Virologia Geral e resposta imune à infecçã o viral

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Virologia Geral e resposta 
imune à infecção viral 
João Bernardo S. Moraes 
Introdução 
 São agentes infecciosos que se replicam 
somente no ambiente intracelular de outros 
organismos. 
 Podem infectar todas as formas de vida, de 
animais e plantas a bactérias e 
arqueobactérias. 
 São encontrados em praticamente qualquer 
ecossistema na Terra e são as entidades 
biológicas de maior abundância. 
Classificação dos vírus 
 Classificação ICTV (Comitê Internacional da 
Taxonomia Viral) 
– Ordem (-virales) 
- Família (-viridae) 
 - Subfamília (-virinae) 
 - Gênero (-virus) 
 - Espécie 
- O nome da espécie geralmente se dá na forma de 
[Doença] virus. (ex.: Rabies virus (vírus da raiva), foot-
and-mouth disease virus (vírus da Febre aftosa); 
Smallpox virus (vírus da varíola) etc.) 
Classificação dos vírus 
 Classificação de Baltimore 
– David Baltimore 
– Maneira com a qual os vírus produzem mRNA 
(RNA mensageiro) 
– Nessa classificação, os vírus são separados em 
grupos a depender de sua combinação de: 
 Ácidos nucleicos (DNA/RNA) 
 Fitas (simples ou dupla) 
 Sentido (positivo ou negativo) 
 Método de replicação 
Classificação dos vírus 
 Classificação de Baltimore 
– Grupo I (dsDNA)  Vírus DNA de fita dupla (ex: adenovírus, herpesvírus, poxvírus) 
– Grupo II (ssDNA)  Vírus DNA de fita simples sentido positivo (ex: parvovírus) 
– Grupo III (dsRNA)  Vírus RNA de fita dupla (ex: Reovírus) 
– Grupo IV (ssRNA (+))  Vírus RNA de fita simples sentido positivo (ex: Picornavírus, togavírus) 
– Grupo V (ssRNA (-))  Vírus RNA de fita simples sentido negativo (ex: Ortomixovírus, 
Rabdovírus) 
– Grupo VI (ssRNA-RT) (transcriptase reversa)  Vírus RNA com um intermediário DNA no seu ciclo vital (ex: Retrovírus) 
– Grupo VII (dsDNA-RT) (transcriptase reversa)  Vírus DNA com um intermediário RNA no seu ciclo vital (ex: vírus da 
Hepatite B (Hepadnavírus)) 
 
Classificação dos vírus 
 Exemplos de vírus RNA 
Classificação dos vírus 
 Exemplos de vírus DNA 
Virologia Veterinária 
 Exemplos de vírus que atuam nos animais: 
– Rhabdovirus (vírus da estomatite vesicular, raiva) 
– Aphthovirus (Febre aftosa) 
– Pestivirus (Diarreia viral bovina) 
– Orthomyxovirus (Influenza vírus H5N1, “gripe 
aviária”, “gripe suína”) 
– Reoviridae (vírus da febre catarral) 
Vírus da estomatite vesicular (VSV) 
Morfologia e Características virais 
 Estrutura 
 
– Partícula viral: Vírion (partícula viral completa) 
 
– Ácido nucleico: molécula de DNA ou RNA que constitui o genoma viral. 
 
– Capsídeo: envoltório proteico que envolve o material genético dos vírus. 
 
– Nucleocapsídeo: estrutura formada pelo capsídeo associado ao ácido nucleico que ele 
engloba (Os capsídeos formados pelos ácidos nucleicos são englobados a partir de 
enzimas). 
 
– Capsômeros: subunidades proteicas (monômeros) que agregadas constituem o capsídeo. 
 
– Envelope: membrana rica em lipídios que envolve a partícula viral externamente. Deriva 
de estruturas celulares, como membrana plasmática e organelas. 
 
