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Introdução a virologia PROPRIEDADES GERAIS DOS VÍRUS Aula 11 a) Produção de doenças. c) Filtrabilidade. b) Incapacidade de replicarem-se em meios bacteriológicos. d) Invisibilidade ao microscópio ótico comum. O QUE É UM VÍRUS ? Uma partícula vírica madura, ou vírion, possui várias propriedades distinguíveis, incluindo a ausência de estrutura celular, a posse de DNA ou RNA, a regulação viral sobre os ácidos nuclêicos na produção de novos vírus (replicação) e a dependência da célula hospedeira e suas partes p/ a obtenção de energia e proteínas. Vírus não são considerados seres vivos, mas partículas que tem potencial de causas infecções. CARACTERÍSTICAS DIFERENCIAIS ENTRE VÍRUS E PROCARIONTES UNICELULARES - O genoma viral é um DNA ou RNA em fita dupla ou simples. - Não possuem atividade metabólica própria, carecendo de sistemas enzimáticos p/multiplicação independente. - Não possuem ribossomos nem RNAm, ou enzimas p/ a síntese de ácidos nucleicos e proteínas. - São metabolicamente inertes e não susceptíveis a antibióticos. - Ativam a produção de interferons. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DOS VÍRUS Estrutura. Um vírus completo é constituído de um capsídeo protéico envolvendo uma fita de ácido nuclêico. Facultativamente um envelope. O ácido nucleico do vírus maduro. O ácido nuclêico vírico é composto por DNA ou RNA em fita dupla (ds) ou simples (ss) e constitui-se no material genético ou no seu genoma. DNA ou RNA ( ou ambos) O nucleocapsídeo. - É constituído de subunidades proteicas denominadas capsômeros. capsômero Vírus envelopados. Alguns vírus durante o seu ciclo intracelular adquirem uma capa externa envolvendo parte da membrana citoplasmática ou nuclear da célula infetada denominada envelope. Alguns envelopes são cobertos por projeções denominadas espículas, responsáveis pela fixação do vírus à célula hospedeira. MORFOLOGIA. As dimensões variam abaixo do limite de resolução da microscopia ótica (30 - 300 nm). Três padrões morfológicos são descritos. a) Simetria cúbica (forma poliédrica) ex. enterovírus, adenovírus. b) Simetria helicoidal (em forma mola) Ex. Rhabdovírus. c) Simetria complexa (vírus da varíola) COMPOSIÇÃO QUÍMICA - O capsídeo é constituído de subunidades protéicas com boa antigenicidade. - O material genético, DNA ou RNA não é antigênico. - O envelope quando presente possui natureza lipídica e é susceptível a solventes. CLASSIFICAÇÃO A classificação dos vírus é baseada na organização do capsídeo e na composição química do ácido nucleico. DNA VIRUS RNA VIRUS REPLICAÇÃO VIRAL EM SISTEMAS BIOLÓGICOS a) Adsorsão e penetração. Parece estar condicionado à presença de receptores celulares com afinidade p/ agrupamentos ativos na superfície do vírus. b) Período de eclipse. Quando não é possível detectar a presença de partículas infeciosas no interior da célula hospedeira, logo após a penetração. c) Transcrição do genoma d) Replicação do ácido nucleico viral. e) Montagem, maturação e liberação I – DNA DE FITA DUPLA II – DNA DE FITA SIMPLES III – RNA DE FITA DUPLA IV – RNA DE FITA SIMPLES + V – RNA DE FITA SIMPLES - VI – RNA DE FITA SIMPLES + COM TR VII – DNA DE FITA DUPLA COM RNA INTERMEDIÁRIO IX – MIXTO DNA E RNA Classificação de Baltimore Polimerase viral DNA de fita dupla Classe I DNA (+/-) DNA (+/-) DNA (+/-) 1ª. RNAm 2ª. RNAm DNA + PE DNA de fita simples Classe II DNA (+/-) DNA (+/-) DNA (+/-) 1ª. RNAm 2ª. RNAm DNA vírus. (É intranuclear) (Duplicação do DNA simples) 1) Transcrição. DNA > RNA (RNA polimerase viral). 2) 1° onda de RNAm => Ribossomos => Translação de proteínas precursoras e enzimas. 3) Síntese de DNA. 4) 2° onda de RNAm. 5) Translação de proteínas estruturais. 6) Montagem e maturação. 7) Liberação das partículas maduras. Núcleo RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA - RNA - RNA - RNA - RNA - RNA - RNA - RNA - RNA - RNA - RNA - RNA - RNA - RNA+ RNA+ RNA+ RNA+ RNA de fita dupla Classe III Polimerase viral RNA vírus de fita dupla. 1) O RNA duplo ao sair do capsídeo fragmenta-se em 10 pedaços menores (Reovírus). 2) Cada fragmento é transcrito em RNAm que se liga aos polirribossomos p/ a translação de proteínas estruturais e RNA-polimerase. 3) Segue a replicação do RNA parenteral ( dos novos virus). 4) Montagem e duplicação. Núcleo RNA+ RNAm RNA de fita simples + Classe IV RNA vírus de fita simples (+). (É intracitoplasmática) 1) RNA viral funciona como um RNAm, ligando-se a polirribossomos => Translação de enzimas. 2) Produção de RNA-polimerase. 