Características dos vírus de DNA

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Características dos vírus
e víru� �� D�A
Os vírus são parasitas intracelulares
obrigatórios, que dependem do maquinário
bioquímico da célula do hospedeiro para a sua
replicação.
● .Vírus são agentes filtrantes.
● Vírus são parasitas intracelulares
obrigatórios.
● Vírus não podem produzir energia ou
proteínas independentemente da célula
hospedeira.
● Os genomas virais podem ser de RNA
ou DNA, mas não de ambos.
● Os vírus possuem uma morfologia de
capsídeo descoberto ou de envelope.
● Os componentes virais são montados e
não se replicam por “divisão”.
● Os vírus não são vivos.
● Os vírus devem ser infecciosos para
permanecer na natureza.
● Os vírus devem ser capazes de usar os
processos da célula do hospedeiro para
produzirem seus componentes (RNA
mensageiro viral, proteína e cópias
idênticas do genoma).
● Os vírus devem codificar qualquer
processo necessário não provido pela
célula.
● Os componentes virais devem montar
a si próprios.
Os vírus mais simples consistem em um
genoma de ácido desoxirribonucleico (DNA)
ou ácido ribonucleico (RNA) empacotado em
um envoltório protetor de proteína e, em
alguns vírus, em uma membrana. Os vírus
podem ser agrupados por características, tais
como doença (p. ex., hepatite), tecido-alvo,
meio de transmissão (p. ex., entérico,
respiratório) ou pelo vetor (p. ex., arbovírus;
vírus transportado por artrópode).
O genoma do vírus consiste em DNA ou
RNA. O DNA pode ser de fita simples ou
dupla, linear ou circular. O RNA pode ser de
sentido positivo (+) (como o RNA mensageiro
[RNAm]) ou negativo (–) (análogo a um
negativo fotográfico), de dupla-fita (+/–) ou
de duplo sentido (contendo regiões + e – de
RNA ligadas extremidade a extemidade). O
genoma do RNA pode também ser
segmentado em pedaços, com cada pedaço
codificando um ou mais genes. Assim como
há muitos tipos diferentes de dispositivos de
memória para computadores, todas essas
formas de ácido nucleico podem manter e
transmitir a informação genética do vírus.
Similarmente, quanto maior o genoma, mais
informações (genes) ele pode carregar e tanto
maior será o capsídeo ou a estrutura de
envelope requerida para conter o genoma.
A camada externa do vírion é o capsídeo ou
envelope. Essas estruturas são o pacote, a
proteção e o veículo de liberação durante a
transmissão do vírus de um hospedeiro para
outro e para a dispersão para a célula-alvo
dentro do hospedeiro. As estruturas da
superfície do capsídeo e do envelope medeiam
a interação do vírus com a célula-alvo por
meio de uma proteína de fixação viral (VAP)
ou estrutura. A remoção ou o rompimento da
parte externa deste pacote inativa o vírus. Os
anticorpos gerados contra os componentes
dessas estruturas impedem a infecção viral.
O capsídeo é uma estrutura rígida capaz de
resistir a severas condições ambientais. Os
vírus com capsídeos sem cobertura são
geralmente resistentes ao ressecamento, ao
ácido e a detergentes, incluindo o ácido e a
bile do trato entérico. Muitos desses vírus são
transmitidos pela rota fecal-oral e podem
preservar a capacidade de transmissão mesmo
no esgoto.
O envelope é uma membrana composta de
lipídios, proteínas e glicoproteínas. A
estrutura membranosa do envelope pode ser
mantida apenas em soluções aquosas. É
prontamente rompida por ressecamento,
condições ácidas, detergentes e solventes, tais
como éter, o que resulta na inativação do
vírus. Como consequência, vírus envelopados
devem permanecer úmidos e são geralmente
transmitidos em fluidos, perdigotos, sangue e
tecidos. A maioria não pode sobreviver às
condições severas do trato gastrointestinal.
