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1 Fundamentos da Virologia 3 1.1 Definição de vírus 3 1.2 Nomenclatura e definições utilizadas em virologia 3 1.3 Estruturas virais e suas características 4 1.3.1 Capsídeo 4 1.3.2 Envelope 5 1.3.3 Ácido nucleico viral 5 1.4 Biossíntese viral 5 1.4.1 Etapas da biossíntese viral 6 1.4.1.1 Adsorção 6 1.4.1.2 Penetração 6 1.4.1.3 Estrategias de replicação 6 1.4.1.4 Classificação de Baltimore 6 1.4.1.5 Morfogênese 7 2 Classificação internacional dos vírus 8 3 Taxonomia dos vírus 9 3.1 Nomenclatura oficial 9 3.2 Nomenclatura informal 9 3.2.1 Ordem viral 9 3.2.2 Família e subfamília viral 9 3.2.3 Gênero viral 9 3.2.4 Espécie viral 10 4 Infecções subvirais 10 4.1 Vírus-satélites 10 4.2 Viroides 10 4.3 Vírus defectivos 10 4.4 Elementos genéticos móveis 10 4.5 Príons 11 5 Organização dos genomas virais 11 6 Conceito e propriedades elementares dos vírus 12 7 Elementos da organização viral 12 8 Princípio da economia genética e correção automática de erros 12 9 Princípio do arranjo por eixos de simetria rotacional 13 10 Simetria helicoidal 13 11 Transmissão dos víru na natureza 13 12 Estabelecimento da infecção 14 12.1 Inóculo viral 14 12.2 Local de entrada 14 12.3 Defesa local 14 13 Rotas de entrada dos vírus no organismo 15 13.1 Mucosas 15 13.1.1 Mucosa do sistema respiratório 15 13.1.2 Mucosa do TGI 15 13.2 Pele 15 14 Tropismo 15 15 Mecanismos de disseminação dos vírus pelo organismo 16 15.1 Liberação direcionada das partículas virais 16 15.2 Disseminação local pela superfície do epitélio 16 15.3 Disseminação pelos nervos periféricos 16 15.4 Disseminação linfática 17 15.5 Disseminação pelo sangue 17 15.6 Invasão de outros tecidos 17 15.6.1 Fígado, baço, medula e glândulas adenoides 18 15.6.2 Glomérulos renais, pâncreas, íleo e cólon 18 15.6.3 SNC, tecido conjuntivo, músculos esquelético e cardíaco 18 15.6.4 Tecidos placentário, embrionário e fetal 19 16 Danos teciduais induzidos por vírus 19 16.1 Efeitos da infecção por vírus citocidas 19 16.2 Imunopatologia 19 17 Determinantes genéticos de virulência viral 20 CAPÍTULO 3 1 Fundamentos da Virologia 1.1 Definição de vírus Os vírus são estruturas subcelulares com replicação intracelular sem metabolismo fora da célula hospedeira, a partícula viral completa é chamada de vírion e é composta por uma molécula de ácido nucleico e capa de proteína. A função dele é carrear o genoma viral para dentro da célula para ser replicado e amplificado. Assim sendo, um vírus é arranjo molecular constituído por proteínas e ácido nucleico, com envelope lipídico que leva a informação genética para dentro da célula que será infectada. Os vírus possuem algumas características, tais como, não podem ser cultivados em meio artificial pois são agentes intracelulares que requerem metabolismo celular ativo para amplificação de seu material genético e progênie, contêm somente um tipo de ácido nucleico como código genético, reprodução logarítmica, fora da célula não possui atividade. 1.2 Nomenclatura e definições utilizadas em virologia Unidade proteica Uma cadeia polipeptídica Subunidade estrutural Uma ou mais unidades proteicas, não idêntica, que se associam para formar estruturas maiores Denominadas Capsômeros Unidade de montagem Grupo de subunidades formada durante a montagem do vírus, no processo de síntese viral Capsômeros Protuberâncias vistas nas superfícies dos vírus não envelopadas, interagem entre si ordenadamente segundo eixo de simetria. Formam o capsídeo Capsídeo Capa de proteína que envolve o ácido nucleico Core ou cerne é formada pelo ácido nucleico viral mais as proteínas virais envolvidas na replicação e a ele associadas Matriz proteica Estrutura de proteínas não glicosiladas existente em alguns vírus, localizada entre o envelope e o capsídeo e função de sustentar o envelope viral e ancorar as proteínas de superfície Envelope camada bilipidica proveniente da célula hospedeira que envolve certas partículas virais Virion entidade virar completa e infecciosa 1.3 Estruturas virais e suas características 1.3.1 Capsídeo A simetria dos vírus é definida pela forma e composição das subunidades protéicas que compõem o capsídeo e as interações