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Vírus - A descoberta dos vírus tem início em 1883, quando Adolf Mayer (cientista alemão) trabalhava com plantas de tabaco. A doença é conhecida como mosaico.

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2 Vírus - A descoberta dos vírus tem início em 1883, quando Adolf Mayer (cientista alemão) trabalhava com plantas de tabaco. A doença é conhecida como mosaico do tabaco. - Mayer percebeu que podia transmitir a doença de uma planta para outra ao pulverizar seiva extraída de plantas doentes em plantas sadias. O cientista pensou que se tratava de uma bactéria muito pequena. - Uma década depois, Dmitri Ivanowsky (cienstista russo) passou a seiva infectada por um microfiltro, o qual deveria reter células bacterianas. Entretanto, após a filtração, a seiva continuava infectando plantas sadias. Para Dmitri, tratava-se de uma toxina. - Em 1897, o botânico holandês Martinus Beijerink comprovou que após sucessivas pulverizações com seiva infectada em plantas sadias, o agente infeccioso continuava exercendo o mesmo efeito. Portanto, tal agente podia se reproduzir (não podia ser toxina). - Apenas entre as décadas de 1940 e 1950, com o uso da microscopia eletrônica, é que o TMV (tobacco mosaic virus) pode ser visualizado pela primeira vez.

3 Vírus - Microscopia eletrônica

4 Vírus - Esquema tridimensional e dimensões do TMV

5 Vírus - Sintomas na planta de tabaco.

6 Vírus Estrutura (Acelulares) - Do ponto de vista estrutural, os vírus são muito simples. Em linhas gerais, constituem-se de ácidos nucleicos (DNA ou RNA – nunca as duas moléculas juntas) envolvidos por uma capa proteica chamada capsídio. - Alguns possuem um envoltório lipoproteico, chamado envelope viral, derivado da célula hospedeira. Tal envelope recobre o capsídio.

7 Vírus Reprodução viral - Os vírus possuem informação genética, mas não contam com a maquinaria bioquímica capaz de codificá-la. Tal maquinaria é comum em qualquer célula. - Basicamente, o genoma viral possui informação para a produção de proteínas do capsidio e para reprodução desse genoma. Entretanto, essas informações só podem ser executadas no interior de uma célula hospedeira, razão pela qual os vírus são considerados parasitas intracelulares obrigatórios. - Fora da célula, a partícula viral (ou vírion) é completamente inerte. - Assim, para que o vírion se reproduza, ele precisa infectar uma célula hospedeira. O termo infecção viral se refere à penetração e consequente multiplicação do vírion no interior dessa célula. Vejamos alguns exemplos:

8 Vírus Reprodução viral - Exemplo: Bacteriófago

9 Vírus Reprodução viral – tipos de ciclo DNA do fago Cromossomo bacteriano Ciclo lítico Ciclo lisogênico O fago multiplica-se na bactéria hospedeira Ocasionalmente, o profago solta-se do cromossomo bacteriano e inicia um ciclo lítico A célula é lisada liberando os fagos A bactéria se reproduz normalmente, copiando o profago (ou provírus) e transmitindo-o às células- filhas Ou As sucessivas divisões celulares geram uma população de bactérias portadoras do profago Genoma viral

10 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Influenzavírus tipo A -Human Immunodeficiency Virus (HIV) Observação: Por que os vírus causam doenças? Para a célula alvo (hospedeira), o resultado da infecção viral geralmente é a morte. As principais razões são: 1 – A própria ação viral, rompendo a célula na fase de liberação dos vírions (lise). 2 - Reconhecimento e destruição das células infectadas pelo sistema imunológico. Se um tecido ou órgão perde suas células, perde sua função. 3 – Indução de cânceres, pois como vimos, os vírus são capazes de integrar seu material genético no genoma da célula alvo, alterando a informação genética nele contida. Em outras palavras, alguns vírus podem atuar como agentes mutagênicos.

11 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Influenzavírus tipo A -Vírus envelopado com 8 moléculas de RNA. Foto a partir de um Microscópio Eletrônico

12 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Influenzavírus tipo A -Vírus envelopado com 8 moléculas de RNA. -Causador das diversas formas de gripe. -O tipo A promove doença moderada a severa em todas as faixas etárias e pode causar epidemias, afetando até animais -Os vírus Influenza constantemente sofrem alterações na sua superfície (mudando a conformação das glicoproteínas do envelope), razão pela qual a composição da vacina contra o vírus precisa ser regularmente alterada. -O vírus influenza penetra no organismo principalmente através das mucosas, pele que serve de revestimento para o nariz, a boca e os olhos. Pela mucosa do nariz, o Influenza atinge a corrente sanguínea.

