula hospedeira.
CONSEQUENCIAS DAS PROPRIEDADES VIRAIS:
 Os vírus não são vivos.
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 Os vírus devem ser infecciosos para sobreviver na natureza. Se os vírus não
conseguirem infectar uma célula hospedeira, eles irão desaparecer.
 Os vírus devem ser capazes de utilizar os processos da célula hospedeira para
produzir seus componentes (RNA-mensageiro viral, proteínas e cópias idênticas do
genoma).
 Os vírus devem codificar quaisquer processos necessários que não sejam
oferecidos pela célula hospedeira. Por exemplo, o gene para a decodificação da
transcriptase reversa, que não está presente nas células humanas. Os vírus de RNA, como o
HIV, devem ter em sua estrutura os genes para produzir a transcriptase reversa. Qualquer
outra estrutura, proteínas ou enzimas, que a célula hospedeira não oferece, o vírus deve
possuir o gene em seu material genético.
 É necessária a ocorrência de auto-organização dos componentes virais.
FATORES QUE AFETAM A FIXAÇÃO NO HOSPEDEIRO: O que é necessário para que
o vírus encontre a célula hospedeira para a sua fixação?
 Receptor de Superfície celular: A célula hospedeira tem q ter um receptor
especifico para aquele vírus. Um vírus que só infecta hemácias é porque o receptor
específico só é encontrado na hemácia.
 Disponibilidade de Maquinaria de Replicação: A célula hospedeira tem que
fornecer tudo o que o vírus precisa, como energia e componentes nucléicos.
 Habilidade para sair da célula e disseminar-se: A célula tem que ter toda a
condição para ocorrer a replicação desse vírus e as novas cópias poderem sair da célula
hospedeira e infectar células normais.
 Resposta anti-viral do hospedeiro: É importante para medir a capacidade do vírus
de infectar a célula hospedeira. A reposta celular é a mais importante devido aos vírus
serem parasitas intracelulares obrigatórios.
ESTRUTURA VIRAL:
 Partícula viral = VÍRION
 Proteína que recobre o genoma = CAPSÍDEO
 Capsídeo usualmente simétrico.
 CAPSIDEO + GENOMA = NUCLEOCAPSÍDEO (vírus simples)
 Pode ter um envelope.
SIMETRIA DO NUCLEOCAPSÍDEO:
 Icosaédrica (20 faces e 12 vertices)
 Helicoidal: comprimento controlado pelo ácido nucléico. Hélice pode ser firme
ou flexível.
Existem ainda os vírus de simetria complexa. A simetria não é nem icosaédrica e
nem helicoidal. Esses vírus são maiores e mais complexos em sua estrutura e composição.
Como exemplo, tem-se o vírus da varíola.
ENVELOPE:
 É uma bicamada lipídica com proteínas (glicoproteinas).
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 É obtido por brotamento através da membrana celular. Também pode ser obtido
através da membrana nuclear.
 Possibilidade de liberação dos vírus sem causar morte celular.
 Contém pelo menos uma proteína codificada pelo vírus. Mas, normalmente
existe muitas proteínas codificadas pelo genoma viral. Essas proteínas servem para a
ligação do vírus à célula hospedeira.
 A perda do envelope resulta na perda da infectividade. Apesar de os vírus
envelopados possuírem o material genético, a camada protéica e a camada lipídica externa
(envelope), a perda dessa camada lipídica resulta na perda da infectividade. Isso ocorre
justamente porque nessa camada lipídica que se encontram as proteínas ligantes com os
receptores das células hospedeiras.
AGENTES NÃO-CONVENCIONAIS:
 VIRÓIDES: São partículas mais simples do que o vírus. São somente de RNA e
possuem genoma pequeno. Não codificam proteínas. Até o momento, os viróides
conhecidos são de plantas.
IMPORTÂNCIA: O vírus da hepatite D tem algumas características de viróide e
algumas características de vírus. Assim, o vírus humano mais parecido com o viróide é o
vírus da hepatite D. Para ele ser executado, ele precisa de outro vírus.
Os vírus não envelopados (desnudos) são estáveis nas seguintes condições:
temperatura, ácido, ressecamento, proteases e detergentes. Todos os vírus intestinais são
não-envelopados. Eles são liberados da célula por lise.
