Aula 2 Virologia

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VIROLOGIA: 
CARACTERÍSTICAS GERAIS
Professora Dsc. Natalia Ribeiro Bernardes
Virologia
Vírus
Quem são?
Onde vivem?
Como sobrevivem?
Virologia
 Vírus (latim) = veneno
 Hipóteses da origem do vírus:
 Vírus seria proveniente de uma molécula de RNA.
 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.
 Ampla distribuição: Existem vírus que infectam
invertebrados, vertebrados, plantas, protistas, fungos
e bactérias.
Virologia
 Vírus, ser vivo ou não?
 Os que defendem que o vírus não é um ser vivo: partem
do princípio de que ele é acelular e não tem vida livre, pois
sua replicação só é possível dentro de uma célula viva. Além
disso, alguns desses agentes possuem a capacidade de se
cristalizar quando submetido a situações adversas e não
possuem metabolismo próprio.
 Os que o classificam como ser vivo: se apoiam em duas
características. A primeira se refere à sua capacidade de
replicação e mutação que os diferem de outros agentes, tais
como as toxinas bacterianas; e a segunda, à presença de
uma estrutura protetora de seu material genético, ausente nos
plasmídeos (molécula de DNA circular).
Virologia
 Apesar de terem a capacidade de se replicar: os
vírus não possuem um aparato enzimático suficiente
para a replicação, necessitando, assim, da
maquinária celular para completar o seu ciclo
replicativo, o que o torna um parasita intracelular
obrigatório.
 Embora possua uma estrutura simples: Tem a
capacidade de controle e redirecionamento do
metabolismo celular para o seu próprio benefício.
Virologia
 Replicação somente no interior de células vivas.
Usando sistemas de produção de energia e
biossíntese do hospedeiro para sintetizar cópias e
transferir seu genoma para outras células.
 O vírus invade uma célula e assume o comando,
fazendo com que ela trabalhe quase que
exclusivamente para produzir novos vírus.
 Não manifestam nenhuma atividade biológica fora
da célula hospedeira e se houver alguma célula
compatível a sua disposição. Sendo chamado de
Vírion quando estão fora das células.
Virologia
 Os vírus são acelulares e somente têm atividade
biológica quando exercem parasitismo intracelular
obrigatório, onde utilizam células hospedeiras para a
sua replicação.
 Especificidade: onde apresentam células-alvo,
devido à necessidade de ligações moleculares com
receptores de superfície das células hospedeiras.
 A interação vírus-hospedeiro é a chave de muitos
aspectos das doenças virais, tanto da transmissão quanto
da capacidade de o vírus de se sobrepor às defesas do
hospedeiro e na modificação das funções celulares.
Virologia
 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 (Vírus Influenza).
 Para que ocorra a invasão da célula hospedeira: a superfície
externa do vírus deve interagir quimicamente com receptores
específicos presentes na superfície celular (ligações fracas, como
ligações de hidrogênio). A combinação de muitos sítios de ligação
e receptores resulta em uma forte associação entre a célula
hospedeira e o vírus.
Virologia
 Interação química vírus e célula hospedeira
Virologia
 Apesar da baixa complexidade estrutural: pode causar grandes
danos à célula hospedeira, mesmo apresentando morfologicamente
apenas o material genético, um capsídeo e, em alguns vírus, um
envelope.
 Propriedades distinguem os vírus de outros microrganismos:
 São considerados os menores microrganismos existentes (10 a 300 nm)
 Genoma viral, que pode ser DNA ou RNA, com exceção do Mimivírus
 Natureza particulada, formando seus componentes separadamente
Virologia
 Morfologia
 Tamanho: 10-300 nm (10 a 15 vezes menores que as bactérias)
Virologia
 Estrutura Viral:
 Não existe um padrão único de estrutura viral.
 São constituídos por dois componentes essenciais: a parte
central, que recebe o nome de cerne, onde se encontra o
genoma, e que pode ser DNA ou RNA (salvo exceção);
associado a uma capa proteica denominada capsídeo,
formando ambos o nucleocapsídeo.
