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Microbiologia Veterinária II – N1A Aula 1 – Resposta Imune do Hospedeiro Frente às Infecções Virais Os vírus diferentes das bactérias são organismos intracelulares obrigatórios. A resposta imune aos vírus é a somatória da imunidade inata com a adaptativa. Pra vírus o nome do vírus está associado à doença que ele causa, por exemplo, “vírus da parvo virose”; Imunidade Inata: Ela é a primara a realizar o controle das infecções virais (não apenas virais), resposta pela febre, o principal objetivo da inata é bloquear a disseminação (não se aplica as bactérias – impedir a infecção), é muito difícil impedir uma infecção viral, porque os vírus utilizam mecanismos para entrar no hospedeiro em estruturas que o hospedeiro depende, como por exemplo, receptores de acetilcolina utilizados pelo vírus da raiva (receptores comuns ao vírus e ao hospedeiro). IMUNIDADE INATA – Tem duas maneiras pela imunidade inata de impedir a disseminação, Interferons do Tipo I e Ação das células NK. Interferons (IFN) do Tipo I A célula infectada produz IFN tipo I, quem induz a produção é o próprio vírus. Embora o vírus entre na célula do hospedeiro de maneira extremamente fácil, quando ele entra algumas substâncias da sua estrutura, começa a interagir com organelas da célula animal, quando ele começa a utilizar as organelas isso desencadeia um processo de patogenicidade, a membrana celular começa a liberar IFN tipo I estimulada pelos próprios ribossomos (não está produzindo proteína de um RNAm normal). IFN tipo I faz com que dentro da célula do animal ocorra uma alteração (diminuição) na síntese proteica, quando os ribossomos começam a produzir proteínas erradas isso desencadeia um mecanismo para que os ribossomos não produzam mais proteínas, ocorrendo isso a célula morre, bloqueando a disseminação viral. Esses IFN tipo I possuem uma ação parácrina, logo as células vizinhas diminuem o seu metabolismo, logo, um vírus é capaz de gerar uma necrose tecidual. RNAase L + elF2a Bloqueio da síntese proteína + estimulo para produção das vesículas digestivas (digestão das proteínas virais que eventualmente se formaram na célula) Células Natural Killer São subpopulações de linfócitos (morfologicamente idêntica ao linfócito) o papel dela é lisar células que sinalizam por via de MHC de Classe I alterado (expressado por todas as células menos os fagócitos). O MHC de classe I é expresso normalmente, mas quando ele é expresso por alguma célula de maneira alterada (chamamos de MHC tipo I associado à antígenos) células NK lisam essa célula. As NKs possuem grânulos digestivos (perforinas e granzimas, a primeira abre poros na célula e a segunda entra na célula e acidifica o conteúdo celular). Tecidos que sofrem uma grande infecção viral, são liberadas citocinas (IL-12; IL-15) essas são proteínas que atraem as NKs. A liberação de citocinas em situações de estresse fisiológico é aumentado. IMUNIDADE ADQUIRIDA – Se estabelece após um determinado período de tempo (linfócitos, células apresentadores de ag, citocinas, MHC), quando falamos de imunidade adquirida falamos de linfócitos B ou T. Linfócitos B produzem anticorpos e o Linfócito T se divide em LTCD4 (auxiliar) e LTDC8 (citotóxico). Ela é muito mais rápida, mais especifica e mais ampla. Imunidade adquirida ainda se divide em Humoral e Celular Imunidade Humoral Imunidade Humoral remete a anticorpos, ac não entra na célula, logo ele só pode agir em uma fase da vida/ciclo do vírus, que é na fase extrecelular, e os vírus não costumam está fora da célula, então a ação da imunidade humoral age após a morte celular e o vírus está exposto. Temos dois momentos de vida extracelular de um vírus no organismos, o primeiro é quando ele ainda não entrou na célula, e é um período curtíssimo, o segundo momento é quando a célula que ele estava hospedando sofre lise, agora sim há a ação dos anticorpos. Quem produz Ac são linfócitos B, ele pode