13 CICLO DO VÍRUS DA GRIPE Vírus infectante Membrana plasmática Fixação da partícula viral à membrana celular

14 CICLO DO VÍRUS DA GRIPE Vírus infectante Membrana plasmática Fixação da partícula viral à membrana celular Receptor celular Proteína do envoltório viral Membrana plasmática

15 CICLO DO VÍRUS DA GRIPE Vírus infectante Membrana plasmática Receptor celular Proteína do envoltório viral Membrana plasmática Penetração do vírus

16 CICLO DO VÍRUS DA GRIPE Vírus infectante Membrana plasmática Receptor celular Proteína do envoltório viral Membrana plasmática Destruição dos envoltórios virais e liberação de moléculas de RNA

17 CICLO DO VÍRUS DA GRIPE Vírus infectante Membrana plasmática Receptor celular Proteína do envoltório viral Membrana plasmática Produção de proteínas virais a partir de moléculas mensageiras (RNAm viral) copiadas a partir do material genético do vírus (RNA viral) Ribossomos Proteínas virais Núcleo Membrana nuclear RNAm viral RNA viral

18 CICLO DO VÍRUS DA GRIPE Vírus infectante Membrana plasmática Receptor celular Proteína do envoltório viral Membrana plasmática Ribossomos Proteínas virais Núcleo Membrana nuclear RNAm viral RNA viral Multiplicação do material genético do vírus (RNA viral)

19 CICLO DO VÍRUS DA GRIPE Vírus infectante Membrana plasmática Receptor celular Proteína do envoltório viral Membrana plasmática Ribossomos Proteínas virais Núcleo Membrana nuclear RNAm viral RNA viral Incorporação de proteínas virais à membrana celular

20 CICLO DO VÍRUS DA GRIPE Vírus infectante Membrana plasmática Receptor celular Proteína do envoltório viral Membrana plasmática Ribossomos Proteínas virais Núcleo Membrana nuclear RNAm viral RNA viral Empacotamento do material genético viral com parte das proteínas virais

21 CICLO DO VÍRUS DA GRIPE Membrana plasmática Ribossomos Proteínas virais Membrana nuclear Vírions livres Eliminação dos vírions, envoltos por pedaços da membrana da célula hospedeira Membrana plasmática Receptor celular Vírus infectante Proteína do envoltório viral Núcleo RNA viralRNAm viral

22 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Influenzavírus tipo A -Vírus envelopado com 8 moléculas de RNA. -Causador das diversas formas de gripe. -O vírus influenza penetra no organismo principalmente através das mucosas, pele que serve de revestimento para o nariz, a boca e os olhos. Pela mucosa do nariz, o Influenza atinge a corrente sanguínea. -O contágio se dá por meio de gotículas de saliva, as quais transportam os vírus para as vias respiratórias. -Prevenção: vacinas e adoção de métodos de higiene pessoal (discutir em aula)

23 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Human Immunodeficiency Virus (HIV) -Vírus envelopado com 2 moléculas idênticas de RNA e possuidor de uma enzima chamada transcriptase reversa (produzem DNA a partir de RNA). Tal propriedade é muito incomum, já que todas as enzimas celulares que atuam no genoma fazem RNA a partir do DNA.

24 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Human Immunodeficiency Virus (HIV) -Vírus envelopado com 2 moléculas idênticas de RNA e possuidor de uma enzima chamada transcriptase reversa (produzem DNA a partir de RNA). Tal propriedade é muito incomum, já que todas as enzimas celulares que atuam no genoma fazem RNA a partir do DNA. -Por possuir a enzima que atua de forma “reversa”, o HIV e outros vírus semelhantes são chamados de retrovírus. -Causador da AIDS ou SIDA (síndrome da imunodeficiência adquirida). -O HIV afeta todas as faixas etárias e é considerado pandêmico (existe em todos os continentes). A AIDS afeta cerca de 433 mil indivíduos no Brasil, e aproximadamente 40 milhões de pessoas no mundo.