3) Formação de um replicativo intermediário (RNA dupla fita) complementar ao RNA original. 4) Transcrição de novo RNA positivo (progênie). 5) Translação das proteínas virais e formação dos capsídeos. 6) Maturação e liberação. Citoplasma RNA- RNA- RNA- RNA- RNAm RNA de fita simples – Classe V RNA de fita simples - • 1) RNA negativo é transcrito em RNAm por uma polimerase viral • 2) RNAm sintetiza proteínas estruturais e proteínas precurssoras no citoplasma • 3) Fita de RNAm serve de modelo para a síntese de fitas negativas da progênie ( no núcleo em orthomixovirus) • 4) Montagem, maturação. • 5) Liberação através das membranas citoplasmáticas que formarão o envelope viral RNA+ RNA+ TR TR RNA+ RNA de fita + com TR Classe VI RNA vírus com transcriptase reversa. a) RNA viral é convertido em DNA+- por uma enzima viral chamada Transcriptase Reversa. b) Pode haver incorporação deste DNA viral ao genoma celular, resultando num estado de latência. c) Este material é duplicado indefinidamente cada vez que a célula hospedeira se dividir. d) Quando ocorrer ativação, há transcrição do RNAm e início de novo ciclo replicativo. PROPRIEDADES ADICIONAIS a) Mutação. b) Vírus defectivo. c) Vírus incompleto. d) Lisogenicidade e latência. e) Corpúsculos de inclusão. f) Hemoaglutinação Infecção dual. a) Recombinação. b) Reativação. c) Exaltação. d) Interferência. a) Mutação. > Alteração do genoma e de proteínas estruturais b) Vírus defectivo. > Vírus defeituosos que não completam o ciclo c) Vírus incompleto. > Superinfecção causando falta de material genético para completar os virions d) Lisogenicidade e latência. > Incorporação do genoma viral ao núcleo celular Bacteriófagos Lisogenicidade Latência > Lise celular e) Corpúsculos de inclusão. > Acúmulo de material viral dentro da célula f) Hemoaglutinação ( - ) ( + ) > Fixação de vírus na superfície de hemácias Infecção dual. + > Vírus A + Vírus B ao mesmo tempo a) Recombinação. + + > Mistura de genomas b) Reativação. Fibromatose (Pouco virulento) Mixomatose (letal) Virus normal Virus mixomatose termo inativado Virus fibromatose Ativo + Mixomatose > Reconstrução de vírus inativado c) Exaltação. + > Soma dos efeitos citopáticos d) Interferência. A B Interferon > Bloqueio da infecção secundária pela presença de interferon a) Unidade de massa é o DALTON => peso do átomo de H. >>>>>>> 1,64 x 10 -24 g <<<<<<< Ex. RNA => 2 x 106 D Reovírus => 5 x 106 D Coronavirus => 30 x 106 D Poxvírus => 160 x 106 D b) Unidade de tamanho é o nanômetro >>>>>> 10 -9 m <<<<<<< MÉTODOS DE ESTUDO DOS VÍRUS REPLICAÇÃO VIRAL EM SISTEMAS BIOLÓGICOS • Culturas de células • Animais de labororatório • Ovos embrionados CULTURA DE CÉLULAS Células animais ou humanas em meio apropriado, fixam-se em superfícies e formam monocamadas Linhagem primária: quando tem até 30 repiques - são mais sensíveis aos vírus Linhagem estabelecida: com mais de 30 repiques - menos sensíveis mas de fácil obtenção e preservação ANIMAIS DE LABORATÓRIO Mesocricetus auratus Cavia porcellus Mus musculus Primatas OVOS EMBRIONADOS Ovos de galinha de 7 a 14 dias de incubação Ideais para a propagação de vírus vacinais ( Gripe ) DIAGNÓSTICO LABORATORIAL DAS INFEÇÕES VIRAISEM ANIMAIS Normas fundamentais. - Escolha do material ( preferencialmente nas lesões ) - Coleta ( na fase sintomática ) - Técnica de análise. - Interpretação do resultado Sorologia (15 a 21 dias) - Coleta do soro na fase aguda. - Coleta do soro 15 dias após. Aguda 15 dias após Soroconversão 4 X Verificar se houve soroconversão (título 4x): Reação de Fixação de Complemento; Soro Neutralização; Inibição da Hemoaglutinação ; Imuno Fluorescência; ELISA. Diagnóstico rápido (1 a 40h). - Microscopia eletrônica - Imunofluorescência - Imunoensaio em substrato sólido. a) Microscopia eletrônica. Restrições: - Alto custo do aparelho. - 107 a 1011 partículas/g de material. - Muitas semelhanças morfológicas. Pode ser utilizado no diagnóstico de rotavirus. b) Imunofluorescência. Cora o antígeno localizado no núcleo e ou no citoplasma celular. Ex: Raiva. c) Imunoensaio. Consiste em fixar o antígeno ou o anticorpo específico em microplacas de plástico para a posterior detecção do seu homólogo complementar. Leitura com sistema enzimático > E.L.I.S.A., ou com isótopos radiativos R.I.E.. Variações: Método direto, indireto e por competição. d) Biologia Molecular => PCR direta ( DNA vírus ) "primers" específicos para regiões do genoma viral amplificam-no e podem ser visualizados em Gel de Agarose. RNA vírus: PCR reversa
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