produzir anticorpos e ao mesmo que degrada (ele também é um fagócito), quando um fagócito é infectado, esse linfócito NÃO VAI EXPRESSAR MHC DE CLASSE I, ele vai expressar MHC de Classe II, ou seja, NK não vai ler, quem vai ter são linfócitos TCD4 que reconhecem e ativam o linfócito B, que agora vão se chamar plasmócitos (que são LB ativados) e eles agora secretam Ac. Resposta Primária IgM – IgG Resposta Secundária IgG – IgM - O uso da Imunidade Humoral está atrelada a qual fase de vida do vírus? Fase extracelular. - A fase intracelular, qual o tipo de resposta? Imunidade celular. Imunidade Celular O principal linfócito é o TCD8 (citotóxico) que tem o objetivo de matar tal qual a natural killer para expor o vírus para o ambiente extracelular, detectado por MHC de classe I. A diferença da NK para o LTCD8 é a especificidade. Quando algum vírus entra na célula e ela secreta o MHC tipo I alterado a NK mata de maneira INESPECÍFICA. O LTDC8 é muito específico para a alteração. A morte é igual, o processo é o mesmo, mas o processo de reconhecimento é diferente, por LTDC 8 é MUITO ESPECÍFICO. Visão Geral Adquirida Inata Vírus entra no hospedeiro Infecta célula não-fagocítica Expressão de MHC tipo I Reconhecimento LTCD8 e NK Vírus em ambiente extracelular Produção de interferon Secreção parácrina Diminuição da síntese proteica Inibição da replicação viral Morte do Patógeno Evasão Imunológica 1- Alteração de antígeno (novas cepas); 2- Inibição da apresentação de MHC I; 3- Falhas das respostas linfócitos citotóxicos; 4- Infectando e destruindo células imunológicas (cinomose primeiro suprime o animal). Aula 2 – Componentes Virais Vírus são menores e mais simples, e necessitam das funções e do metabolismo celular do hospedeiro. Eles não se reproduzem e sim, se replicam, o que controla essa replicação/multiplicação é o genoma viral. O próprio vírus quando entra na célula, já funciona como uma proteína já pronta para o ribossomo só replicar. Vírus não crescem e nem se dividem, são produzidos pela associação dos seus componentes pré-formados no interior da célula infectada, ou seja, não existe a produção de um ser complexo é apenas a multiplicação genômica. Diferença entre vírus e vírion: Vírus é quando ele já está dentro da célula, vírion é o vírus antes de penetrar na célula. Vírus são visíveis apenas na microscopia eletrônica. Dois grupos de vírus: Com envelope (envelopado) x Sem envelope (vírus com capsídeo desnudo) Vírus que não tem envelope tendem a ser mais resistentes. Capsídeo – Camada simples de proteína que envolve o genoma. Envelope – Membrana lipoproteica (lipídios e proteínas), os vírus envelopados saem da célula por brotamento e na saída eles arrancam parte da membrana, um mesmo vírus pode ter envelopes diferentes, ele infecta várias células, consequentemente mais envelopes. Geralmente vírus que produzem envelope possuem um genoma maior do que os que não possuem envelope. Quais são os envoltórios virais? Capsídeo e envelope. Função dos envoltórios Proteger o genoma viral contra danos químicos, físicos, térmicos. Reconhecer a célula do hospedeiro e interagir, associado aos envelopes temos glicoproteínas ou glicocalices que identificam o receptor comum e medeiam à entrada do vírus na célula. São eles que permitem a penetração do agente na célula para iniciar a replicação. Ao mesmo tempo em que esses envoltórios precisam proteger o genoma viral, ele também ter uma desintegração fácil quando entra em contato com a célula do hospedeiro, permitindo que só genoma adentre a célula, essas funções são aparentemente opostas, é uma estrutura metaestável. Componentes Virais O genoma viral pode está de duas maneiras ou DNA ou RNA. Porvolta do genoma tem-se o capsídeo que é uma camada proteica que protege o genoma. Os protômeros são unidades proteicas que compõe o capsídeo. Os capsômeros são unidades morfológicas do capsídeo. Genoma + capsídeo = Nucleocapsídeo Por fora desta estrutura temos uma