– Peplômeros (espículas): estruturas proeminentes, geralmente constituídas 
de glicoproteínas e lipídios, que são encontradas ancoradas ao envelope, expostas na 
superfície. 
Morfologia e Características virais 
 
Morfologia e Características virais 
 
Morfologia e Características virais 
 
Ciclo de replicação viral 
 
Ciclo de replicação viral 
 Adsorção (1) 
 
– Interação entre proteínas virais presentes no 
envelope/capsídeo e receptores da célula hospedeira 
 
– Alta especificidade da interação (tropismo viral) 
 
– Receptores: proteínas ou carboidratos presentes em 
glicoproteínas e glicolipídios 
Ciclo de replicação viral 
 Entrada (2) 
– Penetração do vírion no citosol 
– Desmontagem do capsídeo para liberação (desnudamento) do genoma 
viral 
– Mecanismos: 
  Endocitose: o vírus media a formação de endossomos para entrar na célula. 
Após adentrar o interior celular, o vírus lisa o endossomo e libera seu material 
genético; alguns vírus podem gerar poros na vesícula endossomal e injetar seu 
material genético diretamente no citosol. 
  Fusão: Executada somente por vírus envelopados. Pode ser direta (fusão do 
envelope viral com a membrana plasmática) ou indireta (ocorre endocitose e 
posterior fusão do envelope com o endossomo). 
  Translocação: através da interação com uma proteína receptora, o vírion pode 
atravessar a membrana por meio de translocação, do ambiente extracelular para 
o citosol. Mecanismo raro e pouco entendido. 
Ciclo de replicação viral 
 
Ciclo de replicação viral 
 Desnudamento (3) 
 
– Liberação do material genético do vírus no citosol 
 
– Nucleocapsídeos transportados pelo 
citoesqueleto (vesículas ou nucleocapsídeos 
livres) até o local específico de processamento do 
genoma viral (citosol ou núcleo) 
Ciclo de replicação viral 
 Transcrição e Tradução (4) 
– Síntese de mRNA (RNA mensageiro) 
– Em virologia, o genoma de um RNA vírus pode 
ou ser de sentido positivo ou negativo 
 Sentido positivo (5’ -> 3’): Significa que uma certa 
sequência RNA viral pode ser traduzida diretamente nas 
proteínas virais desejadas. Logo, em RNA vírus de 
sentido positivo, o genoma viral RNA pode ser 
considerado RNA mensageiro viral, podendo ser 
traduzido imediatamente pela célula hospedeira. Por 
causa disso, esses vírus não precisam ter uma RNA 
polimerase no interior do vírion. 
Ciclo de replicação viral 
 Transcrição e Tradução (4) 
 Sentido negativo (3’ -> 5’): RNA viral de sentido 
negativo é complementar ao RNA mensageiro viral; 
logo, ele precisa ser convertido em RNA de sentido 
positivo por uma RNA polimerase antes da tradução. 
 
 Esse RNA de sentido positivo transcrito agirá, então, 
como o RNA mensageiro viral. 
 
 A depender do vírus, a RNA polimerase contida no 
vírion pode ser RNA-dependente ou DNA-dependente. 
Ciclo de replicação viral 
 Síntese de proteínas 
– As proteínas virais são sintetizadas pela 
maquinaria celular (ribossomos, RNAs 
transportadores) 
– Pode ocorrer no citosol ou em ribossomos (livres 
ou associados ao retículo endoplasmático)  Proteínas produzidas em ribossomos associadas ao 
retículo vão para o complexo de Golgi, onde podem ser 
glicosiladas/fosforiladas 
– Membrana celular geralmente é o destino final 
das proteínas sintetizadas 
 
Ciclo de replicação viral 
 Síntese de proteínas 
– Proteínas não-estruturais (proteínas de ligação ao DNA e 
enzimas, como RNA polimerase) 
 Primeiros produtos gênicos sintetizados 
– Proteínas estruturais (formarão as novas partículas virais) 
 Sintetizadas mais tardiamente 
– As novas cópias de material genético sintetizadas são 
utilizadas para síntese de RNA mensageiro 
 Codificarão proteínas estruturais que serão produzidas em 
grandes quantidades para compor os vírus em formação 
 
 
Ciclo de replicação viral 
 Replicação do genoma viral 
– Geralmente replicado no mesmo local onde ocorre a 
transcrição do material genético do vírus (citoplasma ou 
núcleo) 
– Envolve a participação de polimerases 
– Vírus de fita simples 
 Grupos II, IV e V: precisam produzir uma fita complementar ao 
genoma – servirá de molde para a síntese do material 
genético. 
– Vírus de fita dupla 
 Grupos I e III: utilizam cada uma duas fitas para gerar as 
cópias complementares. 
 
