VÍRUS Os mais simples microrganismos ou as mais complexas entidades moleculares ?? Prof. Ivan Guimarães ivanguima@hotmail.com.

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1 VÍRUS Os mais simples microrganismos ou as mais complexas entidades moleculares ?? Prof. Ivan Guimarães

2 Vírus: ser vivo? Possuem constituição química orgânica e material genético. Não possuem organização celular. Capazes de comandar o metabolismo da célula hospedeira, levando-a a reproduzir novos vírus. Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, pois sua multiplicação e continuidade dependem exclusiva e inteiramente da maquinaria enzimática de uma célula viva que lhes sirva de hospedeira. Fora de uma célula, são metabolicamente inertes

3 Vírus: ser vivo? Por serem parasitas obrigatórios, são considerados por alguns cientistas como partículas infecciosas. O ácido nucléico viral pode sofrer mutações e originar novos vírus, caracterizando o processo evolutivo típico dos seres vivos. CONSIDERAR OS VÍRUS COMO SERES VIVOS OU MATÉRIA INANIMADA É OBJETO DE CONTROVÉRSIA.

4 VÍRUS NÃO ENVELOPADO ESTRUTURA DOS VÍRUS Possuem forma variada.
Possuem uma ou mais cápsulas protéicas denominadas capsídeos, que confinam o genoma viral, constituído exclusivamente de DNA ou de RNA.

5 O CAPSÍDEO O capsídio (ou cápside) determina a forma do vírus.
Pode ser constituído por um único tipo de proteína ou por várias proteínas diferentes.

6 CAPSÍDEO Protege o ácido nucléico viral contra injúrias causadas por fatores ambientais. Permite a ligação do vírus a receptores específicos presentes na superfície da célula hospedeira, no processo da infecção viral.

7 VÍRUS ENVELOPADO capsídeo Possui um envoltório membranoso denominado envelope, que envolve o capsídio. envelope DNA

8 ENVELOPE Porção de membrana plasmática ou nuclear colhida pelo vírus ao emergir da célula infectada, em um processo denominado brotamento Por ter composição semelhante às membranas celulares do hospedeiro, o envelope protege o vírus da ação do sistema imunológico e auxilia na infecção por se fundirem às membranas plasmáticas da células hospedeiras. Na sua estrutura encontram-se lipídeos de origem celular e proteínas codificadas pela célula e pelo genoma viral.

9 VÍRUS ENVELOPADOS O envelope os protege da ação do sistema imunológico e auxilia na infecção. X NÃO ENVELOPADOS Detectados mais rapidamente pelo sistema imunológico do organismo invadido.

10 X Facilmente inativados no ambiente.
VÍRUS ENVELOPADOS X Facilmente inativados no ambiente. NÃO ENVELOPADOS Mais resistentes às condições ambientais, pela sua capacidade de cristalização Vírus envelopados são inativados no meio com relativa facilidade por quaisquer agentes químicos e físicos que danifiquem membranas celulares. Cloro, peróxido de hidrogênio, fenol, solventes lipídicos (detergentes e álcool), luz ultravioleta, temperatura (calor, congelamento e descongelamento) e pH (menor que 6 e maior que 8), são exemplos de agentes químicos e físicos capazes de danificar a membrana plasmática e portanto inativar vírus envelopados.

11 VÍRUS ENVELOPADOS Transmitidos em geral por via respiratória ou por contato direto X NÃO ENVELOPADOS Devido à fraca resistência do envelope às enzimas do trato digestivo vírus envelopados são, em geral transmitido por via respiratória ou por contato direto. Podem ser transmitidos por via hídrica

12 Os genomas virais são em geral muito pequenos.
GENOMA VIRAL Os genomas virais são em geral muito pequenos. Os genes virais contêm informação necessárias para a síntese de vírus completos e para programar a maquinaria sintética da célula hospedeira para a replicação de componentes do vírus. Os menores vírus podem conter de 3 a 7 genes, enquanto que vírus maiores podem conter entre 150 e 200 genes.

13 Os vírus animais são agrupados em:
GENOMA VIRAL Os vírus animais são agrupados em: Vírus de DNA de fita dupla Vírus de DNA de fita simples Vírus de RNA de fita dupla Vírus de RNA de fita simples Os últimos, de acordo com sua estratégia de replicação, são denominados RETROVÍRUS.

14 CICLO INFECCIOSO Adsorção: Compreende a aderência do vírus à superfície da célula hospedeira. Depende da interação entre receptores específicos da superfície da célula hospedeira e proteínas de aderência (espículas), que se projetam da superfície do capsídeo ou do envelope. Todos os vírus têm um espectro limitado de hospedeiros. Mesmo dentro de um hospedeiro particular, os vírus se adsorvem e invadem apenas os tipos celulares que possuam receptores específicos para as proteínas de aderência do vírus. Exemplos de graus de especificidade: ·         os vírus da varíola e o HIV atacam apenas humanos ·         o vírus da gripe pode infectar patos, galinhas, pássaros silvestres, porcos e humanos. os bacteriófagos atacam unicamente bactérias O princípio básico da infecção viral de uma célula é que sua superfície contenha receptores ao quais as proteínas de ligação de um vírus possa se ligar e, então, o vírion possa invadir e multiplicar-se na célula.

15 CICLO INFECCIOSO Penetração: Alguns vírus envelopados fundem-se à membrana plasmática da célula hospedeira e apenas o nucleocapsídeo penetra. Outros vírus envelopados e todos os não-envelopados penetram inteiros na célula por endocitose. Por ser um processo dependente de energia, requer um hospedeiro vivo.