membrana chamada envelope E toda essa estrutura é chamada de vírion. (Capsômeros são um conjunto de protômeros) Genoma DNA ou RNA; normalmente são haploides, porém há uma GIGANTESCA variação nos genomas entre os vírus, extremamente pequenos como o circovírus (menores) e os poxivírus (podem causar herpes), a função do genoma é garantir a replicação, subverter funções celulares e empacotar o genoma. Na maioria dos vírus possuem fita dupla, mas alguns vírus não são de fita dupla (parvovírus [fita simples cicular], circovírus [fita simples circular]). Capsídeo Esta em direta associação com o genoma. Vírus que possuem capsídeo com aminoácidos de carga positiva tendem a evadir da ação dos anticorpos com mais facilidades, ele que interage primeiro com a célula do hospedeiro e com o sistema imunológico. Muitas vezes vírus com capsídeos desnudos a ação de Ac atua sobre os protomeros do capsídeo. Capsídeos é formado por uma associação de protômeros, esse capsídeo pode ser icosaedro (normalmente formado por 20 protômeros diferentes) ou helicoidais (múltiplas cópias da mesma proteína). Icosaedro – 20 protômeros diferentes. Helicoidais – Múltiplas cópias da mesma proteína. Ácido nucleico pode ser DNA ou RNA. Envelope Existe uma grande variação dos componentes lipídicos, vai variar conforme a célula que ele está infectando. A parte proteica do envelope normalmente se mantém, porque quem dita as proteínas do envelope é o genoma viral. No envelope existem as glicoproteínas que são produzidas pelos ribossomos a mando do genoma viral, elas podem ser de dois tipos integrais ou periféricas. As integrais têm três partes: cauda, transmembrana, externa. E as periféricas se ligam a uma integral. Essas proteínas para fora, muitas vezes geram projeções de superfície celular o nome disso é PEPLÔMEROS. A função das glicoproteínas é se ligar e permitir a fusão do envelope com a membrana celular, facilitar a penetração celular e permitir a transmissão do vírus entre células. Matriz São proteínas que revestem o núcleo capsídeo, elas têm um papel importante na organização das estruturas. Essas proteínas da matriz estão em contato com a cauda. Função: Proteínas Virais Estruturais: Participam da composição do nucleocapsídeo, matriz e envelope, em síntese, possui uma função estrutura. Não-estruturais: Possuem atividade enzimática e regulatória. Quanto menor a complexidade de um vírus menos proteínas não-estruturais eles têm, a ideia é que, quanto mais um vírus se dedica a ter uma estrutura complexa, menor é o grau de patogenicidade, menor é a quantidade de enzimas que alteram o metabolismo do hospedeiro. Partículas Virais Anômalas Apesenta ausência de infectividade; 1- Alguns vírus dentro do envoltório viral não possui genoma viral (pseudovírions); 2- Genoma segmentado, na hora da replicação viral o genoma ficou alterado; 3- Genoma com defeito, alguma base nitrogenada foi colocada errada; 4- Capsídeo vazio; 5- Vírions incompleto (falta parte do vírion). São causados pela célula do hospedeiro, com a liberação de MHC I. Aula 3 – Nomenclatura Viral Ao contrario das bactérias, os vírus podem ser dado os nomes pela doença que ele causa. Até gênero tem uma particularidade nos vírus, virales (ordem); viridae (família); virinae (subfamília); vírus (gênero); espécie é a doença (ex.: Vírus da febre aftosa). CDV – Vírus da cinomose. Características em Comum (mesma família) Herpesviridaes são grandes, causam doenças respiratórias, todos tem o envelope contendo várias glicoproteínas, possuem o capsídeo icosaedrico e DNA de fita dupla linear. Mesma Subfamília (Dentro da Herpesviridae) Alphaherpesvirinae – são dentro da Herpesviridae, mas tem que ter as seguintes características: ter um amplo espectro de hospedeiro, ciclo rápido e lítico em células de cultivo, infecções latentes. A mesma ideia segue para gênero e espécie. Quando passa de espécie a nomenclatura já não é mais oficial, subespécies e cepas são variantes não oficiais, segue