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VÍRUSVÍRUS PROF. CAMILA NA AULA DE HOJE... SEGURAR O ESPIRRO FAZ MAL? SEGURAR O ESPIRRO FAZ MAL? Descubra no final da aula Saúde: Os vírus são causadores de diversas doenças. Entender sobre eles é crucial para prevenir surtos e pandemias, desenvolver vacinas e tratamentos. Biotecnologia: Muitas técnicas e tecnologias na biotecnologia foram desenvolvidas com base no estudo de vírus. Evolução: São muito diversificados e evolutivamente antigos. Estudar sua genética e evolução nos ajuda a entender a evolução de outros organismos, como as células eucarióticas. POR QUE ESTUDAR OS V ÍRUS? POR QUE ESTUDAR OS V ÍRUS? 11 22 33 44 Biodiversidade: Estudar vírus em diferentes ambientes nos ajuda a entender melhor as interações entre os organismos e os impactos das mudanças ambientais. SURTOS DE VIROSES MAIS IMPACTANTES NA HISTÓRIASURTOS DE VIROSES MAIS IMPACTANTES NA HISTÓRIA Causa: vírus H1N1. Uma das pandemias mais mortais da história. Infectou cerca de 1/3 da população mundial. Cerca de 40 milhões de mortes. Causa: vírus HIV. Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (AIDS). Desde 1980 já causou milhões de mortes. Causa: H1N1. A pandemia de gripe suína começou no México e resultou em milhares de mortes em todo o mundo. Causa: coronavírus SARS-CoV-2. Pandemia recente mais impactante da história. Começou na na China e se espalhou globalmente, resultando em mais de 6 milhões de mortes. GRIPE ESPANHOLAGRIPE ESPANHOLA HIV/AIDSHIV/AIDS COVID-19 COVID-19 GRIPE SUÍNAGRIPE SUÍNA 1918-1919 1980 2009-2010 desde 2019 VÍRUSVÍRUS São entidades biológicas microscópicas que não possuem estruturas celulares como membrana plasmática, citoplasma ou organelas. SÃO CONSIDERADOS PARASITAS INTRACELULARES OBRIGATÓRIOSSÃO CONSIDERADOS PARASITAS INTRACELULARES OBRIGATÓRIOS Só podem se replicar dentro das células de organismos vivos. OS VÍRUS SÃO SERES VIVOS? OS VÍRUS SÃO SERES VIVOS? O que você acha? VÍRUS NÃO SÃO CONSIDERADOS SERES VIVOSVÍRUS NÃO SÃO CONSIDERADOS SERES VIVOS Embora tenham algumas características de organismos vivos (capacidade de se replicar e evoluir), eles geralmente não são considerados seres vivos. Isso acontece porque eles não atendem a todos os critérios para serem classificados como seres vivos: Não têm células11 33 22 Não tem metabolismo próprio Não se reproduzem sem ajuda da célula hospedeira VÍRUSVÍRUS Alguns também têm uma membrana lipídica adicional, chamada envelope viral, derivada da célula hospedeira. São compostos por material genético, que pode ser DNA ou RNA, envolto por uma cápsula proteica: o capsídeo. O envelope é importante para a entrada do vírus nas células hospedeiras. Bacteriófago DNA ou RNA Capsídeo Para se replicarem, os vírus inserem seu material genético na célula hospedeira e usam seus recursos celulares para produzir novos vírus. Os vírus não conseguem se reproduzir ou realizar atividades metabólicas independentemente.VÍRUSVÍRUS Esse processo muitas vezes resulta na destruição da célula hospedeira. Os vírus podem ser classificados de várias maneiras com base em diferentes critérios, como: TIPO DE ÁCIDO NUCLEICO (DNA OU RNA) PRESENÇA DE ENVELOPE VIRAL CLASSIF ICAÇÃO DOS VÍRUSCLASSIF ICAÇÃO DOS VÍRUS 11 22 33 44 ESTRUTURA DO CAPSÍDEO TIPO DE HOSPEDEIRO QUE INFECTAM 11 Tipo de ácido nucleico (DNA ou RNA): Composto por uma única cadeia de DNA. Possuem duas cadeias de DNA complementares. Ex: Parvovírus, um grupo de vírus que infectam mamíferos, incluindo humanos. Ex: Herpesvírus, Adenovírus, Papilomavírus. DNA DE FITA SIMPLESDNA DE FITA SIMPLES DNA DE FITA DUPLADNA DE FITA DUPLA Vírus de DNA: Possuem ácido desoxirribonucleico (DNA) como material genético. Podem ser: 11 Tipo de ácido nucleico (DNA ou RNA): Exemplo: vírus da gripe, sarampo, poliomielite. Composto por uma única cadeia de RNA. Possuem duas cadeias de RNA complementares. Exemplo: rotavírus. RNA DE FITA SIMPLESRNA DE FITA SIMPLES RNA DE FITA DUPLARNA DE FITA DUPLA Vírus de RNA: Possuem ácido ribonucleico (RNA) como material genético. Podem ser: 22 Estrutura do capsídeo: Os capsídeos podem ter várias formas e estruturas e são classificados em diferentes tipos. A forma do capsídeo está relacionada ao tipo de vírus. HELICOIDALHELICOIDAL ICOSAÉDRICA ICOSAÉDRICA COMPLEXACOMPLEXA 33 Presença de envelope viral: Vírus envelopados: Possuem uma camada adicional de membrana lipídica: o envelope viral, derivada da membrana da célula hospedeira. Vírus não envelopados: Não possuem envelope viral. Exemplo: Retrovírus. Exemplo: Parvovírus. Capsídeo Envelope 44 Tipo de hospedeiro que infectam: Vírus animais: Infectam animais, incluindo humanos e outras espécies de mamíferos, aves, répteis, peixes, insetos, etc. Vírus vegetais: Infectam plantas e podem