25 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Human Immunodeficiency Virus (HIV) -Vírus envelopado com 2 moléculas idênticas de RNA e possuidor de uma enzima chamada transcriptase reversa (produzem DNA a partir de RNA). Tal propriedade é muito incomum, já que todas as enzimas celulares que atuam no genoma fazem RNA a partir do DNA. -Por possuir a enzima que atua de forma “reversa”, o HIV e outros vírus semelhantes são chamados de retrovírus. -Causador da AIDS ou SIDA (síndrome da imunodeficiência adquirida). -O HIV também sofre alterações em sua constituição, dificultando muito o combate eficiente à AIDS. Vejamos o ciclo reprodutivo do HIV

26 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática

27 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Fixação da partícula viral à membrana celular

28 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Penetração do capsídio (o envelope não entra)

29 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Liberação do RNA viral

30 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Produção de DNA viral a partir do RNA do vírus Síntese da segunda fita de DNA viral Degradação do RNA viral Transcriptase reversa

31 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Síntese da segunda fita de DNA viral Degradação do RNA viral Transcriptase reversa Penetração do DNA viral no núcleo celular Membrana nuclear Núcleo

32 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Síntese da segunda fita de DNA viral Degradação do RNA viral Transcriptase reversa Membrana nuclear Núcleo Integração do DNA viral ao cromossomo da célula hospedeira DNA cromossômico Provírus

33 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Síntese da segunda fita de DNA viral Degradação do RNA viral Transcriptase reversa Membrana nuclear Núcleo DNA cromossômico Provírus Produção de RNA viral RNA viral

34 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Síntese da segunda fita de DNA viral Degradação do RNA viral Transcriptase reversa Membrana nuclear Núcleo DNA cromossômico Provírus RNA viral Produção de proteínas virais Proteínas virais

35 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Síntese da segunda fita de DNA viral Degradação do RNA viral Transcriptase reversa Membrana nuclear Núcleo DNA cromossômico Provírus RNA viral Proteínas virais União do RNA e das proteínas do vírus com formação do capsídio

36 CICLO DO HIV Receptores de membrana Membrana plasmática Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Síntese da segunda fita de DNA viral Degradação do RNA viral Transcriptase reversa Membrana nuclear Núcleo DNA cromossômico Provírus RNA viral Proteínas virais Incorporação das proteínas virais na membrana celular

37 CICLO DO HIV Eliminação de novos vírus Síntese da segunda fita de DNA viral Receptores de membrana Vírus livre Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Degradação do RNA viral Proteínas virais Membrana plasmática Núcleo DNA cromossômico Provírus RNA viral Transcriptase reversa RNA viral Membrana nuclear

38 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Human Immunodeficiency Virus (HIV) -O vírus é transmitido a partir de fluidos corporais contaminados, como o sangue e o esperma. -Sua célula alvo principal são os linfócitos T CD4+ (ou T helpers, ou T auxiliares), células responsáveis por organizar a resposta imune do organismo. A imunodeficiência é resultante da destruição e/ou da parada do funcionamento adequado dessas células. O organismo não consegue mais combater agentes que normalmente não seriam capazes de causar doenças graves, os chamados, neste caso, AGENTES OPORTUNISTAS. - A AIDS é o estágio mais avançado da infecção pelo HIV, em que o número de linfócitos T CD4+ cai para 200 por mm3 de sangue (nº normal ~ 1000).

39 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Human Immunodeficiency Virus (HIV) -A AIDS é o estágio mais avançado da infecção pelo HIV, em que o número de linfócitos T CD4+ cai para 200 por mm3 de sangue (nº normal ~ 1000). CD4 HIV

40 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Human Immunodeficiency Virus (HIV) -Os principais métodos de prevenção incluem: - o uso de preservativos durante as relações sexuais. - testar adequadamente o sangue utilizado nas transfusões. - para as mães portadoras, não amamentar o recém-nascido. - O tratamento pode ser feito com o uso de drogas antivirais (como por exemplo, inibidores da transcriptase reversa, como o AZT – zidovudine), que no caso da AIDS, infelizmente, devido ao uso repetitivo, tendem a selecionar as formas resistentes do vírus. Sendo assim, a melhor opção é o uso de um COQUETEL DE DROGAS ANTIVIRAIS. Todavia, também se sabe que o uso dos coquetéis pode promover o surgimento de efeitos colaterais, como náuseas, inflamações e diminuição dos números de eritrócitos e leucocitos do sangue.

41 Vírus Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas. -Human Immunodeficiency Virus (HIV) -O tratamento com o coquetel não proporciona a cura, mas reduz a velocidade com que os vírus se reproduzem. Isso garantiu um grande declínio nos casos de morte por AIDS e melhorou significativamente a qualidade dos portadores de HIV. -No final do ano, estudaremos mais exemplos de doenças virais enquanto estivermos abordando o tema SAÚDE. Se você tiver muita curiosidade, pode consultar o capítulo 26 do seu livro-texto. Qualquer dúvida é só falar com o professor.