delas com o ácido nucleico, tudo isso deve interagir de maneira energeticamente favorável ao redor do genoma formando uma estrutura. Existem capsídeos de diferentes simetrias, a ocorrências de subunidades proteicas similares obriga a um arranjo simétrico entre elas que se ligam covalentemente para facilitar a liberação do ácido nucleico dentro da célula, mas ainda mantendo as proteínas unidas para rigidez e estabilidade. A simetria icosaédrica requer o mínimo de energia para montagem, a partir das subunidades é a maneira mais eficiente conhecida de uma proteína ocupar uma área externa menor com uma uma interna maior. Na simetria helicoidal as unidades proteicas são arranjadas de modo que as proteínas interagem de maneira equivalente entre elas e com o ácido nucleico. 1.3.2 Envelope É derivado de membranas celulares, sua aquisição é realizada por um processo de brotamento e requer direcionamento de proteínas virais para uma membrana celular, posteriormente ocorre a interação entre as proteínas virais intracitoplasmáticas com essas proteínas virais inseridas na membrana celular 1.3.3 Ácido nucleico viral Os genomas virais podem ser de fita dupla, simples, circular ou linear, e também podem apresentar genoma único ou segmentado em que a informação genética é dividida em segmentos do ácido nucleico. Os genomas de DNA podem ser de fita dupla (herpesvírus) ou de fita simples (parvovírus) e existem o de fita dupla com segmento parcial de fita simples (hepadnavírus). Os genomas de RNA de fita simples podem ser de polaridade positiva (RNAfs) que é quando apresentam sequência genômica que corresponde a uma RNAm (poliovírus) ou de polaridade negativa (RNAfs-) que é o complementar ao RNAm (paramixovírus) e a maioria dos de polaridade negativa só apresentam um único segmento, com exceção dos ortomixovírus que têm sete/oito segmentos de RNAfs. Os genomas de RNA também podem ser de fita dupla, segmentado, como o genoma dos reovírus e birnavirus. O conjunto de capsídeo e ácido nucleico é denominado de nucleocapsídeo. 1.4 Biossíntese viral A produção de vírions a partir de uma única partícula apenas pode ocorrer se essa partícula viral encontrar uma célula que possa fazer o processo de replicação, alguns viru podem infectar vários tipos celulares e outros são mais restritos. A permissividade ao viru depende de fatores celulares, como se a maquinaria da célula consegue não somente replicar o genoma, mas também ter como produto a sua montagem, já que não é porque ela consegue replicar que consiga montar. Após a liberação do genoma viral as primeiras proteínas produzidas são aquelas que asseguram a replicação do genoma, as proteínas que integram a nova partícula viral sintetizada são produzidas em uma fase mais tardia. 1.4.1 Etapas da biossíntese viral 1.4.1.1 Adsorção É a primeira etapa e nela ocorre a ligação específica de uma ou mais proteínas virais com proteínas na superfície celular, as estruturas formadas por proteínas celulares que são reconhecidas pelas espículas virais são denominadasreceptores. A ligação com a células hospedeira é irreversível. 1.4.1.2 Penetração Depende de energia e envolve a etapa de transferência do vírus para dentro da célula, na adsorção ocorre mudanças conformacionais nas proteínas virais e nos receptores que possibilitam a entrada no genoma e isso pode acontecer por diferentes mecanismos: A) Para alguns envelopados a adsorção expõe aminoácidos hidrofóbicos das glicoproteínas virais que facilitam a fusão entre o envelope viral e a membrana plasmática celular, liberando o genoma viral para o citoplasma celular B) Alguns são endocitados, eles podem ser envelopados ou não, em geral os que são é facilitado pela acidificação da vesícula endocítica ajudando na fusão com a membrana. Para os não envelopados, ocorre lise da vesícula endocítica para liberação do genoma viral C) Formação de um poro na membrana plasmática celular e translocação do genoma através do poro D) Passagem por penetração direta 1.4.1.3 Estrategias de replicação É necessário ultrapassar as barreiras impostas pela fisiologia celular, como a compartimentalização celular, assim, a maioria com genoma de DNA se replica no núcleo e o de RNA no citoplasma. Para poder reconhecer sítios de iniciação de tradução no meio do RNA os vírus fazem a formação de lipoproteínas que são clivadas gerando proteínas individuais. 