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Características gerais dos microrganismos. 1 Morfologia e Fisiologia de Fungos 2 Fungos... • Ao longo dos últimos anos, a incidência de infecções causadas por fungos tem aumentado. • Ocorrem como infecções hospitalares e em indivíduos com sistema imune comprometido. • Das mais de 100 mil espécies conhecidas de fungos, cerca de 200 são patogênicas aos humanos e aos animais • A identificação das leveduras, assim como a identificação das bactérias, envolve testes bioquímicos. 3 Características dos fungos • Fungos multicelulares são identificados considerando seu aspecto, incluindo características da colônia e dos esporos reprodutivos. • As colônias dos fungos são descritas como estruturas vegetativas porque são compostas de células envolvidas no catabolismo e no crescimento. • Fungos filamentosos e fungos carnosos: • O talo (corpo) de um fungo filamentoso ou de um fungo carnoso consiste em filamentos longos de células conectadas; esses filamentos são denominados hifas. 4 • Nos fungos filamentosos, as hifas contêm paredes cruzadas denominadas septos • dividem as hifas em distintas unidades celulares uninucleadas . • Essas hifas são chamadas de hifas septadas. • Em alguns fungos, as hifas não têm septos e se apresentam como células longas e contínuas com muitos núcleos = Hifas cenocíticas. • As hifas crescem por alongamento das extremidades. • Cada parte de uma hifa é capaz de crescer, e quando um fragmento é quebrado, ele pode se alongar para formar uma nova hifa. 5 • A porção de uma hifa que obtém nutriente é chamada de hifa vegetativa; • A porção envolvida com a reprodução é a hifa reprodutiva ou aérea, • Porque se projeta acima da superfície sobre a qual o fungo está crescendo. • As hifas aéreas frequentemente sustentam os esporos reprodutivos formando uma massa filamentosa chamada de micélio, visível a olho nu . 6 Leveduras • São fungos unicelulares, não filamentosos tipicamente esféricos ou ovais. • As leveduras de brotamento, dividem-se formando células desiguais. • No brotamento, a célula parental forma uma protuberância (broto) na sua superfície externa. • O núcleo da célula parental se divide, e um dos núcleos migra para o broto. • O material da parede celular é então sintetizado entre o broto e a célula parental, e o broto acaba se separando. • Uma célula de levedura pode produzir mais de 24 células-filhas por brotamento. 7 • Algumas leveduras produzem brotos que não se separam uns dos outros; • formando uma pequena cadeia de células denominada pseudo-hifa. • Candida albicans se fixa a células epiteliais humanas na forma de levedura; • Mas normalmente esta na forma de pseudo-hifas para invadir os tecidos mais profundos. • As leveduras de fissão, como Schizosaccharomyces, dividem-se produzindo duas novas células iguais. • Durante a fissão binária, as células parentais se alongam, seus núcleos se dividem, e duas células-filhas são produzidas. 8 • As leveduras são capazes de crescimento anaeróbico facultativo. • Podem utilizar oxigênio ou um composto orgânico, permitindo que esses fungos sobrevivam em vários ambientes. • Se houver acesso ao oxigênio, as leveduras respiram aerobicamente; formando dióxido de carbono e água; • na ausência de oxigênio, elas fermentam os hidratos de carbono e produzem etanol e dióxido de carbono. • Essa fermentação é usada na fabricação de cerveja e vinho e nos processos de panificação. • Espécies de Saccharomyces produzem etanol nas bebidas fermentadas e dióxido de carbono para fermentar a massa do pão. 9 Fungos Dimórficos • Alguns fungos, mais notadamente as espécies patogênicas, exibem dimorfismo – duas formas de crescimento. • crescem tanto na forma de fungos filamentosos quanto na forma de levedura. • O fungo filamentoso produz hifas aéreas e vegetativas; a forma de levedura se reproduz por brotamento. • O dimorfismo nos fungos patogênicos é dependente de temperatura: a 37°C, o fungo apresenta forma de levedura; a 25°C, fungo filamentoso. 