o nome das fabricantes, essas subdivisões não são de interesse medico veterinário, apenas para vacinas e estudos laboratoriais. Termos Corretos - Isolado (amostra): Qualquer vírus que tenha sido isolado de material clinica e sobre o qual se conheça pouco, além de sua identidade (Ex.: Swab da língua de um bovino) - Cepa: Amostra de vírus que já foram bem caracterizados e sobre as quais já se possui certo conhecimento, Pequenas variações (estudos moleculares). - Cepas de referência: Cepa que se conhece todas as características moleculares e se realiza diversos estudos com base nesta cepa. - Wild-type: Cepa que da origem a mutações. - Variante ou Mutante: Variou a partir do wild-type. - Vírus de Campo: cepa circulante na população. Critério de Classificação - Passado: Ecologia, transmissão, sinais clínicos, tropismo; - Microscopia eletrônica: morfologia; - Composição química, genoma, distribuição geográfica, vetores, estabilidade e antigenicidade. - Atualmente não se classifica mais como nos itens anteriores, utiliza-se técnicas de biologia molecular, é feito o sequenciamento genético e depois a comparação com o genoma, observando a expressão genica, homologia de nucleotídeos, estrutura e funções das proteínas virais. **Segundo o ICTV** Critérios para classificação dos vírus - Homologia da sequência do genoma**; - Hospedeiros naturais; - Tropismo de tecido e células; - Patogenicidade e citopatologia; - Formas de transmissão; - Propriedades físico-quimicas; - Propriedades antigênicas. O primeiro ponto é o mais utilizado e o primordial, os outros pontos são consultados caso necessários, consequentemente. ***Segundo praticidade dos virologistas*** - Vírus respiratórios: Rinovírus e calicivírus; - Vírus entéricos: Coronavírus e rotavírus; - Vírus Arbovírus (transmitidos por mosquitos): Vírus da encefalite equina; - Vírus oncogênicos – Retrovírus e papilomavírus. Famílias de Vírus Dividem-se conforme sua replicação. DNA Vírus com genoma DNA RNA RNA sentido + RNA sentido – não segmentado RNA sentido – segmentado RNA fita dupla RNA com transcriptase reversa Vírus com Genoma DNA 1- Poxviridae Vírus da bouba aviária; Vírus do ectima contagioso dos ovinos; Vírus da varíola bovina. - *Maiores vírus* - Geralmente tem o envelope lipídico; - Formação de lesões vesiculares e crostosas; - Vírus da varíola humana; - Sua principal doença é o ectima contagioso (ovinos) – lábios, narinas e cascos. 2- Asfarviridae (não será cobrado) 3- Herpesviridae *** Herpesvírus bovino; Marek; Febre catarral bovina. - Grupo grande e diverso - Tem três classificações (subfamília): alfa, beta e gama. - Alfa: Faz replicação rápida. - Beta: Faz replicação lenta. - Gama: Atinge linfócitos (alfa e beta não atingem). 4- Adenoviridae Principal é a Hepatite infecciosa canina, vírus da traqueobronquite canina, adenovírus bovino. - Todos são icosaedros; - Não envelopados; - Causam doenças respiratórias; - Alguns oncogênicos; 5- Papilomaviridae Papilomavírus, papiloma de aves, papilomavírus oral canino. - São vírus pequenos (não são os menores); - São envelopados; - Icosaédricos; - São verrugas; - Tumores malignos (incomum), pode se transformar em carcinoma de esôfago em bovinos. 6- Polyomaviridae (Não vaicair) – Poliomielite 7- Parvoviridae* Parvovírus; São muito pequenos (menor que o papiloma); Morfologia é diferente, aparência esférica* Causam doenças gastroentéricas (caninos e felinos); parvovírus suínos causam perdas reprodutivas. 8- Circoviridae Vírus da anemia das galinhas; Menores vírus conhecidos que infectam animais; Não possuem envelope; Aparência esférica; Número pequeno de patógenos animais; Mais importante é o vírus da anemia das galinhas. 9- Hepadnaviridae Causa hepatite em humanos, em animais só marrecos. Vírus com Genoma RNA Sentido Positivo Todos os vírus precisam ser lidos pelos ribossomos para que a cópia ocorra, os ribossomos leem em uma determinada sequencia alguns vírus já estão nesta sequencia como é o RNA sentido +. Eles já são RNAm. 1- Picornaviridae O mais importante é a febre aftosa. São vírus esféricos e pequenos; Capsídeo icosaédrico; Infecção aguda e citolítica. 