1.4.1.4 Classificação de Baltimore Os vírus de DNA de fita dupla são agrupados na classe I, o DNA genômico é transportado para o núcleo e transcrito em RNAm por enzimas celulares que depois é traduzido em proteínas regulatórias da síntese de proteínas e do genoma do vírus e proteínas que conferem vantagens para a produção do RNAm viral. Os vírus de DNA de fita simples são agrupados em classe II, eles fazem uma fita complementar ao DNA genômico antes do início da replicação, uma vez que a DNA polimerase apenas reconhece DNA fd. Os vírus de RNA de fita dupla são agrupados na classe III e para que a replicação tenha início é necessária a síntese de RNAm, eles trazem a enzima RNA polimerase-RNA dependente. Classe I DNA fita dupla Classe II DNA fita simples Classe III RNA fita dupla Classe IV RNA fita simples + Classe V RNA fita simples - Classe VI RNA fita simples com intermediário DNA Classe VII DNA fita dupla com intermediário RNA Na Classe IV tem o RNA de fita simples positivo que revelam como RNAm, assim que é liberado no citoplasma é reconhecido pela maquinaria de tradução ocorrendo tradução de proteínas que serão processadas. Necessita de enzima de RNA polimerase-RNA dependente para replicação, do RNA genômico serve de molde para uma fita negativa complementar que será transcrita novamente em RNA genômico por meio da polimerase viral, muitas fitas genômicas são sintetizadas além de proteínas que serão utilizadas para a montagem da partícula. Os RNA de fita simples negativo correspondem a classe V, não podem ser traduzidos diretamente, seu genoma sozinho não é infeccioso, precisa estar associado a uma transcriptase viral que primeiro sintetiza uma fita complementar positiva (RNAm) para depois traduzir. Os classe VI possuem genoma diplóide e na replicação sintetizam DNA intermediário, é feita pela enzima transcriptase reversa que tem atividade de DNA polimerase-RNA dependente que transcreve o RNA viral em DNA para ser integrado no genoma da célula. 1.4.1.5 Morfogênese Fazem parte a automontagem, a maturação e a liberação do vírus das células infectadas, após a síntese de proteínas iniciais a transcrição do ácido nucleico e a síntese de proteínas estruturais, as proteínas virais começam a etapa de automontagem, que culmina na liberação. Os vírus não envelopados podem ser montados no citoplasma ou no núcleo, eles dependem da lise da célula para a sua liberação, os envelopados adquirem o envelope nas membranas celulares e o processo de aquisição é por brotamento. Nesses casos em membranas intracitoplasmáticas a liberação pode ser feita por exocitose de vacúolos contendo partículas já envelopadas, isso ocorre sem causar dano à membrana celular. 2 Classificação internacional dos vírus A classificação leva em conta a estrutura genômica e se baseia nas suas propriedades estruturais: Morfologia Tamanho e forma do virion, existência ou não de glicoproteínas, existências ou não de envelope e simetria estrutural do capsídeo Propriedades físico-químicas Massa molecular do vírus, coeficiente de sedimentação, estabilidade a variações de pH, calor,, íons divalentes, ácido nucleico, tipo de fita, número de sequências Proteínas Número, tamanho e atividade de proteínas estruturais e não estruturais, sequência de aminoácidos, tipo de glicosilação, fosforilação, miristilação e estrutura tridimensional da proteína Lipídios e carboidratos Composição e teor dos lipídios e açúcares existentes Replicação e carboidratos Composição e teor dos lipídios e açúcares existentes Replicação viral e organização gênica tipo de ácido nucleico, estratégia de replicação, número e posição das sequências e leitura aberta, características da transcrição e tradução.. Propriedades biológicas hospedeiro natural, modo de transmissão na natureza, vetores, distribuição geográfica, patogenicidade, patologias e histopatológicas Sensibilidades a agentes físicos e químicos calor e as radiações ionizantes 3 Taxonomia dos vírus 3.1 Nomenclatura oficial Itálico ou sublinhada e primeira letra