10 Ciclo de vida • Fungos filamentosos podem reproduzir-se assexuadamente pela fragmentação de suas hifas. • Tanto a reprodução sexuada quanto a assexuada em fungos ocorrem pela formação de esporos. • Após um fungo filamentoso formar um esporo, o mesmo se separa da célula parental e germina, originando um novo fungo filamentoso. • Os esporos são formados a partir das hifas aéreas de diferentes maneiras, dependendo da espécie. E podem ser assexuais ou sexuais. • Os esporos assexuais são formados pelas hifas de um organismo. • Quando esses esporos germinam, os organismos são geneticamente idênticos ao parental. 11 • Os esporos sexuais resultam da fusão de núcleos de duas linhagens opostas de cruzamento de uma mesma espécie do fungo. • Os organismos que crescem a partir de esporos sexuais apresentarão características de ambas as linhagens parentais. • Esporos assexuais: Os esporos assexuais são produzidos pelos fungos por mitose e subsequente divisão celular; não há fusão de núcleos de células. 12 Filos de fungos • Os zigomicetos, ou fungos de conjugação, são fungos filamentosos saprofíticos que apresentam hifas cenocíticas. • Um exemplo é o Rhizopus stolonifer, o conhecido mofo preto do pão. • Ascomiceto: Os ascomicetos, ou “fungos de saco”, incluem fungos com hifas septadas e algumas leveduras. • Basidiomiceto: Os basidiomicetos também possuem hifas septadas. Esse filo inclui fungos que produzem cogumelos. 13 • Qualquer infecção de origem fúngica é chamada de micose. • As micoses geralmente são infecções crônicas (de longa duração) porque os fungos crescem lentamente. • classificadas em cinco grupos (grau de envolvimento no tecido e o modo de entrada no hospedeiro): sistêmica, subcutânea, cutânea, superficial ou oportunista. • As drogas que afetam as células fúngicas também podem afetar as células animais. • É difícil o tratamento das infecções fúngicas em humanos e em outros animais. 14 Morfologia e Fisiologia das Bactérias São classificadas em diferentes Grupos!!! 15 • A parede celular de uma célula bacteriana é uma estrutura complexa, semirrígida, responsável pela forma da célula. • Quase todos os procariotos possuem paredes celulares. • A função da parede celular é prevenir a ruptura das células bacterianas quando a pressão da água dentro da célula é maior que fora dela. • Clinicamente, a parede celular é importante, pois contribui para a capacidade de algumas espécies causarem doenças; • É também por ser o local de ação de alguns antibióticos. 16 Parede Celular • A composição química da parede celular é usada para diferenciar os principais tipos de bactérias. • É composta de uma rede macromolecular denominada peptideoglicana que está presente isoladamente ou em combinação com outras substâncias. • A peptideoglicana consiste em dissacarídeos ligado por polipeptídeos para formar uma rede que circunda e protege toda a célula. • EX.: A penicilina interfere com a ligação das redes de peptideoglicana; • A parede celular enfraquecida, a célula sofre lise, ruptura da membrana plasmática, e perda de citoplasma. 17 Paredes celulares de gram-positivas e negativos • Na maioria dasbactérias gram-positivas, a parede celular consiste em muitas camadas de peptideoglicana, formando uma estrutura espessa e rígida. • Em contraste, as paredes celulares de gram-negativas contêm somente uma camada fina de peptideoglicana. 18 Paredes celulares atípicas • Entre os procariotos, certos tipos de células não possuem paredes ou têm pouco material de parede. • Eles incluem os membros do gênero Mycoplasma entre outros. • São as menores bactérias conhecidas que podem crescer e se reproduzir fora de células vivas de hospedeiros. • Devido ao seu tamanho e por não terem paredes celulares, passam através da maioria dos filtros bacterianos, sendo inicialmente confundidos com vírus. • Suas membranas plasmáticas são únicas entre as bactérias que possuem lipídeos denominados esteróis, os quais podem protegê-las da lise. 19 Proteobactérias • Incluem a maioria das bactérias gram-negativas quimio-heterotróficas. • Elas são o maior grupo taxonômico bacteriano. • O nome Proteobactéria vem do deus mitológico grego Proteus, que podia assumir diversas formas. • As proteobactérias são separadas em cinco classes designadas por letras gregas: ❑ alfa-proteobactérias, ❑ beta-proteobactérias, ❑ gama-proteobactérias, ❑ delta-proteobactérias ❑ epsilon-proteobactérias. 