 Os vírus mais complexos podem conter várias moléculas
de ácido nucleico assim como diversas proteínas associadas,
envoltório proteico com formato definido, além de
complexo envelope externo com espículas.
Virologia
 Estrutura Viral: Capsídeo
 Capsídeo: é uma capa proteica que circunda o ácido nucleico, e é composto
de subunidades de proteína, os capsômeros, que são responsáveis pela
especificidade viral; proteção do material genético viral.
 Apresentam as seguintes simetrias: icosaédrica, helicoidal e complexa.
Virologia
 Estrutura Viral: Capsídeo
Estrutura Coronavírus
Virologia
 Estrutura Viral: Genoma
 Função do ácido nucleico: é albergar a informação genética (replicação viral)
 A estrutura do genoma: vírus de RNA ou DNA. Única fita (ss) ou duas fitas (ds).
 Fitas positivas de RNA são fitas que contêm o código que será traduzido
pelos ribossomos. Fitas positivas de DNA são fitas que contêm a mesma base
sequencial do RNA mensageiro. Fita negativa de RNA ou DNA é a fita com
base sequencial complementar à fita positiva.
Fita simples Fita dupla Fita simples Fita dupla Fita simples Fita dupla
Virologia
 Estrutura Viral: Envelope
 Alguns grupos de vírus apresentam também o envelope ou envólucros.
 É uma membrana rica em lipídios que envolve a partícula viral externamente.
 Deriva de estruturas celulares, como membrana plasmática e organelas.
 Esta estrutura é a principal responsável pela indução da resposta imune do
hospedeiro. Em vírus envelopados, os lipídeos se apresentam na forma de
fosfolipídeos, o que auxilia a entrada do vírus na célula hospedeira e
confere uma maior proteção do microrganismo
Virologia
 Estrutura Viral: Envelope
Virologia
 Estrutura Viral: Envelope
Virologia
 Estrutura Viral: Outros Componentes Virais
 O genoma dos vírus codifica dois tipos de produtos:
 As proteínas estruturais: são aquelas que fazem parte da estrutura física da
partícula viral (capsídeo, envelope). Alem destas, as glicoproteínas do envelope
desempenham papel importante nas interações entre os vírions e as células
(ligação, penetração, fusão, disseminação entre células) e são alvos importantes
para anticorpos neutralizantes produzidos pelo hospedeiro.
 As proteínas não-estruturais: são produzidas dentro da célula infectada e
desempenham diferentes funções na replicação viral. São principalmente
enzimas, envolvidas no processo de transcrição do genoma, replicação e
processamento de proteínas. desempenham papéis acessórios na regulação da
expressão gênica celular e viral, neutralização dos mecanismos de defesa, entre
outras.
Virologia
 Estrutura Viral: Outros Componentes Virais
 Os lipídios presentes no vírus envelopadas são derivadas das membranas
celulares. São, em sua maioria fosfolipídios (50 - 60%) e o restante é
colesterol. O envelope dos vírus contém lipídios derivados das membranas
celulares e proteínas codificadas pelo vírus, as vezes formando projeções
(espículas).
 Os Carboidratos estão presentes essencialmente na forma de oligossacarídeos
nas glicoproteínas, glicolipídios e mucopolissacarídeos. Encontrados
principalmente nos envelopes
Virologia
 Aplicação Biotecnológica dos Vírus 
 Vacinas: atenuadas (caxumba, rubéola, sarampo, febre amarela,
varicela, rotavírus, BCG e poliomielite (oral); Inativadas (poliomielite
(injetável), hepatite A, hepatite B, influenza e HPV
 Terapia Gênica: é possível somar ao DNA do vírus o gene que se quer
transferir a determinada célula. Deste modo, o vírus infectando a
célula, trará consigo uma ou mais cópias do gene desejado.