2- Caliciviridae Pequenos e sem envelope; Lesão profunda na mucosa de gatos, gera um enorme abcesso; Vírus pequenos e sem envelope. 3- Astroviridae Principal é o astrovírus; Pequenos e não envelopados; Capsídeo icosaedro; Morfologia de estrela de cinco ou seis pontas; Causam gasteoenterite. 4- Togaviridae Vírus da rubéola; vírus encefalite equina; Possuem peplômeros bem definidos; Caráter zoonotico (encéfalo mielite equina). 5- Flaviviridae Vírus da dengue; vírus da febre amarela; vírus da diarreia viral bovina; Vírions envelopados; capsídeo icosaedro; Enfermidades transmitidas por mosquitos. 6- Coronaviridae Vírus da peritonite infecciosa dos felinos - PIF; Forma esférica; Peplômeros bem definidos; Doenças entéricas. 7- Arteriviridae Vírus da arterite equina e vírus da síndrome respiratória e reprodutiva dos suínos (SRRS). Vírus com genoma RNA de sentido – não segmentado 1- Paramyxoviridae*** Vírus da cinomose canina; vírus de NewCaston. Dois fatores de virulência: Hemoaglutinina (H) [adesão] e de fusão, proteína F (F) [fusão e injeção]. 2- Rhabdoviridae Vírus da raiva e estomatite vesicular. Morfologia se parece com um projétil (uma extremidade arredondada e outra romba); 3- Filoviridae (Não vai cair) Vírus com genoma RNA sentido – segmentado 1- Orthomyxoviridae Vírus da influenza A; Todos os vírus da gripe* Várias classes de animais; Troca de segmentos genômicos; Difícil controle. 2- Bunyaviridae Rantovírus; Vírus esféricos; Não envelopados; Transmitidos por roedores. Vírus com RNA de Cadeia Dupla 1- Reoviridae Rotavírus; Sem envelope; Principal causadores de diarreias; Ocorrência rara em adultos, acontece mais em adultos. 2- Birnaviridae Doença de Gumboro; Estrutura não-conhecida; Atinge galináceos. Vírus com genoma RNA que realizam transcrição reversa 1- Retroviridae***** Vírus da imunodeficiência felina e vírus da leucemia felina; Replicação viral extremamente complexa; São RNA, se transformam em DNA e se incorporam ao DNA da célula. A medida que a célula se replica o vírus se replica junto, se incorpora ao genoma da célula hospedeira. Infecção por toda a vida; Doenças tumorais e imunossupressões. Aula 4 – Replicação Viral **** DNA RNA + RNA - RNA fita dupla Retrovírus Carregam dentro do seu capsídeo uma enzima associada ao seu genoma chamada RNA polimerase (faz com que o DNA seja transcrito para RNAm e ele seja traduzido). Tem grande diferença em relação ao RNA -. Ele é igual ao RNAm, ocorre uma tradução direta. São vírus INFECCIOSOS. Porque do jeito que se encontram são capazes de seguir o ciclo replicativo. Possui bases espelhadas, necessitando antes passar pelo processo de transcrição. Tem que ter com eles uma RNA polimerase para traduzir o RNA – em RNA + (RNA – em sentido antigenômico). São vírus NÃO INFECCIOSOS porque ele necessita de uma enzima polimérica para fazer transcrição. São diploides, tanto + quanto –. A fita + só pareia com a – e quem é ativa é a –. Ela vai se comportar 1º como – , precisa de um RNA polimerase p/ transformar em um RNA sentido antigenômico e após isso ocorre tradução. A + se incorpora ao genoma do hospedeiro e isso tente a gerar infecções mais crônicas. São vírus RNA’s que são convertidos pra DNA pela transcriptase reversa. DNA transcriptados são chamados de pró- vírus e ele vai se incorporar ao genoma. E gera infecções para toda a vida. Todas as vezes que a célula do hospedeiro se replicar o vírus se replica junto. Ex.: AIDS. Os vírus tem uma estrutura muitos simples, seu processo de perpetuação é a replicação, processo de multiplicação dos vírus. O termo infecção, é o mais amplo da virologia, contempla todo o processo replicativo** Desde o contato até a egressão (saída da célula). Adsorção até a egressão Ciclo Replicativo Infecção Produtiva – Aquela em que todo o ciclo