em maiúsculo 3.2 Nomenclatura informal 3.2.1 Ordem viral Representam agrupamentos de famílias de vírus que compartilham características comuns, reconhecidas pelo sufixo virales 3.2.2 Família e subfamília viral Reconhece a família pelo sufixo viridae, é estável e é a marca principal de todo o sistema de taxonomia, também são reconhecidas como um fator de união de vírus com características filogenéticas comuns 3.2.3 Gênero viral Representam um agrupamento de espécies que compartilham características comuns e que são distintas de outros membros de outros gêneros, sufixo vírus 3.2.4 Espécie viral São as mais importantes, são definidos por mais de uma propriedade, com a vantagem da acomodação a variabilidade genética dos vírus sem depender de uma única característica. 4 Infecções subvirais Agentes infecciosos menores que os vírus 4.1 Vírus-satélites Contêm ácido nucleico ‘incompleto’ sendo necessário outro vírus para complementar seu ciclo replicativo como os adenovírus (AAV) 4.2 Viroides Costumam causar doenças em plantas, constituídos de RNA circular, com uma estrutura secundária que se parecia em algumas regiões com as outras. Não codificam proteínas , mas podem replicar seu genoma independentemente do vírus helper, fazem isso dentro do núcleo da célula com ajuda de proteínas celulares sem fazer síntese de DNA ou proteínas. A enzima que faz a replicação é a RNA polimerase II celular 4.3 Vírus defectivos Muitos vírus produzem partículas defectivas interferentes quando há alta multiplicidade de infecção, isto é, quando se inocula grande quantidade de vírus na célula hospedeira. As partículas defectivas contêm genomas incompletos ou defectivos, replicam-se somente seoutro vírus completo infectar a mesma célula, estabelecem infecções persistentes alterando o curso da infecção e interferindo na replicação completa da célula. 4.4 Elementos genéticos móveis Elementos que interagem no genoma da bactéria são denominados transposons 4.5 Príons São agentes subvirais inteiramente diferentes dos elementos descritos anteriormente, pois se compõe somente de proteínas, sem qualquer resquício de ácido nucleico e são muito resistentes à inativação por processos fisicos ou quimicos. São capazes de modificar outras proteínas celulares saudáveis em proteínas doentes, fazendo o cérebro infectado tornar-se esponjoso e cheio de vacúolos. CAPÍTULO 4 5 Organização dos genomas virais Quando comparamos aos genomas de outros seres os virais são os mais variados da natureza, possuem todas as variações estruturais possíveis, podendo ser de fita simples ou duplas, positiva, negativa ou ambas, linear ou circular, com segmentos ou não. Assim sendo, cada uma dá em um mecanismo próprio e divergente de replicação genômica, expressão gênica e montagem. As moléculas de DNA e RNA que compõem os diferentes genomas virais podem apresentar modificações terminais que seriam como sinais regulatórios para a expressão gênica e a replicação viral. Dentre os vírus de RNA de polaridade positiva, podem apresentar modificações nas extremidades das moléculas de RNA, os genomas de RNA positivo variam em número de bases e apresentam sequências de leitura abertas sintetizadas como precursores polipróticos. Os genes codificados por genomas de RNA negativo apresentam em suas extremidades sequências líder e rastreadora, estão nos não segmentados e nos segmentados e apresentam graus variados de complementaridade. Essa, entre as extremidades 5’ e 3’ determina sua aproximação e a circulação da molécula de RNA genômico, que pode ser tão forte quanto maior complementaridade. Para os não segmentados, as ORF principais estão distribuídas na extremidade 3’ para a 5’ na ordem: Proteína do nucleocapsídeo (N) → Fosfoproteína (F) → Proteína matriz (M) → Glicoproteína do envelope (G) → RNA polimerase-RNA dependente (RpRd). Nas sequências entre cada ORF estão localizadas importantes sinais reguladores de início e término de tradução. Para os vírus constituídos por genoma de RNA de fita simples segmentado cada proteína viral é codificada por um RNA genômico diferente. Assim como nos vírus com genomas constituídos por moléculas de RNA, as diferentes famílias de vírus com genomas