16 CICLO INFECCIOSO Desnudamento: remoção do capsídio com exposição do genoma viral, que ocorre quando o vírus penetra inteiro na célula. Após o desnudamento, o vírus deixa de existir como entidade infecciosa. A remoção do capsídio com exposição do genoma viral e só ocorre quando o vírion penetra inteiro na célula. O fenômeno acontece nos primeiros minutos após a infecção. A desagregação das subunidades protéicas do capsídio pode ocorrer espontaneamente ou pela ação de enzimas digestivas dos lisossomos celulares. O genoma viral exposto passa a dominar as funções normais da célula.

17 Replicação do genoma: CICLO INFECCIOSO VÍRUS DE DNA VÍRUS DE RNA
DNA RNA PROTEÍNA VÍRUS DE RNA RNA RNA PROTEÍNA RETROVÍRUS RNA DNA RNA PROTEÍNA

18 CICLO INFECCIOSO Montagem, maturação e liberação
Síntese das proteínas componentes do vírus pela célula hospedeira. Montagem de novos vírus prontos para infectar novas células, liberados por lise ou por brotamento. Uma célula infectada produz mais proteínas e ácidos nucléicos virais  que seus próprios produto. replicação por montagem de componentes pré-formados é exclusivo dos vírus e os distingue de todas as outras formas de parasitas intracelulares.

19 CICLO INFECCIOSO FASE LISOGÊNICA - Alguns vírus podem permanecer latentes por longos períodos sem causar alterações nas funções celulares. FASE LÍTICA - Quando um vírus latente é estimulado, é iniciado o processo de formação e liberação de novos vírus.

20 X VÍRUS DE DNA VÍRUS DE RNA Não se integram ao genoma hospedeiro
Integram-se ao genoma hospedeiro Permanecem em pequenas populações de hospedeiros por períodos prolongados Mais facilmente eliminados do organismo O genoma de quase todos os vírus de DNA é constituído por DNA de fita dupla semelhante ao DNA das células que infectam.

21 X VÍRUS DE DNA VÍRUS DE RNA
A maioria realiza ciclos contínuos de replicação sem períodos de inatividade. Sem ciclo lisogênico. Em função do ciclo lisogênico, podem causar infecções crônicas com longos períodos de inatividade. Quase todas as zoonoses virais (doenças transmitidas por qualquer animal para o ser humano) e vírus emergentes são vírus de RNA. A maioria dos vírus de RNA que afeta humanos foi adquirida mais recentemente, durante o período Neolítico, há aproximadamente 10 mil anos, quando os seres humanos e os animais domésticos entraram em contato mais íntimo, e os excedentes agrícolas e a diminuição da vida nômade atraíram os roedores transportadores de doenças. Tendem a ser mais específicos em relação ao hospedeiro. Menos específicos, infectando facilmente diferentes espécies animais.

22 X VÍRUS DE DNA VÍRUS DE RNA
Mais estáveis que os vírus de RNA, devido à presença das enzimas de reparo da célula invadida, que reduzem a possibilidade de mutações. Sem enzimas de reparo, a replicação é mais propensa a erros e a taxa de mutação é elevada. São, por isso, capazes de infectar diferentes hospedeiros e aumentar sua virulência. aproximadamente 70% dos vírus que infectam animais se apresenta na forma de RNA.

23 RETROVÍRUS São vírus de RNA que contêm a enzima transcriptase reversa, que produz uma cópia de DNA a partir do RNA viral. As taxas de mutação dos retrovírus são ainda maiores que as dos demais vírus de RNA. O DNA viral, incorporado ao DNA celular, torna os retrovírus semelhantes aos vírus de DNA.

24 DIVERSIDADE Os vírus ocorrem em todos os domínios da vida.
Existem vírus específicos para bactérias, fungos, protozoários, algas, plantas e animais. A primeira figura mosaico-tabaco, a segunda- bacteriófago e a terceira é o vírus da gripe. Os vírus são altamente específicos quanto aos seus hospedeiros. Uma espécie ou grupo de vírus pode ser capaz de infectar e causar doença em uma única espécie de hospedeiro (e.g., vírus da varíola, que só ataca humanos) ou em um grupo de espécies relacionadas (e.g., vírus da raiva que ataca mamíferos). Os vírus de eucariotos multicelulares infectam tecidos específicos de um determinado hospedeiro, fenômeno denominado de tropismo de tecido.

25 OS VÍRUS X SAÚDE HUMANA Os vírus causam diversas doenças em humanos, variando de infecções brandas e benignas como o resfriado comum, herpes simples e gripes até enfermidades graves e potencialmente fatais como hepatite, febre amarela e dengue.

26 OS VÍRUS X SAÚDE HUMANA O combate às infecções virais depende exclusivamente, em muitos casos, da reação do sistema imunológico do hospedeiro. Algumas infecções virais podem ser tratadas com anticorpos (sorologia) e/ou drogas específicas (quimioterapia antiviral). Os vírus são alvos difíceis para a quimioterapia por se replicarem exclusivamente no interior de células hospedeiras utilizando sua maquinaria biossintética. A similaridade dos processos celulares mediados tanto pelo hospedeiro como pelo vírus restringe a disponibilidade de agentes antivirais específicos o suficiente para exercer um efeito significativo contra a replicação viral nas células infectadas e que não interfira com os processos metabólicos normais de células não infectadas do hospedeiro. Pela vacinação em massa da população mundial, doenças virais tais como a poliomielite e a varíola foram erradicadas.