Virologia Noções Básicas Prof. Alexandre Queiroz Departamento de Microbiologia Universidade de São Paulo

PROPRIEDADES GERAIS DOS VIRUS

CONCEITO Os vírus são microrganismos de grande simplicidade: pequenos, de 20 a 300 nm de diâmetro possuem apenas um tipo de ácido nucléico (RNA ou DNA) desprovidos de estrutura celular não crescem, não metabolizam não sofrem divisão são parasitas intracelulares obrigatórios.

CONCEITO Os vírus podem ser definidos como organismos acelulares, cujos genomas são replicados, obrigatoriamente, no interior de uma célula hospedeira. Com base no seu código genético e utilizando parte do maquinário metabólico celular, sintetizam os seus componentes (proteínas e ácido nucléico) que se agrupam formando novas partículas (vírions). Os novos vírions serão liberados da célula hospedeira e irão infectar novas células, perpetuando a espécie.

PRINCIPAIS COMPONENTES QUÍMICOS ÁCIDOS NUCLÉICOS DNA RNA FOSFOLIPÍDEOS CARBOIDRATOS GLICOLIPÍDEOS PROTEÍNAS ENZIMAS LIPÍDEOS

Ácidos nucléicos - genoma COMPOSIÇÃO QUÍMICA Ácidos nucléicos - genoma DNA fita dupla (ds) fita simples (ss) linear circular fita única segmentado RNA fita dupla (ds) fita simples (ss) linear circular

Classificação quanto ao tipo de ácido nucléico: DNA fita simples Ex: Parvovírus DNA fita dupla Ex: Vírus da herpes simples RNA fita simples Ex: Influenza RNA fita dupla Ex: Rotavírus

COMPOSIÇÃO QUÍMICA Proteínas Codificadas pelo genoma viral Não estruturais Estruturais - proteção do genoma reconhecimento da célula atividade biológica - atividade enzimática: replicação do ác. nucléico proteólise modificações

COMPOSIÇÃO QUÍMICA - presentes nas proteínas de envoltório Lipídeos - provenientes das membranas celulares - compõem o envoltório ou envelope Glicídeos - presentes nas proteínas de envoltório - glicosilação é feita na célula hospedeira

ESTRUTURA depende de como os capsômeros individuais estão organizados A simetria icosaédrica Eixos de simetria icosaedro Modelos de vírus icosaédricos

Vírus com simetria icosaédrica poliovírus rotavírus adenovírus vírus herpes papilomavírus vírus HIV

ESTRUTURA A simetria helicoidal

Vírus com simetria helicoidal vírus do mosaico do tabaco vírus Ebola vírus influenza hantavírus

ESTRUTURA Vírus de simetria complexa Poxvirus Bacteriófago T4

Presença ou ausência de envoltório Bicamada lipídica originada da célula do hospedeiro, na qual proteínas e glicoproteínas virais estão inseridas Envelopados: mais sensíveis aos fatores ambientais (ressecamento, acidez gástrica e bile) Não envelopados: são resistentes e sobrevivem bem no meio externo (possibilita a infecção alimentar)

PRINCIPAIS COMPONENTES DO VÍRION HIV RNA TRANSCRIPTASE REVERSA ENVELOPE LIPOPROTÉICO ESPÍCULA

CLASSIFICAÇÃO DOS VÍRUS CARACTERÍSTICAS PRIMÁRIAS: NATUREZA QUÍMICA DO ÁCIDO NUCLÉICO: RNA OU DNA. ESTRUTURA DO VÍRION: HELICOIDAL, ICOSAÉDRICA OU COMPLEXO: NU OU ENVELOPADO. LOCAL DE REPLICAÇÃO: NÚCLEO OU CITOPLASMA CARACTERÍSTICAS SECUNDÁRIAS: HOSPEDEIRO: ESPÉCIE DE HOSPEDEIRO; TECIDO ESPECÍFICO OU TIPO DE CÉLULA. MODO DE TRANSMISSÃO: ESTRUTURAS ESPECÍFICAS DE SUPERFÍCIE.

Efeito citopático (ECP) Célula Hep-2 (carcinoma de laringe) – cultura de adenovírus ECP: aumento do volume citoplasmático, refringência das células agrupadas em cachos, deslocamento do tapete celular

Parasitas Intracelulares Obrigatórios. Sua multiplicação se dá às custas da maquinaria da célula hospedeira.

