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Vírus Curso de Farmácia Prof. Me. Andiara Wrzesinsk i andiarawrzes insk i@ideau.com.br Vírus 1892: Dimitri Iwanowski - Doença do Mosaico do Tabaco é causada por um agente não filtrável. Vírus • 1898: Martin Beijerinck Fluidum vivum contagiosum material filtrado continha um veneno ou um agente desconhecido tão pequeno que era capaz de atravessar os poros de um filtro que retinha bactérias. • 1898: Loeffler e Frosch relatam isolamento do “fluído contagioso” da febre aftosa. Vírus 1915: Frederick Twort – agentes infectam bactérias. 1917: Felix d’Herelle denominou agentes causadores de lise bacteriana de Bacteriófagos Titulação viral Pai da Virologia. Vírus 1949: Enders, Weller & Robbins - crescimento do poliovírus em cultivo de células de origem humana. Vírus 1970: Howard Temin & David Baltimore 1983: Luc Montaigner and Robert Gallo Descoberta do HIV.Enzima transcriptase reversa Vírus • Existem muitas controvérsias na comunidade científica a respeito do vírus ser ou não um ser vivo. NÃO SÃO SERES VIVOS Fora do hospedeiro não manifestam atividades vitais SÃO SERES VIVOS Capacidade de reprodução e evolução em qualquer ser vivo Vírus • Uma das hipóteses da origem do vírus, denominada Teoria dos Elementos Subcelulares, é de que o vírus seria proveniente de uma molécula de RNA. • Uma outra hipótese defende que o vírus teria se originado de seres unicelulares de vida livre que, por uma perda progressiva de propriedades celulares, criou uma dependência, tornando-o um parasita intracelular obrigatório. Vírus • Apesar de terem a capacidade de se replicar, os vírus não possuem um aparato enzimático suficiente para a replicação, necessitando da maquinaria celular para completar o seu ciclo replicativo, o que o torna um parasita intracelular obrigatório. • A sua fragilidade aparente, por ser estritamente dependente da célula, é descartada pela capacidade de controle e redirecionamento do metabolismo celular para o seu próprio benefício. Vírus Pequenos parasitas intracelulares obrigatórios que utilizam o aparato enzimático da célula hospedeira para síntese de seus componentes e sua perpetuação na natureza. Vírus Vírus – Latim “veneno” Constituem um grupo grande e heterogêneo de agentes infecciosos. São os menores agentes infecciosos que se conhece. Taxonomia Ordem – sufixo virales FAMÍLIAS – sufixo viridae SUBFAMÍLIAS – sufixo virinae GÊNERO – sufixo vírus ESPÉCIE – variável - sem um sufixo definido Taxonomia Vírus O tamanho do vírus pode variar de 10 a 300 nm = São considerados os menores microrganismos existentes, podendo ser visualizados apenas através da microscopia eletrônica. Características virais • Parasitas intracelulares obrigatórios; • Ácido nucléico pode ser DNA ou RNA; • Extremamente pequenos (10-300nm); Podem parasitar animais, vegetais, insetos, bactérias, fungos e algas. Constituição • Estrutura simples: material genético (DNA/RNA) capsídeo (capsômero) envelope lipídico (alguns) Constituição Ácido nucléico • Os vírus possuem DNA ou RNA. • O ácido nucléico viral pode ser fita simples ou fita dupla. • Portador da informação genética. Constituição Constituição Capsídeo • Composto de capsômeros (subunidades proteicas). • Várias subunidades de uma mesma proteína ou subunidades de diferentes tipos de proteína. • Funções: - Proteção do genoma - Ligação a receptores celulares - Determinantes antigênicos Constituição • A partir do arranjo estrutural do nucleocapsídeo os vírus apresentam as seguintes simetrias: Icosaédrica Capsídeo organizado como um polígono