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VÍRUS Prof. Dr. Hélio Características Gerais � Partículas muito pequenas � Sem metabolismo próprio � Parasitas intracelulares obrigatórios � Acelulares mat. – Genético + proteínas � Genoma muito simples � Genomas virais podem consistir em RNA ou DNA, mas não em ambos Possuem cobertura protéica envolvendo o ácido nucléico – o Capsídeo, � Possuem cobertura protéica envolvendo o ácido nucléico – o Capsídeo, (que pode ser com ou sem envoltório). � Envelope (glicoproteínas -> peplômeros). � Capsídeo (formado por capsômeros) � O conjunto de núcleo + Capsídeo é denominado nucleocapsídeo. � Muitas vezes as glicoproteínas formam "espículas" (projeções a partir do envelope). � Alguns vírus infectam células procariotas (bacteriófagos); outros infectam células eucariotas. Ácido nucleico Matriz Envelope UM VÍRUS COMPLETO = UM VÍRION = UMA PARTÍCULA VIRAL INFECCIOSA ESTRUTURA DOS VÍRUS: Capsídeo Espículas Tamanho dos vírus Características Gerais dos Vírus � Tamanho - 10 a 250 nm � Ácido nucléico �DNA ou RNA Fita simples Fita dupla � Capsídeo � Grupamento de proteínas virais (protômeros) com característica simétrica � Envelope - lipoprotéico, glicoproteínas Fita dupla Segmentado Inverso Icosaédrica Helicoidal Estrutura viral �Material genético�Material genético �Capsídeo �Envelope viral ou não �Matriz protéica Estrutura viral 1) Icosaédrico sem envelope: adenovirus e picornavirus. 5 formas estruturais básicas SIMETRIA DO NUCLEOCAPSÍDEO: 1) Icosaédrico sem envelope: adenovirus e picornavirus. 2) Helicoidal sem envelope: vírus do mosaico do tabaco; não se conhece vírus humanos ou animais com essa estrutura. 3) Icosaédrico com envelope: togavirus e flavivirus. 4) Helicoidal com envelope: rabdovirus e paramyxovirus. 5) Complexos: bacteriófagos e poxvirus. Simetria Icosaédrica Capsômero - Superfície constituída de 20 faces triangulares e 12 vértices. Micrografia eletrônica do Adenovírus 2 Esquema do Adenovírus 2 Simetria Helicoidal Capsídeo com capsômeros arranjados em torno do ácido nucléico na forma de uma hélice. Esquema de vírus com Capsídeo de simetria helicoidal Micrografia eletrônica do vírus do mosaico do tabaco Micrografia eletrônica do vírus de influenza Simetria Complexa Esquema do vírus da varíola Micrografia eletrônica vírus da Varíola Simetria Complexa Esquema de bacteriófago Micrografia eletrônica Envelope Diagrama de um Vírus helicoidal envelopado Microfotografia de um Influenzavirus A � Tb chamados de incompletos � O genoma não possui um ou mais genes específicos, devido a mutação ou deleção. São incapazes de completar o ciclo replicativo na célula. Vírions defectivos Partículas víricas atípicas associadas com infecções: � São incapazes de completar o ciclo replicativo na célula. � No entanto, se a célula for co-infectada com outro vírus – denominado vírus “helper” (auxiliar) o produto do gene ausente no vírus defectivo é complementado pelo vírus auxiliar e aquele pode replicar. � Ex: os virusóides Pseudovírions � Podem ser produzidos durante a replicação viral, quando o genoma da célula hospedeira se fragmenta. � Como resultado disso, segmentos de DNA celular são incorporados em partículas víricas, em substituição ao DNA viral. � Podem ligar-se e penetrar na célula hospedeira Partículas víricas atípicas associadas com infecções: � Não são vírus. � São partículas protéicas infecciosas associadas a encefalopatias. � EX: doença de Creutzfeldt-Jacob � Podem ligar-se e penetrar na célula hospedeira � Não são capazes de replicar. Prions � São ácidos nucléicos de baixo peso molecular, desnudos � Extremamente resistentes ao calor, a radiação ultravioleta e radiação ionizante. � São compostos exclusivamente de um fragmento de RNA circular de cadeia simples, com algumas regiões de cadeia