1 Introdução à Virologia

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INTRODUÇÃO À
 VIROLOGIA
Prof. Dr. Bruno Jaegger Laranjeira
Debate na comunidade científica
NÃO SÃO SERES VIVOS
Fora do hospedeiro não manifestam atividades vitais (metabolismo, reprodução, estruturas celulares).
SÃO SERES VIVOS
Organismos extremamente simples com capacidade de reprodução e evolução como qualquer outro ser vivo.
Vírus...
Vírus
Do latim, ‘veneno’;
Os vírus são agentes infecciosos acelulares que, fora das células hospedeiras, são inertes, sem metabolismo próprio, mas dentro delas, seu ácido nucléico torna-se ativo, podendo se reproduzir.
UM POUCO DE HISTÓRIA E EVOLUÇÃO BASEADO NA PRESENÇA DOS VÍRUS NA FACE DA TERRA
SÉCULO XIX A.C.
Cidadão do povo retratado com seqüela de poliomielite
Faraó Ramsés V com seqüelas de varíola na face 
Febre amarela→ descoberta da África pelos europeus:
Lenda do navio-fantasma “Holandês Voador”
Final do século XIX: certas doenças, como raiva e febre aftosa, causadas por partículas que se comportavam como bactérias (agentes filtráveis)
Beijerinck: sumo do mosaico do fumo (fluido vivo contagioso)
Loeffler & Frösch (1898): 
isolamento do fluido em animais 
com febre aftosa
Félix d´Herelle (1915): causadores da lise bacteriana após inoculação de fezes em meio sintético para investigar Shigella: bacteriófagos;
Agentes são partículas e não líquido;
Pai da virologia moderna.
Stanley (1935)→ cristalização e observação na microscopia eletrônica do vírus do mosaico do tabaco
Os vírus eram sólidos geométricos precipitáveis.
TRANSMISSÃO DAS VIROSES NA NATUREZA
Transmissão vertical:
Transmissão do vírus da mãe para o feto/embrião;
Transmissão horizontal:
Contato: direto ou indireto. Ex: saliva, espirro, objetos;
Veículo: água ou alimentos contaminados;
Vetores: animais invertebrados ou vertebrados:
Vetores biológicos (se replicam no vetor);
Vetores mecânicos (carreia o vírus)
TIPOS DE INFECÇÕES
Agudas: 
produção rápida de vírus seguida da resolução e eliminação rápida da infecção pelo hospedeiro;
Ex: Vírus influenza
Persistentes: não são eliminadas rapidamente e as partículas/produtos virais são produzidas por longos períodos:
Crônicas: o vírus é continuamente replicado e excretado. Ex: vírus da hepatite;
Infecções lenta: ocorre um longo período entre a infecção primária e o surgimento dos sintomas (geralmente fatais). Ex: vírus da raiva; 
Infecções Latentes: 
o vírus persiste numa fase não-infecciosa com períodos termitentes de reativação. 
Ex: Herpesvírus
PERÍODOS DA INFECÇÃO
Período de incubação: intervalo entre o início da infecção e o aparecimento dos sintomas característicos da doença
Período prodrômico: o indivíduo apresenta sintomas clínicos generalizados inespecíficos(febre, dor de cabeça, mal-estar, etc.) 
Período de infecciosidade: período o qual o indivíduo infectado permanece excretando e transmitindo o vírus.
EXISTEM VÍRUS EM TODAS AS ESPÉCIES !
Célula Animal
Célula Vegetal
Fungo
Protozoário
Vírus
Bactéria
BENEFÍCIOS DOS VÍRUS
DESENVOLVIMENTO DE VACINAS
TERAPIA GÊNICA
FERRAMENTAS PARA INVESTIGAR OS HOSPEDEIROS CELULARES
VETORES DE CLONAGEM DE GENES
VIROLOGIA
 DEFINIÇÃO DE TERMOS
Partícula viral completa e infecciosa= virion
Proteínas que revestem o genoma viral = capsídeo
Capsídeo + genoma = nucleocapsídeo
Envelope: Natureza glicolipídica, derivado da célula hospedeira e com proteínas associadas 
Vírus X Microrganismos Celulares
 Apenas um tipo de ácido nucléico;
 Não possui sistema enzimático próprio;
 Ausência de organelas.
 DNA e RNA;
 Reprodução assexuada e assexuada;
 Presença de organelas;
Propriedades dos vírus
Os genomas virais contém apenas um tipo de ácido nucleico (RNA ou DNA);
Possuem uma cobertura protéica envolvendo o ácido nucléico – proteção e entrada no hospedeiro;
Podem possuir envelope;
São parasitas intracelulares obrigatórios;
Seu único objetivo é perpetuar-se na natureza !
Características Gerais dos Vírus
 Tamanho - 10 a 250 nm 
 Ácido nucléico
 DNA ou RNA
 fita simples
 fita dupla
 
Capsídeo
Grupamento de proteínas virais (protômeros) com característica simétrica
 - icosaédrica
 - helicoidal 
Envelope - lipo proteico, glicoproteínas 
 
Características Gerais dos Vírus
 Tamanho - 10 a 250 nm 
Ácido nucléico
DNA ou RNA
fita simples
fita dupla
 
Capsídeo
Grupamento de proteínas virais (protômeros) com característica simétrica
- icosaédrica
- helicoidal 
Envelope - lipo proteico, glicoproteínas 
 