➔ Replicação viral:
As principais etapas de replicação viral são as
mesmas para todos os vírus. A célula age como
uma fábrica, fornecendo os substratos, a energia e
o maquinário necessários para a síntese de
proteínas virais e para a replicação do genoma. Os
processos não providos pelas células devem ser
codificados no genoma do vírus. A maneira pela
qual cada vírus cumpre essas etapas e supera as
limitações bioquímicas da célula é distinta para
diferentes estruturas do genoma e do virion (seja
ele envelopado ou tenha ele o capsídeo
descoberto). As etapas de replicação viral são:
1. Reconhecimento da célula-alvo
2. Fixação
3. Penetração
4. Desencapsidação
5. Síntese macromolecular
a. Síntese do RNA mensageiro
(RNAm) inicial e de proteínas não
estruturais: genes para enzimas e
proteínas de ligação ao ácido
nucleico.
b. Replicação do genoma
c. Síntese do RNAm final e de
proteínas estruturais.
6. Modificação pós-tradução das proteínas 6.
Montagem do vírus.
7. Brotamento dos vírus envelopados.
8. Liberação do vírus.
➔ Vírus de DNA:
A replicação do genoma de DNA requer uma
polimerase DNA-dependente, outras enzimas e
desoxirribonucleotídeo trifosfatos, especialmente a
timidina. A transcrição do genoma do vírus DNA
(exceto para os poxvírus) ocorre no núcleo,
usando as polimerases e outras enzimas da célula
do hospedeiro para a síntese do RNAm viral. A
transcrição dos genes virais é regulada pela
interação de proteínas específicas de ligação ao
DNA com elementos promotores e
intensificadores da transcrição (em inglês –
enhancer) no genoma viral.
● O DNA não é transitório ou instável.
● Muitos vírus de DNA estabelecem
infecções persistentes (p. ex., latentes
imortalizados).
● Os genomas de DNA residem no núcleo
(exceto nos poxvírus).
● O DNA viral assemelha-se ao DNA do
hospedeiro quanto à transcrição e à
replicação.
● Genes virais devem interagir com o
maquinário transcricional do hospedeiro
(exceto nos poxvírus).
● A transcrição do gene viral é
temporariamente regulada.
● Genes precoces codificam proteínas de
ligação ao DNA e enzimas.
● Genes tardios codificam proteínas
estruturais e outras proteínas.
● As DNA polimerases requerem um primer
para replicar o genoma viral.
● Os maiores vírus de DNA codificam
meios de promover a replicação eficiente
de seus genomas.
○ Parvovírus: requer células
sofrendo síntese de DNA para se
replicar.
○ Papovavírus: estimula o
crescimento da célula e a síntese
do DNA.
○ Hepadnavírus: estimula o
crescimento celular, a célula cria
RNA intermediário e codifica
uma transcriptase reversa.
○ Adenovírus: estimula a síntese do
DNA celular e codifica sua
própria polimerase.
○ Herpes-vírus: estimula o
crescimento da célula, codifica
sua própria polimerase e enzimas
para prover
desoxirribonucleotídeos para a
síntese do DNA, estabelece uma
infecção latente no hospedeiro.
○ Poxvírus: codifica sua própria
polimerase e enzimas para prover
desoxirribonucleotídeos para a
síntese do DNA, maquinário de
replicação e maquinário de
transcrição no citoplasma.
➔ Mecanismos de patogênese viral:
Uma determinada doença pode ser causada por
vários vírus que possuam tropismo (preferência)
em comum por um tipo de tecido, como hepatite –
fígado; resfriado comum – trato respiratório
superior; encefalite – sistema nervoso central. Por
outro lado, um determinado vírus pode causar
várias doenças diferentes ou ausência de sintomas
aparentes. Por exemplo, o vírus do herpes simples
tipo 1 (HSV-1) pode provocar gengivoestomatite,
faringite, herpes labial, herpes genital, encefalite
ou ceratoconjuntivite, dependendo do tecido
afetado, ou então não ocasionar doença clínica
aparente. Os determinantes da doença viral são:
● Natureza da doença
○ Tecido-alvo
○ Porta de entrada do vírus
○ Acesso do vírus ao tecido-alvo
○ Tropismo viral aos tecidos
○ Permissividade das células à
replicação viral
○ Patógeno viral (cepa).