20 As alfa-proteobactérias • as alfa-proteobactérias incluem a maioria das proteobactérias que são capazes de crescimento com níveis muito baixos de nutrientes. • Algumas têm uma morfologia incomum, incluindo protuberâncias como pedúnculos ou brotos conhecidos como prostecas. • Incluem também bactérias importantes na agricultura capazes de induzir a fixação de nitrogênio em simbiose com plantas e vários patógenos de plantas e humanos 21 • Rickettsia: • As riquétsias são bactérias gram-negativas em forma de bastonetes ou cocobacilos. • Uma característica distintiva da maioria das riquétsias é que elas são transmitidas aos humanos por picadas de insetos e carrapatos. • As riquétsias entram na célula do hospedeiro por indução da fagocitose. • Elas entram rapidamente no citoplasma celular e começam a se reproduzir por fissão binária. • As riquétsias são responsáveis por diversas doenças conhecidas como grupo da febre maculosa, diferentes tipos de tifos. 22 Ehrlichia • As Ehrlichiae são bactérias gram-negativas parecidas com riquétsias e que vivem obrigatoriamente dentro das células brancas do sangue. • As espécies de Ehrlichia são transmitidas por carrapatos aos seres humanos e causam a erliquiose. 23 Doença do Carrapato http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=746&sid=8 • Brucella: • As bactérias Brucella são pequenos cocobacilos imóveis. • Todas as espécies de Brucella são parasitas obrigatórios de mamíferos e causam a doença brucelose. • A capacidade de sobreviver à fagocitose é de interesse médico, pois esse é um importante elemento de defesa do corpo contra as bactérias. 24 https://drauziovarella.com.br/doencas-e- sintomas/brucelose/ • Wolbachia: • Wolbachia é provavelmente o gênero bacteriano infeccioso mais comum no mundo. • Mesmo assim, pouco é conhecido sobre as Wolbachia; elas vivem somente dentro das células do seu hospedeiro, geralmente insetos (uma relação conhecida como endossimbiose). 25 http://www.fiocruz.br/ioc/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1591&sid=32 As beta-proteobactérias • As beta-proteobactérias com frequência utilizam nutrientes que se difundem a partir de áreas de decomposição anaeróbica de matéria orgânica, como gás hidrogênio, amônia e metano. • Várias bactérias patogênicas importantes são encontradas nesse grupo. 26 Bordetella • Bordetella pertussis é um bastonete imóvel, aeróbico, gram-negativo de especial importância. • Esse patógeno é a causa da coqueluche ou tosse comprida. 27https://www.bio.fiocruz.br/index.php/coqueluche-sintomas-transmissao-e-prevencao Neisseria • As bactérias do gênero Neisseria são cocos gram-negativos aeróbicos que em geral habitam as membranas mucosas dos mamíferos. • Espécies patogênicas incluem o Neisseria gonorrhoeae, o agente que causa a gonorreia e N. meningitidis, o agente da meningite meningocócica. 28 http://www.cives.ufrj.br/informacao/dm/dm- iv.html As gama-proteobactérias • As gama-proteobactérias constituem o maior subgrupo das proteobactérias e incluem uma grande variedade de tipos fisiológicos. • Pseudomonales • Os membros da ordem Pseudomonales são bastonetes ou cocos gram- negativos aeróbicos. • O gênero mais importante nesse grupo é Pseudomonas 29 Coxiella • A Coxiella burnetti, que causa a febre Q, foi inicialmente agrupada entre as riquétsias. • Como elas, as Coxiella requerem uma célula hospedeira de mamífero para se reproduzir. • Diferentemente das riquétsias, as Coxiella não são transmitidas entre humanos por picadas de insetos ou carrapatos. • Embora os carrapatos de bovinos carreguem o organismo, ele é transmitido de maneira mais comum por aerossóis ou por leite contaminado. 