MULTIPLICAÇÃO VIRAL

Os vírus apresentam hospedeiro-especificidade que é iniciada baseada na capacidade de se fixar à célula do hospedeiro - Inicialmente: infecta apenas uma espécie ou um grupo restrito de espécie hospedeira - Especificidade: e a capacidade da partícula viral de se fixar á célula do hospedeiro - Fixação ou absorção à célula do hospedeiro depende: interação mais especifica entre as moléculas do nucleocapídeo ou do envelope com as moléculas da célula do hospedeiro

Influenza ácido siálico nas glicoproteinas encontradas nas células de mucosas e hemácias Raiva receptor de acetilcolina HIV molécula CD4 nas células T e CCR5 nos macrófagos

Penetração na célula - após a ligação a um receptor é seguida da penetração na célula hospedeira Ocorre: fusão da membrana viral e hospedeiro ou englobamento pro fagossoma o envelope e ou capsído são desprendido e os ácidos nucléicos virais são liberados (vírus não é mais infeccioso) fase de eclipse: persiste ate que sejam formadas novas partículas virais completas após a replicação

Sintetizar o RNA mensageiro Vírus DNA mRNA: formado usando a própria RNA polimerase do hospedeiro para transcrever diretamente do DNA viral Vírus RNA mRNA: polimerase do hospedeiro não operam a partir da molécula de RNA transcrição for necessária o vírus precisa fornecer a sua própria polimerase (nucleocapsídio ou sintetizada após a infecção) vírus RNA produz mRNA por várias vias diferentes

O estágio final da replicação consiste na montagem e liberação de novas partículas virais associação das partículas virais associação do ácido nucléico replicado capsômero recentemente sintetizado para formar nucleocapsídio núcleo ou citoplasma do hospedeiro envelope: proteínas e glicoprotéinas são inseridas na membrana da célula do hospedeiro progênio de nucleocapsidio associa-se especificamente através das glicoprotéinas com a membrana para iniciar o brotamento

CICLO DE MULTIPLICAÇÃO VIRAL FIXAÇÃO PENETRAÇÃO BIOSSÍNTESE MATURAÇÃO E MONTAGEM LIBERAÇÃO FIXACAO

BACTERIÓFAGOS MORFOLOGIA CABEÇA ICOSAÉDRICA DNA BAINHA CONTRÁTIL PLACA BASAL FIBRAS DA CAUDA

MULTIPLICAÇÃO POR BACTERIÓFAGO O mecanismo básico é semelhante para todos os vírus.

Ciclo Lítico de Bacteriófagos Tempo: 20 a 40 minutos 1 célula infectada produz: 50 a 200 Maturação: Os componetes virais são montados, a partir do DNA e do capsídeo Liberação: A célula do hospedeiro sofre lise Ciclo Lítico de Bacteriófagos Absorção: Ancora na célula do hospedeiro Biossíntese: DNA: conduz a síntese de componentes virais (proteínas do capsídeo) Penetração: Lisozimas: abertura na parede DNA: penetra na célula Capsídeo: permanece do lado de fora

vírus herpes

CONSEQÜÊNCIAS DA REPLICAÇÃO

Infecção Lítica vírus produzem muitas partículas virais novas liberadas pela lise celular vírus sofre replicação Poliomielite e influenza

Infecção Persistente célula permanece viva liberando partícula viral latentemente grandes infecções epidemiológicas, porque os individuos infectados podem atuar como um portador assintomático do vírus, sendo uma fonte contínua de infecção vírus sofre replicação hepatite B

Infecção Latente vírus permanece quiescente material genético do vírus pode: existir no citoplasma (herpes) ou se incorporar no genoma (retrovírus) a replicação não ocorre até que alguma sinal desencadeie a liberação do vírus latente (não compreendido) herpes simples: estresse HIV: estimulação antigênica das células infectadas

Outros elementos de constituição simples que causam doenças Viróides: Composto só de RNA. Causa doença em batata. Prions: São pequenas partículas infecciosas de natureza protéica. Foram descobertas na década de 80. As doenças causadas por prions são resultantes de uma proteína alterada.

Todas as doenças causadas por Prions envolvem degeneração do tecido cerebral. Ex: Doença da vaca louca (encefalopatia espongiforme bovina – BSE); Scrapie – atinge ovinos e caprinos; Kuru – transmitida por canibalismo (tribo da Nova Guiné); Doença de Creutz- feldt- jakob. Encefalopatias espongiformes subagudas transmissíveis.

PORTA DE ENTRADA DOS VÍRUS

PELE Picada de inseto (febre amarela) Mordedura de animais (raiva) Injeções (hepatite) Transfusões (hepatite e HPV)

Uso de objetos contaminados SISTEMA RESPIRATÓRIO Beijo Uso de objetos contaminados Espirro e Tosse Varíola Sarampo Rubéola

TRATO GENITURINÁRIO

CONJUNTIVA Adenovírus Herpes Conjuntivite

Gênero Enterovirus poliovírus, coxsackievírus, echovírus, enterovírus Vírus causadores de: paralisia meningite quadros respiratórios miocardite conjuntivite Poliovírus

Vírus causadores de hepatite Vírus da Hepatite A Vírus da Hepatite E

Vírus causadores de gastrenterite Rotavírus Astrovírus Norovírus

Adenovírus Vírus causadores de: Gastrenterite Quadros respiratórios Conjuntivite

PERÍODO DE INCUBAÇÃO Período curto (3 a 10 dias) Poliomielite: 10 a 20 dias Raiva:+ 20 dias

Vírus ?