constituídos por moléculas de DNA também apresentam organização genômica ariada. É comum a presença de sequências promotoras em cis que irão determinar a transcrição dos RNAm virais, alguns genomas apresentam sequências de introns intercalantes às regiões exônicas codificantes que são removidos por slicing. Há existência de origens de replicação nos genomas dos vírus de DNA é um requerimento básico para que sejam reconhecidos pelo complexo das DNA polimerases virais ou celulares e para que se inicie o processo de replicação. CAPÍTULO 5 6 Conceito e propriedades elementares dos vírus Os vírus não possuem autonomia metabólica para obter energia e se replicar, são formadas por genoma de RNA ou DNA revestido por proteínas e envelope glicoproteico. São inativados pelo calor, nos que são revestidos de glicoproteínas a inativação é rápida e ocorre por ação de detergentes e solventes lipídicos. 7 Elementos da organização viral O capsídeo viral é o veículo que reconhece a célula hospedeira, transfere o genoma viral e o protege de nucleases externas. 8 Princípio da economia genética e correção automática de erros Uma molécula proteica única não poderia incluir o ácido nucleico que a codifica, pois o capsídeo é sempre mais pesado que o ácido nucleico viral, a razão do código genético para as proteínas corresponde a três bases nucleotídicas para cada aminoácido. Para conter o genoma que a codifica, a proteína deverá formar agregados espontâneos e estáveis com outras semelhantes para produzir uma estrutura grande que contenha o ácido nucleico. Esses, servem como mecanismo automático de correção de erros, pois, se uma estrutura errata for sintetizada ela será excluída do agregado, pois não conseguirá interagir estavelmente. 9 Princípio do arranjo por eixos de simetria rotacional As proteínas não apresentam simetria interna, pois seus aminoácidos exibem só um tipo de atividade óptica, todos são alpha-L-aminoácidos, isso faz com que as proteínas idênticas não tenham simetria interna e só possam formar arranjos simétricos agrupando-se em torno de pontos ou eixos formando grupos rotacionais de simetria. Esses grupos são anéis de proteínas como Cn sendo n o número de proteínas no anel. 10 Simetria helicoidal Os anéis se enroscam em torno de uma molécula de RNA em fita simples formando uma hélice, o capsídeo incorpora o RNA e amplia o domínio de ligação aumentando a estabilidade o arranjo. CAPÍTULO 6 11 Transmissão dos víru na natureza Os vírus somente são mantidos na natureza se puderem ser transmitidos de um hospedeiro para outro, da mesma espécie ou não. Pode ocorrer horizontalmente de um indivíduo para outro ou verticalmente, da mão para o feto. A horizontal pode ocorrer por diversos meios: Contato pode ocorrer diretamente de um infectado para um hospedeiro suscetível por contato sexual, saliva ou pele. Veículo água ou alimentos contaminados Vetores os vírus podem ser transmitidos por meio de animais vertebrados ou invertebrados sendo possível classificar em vetores biológicos (se replica no vetor) ou mecânicos (apenas carreia o vírus) 12 Estabelecimento da infecção Para a infecção ser estabelecida é necessário 3 requisitos, o inóculo viral deve ser suficiente para iniciar a infecção, as células no sítio inicial da infecção devem ser acessíveis e permissivas e os mecanismos de defesa local devem ser ineficientes/ausentes 12.1 Inóculo viral Impõe uma barreira à infecção e representa um elo sensível na transmissão do vírus de um hospedeiro para outro, partículas virais livres sofrem pressão de um ambiente hostil e diluição que diminui a sua concentração. Os vírus transmitidos por água contaminada precisam manter-se estáveis contra choques osmóticos, alterações de pH e luz solar. Os vírus transmitidos por aerossóis deve permanecer hidratados e em altas concentrações para infectar o próximo hospedeiro, sendo mais eficientes em contato próximo. 