Esses vírus podem ser facilmente disseminados, podem secar e manter a
infectividade, podem sobreviver às condições adversas do intestino e podem ser resistentes
a detergentes e tratamentos inadequados dos esgotos.
Os vírus envelopados sofrem ruptura nas seguintes condições: ácido (não pode
infectar por via oral-fecal, devido aos ácidos como o ácido gástrico), detergentes,
ressecamento (tem que estar sempre na umidade) e calor. Ele modifica a membrana durante
a replicação. É liberado por brotamento ou lise celular.
Deve permanecer úmido. Não sobrevive no trato gastrointestinal (devido a acidez e
efeito detergente da bile). Dissemina-se através de grandes gotículas, secreção, transplante
de órgãos e transfusões sanguíneas. Não precisa matar a célula para sofrer disseminação.
Pode necessitar de resposta imune mediada por anticorpos e células principalmente para
proteção e controle. Provoca hipersensibilidade e inflamação para causar imunopatogênese
(muitos vírus não têm efeitos citotóxicos sobre a célula hospedeira. A morte da célula se dá
pela própria resposta imune).
ETAPAS DA REPLICAÇÃO VIRAL:
 Reconhecimento da célula-alvo: Ocorre com o reconhecimento do ligante da
célula viral com os receptores específicos na célula hospedeira.
 Fixação.
 Penetração: Alguns vírus podem penetrar na célula de maneira direta, através da
membrana plasmática. Porém, a maioria dos vírus penetra por endocitose.
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 Desnudamento: Se o vírus for envelopado, ele perde o envelope e libera o
capsideo e o genoma. Se o vírus for não-envelopado, ele apenas libera o capsideo e o
genoma. Assim, a replicação pode começar: no núcleo, para alguns vírus, ou no citoplasma,
para outros vírus. Normalmente, se o vírus for de RNA, ele replica-se no citoplasma da
célula hospedeira. Se o vírus for de DNA, ele se replica no núcleo da célula hospedeira.
 Síntese Macromolecular (começa a síntese do que o vírus precisa):
a. Síntese inicial de RNAm e proteínas não-estruturais: genes para enzimas e proteínas de
ligação do ácido nucléico. No primeiro momento, começa a síntese de moléculas que
não vão participar da estrutura final do vírus, mas que são importantes para começar a
replicação (proteínas não-estruturais).
b. Replicação do Genoma: cada genoma formado teoricamente formará um novo vírus.
c. Síntese tardia de RNAm e proteínas estruturais: são as proteínas que vão formar a
partícula viral completa que será liberada. Alguns vírus formam o genoma e depois
formam as proteínas do capsideo. Outros vírus formam primeiro o capsideo e depois
inserem o genoma dentro dele. A síntese protéica ocorre sempre no citoplasma.
d. Modificação pós-tradução da proteína: Ocorrem para formar proteínas hidrolisadas ou
glicosiladas, no RE ou Golgi.
 Organização do Vírus: O vírus pode ser organizado no núcleo, no citoplasma ou
na membrana. Se o vírus for organizado no núcleo e for envelopado, ele vai adquirir o
envelope no núcleo. Se for envelopado no citoplasma, ele vai adquirir o envelope na
membrana da própria célula hospedeira.
 Brotamento do Vírus (envelopados).
 Liberação do vírus: A maioria dos vírus não envelopados utilizam a lise celular
(causa morte celular) para deixar a célula hospedeira. A maioria dos vírus envelopados sae
por brotamento através da membrana da célula hospedeira. A saída por brotamento não
mata a célula hospedeira. Cabe ressaltar que nem todos os vírus liberados são infecciosos.
PROTEINAS VIRAIS:
 Proteínas Estruturais: Todas as proteínas em um vírion maduro.
 Proteínas Não-estruturais: Proteínas codificadas pelo vírus, mas não
acondicionadas no vírion.
EFEITOS NO HOSPEDEIRO:
 O vírus pode inibir a síntese de DNA, RNA ou proteínas do hospedeiro. Se um
vírus inibe a síntese dessas moléculas da célula hospedeira, essa célula está condenada a
morte. Nesse caso, o vírus roubou toda a maquinaria da célula hospedeira para ele.