VIROLOGIA: 
FISIOLOGIA E REPLICAÇÃO
Professora Dsc. Natalia Ribeiro Bernardes
Virologia:Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lítico
 O ciclo lítico de multiplicação desses vírus (bacteriófago), assim como o de
todos os outros vírus (animal, planta e demais hospedeiros), ocorre em cinco
etapas:
 (1) Adsorção
 (2) Penetração
 (3) Biossíntese
 (4) Maturação ou Montagem
 (5) Liberação
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lítico - (1) Adsorção
 Após uma colisão ao acaso, um sítio de adsorção no vírus se liga ao sítio do
receptor complementar na parede da célula bacteriana. Essa ligação
consiste em uma interação química, na qual se formam ligações fracas entre
o sítio de adsorção e o receptor celular. Os bacteriófagos possuem fibras na
extremidade da cauda que servem como sítios de adsorção.
Fibras da Calda
Parede Celular (Bactéria)
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lítico - (2) Penetração
 Os bacteriófagos injetam seu DNA (ácido nucleico) dentro da bactéria. Para
isso, a cauda do bacteriófago libera uma enzima, a lisozima, que destrói uma
porção da parede celular bacteriana. A bainha da cauda do fago se contrai
e o DNA da cabeça do fago penetra na bactéria, passando através do lúmen
da cauda e da membrana plasmática.
O capsídeo permanece do lado de fora da célula bacteriana.
Portanto, a partícula do fago funciona como uma seringa
hipodérmica injetando o DNA dentro da célula bacteriana.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lítico - (3) Biossíntese
 Assim que o DNA do bacteriófago alcança o citoplasma da célula hospedeira,
ocorre a biossíntese do ácido nucleico e das proteínas virais. A síntese
proteica do hospedeiro é interrompida pela (1) degradação do seu DNA
induzida pelo vírus, (2) pela ação de proteínas virais que interferem com a
transcrição, (3) ou pela inibição da tradução.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lítico - (3) Biossíntese
 O fago utiliza várias enzimas e os nucleotídeos da célula hospedeira para
sintetizar cópias do seu DNA. Logo a seguir tem início a biossíntese das
proteínas virais. Todo o RNA transcrito na célula corresponde a RNAm
transcrito a partir do DNA do fago para a síntese de enzimas virais e das
proteínas do capsídeo viral.
Os ribossomos, as enzimas e aminoácidos da célula hospedeira são usados na tradução.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lítico - (3) Biossíntese
 Por um período de vários minutos após a infecção, fagos completos não são
encontrados na célula hospedeira. Somente componentes isolados – DNA e
proteína – podem ser detectados. Esse período da multiplicação viral, no qual
vírions completos e infectivos ainda não estão formados, é denominado
período de eclipse
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lítico - (4) Montagem
 Durante esse processo, vírions completos são formados a partir do DNA e
dos capsídeos sintetizados pela célula hospedeira. Os componentes se
organizam espontaneamente, formando a partícula viral e eliminando a
necessidade de muitos genes não estruturais e de outros produtos gênicos. As
cabeças e as caudas dos fagos são montadas separadamente a partir de
subunidades de proteínas: a cabeça recebe o DNA viral e se liga à cauda.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lítico - (5) Liberação
 O estágio final da multiplicação viral é a liberação dos vírions da célula
hospedeira. A lisozima, codificada por um gene viral, é sintetizada dentro da
célula. Essa enzima destrói a parede celular bacteriana, liberando os novos
bacteriófagos produzidos. Os fagos liberados infectam outras células
suscetíveis vizinhas, e o ciclo de multiplicação viral é repetido dentro dessas
células.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lítico - CICLO COMPLETO
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lisogênico
 Só irá acontecer com vírus que tenha DNA
 O vírus invade a bactéria ou a célula
hospedeira, onde o DNA viral incorpora-se
ao DNA da célula infectada. O DNA viral
torna-se parte do DNA da célula infectada.