30 http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=749&sid=8 https://portal.fiocruz.br/pt-br/content/pesquisa-recomenda-inclusao-da-febre-q-no- diagnostico-diferencial-da-dengue Coxiella Vibrio • Os membros do gênero Vibrio são bastonetes que, com frequência, são levemente curvos. • Um importante patógeno é o Vibrio cholerae, o agente que causa a cólera. • A doença é caracterizada por uma diarreia profusa e bastante líquida. • V. parahaemolyticus causa uma forma menos grave de gastrenterite. • Vivendo normalmente nas águas salgadas costeiras, ele é transmitido aos seres humanos principalmente por frutos do mar , pela ingestão da água, contato com as fezes e o vomito de pessoas acometidas. 31 https://www.msf.org.br/o-que-fazemos/atividades-medicas/colera http://portalsaude.saude.gov.br/index.php/o-ministerio/principal/secretarias/svs/colera Enterobacteriales • Os membros da ordem Enterobacteriales são bastonetes gram-negativos anaeróbicos facultativos e que se locomovem por flagelos. • Esse é um grupo bacteriano frequentemente chamado de entérico. • Eles habitam o trato gastrintestinal do homem e de outros animais. • A maioria dos entéricos é de fermentadores ativos da glicose e de outros carboidrato. • Os entéricos, como muitas bactérias, produzem proteínas chamadas de bacteriocinas, que causam a lise de espécies de bactérias intimamente relacionadas. • As bacteriocinas podem ajudar a manter o equilíbrio ecológico de vários entéricos no intestino 32 Escherichia • A Escherichia coli é um dos habitantes mais comuns do trato intestinal humano e provavelmente o organismo mais conhecido da microbiologia. • Sua presença na água e nos alimentos é uma indicação de contaminação fecal. • E. coli não é um patógeno comum; contudo, ela pode ser a causa de infecções do trato urinário. • Algumas produzem enterotoxinas que causam a diarreia do viajante e ocasionalmente doença de origem alimentar grave. 33 http://www.msdmanuals.com/pt-br/profissional/doen%C3%A7as-infecciosas/bacilos-gram- negativos/infec%C3%A7%C3%B5es-por-escherichia-coli Salmonella • Quase todos os membros do gênero Salmonella são potencialmente patogênicos. • Elas são habitantes comuns do trato intestinal de muitosanimais, especialmente ave doméstica e gado. • Em condições sanitárias inadequadas, podem contaminar alimentos. • A febre tifoide, causada por Salmonella typhi (Salmonella enterica sorotipo Typhi), é a doença mais grave causada por membros do gênero Salmonella. 34 http://portalsaude.saude.gov.br/index.php/pqavs/690-o- ministerio/o-ministerio-principal/secretaria-svs/vigilancia-de-a- a-z/febre-tifoide Klebsiella • Os membros do gênero Klebsiella são comumente encontrados no solo e na água. • Muitos isolados são capazes de fixar o nitrogênio da atmosfera, • o que é uma vantagem nutricional quando encontrados em populações humanas com pouco nitrogênio proteico na dieta. • A espécie Klebsiella pneumoniae ocasionalmente causa uma forma grave de pneumonia em humanos. • A bactéria KPC (Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase) , a“superbactéria” • https://drauziovarella.com.br/doencas-e-sintomas/infeccao-hospitalar/35 Yersinia • Yersinia pestis é a responsável pela peste, a Morte Negra da Europa Medieval. • Ratos urbanos de algumas partes do mundo e esquilos terrestres do Sudeste da América carregam essas bactérias. • As pulgas geralmente transmitem os organismos entre os animais e os humanos, embora o contato com gotículas respiratórias também possa estar envolvido na transmissão. 