12.2 Local de entrada O sucesso da infecção depende da acessibilidade física das células da porta de entrada, da suscetibilidade e da permissividade 12.3 Defesa local Para iniciar a infecção os vírus necessitar contra-atacar o sistema imune do hospedeiro através de mecanismos passivos, ativos ou pela combinação de ambos. O padrão de infecção resultante é determinado pela cinética de replicação do vírus diante das defesas, a interação entre a ação do vírus e a defesa é dinâmica. Os mecanismos de evasão ativa das defesas requerem síntese de produtos gênicos virais, mas os vírus podem evadir-se dasdefesas de um modo passivo por meio de concentrações elevadas de partículas no inóculo. A entrada deles é facilidade por cortes na pele e agulhas ou por meio de transplantes 13 Rotas de entrada dos vírus no organismo 13.1 Mucosas Esses tecidos são imunologicamente ativos por estarem em constante contato com o meio externo, a maioria das células é envolta por defesa imunológica com LB, LT citox e NKs, macrofagos e CD. 13.1.1 Mucosa do sistema respiratório É a rota mais comum de entrada, existem vários mecanismos de defesa que bloqueiam a infecção, mas muitos penetram no organismo pelo contato com perdigotos (aerossóis) provenientes de tosse, espirro ou saliva de pessoas infectadas. A barreira mecânica é muito importante, o tamanho da partícula é muito importante já que as maiores não chegam até os pulmões e as menores entram e são capturadas por macrofagos, contudo, muitas vezes elas se liberatam deles. 13.1.2 Mucosa do TGI É uma rota comum de entrada e disseminação de vírus, é um ambiente hostil devido a acidez do estômago e alcalinidade do intestino, dentre outros fatores, assim os vírus que infectam esse local são muito resistentes. 13.2 Pele Os virus só passam caso haja algum rompimento na barreira epitelial, como cortes, os vírus de insetos podem entrar por meio das picadas, pode haver entrada com agulhas 14 Tropismo Muitos vírus não são replicados em todos os tipos celulares do hospedeiro, ficando restritos a algumas células específicas de certos órgãos, tropismo é a capacidade de infectar alguns tecidos e outros não. è determinado pela existência de receptores celulares e de constituintes intracelulares essenciais para a síntese viral. 15 Mecanismos de disseminação dos vírus pelo organismo Os vírus podem permanecer localizados na superfície do corpo na qual penetram ou podem causar infecções disseminadas, para isso é necessário ultrapassar as barreiras do corpo. 15.1 Liberação direcionada das partículas virais Um mecanismo que possibilita o escape das defesas e facilita o espalhamento é a liberação direcionada pelas células polarizadas na superfície da mucosa apicalmente ou bilateralmente. Após a replicação, os vírus que são liberados por meio da face apical retornam ao ponto inicial da infecção, onde vão infectar células vizinhas ou ser eliminados; as liberadas por face basolateral são protegidas dos mecanismos, assim a liberação direcionada determina o padrão de infecção. Os vírus liberados na membrana apical estabelecem uma infecção localizada, o espalhamento ocorre no epitélio infectado, mas as partículas virais raramente invadem os vasos, contrariamente do que ocorre com os da face basolateral. 15.2 Disseminação local pela superfície do epitélio Após a penetração ocorre a replicação com invasão das células vizinhas pelos novos vírus formados, assim ele se dissemina e causam infecção localizada na pele e mucosas. Os que entram no corpo por TGI ou respiratório também podem ser disseminados rapidamente pela superfície epitelial com auxílio mucociliar. 15.3 Disseminação pelos nervos periféricos Muitos vírus se disseminam a partir do sítio primário de infecção elas terminações nervosas locais, em alguns a disseminação neural é característica da sua patogênese e em outros a invasão do SN é um desvio. Alguns atingem a via cerebral por via hematogênica, outros ganham acesso via nervo olfatório ou oftálmico, aparentemente os vírions entram nos neurônios por meio dos mesmos mecanismos e como a síntese de proteínas não ocorre nessas células as partículas são transportadas para o sítio de replicação. A disseminação pode ocorrer em um movimento centrípeto (fora pra dentro) ou centrífugo (dentro pra fora), os vírus que invadem o SN são chamados de neurotrópicos e são capazes de infectar grande variedade celular. A replicação costuma ocorrer em células não neurais com disseminação pelas fibras nervosas. 