Aula Vírus

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Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências da Saúde 
Departamento de Microbiologia e Parasitologia
Professor: Manoel Renato Teles Badke
Noções Gerais de Virologia
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Introdução - Histórico
Adolf Mayer, 1886 - doença mosaíco do tabaco (TMD) transmissível planta doente
Dmitri Iwanowski, 1892 – vírus são agentes filtráveis
Martinus Beijerinck et al., 1898 - suspeita da natureza corpuscular do vírus
						teoria do "contagium vivum fluidum“
1930 - Vírus (L. virus) = veneno
 Wendell M. Stanley, 1935 – isolou o vírus do mosaico do tabaco
Biologia Molecular, 1980 e 1990 – identificação de diversos novos vírus
Medicina Ocidental - vírus emergentes
			HIV, 1983
			Hantavirus, Estados Unidos 1993
			EHF (Ebola Haemorrhagic Fever), Venezuela 1989
			EHF, Zaire 1995
planta sadia
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Características Gerais dos Vírus
Como definimos um vírus?
Os vírus foram diferenciados de outros agentes infecciosos por serem pequenos (filtráveis) e, por serem parasitas intracelulares obrigatórios.
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Propriedades dos Vírus
são agentes filtráveis;
 são parasitas intracelulares obrigatórios;
 são incapazes de produzir energia ou proteínas
independentemente de uma célula hospedeira;
multiplicam dentro de células vivas usando a maquinaria de síntese das células
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Propriedades dos Vírus
Possuem um único tipo de ácido nucléico, DNA ou RNA;
Possuem uma cobertura protéica envolvendo o ácido nucléico;
Induzem a síntese de estruturas especializadas capazes de transferir o ácido nucléico viral para outras células;
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Propriedades dos Vírus
Os vírus podem ser encontrados em duas formas:
Dentro das células = estado intracelular, ocorre a replicação viral
Fora das células vírion ≠ tamanhos e formas
Os vírus estão entre os menores agentes infecciosos que existem, podendo medir entre 20 a 1000 nm.
Microscópio óptico
Microscópio eletrônico
X
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Tamanho dos Vírus
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Comparação entre vírus e bactérias
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Estrutural Viral
Um vírion é uma partícula viral completa
Um cerne de ácido nucléico envolvido por
uma capa protéica - capsídeo
Classificados de acordo com as ≠ do capsídeo
 Ácido Nucléico
DNA ou RNA
fita simples
fita dupla
 Capsídeo
Grupamento de proteínas virais
(capsômero) com características
simétricas
 icosaédricas
helicoidais
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Ácido Nucléico
Vírus de DNA: podem empregar a maquinaria celular para a 			 transcrição de seus genes, sua replicação e 			 reparo do seu DNA.
Ex.; herpesvírus, adnovírus DNA de fita dupla
	 parvovírus DNA de fita simples
Virus de RNA: devem conter ou sintetizar enzimas próprias 			 para serem processados, como por ex. RNA 			 transcriptases e replicases.
Ex.; Rotavírus, poliovírus, retrovírus (HIV)
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Capsídeo
Capsídeo: Cobertura protéica que envolve o ácido nucléico dos vírus.
Morfologia de um vírus poliédrico (icosaédrico), não-envelopado.
Micrografia de Mastadenovirus, um adenovírus.
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Envelope: estruturas complexas de membrana envolvendo o nucleocapsídeo. Consiste de uma bicamada lipídica com proteínas e glicoproteínas, embebidas nesta. 
Espículas: complexos de carboidratos – proteínas. São utilizadas para se ancorar na célula hospedeira. Ex.: Influenzavírus – alterações nas suas espículas.
