Introdução aos Vírus

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Natália Gomes de Morais
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE MEDICINA TROPICAL
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Vírus – Introdução
Em 1884, Chamberland, trabalhando no laboratório de Pasteur, descobriu que ao passar um líquido contendo bactéria através de um filtro de porcelana, as bactérias ficavam completamente retidas e a solução ficava estéril. 
Em 1892, Iwanowski aplicou este teste a um filtrado de plantas que sofriam da doença do mosaico do tabaco e obteve resultados surpreendentes. O filtrado era capaz de produzir a doença original em novos hospedeiros. Quando repetido, as filtrações produziram os mesmos resultados e nada podia ser visto ao microscópio, nem podia ser cultivado a partir dos filtrados. Iwanowski e colaboradores concluiram que haviam descoberto uma nova forma patogênica de vida, que chamaram de “vírus”.
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Vírus
São organismos subcelulares, com um ciclo de replicação exclusivamente intracelular, sem nenhum metabolismo ativo fora da célula hospedeira.
Basicamente, uma partícula viral completa, ou VIRION, é composta de uma molécula de ácido nucléico circundado por uma capa de proteína, podendo conter lipídios e açúcares.
Capsômeros
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Vírion
A função básica do vírion é carrear o genoma viral para dentro da célula a fim de ser replicado e amplificado. Esse fato requer uma estrutura que contenha e proteja o acido nucléico, juntamente com alguma proteína necessária para sua replicação e ligantes na superfície viral que permitam sua entrada na célula hospedeira.
A complexidade do vírus é proporcional ao tamanho do genoma viral; quanto mais informações o vírus codifica em seu genoma, mais proteínas poderão ser feitas. O tamanho e complexidade dos vírus variam de acordo com o tamanho do genoma e das proteínas e lipídeos que o envolvem
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PROPRIEDADES GERAIS DOS VÍRUS
1- Os vírus são muito pequenos, menores que bactérias, não podem ser vistos em microscopia óptica. Esta qualidade não é exclusiva, pois algumas bactérias, como os micoplasmas, passam através das membranas esterilizantes.
2- Os vírus não podem ser cultivados em meio artificial, pois são hospedeiros intracelulares, que requerem metabolismo celular ativo para amplificação de seu material genético e progênie. Essa característica também não é exclusiva dos vírus, pois existem bactérias que não podem ser cultivadas em nenhum meio sintético, como o agente da sífilis, riquetsias e as clamídeas.
3- Os vírus contem somente um tipo de acido nucléico (DNA ou RNA) como código genético. O resto de sua composição é proteína ou glicoproteína ou, se o vírus possui envelope, glicolipídeos.
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Tamanho dos Vírus
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Acido nucléico: pode ser RNA ou DNA, fita simples ou dupla
Capsídeo: cobertura protéica, suas unidades são os capsômeros.
Envelope: combinação de lipídeos, proteínas e carboidratos.
Espículas : quando presentes, são complexos carboidrato-proteína que se projetam da superfície do envelope. 
A estrutura viral elementar se baseia em ácidos nucléicos envoltos por uma cobertura protéica
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Estrutura básica
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Estrutura Viral - Funções
Ácido Nucléico: especificidade viral
 informação genética
 infecciosidade
Capsídeo: proteção
 antogenicidade/imunogenicidade
Envelope: proteção
 antigenicidade/imunogenicidade
Espículas: H (hemaglutinina) – adsorção
 N (neuraminidase) – adsorção/penetração
 F (fusão) - fusão
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Características Distintivas
Tipo de material genético (DNA ou RNA)
Tamanho e Forma
Natureza do envoltório (com ou sem envelope)
Genoma muito simples
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Capsídeo
Proteínas codificadas pelo genoma viral (protômeros);
Proteção e rigidez;
Simetria: 
 Icosaédrica Helicoidal Complexa
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Vírus Helicoidais
Vírus Poliédricos
Vírus Envelopados
Vírus Complexos
Viróides*
Principais Grupos
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Vírus Helicoidais: Podem ser rígidos ou flexíveis. 
Ex. vírus relacionados à febre hemorrágica. 
Vírus Helicoidais
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Mastadenovirus; Aviadenovirus
Não envelopados: maior resistência às condições ambientais
Infectam animais, vegetais e bactérias 
Vírus Poliédricos
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Vírus Envelopado (helicoidal)
Envelope: é comum em vírus animais, incomum nos fitopatógenos.