● Gravidade da doença:
○ Habilidade citopática do vírus
○ Estado imune (suscetível ou
imune)
○ Competência do sistema imune
○ Imunidade anterior ao vírus
○ Imunopatologia
○ Quantidade de inóculo viral
○ Tempo decorrido antes da
resolução da infecção
○ Estado geral de saúde da pessoa
○ Estado nutricional
○ Outras doenças que influenciam o
estado imune
○ Constituição genética da pessoa
○ Idade.
Muitos vírus codificam atividades (fatores de
virulência) que promovem maior eficiência da
replicação viral, transmissão, acesso e ligação do
vírus ao tecido-alvoou escape das defesas do
hospedeiro e da resolução pelo sistema imune. A
perda desses fatores de virulência resulta na
atenuação do vírus. Muitas vacinas constituídas
por vírus vivos são, na verdade, constituídas por
variantes atenuadas desses vírus.
➔ Epidemiologia viral:
OBS: Para se manter em circulação na natureza,
os vírus precisam continuar a infectar novos
hospedeiros imunologicamente suscetíveis.
● Mecanismos de transmissão viral:
○ Aerossóis
○ Alimentos, água
○ Fômites (p. ex., tecidos, roupas)
○ Contato direto com secreções (p.
ex., saliva, sêmen)
○ Contato sexual, parto
○ Transfusão de sangue ou
transplante de órgão
○ Zoonoses (animais, insetos
[arbovírus])
○ Genética (vertical) (p. ex.,
retrovírus).
● Doenças e fatores que promovem a
transmissão:
○ Estabilidade do virion em resposta
ao meio ambiente (p. ex.
detergentes, temperatura)
○ Replicação e secreção de vírus em
aerossóis e em secreções
transmissíveis (p. ex., saliva,
sêmen)
○ Transmissão assintomática
○ Transitoriedade ou ineficácia da
resposta imune para controlar
reinfecção ou a recorrência.
● Fatores de risco:
○ Idade
○ Saúde
○ Estado imune
○ Profissão: contato com agente ou
vetor
○ História de viagem
○ Estilo de vida
○ Crianças em creches
○ Atividade sexual
● Tamanho crítico da comunidade:
○ Pessoas suscetíveis, soronegativas
● Distribuição geográfica e sazonalidade:
○ Presença de cofatores ou vetores
no meio ambiente
○ Hábitat e estação do ano para
vetores artrópodes (mosquitos)
○ Sala de aula: proximidade e
aglomeração
○ Inverno (reclusão das pessoas em
casa com aquecimento
doméstico).
● Modos de controle:
○ Quarentena
○ Eliminação do vetor
○ Imunização
○ Vacinação
○ Tratamento
➔ Doenças virais:
Os principais sítios de doença viral são: trato
respiratório, trato gastrointestinal, revestimentos
epitelial, mucoso e endotelial da pele, boca e
genitália, tecido linfoide, fígado e outros órgãos,
além do sistema nervoso central (SNC).
Doença Agente etiológico
Resfriado comum Rinovírus
Coronavírus*
Vírus influenza
Vírus parainfluenza
Vírus sincicial resp.
Metapneumovírus
Adenovírus
Enterovírus
Faringite V. herpes simples
Vírus Epstein-Barr
Adenovírus
Coxsackievírus
(herpangina, doença
da mão-pé-boca) e
outros enterovírus
Crupe, amigdalite,
laringite e bronquite
em crianças com
menos de 2 anos.
Parainfluenza (1 e 2)
Vírus influenza
Adenovírus
Vírus Epstein-Barr
Bronquiolite V. sincicial
respiratório (lactentes)
Metapneumovírus
Vírus parainfluenza
(1, 2 e 3*)
*lactentes e crianças
Pneumonia Vírus sincicial resp.
Metapneumovírus
Vírus parainfluenza
Vírus influenza
Adenovírus
Sarampo
Outros*
* Nos casos de pneumonia em pacientes
imunocomprometidos, pode-se ainda ter os vírus
da varicela-zóster e o citomegalovírus como
causadores da pneumonia.