 Uma vez infectada: a célula continua suas
operações normais (reprodução e ciclo
celular). Durante a divisão celular, o material
genético da célula, juntamente com o
material genético do vírus, sofrem
duplicação e divididos entre as células-filhas.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lisogênico
 A célula infectada começará a transmitir o
vírus sempre que passar por mitose e todas
as células estarão infectadas também.
 Um evento espontâneo raro ou mesmo a ação
da luz UV ou de determinadas substâncias
químicas pode levar à remoção do DNA do
fago e ao início do ciclo lítico.
 Sintomas causados por um vírus que se
reproduz assim em um organismo multicelular
podem demorar a aparecer. Doenças
causadas por vírus lisogênico tendem a ser
incuráveis. Ex: AIDS e Herpes.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação do Bacteriófago: Ciclo Lisogênico - CICLO COMPLETO
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação de Vírus em Animais
 Segue o padrão básico da multiplicação dos fagos, mas com diferenças
A replicação de todos os vírus animais compreende a seguinte sequência de eventos: (1) adsorção,
(2) penetração, (3) desnudamento, (4) biossíntese de ácido nucleico e proteínas, (5) maturação ou
montagem e (6) liberação.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação de Vírus em Animais: (2) Penetração
 Nas células eucarióticas, os vírus penetram pelo processo de:
 Endocitose (Pinocitose): Após a adsorção, a partícula viral pode penetrar
no citoplasma por meio de um processo denominado endocitose mediada por
receptores, pela formação de endossomos (vesículas).
(1) Provocam a lise do endossomo (2) Geram poros na membrana vesicular e injetam o
genoma viral diretamente no citosol.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação de Vírus em Animais: (2) Penetração
 Nas células eucarióticas, os vírus penetram pelo processo de:
 Fusão: Executado apenas por vírus envelopados, o nucleocapsídeo é liberado no
interior da célula mediante a fusão entre o envelope viral e a membrana celular.
A entrada por fusão pode ocorrer de duas formas:
(1) direta: pela fusão do envelope
viral com a membrana plasmática, a
partir do meio extracelular
(2) indireta: sofrendo uma endocitose
inicial com posterior fusão já no
interior da célula, como citado
anteriormente.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação de Vírus em Animais: (2) Penetração
 Nas células eucarióticas, os vírus penetram pelo processo de:
 Translocação: por meio da ação de uma proteína receptora, o vírion pode
atravessar a membrana por meio de translocação, do ambiente extracelular para o
citosol. Este mecanismo é raro e pouco entendido
Entrada por translocação
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação de Vírus em Animais: (3) Desnudamento
 Consiste na separação do ácido nucleico viral de seu envoltório proteico.
Uma vez que o vírion está dentro de uma vesícula endocítica, o capsídeo é
digerido quando a célula tenta digerir o conteúdo vesicular. O processo de
desnudamento por ação de enzimas lisossomais da célula hospedeira. Essas
enzimas degradam apenas o capsídeo viral.
Virologia: Fisiologia e Replicação
 Multiplicação de Vírus em Animais: (5) Liberação
 A saída do vírus da célula pode ocorrer por lise celular ou brotamento.
 Na lise celular (ciclo lítico), a quantidade de vírus produzida no interior da
célula é tão grande que a célula se rompe, liberando novas partículas virais
que vão entrar em outras células. Os vírus não envelopados saem por lise
celular, ao passo que os envelopados saem da célula por brotamento.
Saída Vírus Envelopado
Saída Vírus Não Envelopado
Virologia: Fisiologia e Replicação Multiplicação de Vírus em Animais: CICLO COMPLETO
VIROLOGIA: 
PATOGÊNESE E INTERAÇÃO CÉLULA HOSPEDEIRA 
Professora Dsc. Natalia Ribeiro Bernardes
Virologia: Patogênese
 “Pato” = doença ou sofrimento e “Gênese” = origem,
então Patogênese viral é o processo pelo qual os
vírus produzem doenças no seu hospedeiro.