Replicação Viral
Vírus, na sua forma ativa, multiplicam-se rapidamente;
Uma única partícula viral produz uma vasta progênie viral;
Vírus de genoma DNA podem corrigir erros de replicação (“proof-reading”), vírus RNA não podem.
Replicação Viral
Geralmente,Vírus de genoma DNA apresentam replicação nuclear;
Vírus de genoma RNA apresentam replicação no citoplasma; 
A síntese proteica viral é sempre no citoplasma da célula infectada
Replicação Viral
Características Gerais dos Vírus
 Tamanho - 10 a 250 nm 
Ácido nucléico
DNA ou RNA
fita simples
fita dupla
 
Capsídeo
Grupamento de proteínas virais (protômeros) com característica simétrica
- icosaédrica
- helicoidal 
Envelope - lipo proteico, glicoproteínas 
 
Esquema da Estrutura dos Vírus
Ácido nucleico
Capsídeo
Matriz
Envelope
Espículas
Simetria Icosaédrica
Micrografia eletrônica do 
 Adenovírus 2
Esquema do Adenovírus 2
capsômero
Capsídeo cuja estrutura básica é um icosaedro – superfície constituída de 20 faces triangulares e 12 vértices
Simetria Helicoidal
Esquema de vírus com capsídeo de simetria helicoidal
Micrografia eletrônica do vírus do mosaico
 do tabaco 
Micrografia eletrônica do vírus deinfluenza 
Capsídeo com capsômeros arranjados em torno do ácido nucléico na forma de uma hélice
Simetria Complexa
Esquema do vírus da varíola
Micrografia eletrônica vírus da Varíola
Esquema de bacteriófago
Micrografia eletrônica 
Simetria Complexa
ENVELOPE
Obtidos pelo brotamento através da membrana celular ou nuclear;
Natureza glicolipídica;
Possibilidade de deixar a célula sem matá-la (brotamento);Contém pelo menos uma proteína codificada pelo vírus;
A perda do envelope resulta em perda da infectividade.
Envelope
Diagrama de um Vírus helicoidal envelopado
Microfotografia de um Influenzavirus A
Passos da Replicação Viral
• Adsorção à célula;
• Penetração na célula;
• Desnudação ou decapsidação do genoma;
• Síntese do ácido nucleico e das Proteínas;
• Maturação viral;
• Espalhamento para as outras células
CITOPLASMA
ADSORÇÃO
RECEPTORES DE SUPERFÍCIE CELULAR
PERMITEM A ENTRADA DO VÍRUS NA CÉLULA
Adsorção
• Os vírus possuem proteínas em sua superfície, seja do capsídeo, seja do envelope,que interagem com receptores específicos na célula hospedeira;
• Interação é PASSIVA;
• Especificidade da interação define e limita o tipo de célula hospedeira que pode ser infectada.
 Bloqueio por anticorpos a estes sítios de ligação específicos (imunoglobulinas neutralizantes) podem impedir a infectividade de um vírus.
Penetração
VÍRUS NÃO ENVELOPADOS
Vírus não envelopados entram na célula por penetração direta.
Penetração
VÍRUS ENVELOPADOS
Após a adsorção os vírus envelopados:
 Se fundem à membrana da célula hospedeira e ocorre a entrada do nucleocapsídeo viral no citoplasma da célula hospedeira
 A entrada pode ser por endocitose através da invaginação da membrana plasmática.
Penetração
Desnudação
 Envoltório protéico viral é removido por enzimas lisossomais;
- Liberação do ácido nucleico viral;
Replicação Viral
BACTERIÓFAGO
Ciclo lítico;
 liberação de novos vírus;
 lise da célula hospedeira
Ciclo lisogênico
 Integração do genoma viral ao genoma da célula
Ciclo lítico
Ciclo lisogênico
Replicação de vírus de animais
 Semelhante ao ciclo lítico de bacteriófagos
 Diferenças:
 Presença de envelope em alguns vírus
- Ausência de parede celular na célula hospedeira
Síntese
 Várias estratégias, dependendo do material genético e da localização do vírus.
Maturação
 A maioria dos vírus de DNA faz a montagem no núcleo, sendo então liberada no citoplasma;
 A maioria dos vírus de RNA se desenvolve no citoplasma;
 A quantidade de partículas produzidas é variável;
 Liberação com ou sem lise
Liberação de vírus envelopados por brotamento
- Membranas celulares (RER, Golgi e MP) contendo as glicoproteínas virais inseridas darão origem ao envelope
Brotamento
http://vsites.unb.br/ib/cel/microbiologia/index.html
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Prions
- proteinaceous infectious particles;
Agente infeccioso é uma proteína PrPsc;
 Ataca as PrPs normais;
- Acumulam-se nas células do SNC (crônica)
	- incubação longa (anos)
	- alta resistência a UV e calor
	- exemplos: scrapie (vaca louca) ou 	encefalopatia espongiforme bovina), Mal de 	Alzheimer (?)
 
Virusóides
Pequenos RNAs satélites circulares;
 Não se replicam de forma autônoma;
 Sua replicação depende de uma co-infecção de uma célula hospedeira com um vírus auxiliar;
 Ex: Delta vírus – hepatite D
	
Grato pela atenção!!!