Infecções gastrointestinais:
Rotavírus A*
Adenovírus 40, 41
Coxsackievírus A24
Lactentes
Vírus de Norwalk *
Calicivírus Astrovírus
Rotavírus A e B
(surtos na China)
Reovírus
Lactentes, crianças e
adultos
Infecções de órgãos e dos tecidos:
● Fígado:
Vírus das hepatites A* , B * , C* , G, D e E
Vírus da febre amarela
Vírus Epstein-Barr
Hepatite em neonato ou pessoa
imunocomprometida: Citomegalovírus
Vírus do herpes simples Vírus
varicela-zóster Vírus da rubéola (síndrome
da rubéola congênita).
● Coração:
Coxsackievírus B
● Rim:
Citomegalovírus
● Músculo:
Coxsackievírus B (pleurodinia)
● Glândulas:
Citomegalovírus Vírus da caxumba
● Olho:
Vírus do herpes simples
Adenovírus (causa mais comum)
Vírus do sarampo
Vírus da rubéola
Enterovírus 70
Coxsackievírus A24.
infecções do sistema nervoso central
● Meningite:
Enterovírus
Ecovírus
Coxsackievírus
Poliovírus
Vírus do herpes simples 2
Adenovírus
Vírus da caxumba
Vírus da coriomeningite linfocítica
Vírus da arboencefalite
● Paralisia:
Poliovírus
Enterovírus 70 e 71
Coxsackievírus A7
● Encefalite:
Vírus do herpes simples 1 (comum)
Vírus varicela-zóster
Vírus da arboencefalite (comum)
Vírus da raiva
Coxsackievírus A e B
Poliovírus
● Encefalite pós-infecciosa (mediada
pelo sistema imune):
Vírus do sarampo
Vírus da caxumba
Vírus da rubéola
Vírus varicela-zóster
Vírus influenza
● Outros:
Vírus JC (leucoencefalopatia multifocal
progressiva - pessoas imunocomprometidas)
Variante de sarampo (panencefalite
esclerosante subaguda)
Príon (encefalopatia)
Vírus da imunodeficiência humana (demência
da AIDS)
Vírus linfotrópico de células T humanas do
tipo 1 (paraparesia espástica tropical)
AIDS, síndrome da imunodeficiência
adquirida.
vírus transmitidos pelo sangue
Hepatites B, C, G e D
Vírus da imunodeficiência humana
Vírus linfotrópico de células T humanas tipo 1
Citomegalovírus
Vírus Epstein-Barr
Vírus da encefalite do Oeste do Nilo
vírus sexualmente transmissíveis
Papilomavírus humano 6, 11 e 42
Papilomavírus humano 16, 18, 31, 45 e outros
(alto risco para o carcinoma cervical humano)
Vírus do herpes simples (predominantemente
HSV-2)
Citomegalovírus
Vírus das hepatites B, C e D
Vírus da imunodeficiência humana
Vírus linfotrópico de células T humanas tipo 1
● Triagem do suprimento sanguíneo:
Síndrome da imunodeficiência humana
Hepatite B
Hepatite C
Vírus linfotrópico de células T humanas dos
tipos 1 e 2
Vírus da encefalite do Oeste do Nilo
Sífilis
➔ Procedimentos laboratoriais para o
diagnóstico de infecções virais:
Exame citológico
Microscopia eletrônica
Isolamento e cultura do vírus
Detecção de proteínas virais (antígenos e
enzimas)
Detecção de genomas virais
Sorologia
➔ Efeitos citopatológicos virias:
Morte da célula
Arredondamento da célula
Degeneração
Agregação
Perda de adesão à placa de cultura
Alterações histológicas características: corpos
de inclusão no núcleo ou no citoplasma,
deslocamento da cromatina para as margens.
Sincícios: células gigantes multinucleadas
geradas pela fusão entre células induzida pelo
vírus.