 Um vírus é patogênico quando pode infectar e causar
doenças. Quando um organismo pluricelular está
infectado e produzindo vírus, dizemos que está com
virose (cheio de vírus).
 A patogenia das infecções virais é determinada pela
combinação entre os efeitos diretos e indiretos da
replicação viral e as respostas do hospedeiro à
infecção.
Virologia: Patogênese
 Cada indivíduo tem um perfil metabólico diferente, por isso
expressa suas viroses de modo diferente, que variam desde a
forma assintomática àquelas letais.
 Patogênese: Estará diretamente relacionada ao ciclo vital dos vírus
 Etapas da Patogênese:
Entrada do Vírus Disseminação Replicação Lesão Doença
EXCREÇÃO 
VIRAL
Secreções Respiratórias
Trato Geniturinário
Leite Materno
Sangue
Fezes
Pele
Virologia: Patogênese
 Condições necessárias para o desenvolvimento de uma virose
 Penetrar no hospedeiro pela via adequada.
 Realizar replicação primária em tecidos próximos à entrada.
 Escapar dos mecanismos naturais de defesa do organismo.
 Replicar eficientemente nesses tecidos.
 Disseminar-se para os tecidos e órgãos-alvo.
 Produzir ou não injúria tecidual.
Virologia: Patogênese
 Entrada do Vírus no Corpo
 Em geral, os vírus penetram nos organismos através de células nas
superfícies do corpo. Os sítios de entrada comumente incluem as mucosas
dos tratos respiratório, gastrointestinal e urogenital, a conjuntiva e a pele.
Em qualquer dos casos podem ou não ocorrer
lesões locais e a infecção pode ou não se
manter localizada.
Principais vias de entrada:
- Pele
- Vias Respiratórias
- Via Gastrointestinal
- Via Urogenital
- Conjuntiva
Virologia: Patogênese
 Mecanismos de Disseminação
 Após ultrapassar as barreiras físicas e biológicas do organismo, os vírus
podem se espalhar pelo corpo das seguintes formas:
 Disseminação local pela superfície do local de contágio
 Disseminação linfática
 Disseminação através do sangue
Virologia: Patogênese
 Processo de Replicação
 Estará diretamente ligado ao processo de infecção
 Infecção: Conflito entre mecanismos de defesa do hospedeiro
e a capacidade de agressão intrínseca do vírus: a
implantação, crescimento e multiplicação deste no
organismo do hospedeiro, causando algum tipo de prejuízo.
 Para que ocorra a infecção: É necessário que haja uma fonte
de vírus com virulência e em número suficiente para iniciar o
contágio do hospedeiro com maior ou menor resistência.
Virologia: Patogênese
 Mecanismos de Infecção: Virulência
 Conjunto de mecanismos de agressão do microrganismo,
intensidade da patogenicidade. Existem vírus mais virulentos
(o vírus da varíola), e vírus menos virulentos, (vírus do resfriado
comum).
 Fatores que afetam a virulência: quantidade de unidades
infectantes, rota de entrada no corpo e defesas não
específicas e específicas do hospedeiro.
 Um vírus de baixa virulência em adultos sadios pode se
comportar como virulento em crianças, idosos e indivíduos
imunossuprimidos por deficiências imunológicas natas
Virologia: Patogênese
 Mecanismos de Infecção: Virulência
 Fatores de Virulência: são estruturas, produtos ou estratégias que os
microrganismos utilizam para “driblar” o sistema de defesa do hospedeiro e
causar uma infecção.
 Genes cujos produtos afetam a capacidade replicativa do vírus;
 Produtos gênicos que atuem na disseminação no hospedeiro;
 Produtos virais que afetam a resposta imune;
 Produtos virais tóxicos para a célula e/ou hospedeiro.