dupla. Partículas víricas atípicas associadas com infecções: Viróides circular de cadeia simples, com algumas regiões de cadeia dupla. � Causam, em sua maioria, doenças em plantas como a doença do tubérculo fusiforme da batata. � Também chamados de RNA satélites- são similares aos viróides � Dependem de um vírus auxiliar para a sua replicação. � Replicam no citoplasma da célula, através de uma polimerase de RNA dependente de RNA. Virusóides Replicação ViralReplicação Viral 1. ADSORÇÃO E PENETRAÇÃO PELO VÍRION 2. DESNUDAMENTO DO ACIDO NUCLÉICO VIRAL 3. SÍNTESE PRIMÁRIA DE mRNA ESTÁGIOS DO CICLO DE MULTIPLICAÇÃO VIRAL 3. SÍNTESE PRIMÁRIA DE mRNA 4. SÍNTESE PRIMÁRIA DE PROTEÍNAS VIRAIS 5. MULTIPLICAÇÃO DO GENOMA VIRAL 6. SÍNTESE TARDIA DE mRNA 7. SÍNTESE TARDIA DE PROTEÍNAS VIRAIS 8. MONTAGEM DE VÍRIONS NOVOS 9. LIBERAÇÃO DE VÍRIONS DA CÉLULA Ciclo lítico e ciclo lisogênico Especificidade de Infecção �Espécie �Grupo restrito de espécies �Receptores celulares Receptores celulares para vírus �Vírus � Influenza �Raiva Molécula receptora Ácido siálico acetilcolina�Raiva �HIV �Epstein-Barr �Rinovírus acetilcolina CD4 C3d nas células B Molécula 1 de adesão intracelular (ICAM-1) Replicação Viral �Tipos de ácido nucléico viral �Genoma viral em uma única ou várias moléculas de ácido nucléico.moléculas de ácido nucléico. �Vírus DNA: uso de RNA polimerase do hospedeiro para transcrição do DNA resultando na formação de RNAm. Interações entre as defesas do hospedeiro e o vírus Defesas do hospedeiro Barreiras físicas e químicas Pele� Pele �Membranas mucosas �Epitélio ciliado � pH ácido � Lágrimas �Ausência de receptores Respostas inespecíficas �Febre � Inflamação� Inflamação � IFNγ � IFN β �Células NK �Fagocitose �Cascata do complemento Fatores que modificam as defesas do hospedeiro �A idade (extremos) � níveis de corticosteróides� níveis de corticosteróides �Desnutrição PATOGÊNESE VIRALPATOGÊNESE VIRAL Transmissão das Viroses Contato Veículo �Horizontal Veículo Vetores Congênita Perinatal aleitamento �Vertical Infecções orais e de vias respiratórias � Perdigotos, aerossóis, alimento, água, saliva, contato íntimo, mãos; �Agentes virais # sintomas semelhantes;�Agentes virais # sintomas semelhantes; �O mesmo vírus causando # síndromes; � Infecções localizadas ou limitadas ao trato respiratório; � Infecções que se disseminam a partir do trato respiratório; ZOONOSES �Vírus da raiva �Hantavírus �Arenavírus Febre amarela Dengue Encefalites virais ARBOVIROSES Vírus e Infecções Congênitas �Vírus da rubéola �Citomegalovírus�Citomegalovírus �HPV �Vírus do herpes simples �Vírus varicela zoster �Vírus da hepatite B �HIV Vias de disseminação dos vírus no organismo � Infecções localizadas no local de penetração � Infecções generalizadas �Superfície do epitélio � Linfática �Nervos periféricos �Sangue Tipos de Infecções Virais Agudas / Inaparentes PersistentesPersistentes Infecções abortivas Transformação celular Tipos de Infecções Virais (I) � Impedimento do crescimento e reparo celular Líticas � Impedimento do crescimento e reparo celular � Inibição da síntese macromolecular � Produção de enzimas degradativas e proteínas tóxicas �Alteração da estrutura e função da célula �Formação de sincícios �Formação de corpúsculos de inclusão Tipos de Infecções Virais (II) �Produção contínua/intermitente �Persistência do genoma viral na célula Persistente: �Persistência do genoma viral na célula �Tipos: latente, crônica, lenta. Transformação Celular �Vírus DNA e retrovírus. � Células infectadas com propriedades de crescimento alteradas. Proliferação rápida.