Prof. Alexandre Queiroz

Departamento de MicrobiologiaUniversidade de São Paulo

VirologiaNoções Básicas

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

•PROTEÍNAS•ENZIMAS•LIPÍDEOS

•FOSFOLIPÍDEOS•CARBOIDRATOS•GLICOLIPÍDEOS

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

• Ácidos nucléicos - genoma

• fita dupla (ds) • fita simples (ss)• linear• circular

• fita dupla (ds) • fita simples (ss)• linear • circular• fita única • segmentado

DNA RNA

Classificação quanto ao tipo de ácido nucléico:DNA fita simplesEx: ParvovírusDNA fita duplaEx: Vírus da herpes simplesRNA fita simplesEx: InfluenzaRNA fita duplaEx: Rotavírus

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Proteínas

- proteção do genoma- reconhecimento da célula- atividade biológica

Codificadas pelo genoma viralEstruturais Não estruturais

- atividade enzimática:- replicação do ác. nucléico- proteólise- modificações

COMPOSIÇÃO QUÍMICA• 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

icosaedroEixos de simetria

Modelos de vírus icosaédricos

Vírus com simetria icosaédrica

poliovírus rotavírus adenovírus

papilomavírus vírus herpesvírus 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

envoltórioBicamada 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• ESPÍCUL

A

CLASSIFICAÇÃO DOS VÍRUSCARACTERÍSTICAS 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)

ECP: aumento do volume citoplasmático, refringência das células agrupadas em cachos, deslocamento do tapete celular

Célula Hep-2 (carcinoma de laringe) – cultura de adenovírus

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

Influenzaácido siálico nas glicoproteinas encontradas nas

células de mucosas e hemácias

Raivareceptor 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.

Absorção:Ancora na célula

do hospedeiro

Penetração:Lisozimas: abertura na parede

DNA: penetra na célulaCapsídeo: permanece do lado de fora

Biossíntese:DNA: conduz a síntese de

componentes virais (proteínas do capsídeo)

Maturação:Os componetes virais são montados, a partir do DNA e do capsídeo

Liberação:A célula do hospedeiro sofre lise

Tempo: 20 a 40 minutos 1 célula infectada produz: 50 a 200

Ciclo Lítico de Bacteriófagos

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)

SISTEMA RESPIRATÓRIO

BeijoUso de objetos contaminados

Espirro e Tosse

VaríolaSarampoRubéola

TRATO GENITURINÁRIO

CONJUNTIVA

AdenovírusHerpes

Conjuntivite

poliovírus, coxsackievírus, echovírus, enterovírus

Vírus causadores de: paralisia meningite quadros respiratórios miocardite conjuntivite

Poliovírus

Gênero Enterovirus

Vírus da Hepatite A Vírus da Hepatite E

Vírus causadores de hepatite

Rotavírus

Norovírus

Astrovírus

Vírus causadores de gastrenterite

Vírus causadores de:

Quadros respiratórios

Gastrenterite

Conjuntivite

Adenovírus

PERÍODO DE INCUBAÇÃO

Período cu

rto

(3 a 10 dias)

Poliomielite: 10 a 20 diasRaiva:+ 20 dias

Vírus ?