36 https://www.mdsaude.com/2017/06/peste-negra-historia- sintomas-e-tratamento.html Haemophilus • Haemophilus é um gênero muito importante de bactéria patogênica. • Esses organismos são encontrados nas membranas mucosas do trato respiratório superior, na boca, na vagina e no trato intestinal. • Haemophilus influenzae é responsável por diversas doenças importantes. • Ele tem sido uma causa comum de meningite em crianças jovens e uma causa frequente de dor de ouvido. • Outras condições clínicas causadas por H. influenzae incluem epiglotite (uma condição potencialmente letal em que a epiglote fica infectada e inflamada), artrite séptica em crianças, bronquite e pneumonia. • Haemophilus ducreyi é a causa da doença sexualmente transmissível conhecida como cancro mole 37 https://www.bio.fiocruz.br/index.php/hib-haemophilus-influenzae-tipo-b-sintomas-transmissao-e-prevencao-163 As delta-proteobactérias • As delta-proteobactérias são diferentes, pois incluem algumas bactérias que são predadoras de outras bactérias. • Os membros desse grupo também são contribuintes do ciclo do enxofre. • Bdellovibrio • Desulfovibrionales • Myxococcales: Myxococcus 38 As epsilon-proteobactérias • As epsilon-proteobactérias são bastonetes gram-negativos delgados com forma helicoidal ou curva. • Helicobacter: Membros do gênero Helicobacter são bastonetes curvos com flagelos múltiplos. • A espécie Helicobacter pylori foi identificada como a causa mais comum de úlceras gástricas nos seres humanos e uma das causas de câncer do estômago 39https://www.mdsaude.com/2009/01/como-e-quando-tratar-o-hpylori.html Bactérias gram-positivas • Clostridium: Os membros do gênero Clostridium são anaeróbicos obrigatórios. • As células em forma de bastonetes contêm endosporos que geralmente deformam a célula. • A formação de endosporos pelas bactérias é importante tanto para a medicina quanto para a indústria alimentar, devido à resistência dos endosporos ao calor e a muitos compostos químicos. • o tétano, causado por C. tetani; • o botulismo, causado por C. botulinum; • C. difficile é um habitante do trato intestinal que pode causar uma diarreia séria. 40 Bacillus • As bactérias do gênero Bacillus são tipicamente bastonetes que produzem endosporos. • Elas são comuns no solo, e somente algumas são patogênicas para humanos. Várias espécies produzem antibióticos. • O Bacillus anthracis causa o antraz, uma doença que ataca gado, ovelhas e cavalos e que pode ser transmitida a humanos, sendo frequentemente mencionado como um possível agente em guerras • O Bacillus thuringiensis é provavelmente o patógeno de insetos mais conhecido. 41 Staphylococcus • Os estafilococos tipicamente ocorrem em agregados em forma de cacho de uva. • A espécie mais importante de estafilococos é Staphylococcus aureus • S. aureus produz muitas toxinas que contribuem para a patogenicidade da bactéria, aumentando sua capacidade de invadir o corpo e danificar os tecidos. • A infecção de feridas cirúrgicas por S. aureus é um problema comum em hospitais; • também produz uma enterotoxina que causa vômitos e náusea quando ingerida; uma das causas mais comuns de intoxicação alimentar. 42 http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/controle/rede_rm/cursos/rm_controle/opas_web/modulo3/gramp_staphylo.htm http://www.msdmanuals.com/pt-br/casa/infec%C3%A7%C3%B5es/infec%C3%A7%C3%B5es- bacterianas/infec%C3%A7%C3%B5es-por-staphylococcus-aureus Lactobacillales • Diversos gêneros importantes são encontrados na ordem Lactobacillales. • Lactobacillus: Nos humanos estas bactérias são localizadas na vagina, no trato intestinal e na cavidade oral. • Os lactobacilos são utilizados comercialmente na produção de chucrute, picles, leitelho e iogurte. • Streptococcus: Os membros do gênero Streptococcus são bactérias gram-positivas esféricas, que tipicamente aparecem em cadeias. • Eles são provavelmente responsável por mais infecções e causando uma variedade maior de doenças que qualquer outro grupo de bactérias. • Caries, Pneumonias, Fasciite necrosante, erisipela... 43 • Enterococcus: são adaptados a áreas do corpo ricas em nutrientes, mas pobres em oxigênio, como o trato gastrintestinal, a vagina e a cavidade oral. • Eles também são encontrados em grandes quantidades nas fezes humanas. • Duas espécies, Enterococcus faecalis e Enterococcus faecium, são responsáveis pela maioria das infecções de feridas cirúrgicas e do trato urinário. • Elas frequentemente entram na corrente sanguínea por meio de procedimentos invasivos como os cateteres. 