(a) Vírus helicoidal envelopado
(b) Influenzavírus
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Morfologia Geral
Classificação: estrutura do capsídeo
Microscopia eletrônica - Cristalografia de raios X
 Vírus Helicoidais
 Vírus Poliédricos
 Vírus Envelopados
 Vírus Complexos
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 Vírus Helicoidais
Capsídeo com capsômeros arranjados em torno do ácido nucléico na forma de uma hélice. Ex.: Vírus do mosaico do tabaco
Vírus helicoidal
Micrografia do vírus Ebola, mostrando os bastonetes helicoidais
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 Vírus poliédricos
Capsídeo tem a forma de um iscosaedro - superfície constituída de 20 faces triangulares e 12 vértices. Ex.: Adenovírus e poliovírus.
Morfologia de um vírus poliédrico
(icosaédrico), não-envelopado.
Micrografia de Mastadenovirus, 
um adenovírus.
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 Vírus Envelopados
O capsídeo é envolvido por um envelope lipoprotéico com espículas.
Vírus helicoidais envelopados
Vírus da gripe - Influenza
Vírus poliédricos envelopados
Vírus do herpes - Simplexvirus
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 Vírus Complexos
Alguns vírus, especialmente os bacterianos possuem estruturas complicadas e são denominados vírus complexos. 
	Ex.: Bacteriófagos, poxvírus
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Agentes Subvirais = Apresentam algumas características 			 gerais de vírus, mas são estruturalmente 
mais simples.
	Viróides:
São moléculas pequenas de RNA fita simples, circular sem nenhuma forma de capsídeo.
Dependem das funções celulares para sua replicação.
Causam doenças em plantas por interferirem no metabolismo da regulação gênica
	Prions:
São constituídos de apenas 1 tipo de proteínas, sem ac. nucléicos.
Causam doenças degenerativas, fatais de progressão lenta.
 Encefalopatia espongiforme de bovinos “síndrome da vaca louca”
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Taxonomia dos Vírus
		Classificação antiga – Sintomatologia
	1966, Comitê Internacional de Taxonomia Viral (CITV), agrupou os vírus em famílias baseado:
1) tipo de ácido nucléico
2) no modo de replicação
3) morfologia
Família - viridae
Gênero - virus
Ordens - ales
Ex.: Família Herpesviridae, gênero Simplexvirus, vírus do herpes humano tipo 2.
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Multiplicação Viral
Os ácidos nucléicos do vírion apresentam segmentos gênicos que codificam componentes estruturais, como as proteínas do capsídeo e as enzimas usadas no ciclo de vida viral.
Essas enzimas são sintetizadas e funcionam somente quando o vírus esta dentro da célula hospedeira.
Para que um vírus se multiplique, ele precisa invadir 
a célula hospedeira e tomar conta da sua maquinaria metabólica.
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Multiplicação Viral
≠ penetração e desenvolvimento
Multiplicação viral: muito semelhante
Ciclo viral mais conhecido é dos bacteriófagos:
Bacteriófagos = podem se multiplicar por 2 mecanismos
Ciclo lítico
Ciclo lisogênico
Ocorre lise e morte da célula hospedeira
A célula permanece viva
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Multiplicação de Bacteriófagos
 Bacteriófagos T-pares: O ciclo lítico
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1. Ancoragem ou adsorção: o fago adere a célula hospedeira.
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2. Penetração: parte do fago penetra na célula hospedeira e injeta seu DNA.
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3. Biossíntese: o DNA do fago conduz a síntese de componentes virais pela célula hospedeira.
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4. Maturação: Os componentes virais são montados formando vírions.
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5. Liberação: A célula hospedeira sofre lise (lisozima) liberando novos vírions.
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Os fagos liberados infectam novas células nas proximidades, e o ciclo de multiplicação se repete
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Curva de Crescimento
Número de partículas infectivas
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Multiplicação de Bacteriófagos
 Bacteriófago Lambda: O ciclo lisogênico
Os fagos lisogênicos (também chamados de fagos temperados) podem realizar um ciclo lítico, mas eles também são capazes de incorporar seu DNA ao da célula hospedeira para iniciar um ciclo lisogênico.