15.4 Disseminação linfática Os capilares são mais permeáveis, o que facilita a entrada dos vírus e como eles normalmente se juntam ao sistema venoso as partículas virais na linfa têm livre acesso à circulação. 15.5 Disseminação pelo sangue Os vírus que escapam das defesas locais podem chegar a circulação e produzir infecção disseminada, eles entram pelos capilares ou por picada de um vetor, lá eles ganham acesso a todos os tecidos. Os vírus associados a leucócitos não são eliminados tão rapidamente quanto os que estão livres, pois estão protegidos da neutralização pelos anticorpos podendo ser carregados. O termo viremia designa presença de partículas virais infecciosas no sangue, quando ativa é produzida pela replicação do vírus, ao passo que a passiva é resultado da introdução das partículas no sangue sem que ocorra replicação no sítio de entrada (agulha ou vetor). A liberação de partículas virais no sangue após a replicação se constitui em viremia primária, a concentração é baixa e só quando tem infecção disseminada e alta concentração é secundária. Em mulheres grávidas, a viremia pode resultar na transmissão da infecção para o feto, podendo ocorrer infecção direta da placenta e invasão do tecido fetal, ou interação de células na circulação fetal. A concentração de vírus no sangue é determinada pela velocidade de replicação nas células permissivas e pela velocidade com que as partículas são liberadas e retiradas do sangue, As partículas circulantes são removidas por células fagociticas do sistema reticuloendotelial. 15.6 Invasão de outros tecidos Após a disseminação dos vírus pelo sangue eles precisam invadir novas células e tecidos, existem 3 tipos principais de junções tecido-vaso que oferecem rotas de invasão tecidual 15.6.1 Fígado, baço, medula e glândulas adenoides Esses tecidos são caracterizados pela existência e sinusóides (avidades) recobertos por macrofagos que pertencem ao sistema reticuloendotelial e fazem filtração de sangue e remove partículas estranhas. Essas células constituem uma porta de entrada para os vírus em vários tecidos, os vírus costumam infectar o fígado pelo sangue, resultando na infecção das células de Kupffer. A interação dos vírus com as células hepáticas pode resultar em: ● Passagem de partículas virais para os sinusóides, sem serem fagocitadas ● Fagocitose e destruição das partículas virais ● Replicação viral nas células de Kupffer ● Transferência das partículas virais por transcitose para as células hepáticas em que serão replicadas e excretadas no ducto biliar ● Replicação nas células de Kupffer e nas células endoteliais, seguida da infecção dos hepatócitos e excreção no ducto biliar 15.6.2 Glomérulos renais, pâncreas, íleo e cólon Esses tecidos não possuem sinusóides e portanto os macrófagos não estão presentes. Para infectar tais tecidos os vírus deve aderir às células endoteliais em que o fluxo sanguíneo é lento e as paredes são menos espessas, como essas células não são muito fagociticas a adesão depende de receptores celulares. Para aumentar essa adesão é necessário que as partículas estejam presentes em concentrações elevadas e permaneçam em circulação por temposuficiente, uma vez que os vírus estejam aderidos à parede do vaso, podem invadir rapidamente os glomérulos renais, pâncreas, íleo e cólon porque a junção das células endoteliais que recobrem os capilares apresenta brechas que possibilita a travessia para os tecidos. 15.6.3 SNC, tecido conjuntivo, músculos esquelético e cardíaco No SNC, conjuntivo e os músculos as células do endotélio capilar não apresentam brechas e são envolta por densa membrana basal, no SNC essa membrana é a base para a barreira hematoencefálica. Em algumas partes do cérebro o epitélio capilar apresenta as brechas e a espaços que são muito vascularizados, onde os vírus invadem e cruzam o epitélio invadindo o líquor por transcitose ou replicação e liberação direta no fluido. Uma vez no líquor a infecção se espalha para as células ependimais que recobrem os ventrículos e os tecidos adjacentes ao cérebro, outros viru podem infectar diretamente ou ser transportados pelo epitélio capilar. 