 
Ciclo de replicação viral 
 Replicação do genoma viral 
– Em geral, moléculas de DNA são sintetizadas a 
partir de uma molécula de DNA e o mesmo se 
aplica para RNA (exceção: transcrição reversa) 
 
 
 
 
Ciclo de replicação viral 
 Montagem do vírion 
– Formação das partículasvirais infectantes (virions) 
– Proteínas estruturais formadas anteriormente se 
associam para formar o capsídeo 
 Vírus não-envelopados: Forma-se o núcleocapsídeo. 
 Vírus envelopados: o envelope viral se origina a partir de 
estruturas celulares (membrana plasmática, Golgi, núcleo). 
 Síntese de novo: envelope é gradualmente construído em 
volta do nucleocapsídeo. 
Ciclo de replicação viral 
 Liberação de novas partículas virais 
– Lise ou brotamento 
 
 Lise: mais comum a vírus não-envelopados 
 
 Brotamento: mais comum a vírus envelopados 
 
Ciclo de replicação viral 
 Ciclo lítico/lisogênico 
– Lítico 
 Vírus insere material genético na célula 
 Funções normais da célula são interrompidas pela presença 
do material genético viral; a célula basicamente torna-se uma 
“xerox” viral 
 Vírus produzidos no maquinário celular irão romper a célula 
infectada, destruindo-a e liberando os novos vírus. 
 Sintomas associados a esses vírus aparecem rapidamente 
se os mesmos não forem contidos pelas defesas do 
organismo. 
Ciclo de replicação viral 
 Ciclo lítico/lisogênico 
– Lisogênico  O DNA viral injetado na célula hospedeira irá se incorporar ao DNA 
da célula; isto é, o DNA viral se torna parte do DNA da célula 
infectada  A célula continua suas operações normais, como reprodução e ciclo 
celular  Durante a divisão celular, ambos os materiais genéticos (vírus e 
célula hospedeira) sofrerão duplicação igual entre as células-filhas; 
assim, toda vez que a célula se dividir, infectará as células 
subsequentes  O genoma viral é “despertado” por razões variadas: radiação, 
quimioterapia, imunossupressão, estresse etc.  Doenças causadas por vírus lisogênicos geralmente são incuráveis. 
(ex.: AIDS (HIV), herpes (Herpesvirus)) 
Mecanismos de defesa do hospedeiro 
 Sistema imune inato 
 
– Primeira linha de defesa 
– Não é tão eficiente quanto a imunidade adquirida 
  RNA interferente 
– Inibem a expressão gênica na fase de tradução ou dificultam a transcrição 
de genes específicos 
 
– miRNA (micro RNA) e siRNA (small interfering RNA): envolvidas em 
mecanismos de RNA interferente 
 
– Através de clivagem pela enzima Dicer, miRNA e siRNA formam um 
complexo ribonucleoproteico conhecido como RISC (complexo silenciador 
RNA-induzido; RNA-induced silencing complex) 
 
 
Mecanismos de defesa do hospedeiro 
 Imunidade humoral 
– Produção de anticorpos específicos que se ligam 
a um determinado vírus e o mesmo se torna não-
infectivo 
– IgM e IgG  IgM: alta eficácia na neutralização viral, porém só é 
produzido por algumas semanas – presença de IgM no 
sangue é usada para detectar infecção aguda  IgG: é produzido indefinidamente pelo organismo. A 
presença de IgG no sangue do hospedeiro indica uma 
infecção passada 
 
 
Mecanismos de defesa do hospedeiro 
 Imunidade mediada por célula 
– Envolve células T 
 
– Células constantemente estão mostrando fragmentos de suas 
proteínas na superfície celular – se uma célula T reconhecer 
partículas virais suspeitas, a célula hospedeira será destruída 
pelas células T 
 
– Proliferação das células T vírus-específicas 
 
– Mediado por interferon  Enzima produzida pelo organismo que está envolvida em processos 
de imunidade.  Envolvimento complexo; se sabe que eventualmente o interferon 
age impedindo a reprodução viral através da destruição da célula 
infectada e das células vizinhas. 
 
Prevenção e Tratamento 
 Vacinação e drogas antivirais 
– Vacinação: consistem em vírus atenuados ou mortos 
ou proteínas virais (antígenos). 
 
 Vírus atenuados não provocam a doença mas geram 
imunidade 
 
 Vacinas de subunidade: somente usam o capsídeo do vírus 
– Hepatite B 
 
 
Prevenção e Tratamento 
 Vacinação e drogas antivirais 
– Drogas antivirais 
 Análogos de nucleosídeos 
 O vírus erroneamente incorpora esses análogos durante a 
replicação 
 Ciclo viral interrompido (DNA sintetizado é inativo) 
 Os análogos não possuem o grupo hidroxil, que, juntamente 
com os átomos de fósforo, se juntam para formar a base da 
molécula de DNA 
 
 
 
 
Fim 
#partiu