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Ciclo Lítico
Ciclo Lisogênico
1. O fago adsorve a célula hospedeira e injeta seu DNA.
2. O DNA do fago circulariza e entra em ciclo lítico ou lisogênico
OU
3a. Novas proteínas e novo DNA do fago são sintetizadas e montadas formando vírions
4a. A célula sofre lise liberando os vírions
3b.O DNA do fago se integra, por recombinação, no cromossomo bacteriano, tornando-se um profago.
4b. A bactéria lisogênica se reproduz normalmente.
Muitas divisões celulares
5. O profago é excisado ocasionalmente, do cromossomo bacteriano para outro evento de recombinação, iniciando um ciclo lítico.
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A lisogênia apresenta três conseqüências importantes:
1) As células lisogênicassão imunes a reinfecção pelo mesmo fago.
2) Fago conversão: as células hospedeiras podem vir a apresentar novas propriedades. Ex.: Bactérias que produzem toxinas.
3) Transdução especializada: Determinados genes bacterianos podem ser empacotados em um capsídeo de um fago e transferido para outra bactéria.
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Transdução especializada
1. O profago existe em uma célula hospedeira que utiliza a galactose (que possui o gene gal)
2. O genoma do fago é removido, levando com ele o gene gal do hospedeiro que esta adjacente.
3. O fago amadurece e a célula é lisada, liberando fagos contendo o gene gal.
4. O fago infecta uma célula incapaz de utilizar a galactose (que não possui o gene gal).
5. O gene gal bacteriano se integra ao DNA do novo hospedeiro, juntamente com o profago.
6. Agora a célula lisogênica pode metabolizar galactose.
gene gal
profago
DNA bacteriano
Célula receptora – p/ galactose
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Multiplicação de Vírus Animais
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Comparação entre a Multiplicação dos Bacteriófagos dos Vírus Animais
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Entrada do vírus do herpes (Simplexvirus) em uma célula animal.
Adsorção e endocitose
Penetração
Decapsidação
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Entrada do citomegalovírus em uma célula humana.
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Vírus de Plantas
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Isolamento, Cultivo e Identificação de Vírus
Não se multiplicam fora de uma célula viva 
 
Dificulta sua detecção, contagem e a identificação.
Bacteriófagos: proliferam facilmente em cultivos bacterianos
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Cultivo de Vírus Animais em Laboratório
Inoculação em animais
Inoculação em um ovo embrionado
Inoculação em culturas de células
O tecido é tratado com enzimas p/ separar as células.
As células separadas são suspensas em meio de cultura.
Células normais e células transformadas
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Identificação Viral
Microscopia:
 Campo Claro ou Invertido
 Contraste de Fase
 Eletrônica
 Fluorescência
Métodos Imunossorológicos:
 Hemaglutinação
 Imunofluorescência (IF)
	direta
	indireta
 Imunoensaio Enzimático (EIA)
	direto
	indireto
Fixação do Complemento
Técnicas Moleculares:
 PCR
 Western Blot
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Drogas Antivirais
Em países desenvolvidos 60% das doenças infecciosas são causadas por viroses, e ao redor de 15% por bactérias;
Os alvos das drogas antivirais são pontos variados na reprodução viral, como aderência a célula do hospedeiro, penetração, decapsidação, síntese ou reprodução de DNA ou RNA, ou montagem do novo vírion. 
Inibidores Enzimáticos
Nevirapina
Indinavir
Saquinavir
Interferons
Interferon-α
Análogos de Nucleosídeos
Acilavir - Herpesvirus
Ribavirina - Rotavirus
Ganciclovir - Citomegalovirus
Trifluridina - Cerato-Herpes
Zidovudina (AZT) - HIV
Didanozina (ddI) e Zalcitabina (ddC)
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Estrutura e Função da Droga Antiviral ACICLOVIR
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Estrutura e Função da Droga Antiviral ACICLOVIR
A DNA polimerase é bloqueada pelo falso nucleotídeo. A incorporação no DNA não ocorre.
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Não cruze os braços diante de uma dificuldade, pois o maior homem do mundo morreu de braços abertos!
Bob Marley