44 • Listeria: A espécie patogênica do gênero Listeria monocytogenes pode contaminar alimentos, especialmente os laticínios. • Uma característica importante da L. monocytogenes é que ela sobrevive em células fagocíticas, além de ser capaz de crescer em temperaturas de refrigeração. • Se infecta uma mulher grávida, o organismo causa risco de parto natimorto ou danos graves para o feto. 45http://www.saude.sp.gov.br/resources/cve-centro-de-vigilancia-epidemiologica/areas-de-vigilancia/doencas-transmitidas- por-agua-e-alimentos/doc/bacterias/2013listeria_monocytogenes.pdf Mycoplasmatales • Os micoplasmas são altamente pleomórficos, pois não têm parede celular e podem produzir filamentos que parecem fungos, daí seu nome (mykes = fungos e plasma = formado). • O patógeno humano mais significativo entre os micoplasmas é o M. pneumoniae, que é a causa de uma forma comum de pneumonia branda. 46 http://www.scielo.br/pdf/jped/v86n6/v86n6a02.pdf Mycobacterium • As micobactérias são bastonetes aeróbicos não formadores de esporos. • O nome myco, significando parecido com fungos, deriva da presença ocasional de crescimento filamentoso. • As micobactérias incluem os importantes patógenos Mycobacterium tuberculosis, que causa a tuberculose, e M. leprae, que causa a lepra (hanseníase). • Outras espécies de micobactérias são encontradas no solo e na água e são patógenos ocasionais. 47 https://drauziovarella.com.br/doencas-e-sintomas/hanseniase-lepra/ http://portalsaude.saude.gov.br/index.php/o-ministerio/principal/secretarias/svs/tuberculose Corynebacterium • As corinebactérias (coryne = forma de clava)tendem a ser pleomórficas e sua morfologia muitas vezes varia com a idade das células. • A espécie mais conhecida é a Corynebacterium diphtheriae, o agente que causa a difteria. 48https://www.bio.fiocruz.br/index.php/difteria-sintomas-transmissao-e-prevencao Treponema • As espiroquetas incluem um número importante de bactérias patogênicas. A mais conhecida é do gênero Treponema, que inclui o Treponema pallidum, responsável pela sífilis 49 http://giv.org.br/DST/S%C3%ADfilis/index.html Leptospira • A leptospirose é uma doença geralmente disseminada entre humanos pela água contaminada por espécies de Leptospira. • As bactérias são excretadas na urina de animais como cachorros, ratos, e porcos; dessa forma, cachorros e gatos domésticos são rotineiramente imunizados contra a leptospirose 50 https://www.mdsaude.com/2009/12/leptospirose.html Vírus 51 Características gerais • A questão de os vírus serem organismos vivos ou não tem uma resposta ambígua. • A vida pode ser definida como um conjunto complexo de processos resultantes da ação de proteínas codificadas por ácidos nucleicos. • Os ácidos nucleicos das células vivas estão em atividade o tempo todo. • Como são inertes fora das células vivas, os vírus não são considerados organismos vivos. • No entanto, quando um vírus penetra uma célula hospedeira, o ácido nucleico viral torna-se ativo, ocorrendo a multiplicação viral. 52 ✓ Contêm um único tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA. ✓ Contêm um invólucro proteico (às vezes recoberto por um envelope de lipídeos, proteínas e carboidratos) que envolve o ácido nucleico. ✓ Multiplicam-se no interior de células vivas utilizando a maquinaria de síntese celular. ✓ Induzem a síntese de estruturas especializadas na transferência do ácido nucleico viral para outras célula ✓ Os vírus possuem poucas ou mesmo nenhuma enzima própria para seu metabolismo. ✓ Não possuem enzimas para a síntese proteica e a geração de ATP. 53 54 • Os vírus devem se apossar da maquinaria metabólica da célula hospedeira para sua multiplicação. • Esse fato é de considerável importância médica para o desenvolvimento de drogas antivirais. • Pois a maioria das drogas que interferem na multiplicação viral também pode interferir com a fisiologia da célula hospedeira, • sendo, por isso, tóxicas para uso clínico. 