Virologia: Patogênese
 Mecanismos de Infecção: Suscetibilidade do hospedeiro
 São condições para a ocorrência da doença
 Fatores que influenciam na suscetibilidade
 Raça, idade, sexo, estado fisiológico e Imunidade inata e adquirida
 Estado Nutricional e hormonal
Um vírus irá se comportar de maneira
diferente em adultos, crianças e idosos. Sendo
também influenciado pela idade e pela
capacidade do hospedeiro em responder ao
contato com ele
Virologia: Patogênese
 Processo de Replicação: PADRÕES DE INFECÇÃO
 Infecções agudas: Indica a produção rápida de vírus seguida da resolução e
eliminação rápida da infecção pelo hospedeiro.
 Infecções Persistentes: Não são eliminadas rapidamente e as partículas
virais ou produtos virais continuam sendo produzidos por longos períodos. As
partículas infecciosas podem ser produzidas continua ou intermitentemente
por meses ou anos.
Virologia: Patogênese
 Processo de Replicação: PERÍODO DAS INFECÇÃO
Período da Infecção Característica
Período de Incubação Corresponde ao período compreendido entre o início da infecção até o momento
em que os primeiros sintomas tornam-se aparentes. O período de incubação varia
entre 2 e 15 dias. O vírus não repousa durante o período de incubação, na verdade
entra em confrontação com o organismo.
Período Prodrômico Intervalo de tempo entre os primeiros sintomas da doença e o início dos sinais ou
sintomas (febre, mal estar, dor de cabeça), característicos da mesma nos quais pode
estabelecer-se o diagnóstico. Geralmente dura de 1 a 3 dias antes do período de
doença, quando já pode haver a transmissão do agente causal e com manifestações
mínimas do organismo.
Período da Doença: A manifestação de seus sinais e sintomas característicos. Sua duração depende da
evolução e características próprias, além dos efeitos da interação. A
transmissibilidade é máxima nos primeiros dias, geralmente 3 a 5 dias.
Período de Infecciosidade Indivíduo infectado permanece transmitindo o vírus. Corresponde ao período de
excreção do vírus
Período de Covalescença Completado o ciclo do agressor, havendo a sua eliminação, este período se
caracteriza pela reparação dos órgãos e tecidos que foram danificados. Agora não
há risco de transmissão da doença.
Virologia: Patogênese
 Danos Celulares ou Teciduais Causados por Vírus
 Lise celular
 Apoptose
 Bloqueio da síntese de proteínas celulares e do transporte pelas membranas
 Despolimerização do citoesqueleto
 Formação de sincícios (multinucleação)
 Interrupção do ciclo mitótico
 Transformação celular - proliferação celular
 Imunopatologias
Interações do Vírus com as Células
Virologia: Patogênese
 Transmissão
 A forma infectante do vírus podem ser transferidos de um hospedeiro para
outro, sendo que esse hospedeiro pode ser representado por uma única
espécie, ou como no caso das zoonoses, transferir-se de uma espécie à outra.
A transmissão natural dos vírus pode ocorrer: Forma horizontal ou vertical.
Virologia: Patogênese
 Transmissão Horizontal
 A transmissão horizontal ocorre de um indivíduo a outro da
mesma espécie ou não, sendo de diversas formas:
 Contato: pode ocorrer diretamente de um individuo a outro por
contato sexual, saliva, contato direto com pele infectada, ou
indiretamente, por meio de fômites (objetos) ou por meio de
aerossóis de secreções respiratórias ou saliva;
 Veículo: água ou alimentos contaminados;
 Vetores: os vírus podem ser transmitidos par as pessoas e outros
animais através de animais vertebrados ou invertebrado
Virologia: Patogênese
 Transmissão Vertical
 A transmissão vertical é definida como a transmissão que ocorre da mãe
para o embrião/feto, podendo ocorrer durante a gestação ou durante o
parto. A transmissão ocorre através da placenta, como no caso de rubéola;
perinatal, durante a passagem do canal do parto, como nos casos de
herpesvírus ou pelo leite materno, como o HIV.