�Proliferação rápida. Vírus tumorais ou oncovírus � Retrovírus: vírus linfotrópico de células T humanas � Linfomas � Vírus da hepatite BVírus da hepatite B � Vírus Epstein-Barr � Papilomavírus (tumores benignos e malignos) � Carcinomas de laringe � Carcinomas genitais e orais DIAGNÓSTICO LABORATORIAL DAS INFECÇÕES VIRAIS Métodos �Descrição de efeitos citopáticos �Isolamento viral �Detecção de partículas virais, �Detecção de partículas virais, componentes virais (proteínas, enzimas, genomas) �Avaliação da resposta imune Detecção Viral X X Isolamento Viral Coleta de amostras �Em que período coletar? �Transporte da amostra para o laboratório�Transporte da amostra para o laboratório �Condições de transporte Amostras para o diagnóstico viral �Infecções do trato respiratório: �Aspirado nasal � Lavado nasal �Swab faríngeo ou nasal (combinado) �Escarro �Aspirado de tubo traqueal � Líquido pleural Amostras para diagnóstico viral �Infecções do Sistema Nervoso Central: - Meningites, encefalites �Sangue para sorologia�Sangue para sorologia �Tecidos (biópsia, necropsia), saliva, líquor Amostras para diagnóstico viral de doenças exantemáticas �Máculo-papulares: - Swab de garganta, swab retal (infecções por adenovírus, enterovírus)por adenovírus, enterovírus) �Urina (rubéola, sarampo) �Vesículo-pustulares: - Líquido de vesículas obtidos em swab, raspado de lesões Sangue �Sorologia�Sorologia �PCR; RT-PCR �AIDS, hepatites, dengue Técnicas �Diagnóstico clássico �Citologia �Isolamento viral �Sorologia�Sorologia �Diagnóstico rápido: �Demonstração do vírus, proteínas, antígenos ou ácidos nucléicos virais Citologia �Vírus que causam efeitos citopáticos Inespecífico�Inespecífico �Sugestivo �Tipos Isolamento Viral �AnimaisAnimais �Ovos embrionados �Culturas de células Isolamento viral �Inoculação em animais de laboratório �Estudos de oncogênese viral �Isolamento de alguns vírus�Isolamento de alguns vírus �Camundongo recém-nascido �Inoculação subcutânea, intracerebral ou intraperitoneal. Cultura de células Tipos de culturas celulares �Culturas primárias: direto de tecidos �Linhagens diplóides: - derivadas de subcultivos de culturas primárias - um único tipo celular- um único tipo celular - clones com maior sobrevivência - número limitado de passagens; �Linhagens contínuas: - derivadas de tecidos com caráter neoplásico - células imortalizadas - número ilimitado de passagens. Linhagens �HEp-2: carcinoma de laringe �A549: carcinoma pulmonar humano �RD: rabdomiosarcoma�RD: rabdomiosarcoma �LLC-MK2: rim de macaco �MDCK: rim de cão �HeLa: câncer de cérvice uterino Sorologia �Vírus a serem pesquisados � Pesquisa de anticorpos no soro do paciente �Diagnóstico de infecção aguda �Determinação do estado imune a vírus�Determinação do estado imune a vírus específicos � Pesquisa de infecção prévia e aguda Sorologia �Diagnóstico de infecções agudas: �Pesquisa de IgM específica ou soros pareados. �Sarampo �Rubéola �Parvovírus B19 �Vírus associados a encefalites Microscopia eletrônica �Aplicação direta na amostra.�Aplicação direta na amostra. �O vírus não precisa estar viável. �Custo elevado �Manutenção do equipamento � Pessoal qualificado �Baixa sensibilidade: 105 a 108 partículas virais ̸ mL Imunomicroscopia eletrônica �Adição de anticorpos fluorescentes específicos contra um vírus �Aglutinação de partículas virais AplicaçõesAplicações Aplicações Fonte:commons.wikimedia.or g/wiki Detecção de proteínas virais �Mecanismos bioquímicos, imunológicos e por biologia molecular �Eletroforese: separa proteínas virais com # �Eletroforese: separa proteínas virais com # padrões. �Presença de transcriptase reversa �Hemaglutinação �Hemadsorção Detecção de antígenos �Imunofluorescência direta e indireta �Ensaio imunoabsorvente ligado a enzimas �Ensaio imunoabsorvente ligado a enzimas (ELISA) �Western blot Detecção de antígenos Células positivas por imunofluorescência indireta para antígenos de adenovírus "As dificuldades são como as montanhas. Elas só se aplainam quando avançamos sobre elas.“ (Provérbio japonês)