55 Espectro de hospedeiros • O espectro de hospedeiros de um vírus consiste na variedade de células hospedeiras que o vírus pode infectar. • Existem vírus que infectam invertebrados, vertebrados, plantas, protistas, fungos e bactérias. • No entanto, a maioria é capaz de infectar tipos específicos de células de uma única espécie de hospedeiro. • Em raras exceções, os vírus cruzam barreiras de espécies, expandindo assim seu espectro de hospedeiros. 56 • O espectro de hospedeiros de um vírus é determinado pela exigência viral; • Sua ligação específica à célula hospedeira e disponibilidade de fatores celulares do hospedeiro em potencial, necessários para a multiplicação viral. • Na infecção, a superfície externa do vírus deve interagir quimicamente com receptores específicos presentes na superfície celular. • A combinação de muitos sítios de ligação e receptores resulta em uma forte associação entre a célula hospedeira e o vírus. • Para alguns bacteriófagos, os receptores podem fazer parte da parede da célula hospedeira ou das fímbrias e flagelos. • No caso de vírus animais, os receptores estão na membrana plasmática das células hospedeiras. 57 A utilização dos vírus para tratamento de doenças é devido sua capacidade de matar as células hospedeiras. Infecções virais induzidas experimentalmente em pacientes com câncer durante a década de 1920 sugeriram que os vírus podem ter atividades antitumorais. Podem seletivamente infectar e matar células tumorais ou induzir uma resposta imune contra essas células. Alguns vírus infectam de forma natural as células tumorais e outros podem ser modificados geneticamente para infectá-las. 58 http://agencia.fapesp.br/nova_estrategia_p ara_vacina_contra_o_cancer_e_testada_co m_sucesso/27452/ Tamanho dos vírus • O tamanho viral é determinado com o auxílio da microscopia eletrônica. • Vírus diferentes variam consideravelmente em tamanho. • Apesar de a maioria deles ser um pouco menor que as bactérias, alguns dos maiores vírus (como o vírus da vaccínia) são praticamente do mesmo tamanho de algumas bactérias pequenas (como micoplasmas, riquétsias e clamídias). • O comprimento dos vírus varia de cerca de 20 a 1.000 nm. 59 vírus Vaccinia 60 Estrutura viral • Um vírion é uma partícula viral completa e infecciosa composta por um ácido nucleico envolto por uma cobertura de proteína, • Que o protege do ambiente e serve como um veículo de transmissão de uma célula hospedeira para outra. • Os vírus são classificados de acordo com as diferenças na estrutura desses envoltórios. • Ao contrário das células procarióticas e eucarióticas, nas quais o DNA é sempre o material genético principal (o RNA possui um papel auxiliar); • Os vírus podem possuir tanto DNA como RNA, mas nunca ambos. • O ácido nucleico dos vírus pode ser de fita simples ou dupla. Assim, existem vírus com DNA de fita dupla, DNA de fita simples, RNA de fita dupla e RNA de fita simples. 61 • Dependendo do vírus, o ácido nucleico pode ser linear ou circular. • Em alguns vírus (como o vírus da gripe), o ácido nucleico é segmentado. • A porcentagem de ácido nucleico viral em relação à porcentagem de proteína é de cerca de 1% no caso do vírus influenza e de cerca de 50% para certos bacteriófagos. • A quantidade total de ácido nucleico varia de poucos milhares de nucleotídeos (ou pares de nucleotídeos) até 250.000 nucleotídeos. • O cromossomo de E. coli possui, aproximadamente, 4 milhões de pares de bases. (comparando bactéria com vírus) 62 Capsídeo e envelope • O ácido nucleico dos vírus é protegido por um envoltório proteico chamado de capsídeo. • A estrutura do capsídeo é determinada basicamente pelo genoma viral e constitui a maior parte da massa viral, especialmente em partículas pequenas. • Cada capsídeo é composto por subunidades proteicas chamadas de capsômeros. • Em alguns vírus, as proteínas que compõem os capsômeros são de um único tipo; em outros, vários tipos de proteínas podem estar presentes. 