Alterações na superfície da célula
Expressão de antígenos virais
Hemadsorção (expressão de hemaglutinina)
➔ Vírus tratáveis com fármacos
antivirais:
Vírus herpes simples
Vírus varicela-zóster
Citomegalovírus
Vírus da imunodeficiência humana
Vírus influenza A e B
Vírus sincicial respiratório
Vírus das hepatites B e C
Papilomavírus
Picornavírus
(OBS: Olhar tabela de fármacos antivirais no
Murray página 838)
Pap����avíru� � ��li����íru�
Os papilomavírus humanos (HPV) causam
verrugas e vários genótipos estão associados
ao câncer humano (p. ex., carcinoma
cervical). Os vírus BK e JC, membros do
Polyomaviridae, geralmente causam infecção
assintomática, mas estão associados a doenças
renais e à leucoencefalopatia multifocal
progressiva (LMP), respectivamente, em
pessoas imunossuprimidas.
Os papilomavírus e poliomavírus são vírus
pequenos, não envelopados, com capsídeos
icosaédricos, e seus genomas são formados
por ácido desoxirribonucleico (DNA) circular
de dupla-fita. A promoção da multiplicação
celular facilita a replicação viral lítica em um
tipo de célula permissiva, mas pode
transformar oncogenicamente uma célula não
permissiva. Os poliomavírus, especialmente o
SV40, têm sido estudados extensivamente
como modelos de vírus oncogênicos.
Os papilomavírus infectam e se replicam no
epitélio escamoso da pele (verrugas) e
membranas mucosas (papilomas genitais,
orais e conjuntivais) para induzir a
proliferação epitelial. Os tipos de HPV são
muito tecido-específicos, causando doenças de
diferentes apresentações. A verruga se
desenvolve como resultado do estímulo viral
ao crescimento celular e do espessamento das
camadas basal e espinhosa (estrato
espinhoso), bem como do estrato granuloso.
● Papilomavírus:
O vírus é adquirido pelo contato direto e
infecta as células epiteliais da pele ou das
membranas mucosas.
O tropismo tecidual e a apresentação da
doença dependem do tipo de papilomavírus.
O vírus persiste na camada basal e então
produz vírus nos queratinócitos terminalmente
diferenciados.
Os vírus causam a multiplicação benigna das
células, formando verrugas.
A infecção por HPV fica protegida da resposta
imune e persiste.
As verrugas regridem espontaneamente, como
possível resultado da respostaimune.
Certos tipos estão associados a displasias, que
podem tornar-se cancerígenas com a ação de
cofatores.
O DNA de tipos específicos de HPV está
presente (integrado) nos cromossomos de
células tumorais.
● Poliomavírus:
O vírus é provavelmente adquirido através da
rota respiratória ou oral, infecta amígdalas e
linfócitos e se dissemina por viremia para os
rins precocemente na vida.
O vírus é ubiquitário e as infecções são
assintomáticas.
O vírus estabelece uma infecção persistente e
latente em órgãos como os rins e pulmões.
Em indivíduos imunocomprometidos, o vírus
JC é ativado, dissemina-se para o cérebro e
causa LMP, uma doença viral lenta
convencional.
Na LMP, o vírus JC transforma parcialmente
os astrócitos e destrói os oligodendrócitos,
causando lesões características e sítios de
desmielinização.
As lesões da LMP são desmielinizadas, com
astrócitos maiores de tamanho não usual e
células oligodendrogliais com núcleo muito
grande. O vírus BK é benigno, mas pode
causar doença renal em pacientes
imunocomprometidos, HPV, papilomavírus
humano; LMP, leucoencefalopatia multifocal
progressiva.
O HPV resiste à inativação e pode ser
transmitido por objetos contaminados
(fômites), tais como as superfícies de
bancadas ou móveis, pisos de banheiros e
toalhas. A liberação assintomática pode
promover a transmissão. A infecção por HPV
é adquirida por (1) contato direto através de
pequenas fissuras na pele ou mucosa, (2)
durante a relação sexual ou (3) enquanto um
bebê está passando através do canal de parto
infectado.