15.6.4 Tecidos placentário, embrionário e fetal A membrana basal é menos desenvolvida no embrião e no feto, podendo ocorrer infecções por invasão do tecido placentário e subsequente invasão do tecido embrionário ou fetal. Células infectadas podem entrar na circulação embrionária diariamente. 16 Danos teciduais induzidos por vírus 16.1 Efeitos da infecção por vírus citocidas A patogenia pode ser induzida pelo dano celular causado por um vírus altamente citocida, um mecanismos de dano é a apoptose após a infecção viral, mas proteínas virais que induzem ou bloqueiam a apoptose favorecem a evolução do ciclo infeccioso. A infecção pode resultar da interrupção de processos essenciais para o hospedeiro, como a síntese de proteínas e ácido nucleico para que a permeabilidade celular seja alterada, como também a difusão do conteúdo dos lisossomas no citoplasma levando à autólise da célula. Alguns efeitos são indiretos, como quando a infecção não causa a morte celular, mas interfere com a síntese de moléculas importantes para a sobrevivência da célula. 16.2 Imunopatologia É possível que a resposta imune seja a única causa dos sintomas da doença em algumas infecções, os danos causados pelo SI são chamados de imunopatologias, para os vírus não citopatológicos são a causa da doença. ● Lesões causadas por LT citox: recrutam células que liberam citocinas pró-inflamatórias ● Lesões causadas por LB: Formação de complexo vírus-anticorpo, que se acumulam em concentrações altas quando ocorre a replicação ● Imunossupressão induzida por vírus: Infecção de células do SI, desenvolvimento de tolerância após a infecção fetal, interrupção de liberação de citocinas e produção de virucidas ● Síndrome da resposta inflamatória sistêmica: Quando a infecção atinge um limiar a resposta imune pe mobilizada e amplificada numa resposta global que é bem tolerada e que bloqueia a infecção. ● Hiperativação do SI por superantígenos: Superantígenos são proteínas que atuam como potentes mitógenos de células T ● Mecanismos associados aos radicais livres: O2- e o NO são produzidos durante a resposta inflamatória ● Autoimunidade: alguns agentes virais dividam determinantes antigênicos comuns com os tecidos do hospedeiro, é a teoria da mímica molecular. A infecção levaria à produção de uma RI contra esses antígenos comuns, resultando na resposta autorreativa 17 Determinantes genéticos de virulência viral Os genes que afetam a virulência viral podem ser divididos em 4 categorias, eles codificam as proteínas que afetam a replicação viral, interferem com os mecanismos de defesa do hospedeiro, facilitam a disseminação dos vírus no hospedeiro e entre hospedeiros e são diretamente tóxicos para a célula ● Produtos gênicos que afetam a replicação viral: Um requerimento primário para a replicação de vírus de DNA é o acesso a grandes quantidades de DNA trifosfatados na célula o que se torna uma limitação para a replicação em neurônios. Contudo, o genoma de muitos vírus de DNA codifica proteínas que alteram a síntese celular de maneira que sejam produzidos substratos para síntese de novos vírus, outro mecanismo é a codificação de enzimas virais que funcionam no metabolismo de nucleotídeos e síntese de DNA. ● Sequências não codificantes que afetam a replicação viral As variantes atenuadas da vacina são exemplos de vírus com mutações em proteínas não codificantes, cada um dos três sorotipos virais presentes na vacina contém uma mutação na região 5’ não codificante do RNA viral, o que impede a replicação no SNC ● Produtos gênicos que modificam as defesas do hospedeiro Os estudos de virulência viral identificaram uma gama de proteínas virais que sabotam as defesas inata e adaptativa do hospedeiro, algumas são chamadas de virucidas ou barorreceptores. Mutações nesses genes podem afetar a virulência viral ● Genes que facilitam a disseminação viral Mutações em alguns genes virais podem afetar a disseminação dos vírus do sítio de inoculação em que ocorre a doença, algumas proteínas virais têm sido implicadas em neuro invasividade. ● Toxinas virais ALguns produtos gênicos podem causar dano celular diretamente, mas a virulência é reduzida caso ocorram alterações nesses genes. cansei de estudar
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