63 • Os capsômeros em geral são visíveis nas microfotografias eletrônicas. • A organização dos capsômeros é característica para cada tipo de vírus. • Em alguns vírus, o capsídeo é coberto por um envelope, que normalmente consiste em uma combinação de lipídeos, proteínas e carboidratos. • Alguns vírus animais são liberados da célula hospedeira por um processo de extrusão, no qual a partícula é envolvida por uma camada de membrana plasmática celular que passa a constituir o envelope viral. • Em muitos casos, o envelope contém proteínas codificadas pelo genoma viral juntamente com materiais derivados de componentes normais da célula hospedeira. 64 • Dependendo do vírus, os envelopes podem ou não apresentar espículas, • constituídas por complexos carboidrato-proteína que se projetam da superfície do envelope. • Alguns vírus se ligam à superfície da célula hospedeira através dessas espículas, que são tão características de muitos vírus que são usadas na sua identificação. • A capacidade de determinados vírus, como o vírus da gripe, de agregar eritrócitosestá associada à presença das espículas. • Esses vírus se ligam aos eritrócitos formando pontes entre eles. 65 • Os vírus cujos capsídeos não estão cobertos por um envelope são conhecidos como vírus não envelopados. • O capsídeo protege o ácido nucleico viral do ataque das nucleases presentes nos fluidos biológicos e promove a ligação da partícula às células suscetíveis. • Quando um hospedeiro é infectado por um vírus, o sistema imune é estimulado a produzir anticorpos (proteínas que reagem com as proteínas de superfície do vírus). • Essa interação entre os anticorpos do hospedeiro e as proteínas virais inativa o vírus e interrompe a infecção. • Muitos vírus podem escapar dos anticorpos, pois os genes que codificam as proteínas virais de superfície sofrem mutações. 66 • A progênie dos vírus mutantes possui proteínas de superfície alteradas, de forma que não são capazes de reagir com os anticorpos. • O vírus da gripe frequentemente sofre alterações em suas espículas, sendo por esta razão que se contrai a gripe mais de uma vez. • Apesar de termos produzido anticorpos contra um subtipo de vírus da gripe, este pode sofrer mutações e nos infectar novamente. 67 Morfologia geral • Os vírus podem ser classificados em vários tipos morfológicos diferentes, com base na arquitetura do capsídeo. • Vírus helicoidais • Os vírus helicoidais lembram bastões longos, que podem ser rígidos ou flexíveis. • O genoma viral está no interior de um capsídeo cilíndrico e oco com estrutura helicoidal. Os vírus que causam raiva e febre hemorrágica são helicoidais. 68 • Vírus poliédricos • Muitos vírus animais, vegetais e bacterianos são poliédricos. • O capsídeo da maioria dos vírus poliédricos tem a forma de um icosaedro, um poliedro regular com 20 faces triangulares e 12 vértices. • Os capsômeros de cada face formam um triângulo equilátero. 69 • Vírus envelopados • O capsídeo de alguns vírus é coberto por um envelope. • Os vírus envelopados são relativamente esféricos. • Os vírus helicoidais e os poliédricos envoltos por um envelope são denominados vírus helicoidais envelopados ou vírus poliédricos envelopados. • Um exemplo de vírus helicoidal envelopado é o vírus influenza. • O vírus do herpes (gênero Simplexvirus) é um exemplo de vírus poliédrico (icosaédrico) envelopado. 70 • Vírus complexos • Alguns vírus, particularmente os vírus bacterianos, possuem estruturas complicadas. • Um bacteriófago é um exemplo de um vírus complexo. • Alguns bacteriófagos possuem capsídeos com estruturas adicionais aderidas • o capsídeo (cabeça) é poliédrico e a bainha é helicoidal. • A cabeça contém o genoma viral. • Os poxvírus são vírus complexos que não possuem capsídeos claramente definidos, mas apresentam várias coberturas ao redor do genoma viral. 71 • Reprodução: 72 73 • FIM... 74
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