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Vírus Complexos
Os poxvírus não têm capsídeo claramente identificável, tendo várias coberturas ao redor do ácido nucléico
Bacteriófago T-pares
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Segmentos de RNA extremamente diminutos, circulares, patogênicos para plantas;
Similares aos vírus de RNA, mas desprovidos de capsídeo;
Viróides
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Viróides
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Replicação Viral
Dependente de organelas e enzimas do hospedeiro
Geralmente promove a morte e lise da célula hospedeira → ciclo lítico
Estágios do ciclo lítico
Adsorção
Penetração
		Direta – injeção do material genético
		Fusão com a membrana
		Endocitose
Síntese
Montagem
Liberação
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Replicação de Bacteriófagos
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Penetração Direta
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Entrada e Desnudamento
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Ciclo Lítico - Bacteriófago
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Ciclo Lisogênico
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DNA do fago
Cromossoma
bacteriano
profago
divisão celular
Bactéria
lisogênica
Lise
Ciclo lisogênico
profago
lise
Bactéria 
lisogênica
Indução do ciclo lítico por
excisão do DNA do fago do 
cromossoma bacteriano
Lise
Ciclo lítico
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Replicação de Vírus - Animais
Semelhante ao ciclo lítico de bacteriófagos
Diferenças:
presença de envelope em alguns vírus
compartimentalização da célula hospedeira
ausência de parede celular na célula hospedeira
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Ciclo Viral
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Síntese
Várias estratégias, dependendo do material genético e da localização do vírus
Montagem e liberação
A maioria dos vírus de DNA faz a montagem no núcleo, sendo então liberada no citoplasma
A maioria dos vírus de RNA se desenvolve no citoplasma
A quantidade de partículas produzidas é variável
Liberação com ou sem lise
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Herpes Simplex Tipo I
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Liberação de Vírus Envelopados por Brotamento
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Brotamento
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Latência de Vírus de Animais
Permanecem dormentes nas células hospedeiras por anos, sem atividade e sintomas ou sinais.
Muitos não se incorporam ao cromossomo.
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Cultura de Células
Preparação da amostra;
Inoculação na cultura celular;
Manutenção da cultura inoculada;
Detecção do crescimento viral
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Detecção de Células Infectadas por Vírus
Desenvolvimento de efeitos citopáticos;
Aparecimento de uma proteína codificada pelo vírus;
Adsorção de eritrócitos as células infectadas;
Transformação morfológica por um vírus oncogênico.
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 Efeito Citopático
Alterações morfológicas nas células.
 
Podendo ser:
lise ou necrose celular
formação de inclusões
formação de células gigantes
vacuolização citoplasmática
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Lise Celular
Cultura não infectada
Cultura infectada
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Cultura não-infectada
Cultura infectada
Fonte:http://i2.r7.com/data/files
Fonte:http://i2.r7.com/data/files
Lise Celular
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Fonte:http://i2.r7.com/data/files
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O efeito citopático é demonstrado nesta imagem, com a presença de uma célula gigante multinucleada, resultante da fusão de várias células infectadas por um vírus, denominado sincício.
Célula Gigante - Multinucleada
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Célula Gigante - Multinucleada
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Células Arredondadas
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Núcleos Picnóticos
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Adsorção de eritrócitos as células infectadas
Denominada hemodsorção, devido a presença de hemaglutinina codificada pelo vírus nas membranas celulares.
Adição de meios de cultura de eritrócitos na pesquisa de glicoproteína do tipo hemaglutininas. 
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Formação de Corpúsculos de Inclusão
Durante a multiplicação dos vírus no interior das células, pode-se verificar a produção de estruturas especificas do vírus – corpúsculos de inclusão.
Podem-se encontrar no núcleo, no citoplasma ou em ambos.
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Corpúsculos de Inclusão
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Lesão Cromossômica
Uma das conseqüências da infecção de células por determinados vírus consiste na desorganização do cariótipo. As alterações observadas são randômicas.
Fonte:http://i2.r7.com/data/files
Podem ocorrer:
ruptura, fragmentação
 rearranjos dos cromossomos
cromossomos anormais
alterações no numero de cromossomos.
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Referências Bibliográficas
SANTOS, N.S.O.; ROMANOS, M.T.V.; WIGG, M.D.; Introdução à Virologia Humana; RJ: Editora: Guanabara Koogan, 2002.
TORTORA, G.J.; FUNKE, B.R.; CASE, C.L.; Microbiologia; 6ª edicão; RS: Editora: ARTMED, 2000.
TRABULSI, L.R., ALTERTHUM F, GOMPERTZ OF, CANDEIAS JA. Microbiologia.  4ª. ed., Ed. Atheneu, 2004. 
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Figure: Figure 09-03
Caption:
Comparison of naked and enveloped virus, two basic types of virus particles. 
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Figure: Figure 09-22a
Caption:
The shapes and relative sizes of vertebrate viruses of the major taxonomic groups. The hepadnavirus genome has one complete DNA strand and part of its complement. 
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Figure: Figure 09-22b
Caption:
The shapes and relative sizes of vertebrate viruses of the major taxonomic groups. The hepadnavirus genome has one complete DNA strand and part of its complement. 
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a completa desintegração da camada celular