● Doença/Fatores Virais
O vírus com capsídeo é resistente à inativação
O vírus persiste no hospedeiro
Provável eliminação assintomática
● Transmissão
Papilomavírus: contato direto, contato sexual
(doença sexualmente transmissível) para
alguns tipos de vírus, ou passagem através do
canal de parto infectado para os papilomas
laríngeos.
Poliomavírus: inalação ou contato com água
ou saliva contaminadas
● Quem está sob risco?
Papilomavírus: verrugas são comuns; pessoas
sexualmente ativas estão sob risco de infecção
com tipos de papilomavírus relacionados com
cânceres orais e genitais.
Poliomavírus: ubiquitário; pessoas
imunocomprometidas correm risco de
leucoencefalopatia multifocal progressiva.
● Geografia/Estação Climática
Os vírus são encontrados em todo o mundo
Não há incidência sazonal
● Meios de Controle
Não existem meios de controle.
Verruga é uma proliferação benigna e
autolimitada da pele que regride com o tempo.
A maioria das pessoas com infecção pelo
HPV tem os tipos mais comuns do vírus (de
HPV-1 a HPV-4), que infectam as superfícies
queratinizadas, geralmente as mãos e os pés.
A infecção inicial ocorre na infância ou no
início da adolescência. O período de
incubação antes de uma verruga se
desenvolver pode ser tão longo como 3 a 4
meses. A aparência da verruga (abaulada,
plana ou plantar) depende do tipo de HPV e
do sítio infectado.
As verrugas regridem espontaneamente, mas a
regressão pode levar muitos meses ou anos.
As verrugas são removidas em consequência
de dor e desconforto, por razões estéticas e
para evitar que se espalhem para outras partes
do corpo ou para outras pessoas.
A imunização com qualquer vacina
tetravalente (Gardasil: HPV-6, -11, -16 e -18)
ou divalente (Cervarix: HPV-16 e -18) contra
o HPV é recomendada para meninas,
começando com 11 anos de idade, antes da
atividade sexual, para evitar câncer cervical e
verrugas anogenitais. A vacina do HPV não é
um substituto para o exame de Papanicolaou,
logo as mulheres devem continuar a fazer o
teste.
● Polyomaviridae
Os poliomavírus humanos, vírus BK e JC, são
ubiquitários (universais), mas normalmente
não causam doenças. Os poliomavírus são
menores (45 nm de diâmetro), contêm menos
ácido nucleico (5.000 pares de bases) e são
menos complexos do que os papilomavírus.
Cada poliomavírus é limitado a hospedeiros
específicos e a certos tipos celulares dentro
desse hospedeiro. Por exemplo, os vírus JC e
BK são os vírus humanos que provavelmente
entram pelo trato respiratório ou amígdalas,
após infectar os linfócitos e, em seguida, os
rins, com um mínimo efeito citopatológico. O
vírus BK estabelece infecção latente nos rins,
e o vírus JC estabelece a infecção nos rins, nas
células B, nas células da linhagem dos
monócitos e em outras células. A replicação é
bloqueada em indivíduos imunocompetentes.
Em pacientes deficientes de células T, como
aqueles com a síndrome da imunodeficiência
adquirida (AIDS), a reativação do vírus nos
rins leva à sua excreção viral na urina e a
infecções do trato urinário potencialmente
graves (vírus BK) ou viremia e infecção do
sistema nervoso central (vírus JC).
A transmissão respiratória é o modo provável
de disseminação. O diagnóstico da LMP é
confirmado pela presença de DNA viral
amplificado por PCR no líquido
cefalorraquidiano ou pela evidência das lesões
em ressonância magnética ou tomografia
computadorizada. O exame histológico do
tecido cerebral obtido por biópsia ou autópsia
mostrará focos de desmielinização rodeados
por oligodendrócitos com inclusões adjacentes
às áreas de desmielinização.
Assim como para o papilomavírus, o cidofovir
pode ser usado para tratar infecções por
poliomavírus. A redução da imunossupressão
responsável pela reativação do poliomavírus
pode ser útil também. A natureza universal
dos poliomavírus e a falta de entendimento
sobre o seu modo de transmissão tornam
pouco provável que a infecção primária possa
ser prevenida.