causar doenças como mosaico, murcha e manchas foliares. Bacteriófagos: Infectam bactérias e atuam na regulação das populações bacterianas em ambientes naturais e em biotecnologia. CICLO DE VIDA DOS VÍRUSCICLO DE VIDA DOS VÍRUS Os vírus se multiplicam dentro de células hospedeiras usando diferentes estratégias. Existem dois tipos de mecanismos de reprodução viral: Caracterizado pelo rápido aumento na produção de vírus e pela destruição da célula hospedeira. Ciclo lítico Permite que o vírus coexista com a célula hospedeira por longos períodos sem destruir imediatamente a célula. Ciclo lisogênico 1 2 A multiplicação dos vírus ocorre em várias etapas e depende da capacidade do vírus de se ligar, entrar e usar os recursos da célula hospedeira. CICLO LÍTICO DOS VÍRUSCICLO LÍTICO DOS VÍRUS 11 O vírus se liga à superfície da célula hospedeira por proteínas virais que interagem com a membrana celular. 22 O vírus injeta seu material genético (DNA ou RNA) na célula hospedeira. 33 O vírus usa os recursos celulares para se replicar. O material genético viral serve como modelo para a síntese de novos ácidos nucleicos. 44 As novas partículas virais são liberadas da célula hospedeira, muitas vezes destruindo a célula no processo. 55 As partículas virais liberadas podem infectar novas células hospedeiras e o ciclo lítico continua. CICLO LISOGÊNICO DOS VÍRUSCICLO LISOGÊNICO DOS VÍRUS 11 O vírus se liga à superfície da célula hospedeira e injeta seu material genético. 22 Em vez de iniciar imediatamente a replicação, o material genético viral é integrado ao genoma da célula hospedeira. 33 O vírus permanece inativo, sem causar danos à célula hospedeira. O vírus é chamado profago (bacteriófago) ou provírus (células eucarióticas). 44 Ativação: Em resposta a sinais ambientais, estresse celular ou outros estímulos, o vírus pode ser ativado, iniciando o ciclo lítico. 55 O vírus começa a se replicar ativamente, produzindo novas partículas virais e eventualmente causando a lise (morte) da célula hospedeira. CICLO LISOGÊNICO CICLO LISOGÊNICOCICLO LÍTICO CICLO LÍTICO 11 22 33 44 55 33 44 11 22 33 Exemplo: O bacteriófago, vírus que ataca bactérias e apresenta DNA como material genético. O vírus injeta o DNA viral, inativa o DNA da bactéria e assume o controle do metabolismo celular. Depois, ele fabrica cópias de seu DNA e as proteínas da cápsula viral, formando novos vírus. Por último, ele digere a parede bacteriana, destruindo a célula e liberando os novos vírus formados. CICLO DE VIDA DE UM BACTERIÓFAGOCICLO DE VIDA DE UM BACTERIÓFAGO Bacteriófagos podem se multiplicar pelos dois mecanismos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. CICLO DE VIDA DE UM BACTERIÓFAGOCICLO DE VIDA DE UM BACTERIÓFAGO O ciclo lítico termina com a lise e a morte da célula hospedeira, enquanto no ciclo lisogênico a célula hospedeira permanece viva. RETROVÍRUS: UM VÍRUS D IFERENTERETROVÍRUS: UM VÍRUS D IFERENTE São capazes de converter seu material genético (RNA) em DNA, que é integrado ao genoma da célula hospedeira. Eles fazem isso usando a enzima transcriptase reversa. Exemplo de retrovírus: vírus da imunodeficiência humana (HIV), que causa a AIDS. Alta taxa de mutação devidoà essa enzima: rápida evolução viral e variantes resistentes. E QUANDO UM VÍRUS INVADE NOSSO CORPO?E QUANDO UM VÍRUS INVADE NOSSO CORPO? Quando um vírus invade nosso corpo, ele desencadeia uma série de eventos que podem levar a uma resposta imunológica. Sistema imunológico inato: primeira linha de defesa do corpo contra infecções virais: Barreiras físicas (pele e as mucosas) Células especializadas (macrófagos e células dendríticas, que detectam e destroem os vírus invasores). 11 22 E QUANDO UM VÍRUS INVADE NOSSO CORPO?E QUANDO UM VÍRUS INVADE NOSSO CORPO? Resposta imunológica adaptativa: O sistema imunológico adaptativo é ativado para combater a infecção viral: Ativação de células imunes específicas: linfócitos T e B Produção de anticorpos que se ligam ao vírus e marcam as células infectadas para destruição por outras células. 11 22 Isso significa que um vírus pode infectar apenas um tipo específico de célula ou um grupo de células. Os vírus geralmente são altamente específicos em relação às suas células hospedeiras. ESPECIFICIDADE DOS VIRUSESPECIFICIDADE DOS VIRUS Exemplo: HIV, que infecta principalmente as células do sistema imunológico humano, como os linfócitos T. SEGURAR O ESPIRRO FAZ MAL?SEGURAR O ESPIRRO FAZ MAL? Sim! O espirro é um mecanismo de defesa do organismo diante da presença de partículas ou micróbios, como os vírus. O ar que sai de um espirro pode atingir uma velocidade maior que 160 km por hora! Ao segurar o espirro, a pressão se volta para dentro da cabeça, podendo provocar tontura, ruptura dos tímpanos ou inflamação.