42 Imunização – ativa e passiva Imunização - aquisição de proteção imunológica contra uma doença infecciosa, incluindo algumas causadas por vírus. O objetivo é aumentar a resistência de um indivíduo contra infecções. Os principais métodos de imunização incluem a utilização de vacinas ou soro de anticorpos. Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva. - A imunização ativa ocorre quando o próprio sistema imune do indivíduo, ao entrar em contato com uma substância estranha ao organismo, responde produzindo anticorpos e células imunes (linfócitos). Esse tipo de imunidade geralmente dura por vários anos, às vezes, por toda uma vida. Os dois meios de se adquirir imunidade ativa são contraindo uma doença infecciosa e a vacinação.

43 Imunização – ativa e passiva Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva. -A imunização ativa ocorre quando o próprio sistema imune do indivíduo, ao entrar em contato com uma substância estranha ao organismo, responde produzindo anticorpos e células imunes (linfócitos). Esse tipo de imunidade geralmente dura por vários anos, às vezes, por toda uma vida. Os dois meios de se adquirir imunidade ativa são contraindo uma doença infecciosa e a vacinação. Esta útlima pode ocorrer de 2 formas: -Vacinas vivas atenuadas – compostas de microrganismos ativos atenuados em laboratório, mas com capacidade de induzir a resposta imunológica no organismo hospedeiro (podem se multiplicar). -Vacinas inativadas – compostas de microrganismos inativados, portanto, incapazes de multiplicação.

44 Imunização – ativa e passiva Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva. -A imunização ativa garante resistência permanente pelo fato de induzir no organismo hospedeiro uma “memória imunológica”. O gráfico ao lado mostra como o organismo hospedeiro reage frente à segunda infecção por um mesmo agente infectante. - A 1ª dose sensibilizadora induz uma produção lenta e pouco intensa de anticorpos. Contudo, ela também estimula o surgimento de células de defesa contra um determinado tipo de agente infectante. Essas células passam, então, a circular pelo organismo através da corrente sanguínea. - A 2ª dose (dose de reforço) induz uma produção muito mais rápida e intensa de anticorpos, devido às células da memória imunológica já estarem presentes no organismo. De forma simplificada, o organismo já esta preparado para lutar contra esse agente infectante. É por isso que certas infecções só causam doenças uma única vez.. Exemplo: caxumba.

45 Imunização – ativa e passiva Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva. -A imunização ativa ocorre quando o próprio sistema imune do indivíduo, ao entrar em contato com uma substância estranha ao organismo, responde produzindo anticorpos e células imunes (linfócitos). Esse tipo de imunidade geralmente dura por vários anos, às vezes, por toda uma vida. Os dois meios de se adquirir imunidade ativa são contraindo uma doença infecciosa e a vacinação. Esta útlima pode ocorrer de 2 formas: -A imunização passiva é obtida pela inoculação de anticorpos, produzidos por um animal ou outro ser humano, no organismo do hospedeiro. Esse tipo de imunidade produz uma rápida e eficiente proteção, embora temporária (poucas semanas ou meses). A imunidade passiva pode ocorrer de 2 formas: naturalmente ou artificialmente.

46 Imunização – ativa e passiva Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva. -A imunização passiva é obtida pela inoculação de anticorpos, produzidos por um animal ou outro ser humano, no organismo do hospedeiro. Esse tipo de imunidade produz uma rápida e eficiente proteção, embora temporária (poucas semanas ou meses). A imunidade passiva pode ocorrer de 2 formas: naturalmente ou artificialmente. -Imunidade passiva natural: tipo mais comum de imunidade passiva, sendo caracterizada pela passagem de anticorpos da mãe para o feto através da placenta e também pelo leite. -A imunidade passiva artificial: pode ser adquirida com a inoculação de soro (porção do sangue que possui anticorpos)no organismo do hospedeiro. O soro pode ser de origem humana ou animal.

47 IMUNIZAÇÃO ATIVA PASSIVA VACINAS INFECÇÃO NATURAL VACINA VIVAS ATENUADAS VACINA INATIVAS NATURAL: via placentária e amamentação ARTIFICIAL: soro

48 Atividade de casa: Embora os vírus sejam parasitas intracelulares obrigatórios e, por consequência, causadores de muitas doenças humanas e em outros seres vivos, eles vem ganhando uma importância bem relevante no cenário das pesquisas científicas. -Faça uma pesquisa que aponte os principais benefícios da utilização dos vírus no conhecimento científico humano. -Cite algumas aplicações desse conhecimento bem como suas vantagens. -Atividade individual. -Manuscrito (No máximo 1 página). -Data de entrega: 13/02.


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