retangular. Nucleocapsídeo: capsídeo+genoma Constituição Helicoidal: o ácido nucleico é circundado por um capsídeo cilíndrico como uma estrutura de hélice, pode ser rígido em vírus de plantas e longo e flexível em vírus animais. Constituição Envelope viral • Bicamada lipídica externa ao capsídeo originária de membranas celulares. • Contém glicoproteínas virais → infectividade viral. • Não é proteção extra → facilmente destruídos. • Em alguns casos o envelope possui proteínas que se projetam espículas. Constituição • Funções - Necessário para infectividade; - Co-responsável pela antigenicidade; - Adquirido na fase final da replicação viral; - Membrana celular + Proteínas virais. Alguns vírus humanos saem do hospedeiro por um processo de extrusão, no qual a partícula é envolvida por uma camada de membrana plasmática celular que constitui o envelope viral. Qual a função das proteínas virais? • Protegem o ácido nucléico; • Ligação a receptores celulares; • Penetração na membrana celular; Além da importância para a estrutura e manutenção do vírus da natureza, qual outra função das proteínas virais? SISTEMA VÍRUS-CÉLULA Replicação Viral/Infecção • Os vírus dependem da energia e do mecanismo de síntese das células parasitadas penetrar síntese no interior da célula. • Devido ao grande número de tipos de vírus humanos na natureza, os processos de reprodução são variados, podem ocorrer no núcleo ou citoplasma da célula infectada. Ciclo viral Penetração Desnudamento Transcrição Tradução Maturação Ciclo viral Adsorção (fixação) • É uma ligação do vírus com a superfície da célula. • Ocorre com a participação de receptores específicos entre a superfície da célula hospedeira e do vírus. • Os vírus envelopados possuem proteínas e fixam-se através destas. • Os não envelopados possuem regiões que se ligam aos receptores das células. Ciclo viral Penetração • Pode ser por uma invaginação da membrana celular em volta da partícula viral, englobando-a (endocitose). • Os vírus que possuem envelope sofrem fusão do envoltório lipoprotéico viral com a membrana citoplasmática da célula, liberando o núcleo - capsídio no interior dela. Penetração Por fusão do envelope viral e membrana celularPor ingestão vacuolar Ciclo viral Desnudamento (Decapsidação) • Nesta fase o envoltório proteico (capsídeo) da partícula viral é removido pela ação de enzimas celulares existentes nos lisossomos com liberação do ác. nucléico viral. • Nesse momento alguns vírus podem ser destruídos pela ação destas enzimas logo no início do processo, perdendo a capacidade de infecção. Ciclo viral Replicação • Após o desnudamento, o ác. nucléico é liberado no interior da célula e inicia-se a transcrição e a tradução. *A fase de replicação é diferente para RNA e DNA vírus. Ciclo viral Maturação viral • As proteínas estruturais unem-se com as cópias do ác. nucléicos, formando um novo vírus que pode ou não receber um envelope. Liberação • Arranjo final das proteínas estruturais e saída da célula por brotamento, exocitose ou lise. Ácidos nucléicos (DNA e/ou RNA) • Os vírus muitas vezes são divididos em dois grupos, de acordo com o tipo de ácido nucleico (DNA ou RNA) que exibem como material genético; todos os vírus contém um ou outro. • No entanto, há ainda um terceiro grupo de vírus que emprega ambos (DNA e RNA) como material genético, ocorrendo em diferentes estágios de seu ciclo reprodutivo Retrovírus. RNA vírus O vírus que possui o RNA, após penetrar na célula do hospedeiro, irá perder seu capsídeo e o seu ácido nucléico (RNA) irá se duplicar no citoplasma da célula infectada, após o