 Os detalhes e mecanismos variam.
EFEITOS CITOPÁTICOS:
Alguns vírus causam efeitos citopáticos de lise e outros causam efeitos citopáticos
de alteração da morfologia da célula. Os efeitos citopáticos ajudam muito no diagnóstico
histopatologico. Se o vírus não causa nenhuma alteração morfológica na celula, fica difícil
de fazer o diagnóstico.
 Qualquer alteração detectável na célula hospedeira: alterações morfológicas
(arredondamento ou alongamento da célula), morte, apoptose e crescimento indefinido.
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PATOGÊNESE DA INFECÇÃO VIRAL:
 Fase de Penetração: pele, aparelho respiratório, aparelho digestivo, aparelho
digestivo, aparelho genito-urinário, conjuntiva.
 Fase de Disseminação: sangue, linfa, células nervosa (liquor) – Viremia.
 Período de Incubação: Depende do tipo de vírus. Existem vírus de incubação
curta (2 ou 3 dias) e vírus com período de incubação de até 1 ano.
 Fase de Manifestação dos Sintomas: Infecção aguda → sistêmica (sarampo);
localizada (influenza). Infecção persistente → crônica (hepatite); latente (herpes) e lenta
(HTLV).
Nas infecções latentes, o vírus está ali por anos. Mas ele só vai se manifestar com
algum estímulo externo. Podem ocorrer múltiplas reativações. Nas infecções agudas, os
níveis virais retornam a zero após a cura da doença. Já nas infecções latentes não; o vírus
está sempre no organismo.
Com relação a resposta imune, inicialmente tem-se uma resposta inata, com
produção de INF-I, além de outras citocinas da imunidade inata. Destaca-se o papel das
células NK nesse primeiro momento. Em um segundo momento, pode-se notar a resposta
citotóxica, resposta Th1 e Th2, destacando a importância da célula Th1 CD8+ e a resposta
de anticorpos devido à ativação das células B. Deve-se ressaltar os mecanismos virais de
escape da resposta imune.
DIAGNÓSTICO:
 Exame Citopatológico: É importante porque dá o diagnóstico imediato. É através
dos efeitos citopáticos. Como não são todos os vírus que possuem efeito citopático, só é
indicado para alguns vírus.
 Microscopia Eletrônica e Imunoeletrônica: Pode-se identificar o vírus. A
imunoeletrônica usa o anticorpo específico para aquele vírus, aglutinando as partículas
virais.
Efeitos citopáticos observados:
 Morte Celular: arredondamento da célula, degeneração, agregação, perda da
fixação ao substrato.
 Alterações histológicas: corpúsculo de inclusão no núcleo ou citoplasma,
marginação da cromatina.
 Sincício: Células gigantes multinucleadas. Alguns vírus formam sincício com as
células infectadas.
 Alterações da Superfície Celular: expressão do Ag viral, hemadsorção (expressão
da hemaglutinina). Alguns vírus, como o da gripe, expressam na superfície da célula
hospedeira uma proteína que liga à superfície das hemácias de certos animais, formando a
hemaglutinina.
 Deteção das Proteínas Virais:
 Perfis Protéicos (eletroforese): O perfil da eletroforese das proteínas virais pode indicar
qual o vírus.
 Atividades Enzimáticas (Transcriptase Reversa).
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 Hemaglutinação e Hemadsorção.
 Detecção do Antígeno (fluorescência indireta, ELISA, Western Blot). Coloca-se um
anticorpo especifico para o tipo de vírus de desconfiança. Se houver a ligação, identifica-se
o vírus.
 Detecção de Material Genético Viral: Tem sido muito utilizado, não apenas para
a detecção, mas para a quantificação da carga viral, normalmente para acompanhamento de
terapias com anti-retrovirais. É feito através RTPCR (Transcriptase Reversa-PCR).
 Sorologia: Os testes sorológicos utilizados são neutralização, inibição da
hemaglutinação, hemaglutinação passiva, aglutinação látex, imunoflorescência direta e
indireta, ELISA, RIA, Western Blot.
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