replicativo ocorre. Infecção Abortiva – Aquela em que o ciclo replicativo foi interrompido em alguma fase. Ciclo Replicativo – É um conjunto de etapas que envolve a produção efetiva de novos vírions, indo desde a adsorção até o egresso. Susceptibilidade – Capacidade de expressar receptor para aquele vírus. Ex.: Humano não possui receptores para Cinomose. Permissividade – Condições intracelulares para trabalhar permitindo o ciclo replicativo. Ex.: Um animal vacina e outro não, um possui permissividade e outro não. Tropismo – Predileção do vírus por determinadas células, tecidos ou órgãos dos hospedeiros para se multiplicar. Três coisas determinam o tropismo: I) Presença de moléculas específicas; II) Receptores Virais; III) Função biológica para permitir a replicação viral. *****Etapas da Replicação Viral***** 1) Adsorção 2) Penetração 3) Desnudamento 4) Expressão Genica 5) Replicação do Genoma 6) Morfogênese, maturação e egresso 1- Adsorção Inicio gradativo do contato do vírus com a célula; Realizador por VAP’s (proteínas de adsorção viral) ficam no capsídeo (desnudo) e glicoproteínas (envelopes); Os receptores podem ser específicos ou inespecíficos, entrar por receptores inespecíficos é uma vantagem, assim ele consegue infectar várias células diferentes, sendo um único vírus (única maneira de fazer replicação). Evento que ocorre ao acaso, quanto mais vírus, maior a probabilidade da infecção ocorrer. Não ocorre atração do hospedeiro, nem sempre ocorre infecção. Contato não significa que vai ter penetração, por duas causas, (1) ausência de internalização, não abertura do receptor, (2) vírus vai para dentro de um lisossomo. Exemplo: Ocorre mais quando o vírus é grande. 2- Penetração Precisa de um contato efetivo (vírion e célula), ao ponto de ter desestabilização do vírion. Quando o vírus transpõe a membrana plasmática, envelope não entra na célula, apenas o núcleo capsídeo. Isso depende de energia e existem 3 tipos de penetração: (1) Fusão da Superfície Celular - envelopados; (2) Endocitose induzida – com ou sem envelope; (3) Após endocitose. Pode ocorrer transferência direta entre células (todas as membranas viram um sincício) isso ocorre através de proteínas virais, comum em infecções de pele. 3- Desnudamento Os componentes no núcleo capsídeo é removido, o genoma viral pode ser exposto e está acessível a maquinaria celular para ser replicado. 3.1- Etapas posteriores ao desnudamento Quando o genoma entra ele deve ir para pontos específicos dentro da organela, locais de expressão genica. Alguns vírus ainda fazem uma leve penetração nuclear. Vírus menores são transportador pro microtubulos e maiores precisamromper. Os segmentados entram com mais facilidade no núcleo. 4- Expressão Genica Significa decodificar as informações genéticas, ou seja, fazer a leitura do RNAm para gerar proteínas virais, vírus tem metabolismo próprio e utiliza a síntese proteica. Função da expressão genica (1) Assegurar a replicação do genoma; (2) Subverter função; (3) Ajudar a empacotar o genoma. 5- Replicação do Genoma Multiplicação do genoma viral, cada vírus tem sua região regulatória. Forma de replicação classifica em cada família. 6- Morfogênese, maturação e egresso Nesta etapa o genoma está pronto, na morfogênese ocorre a produção pelo capsídeo, depois enzimas colocam o genoma dentro do capsídeo. Se adquire o envelope por brotamento, só que é uma membrana celular alterada, nisso o genoma viral já sinaliza para os ribossomos alterarem parte da membrana para que na hora que ele saia leve o envelope. O vírus só obtém sua capacidade infectiva nas duas ultimas fases, de maturação e egresso. Alguns vírus vão maturar intracelularmente e outros por brotamento. Os vírus que maturam intracelularmente são os vírus não envelopados, eles são por LTCD8, NK ou efeito citopático. Os vírus que maturam por brotamento são os vírus envelopados, induzem uma endocitose.
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