RNA viral fará a transcrição em RNAm, que irá aos ribossomos e codificará (tradução) as proteínas estruturais e não estruturais que formarão o capsídeo viral. Doenças – RNA vírus Dengue, Febre Amarela, Chikungunya e Zika Doenças – RNA vírus Rubéola Vírus: Rubivirus (RNA envelopado) Transmissão:Saliva Doenças – RNA vírus GRIPE Vírus: Influenzavirus (RNA envelopado) Influenza A, B e C Doenças – RNA vírus RESFRIADO Vírus: Rhinovirus (RNA não-envelopado) + de 200 tipos Doenças – RNA vírus POLIOMIELITE Vírus: Poliovírus (RNA não-envelopado) Transmissão: saliva, ingestão de água ou alimentos contaminados por excretas de pessoas contaminadas. Doenças – RNA vírus HEPATITE Agente: Vírus (tipos A,B,C,D,E). Prevenção: vacinas, medidas de higiene, uso de preservativos, controle dos bancos de sangue. Doenças – RNA vírus CAXUMBA Vírus: Paramixovirus (RNA envelopado) Doenças – RNA vírus SARAMPO Vírus: Paramixovirus (RNA envelopado) Doenças – RNA vírus RAIVA Vírus: Rabdovirus DNA vírus O DNA vírus, irá penetrar a célula do hospedeiro e sofrerá o desnudamento, no citoplasma. Após seu ácido nucléico (DNA) penetra o núcleo da célula infectada, onde a enzima transcriptase irá transcrever em RNAm, que irá deixar o núcleo em direção ao citoplasma, serão traduzidas no ribossomos as proteínas estruturais e não estruturais, que serão introduzidas no núcleo e formarão o capsídeo e o DNA viral que foi copiado. Doenças – DNA vírus VARIOLA Vírus: Poxvirus (DNA envelopado). Transmissão: Saliva, Contato direto com as lesões e uso de utensílios contaminados. Doenças – DNA vírus CATAPORA ou VARICELA Vírus: Herpesvirus (DNA envelopado). Transmissão: saliva, contato direto ou indireto com as lesões da pele. Doenças – DNA vírus HERPES LABIAL Causador: HSV 1 (vírus do herpes simples tipo 1). Fica latente no gânglio nervoso do nervo trigêmeo. Doenças – DNA vírus HERPES GENITAL Causador: HSV 2. Fica latente no gânglio nervoso do nervo sacral. Retrovírus O que é um retrovírus? É qualquer vírus que possui o RNA como material genético e que, após a infecção da célula hospedeira precisa transformá-lo em DNA para conseguir se reproduzir através da ação da enzima transcriptase reversa. RNA --------------------→ DNATranscriptase reversa Como o vírus HIV se reproduz no organismo humano? O vírus HIV (vírus da imunodeficiência humana) é um retrovírus específico, ou seja, ele ataca apenas um tipo de célula humana, o linfócito T célula de defesa muito importante. Replicação de um Retrovírus • O genoma viral é RNA o retrovírus diferencia-se dos outros RNA vírus por possuir a enzima transcriptase reversa, que é uma DNA polimerase RNA dependente. • Após o desnudamento o RNA, fica livre no citoplasma da célula infectada, sofre a ação da transcriptase reversa, que vai copiar em DNA. Esse DNA será então duplicado e o RNA original será destruído por enzimas celulares. O DNA viral duplicado irá para o núcleo da célula e se incorpora ao DNA da célula, com as informações do RNA original. A célula vai se duplicar, duplicando esse DNA junto. Replicação de um Retrovírus Doença - Retrovírus AIDS – Síndrome da Imunodeficiência Adquirida Família: Retroviridae (retrovírus envelopado). Vírus proporciona a diminuição do teor de linfócitos T CD 4 no organismo = vulnerável a diversas patologias. Doença - Retrovírus HIV agente etiológico Doença - Retrovírus HTLV - 1 Vírus linfotrópico da célula humana. Família: Retroviridae. Linfoma de Células T *Mundo: 10 a 20 milhões de infectados mas somente 2 a 3% desenvolvem o Linfoma de células T. Quadro neurológico degenerativo crônico Diagnóstico