Microbiologia: Vírus e Fungos

Prévia do material em texto

Microbiologia: Vírus e Fungos
Vírus
· Parasitas intracelulares obrigatórios 
· Contêm DNA e/ou RNA. (Citomegalovírus)
· 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 células.
· Um vírion é uma partícula viral infecciosa completa, totalmente desenvolvida, composta por um ácido nucleico e envolta por um revestimento proteico.
Classificação quanto a morfologia
· Vírus helicoidais: assemelham-se a longos bastonetes que podem ser rígidos ou flexíveis. O ácido nucleico viral é encontrado no interior de um capsídeo oco e cilíndrico que possui uma estrutura helicoidal. 
· Vírus poliédricos: Tem muitas faces. O capsídeo da maioria tem a forma de um icosaedro. Os capsômeros de cada face formam um triângulo equilátero. 
· Vírus envelopados: o capsídeo é coberto por um envelope. São relativamente esféricos. 
· Vírus complexos: bacteriófagos possuem capsídeos com estruturas adicionais aderidas.
Estrutura
· Ácido nucleico: Pode ser RNA ou DNA; fita simples ou dupla, linear ou circular, segmentado ou não.
· Capsídeo e envelope: protege o DNA. É formado por subunidades chamadas capsômeros. Em alguns vírus, o capsídeo é envolto por um envelope, que geralmente consiste em uma combinação de lipídeos, proteínas e carboidratos. Os envelopes podem ou não apresentar espículas, constituídas por complexos carboidrato-proteína fundamentais na ligação de alguns vírus com a célula hospedeira. Os vírus que não possuem envelope, o capsídeo protege o ácido nucleico viral do ataque das nucleases e promove a ligação da partícula às células suscetíveis.
· Os vírus não realizam processos metabólicos, mas algumas partículas virais contêm enzimas (reprodução ou penetração).
Estágios de infecção viral
· Adsorção: após a colisão espontânea do fago com a bactérias, se ligam fracamente através de receptores e sítios de adesão.
· Penetração: injetam o material genético viral dentro da célula por endocitose (via receptor ou o vírus diretamente) ou perfurando a membrana plasmática com enzimas (lisozimas).
· Biossíntese: é necessário a produção de um RNAm que seja capaz de utilizar a maquinaria (ribossomos) da célula. Alguns vírus de DNA utilizam a RNA polimerase. Inicialmente, o fago utiliza os nucleotídeos e várias enzimas da célula hospedeira para sintetizar muitas cópias de seu DNA O RNAm para proteínas não estruturais é transcrito primeiro (produtos precoces do gene) são frequentemente proteínas de ligação ao DNA e enzimas. Genes virais tardios codificam proteínas estruturais.
· Montagem/maturação e liberação: componentes virais se organizam espontaneamente. Nos vírus envelopados, as glicoproteínas virais recémsintetizadas e processadas são transferidas para membrana celular pelo transporte vesicular para que formem os envelopes. A maioria dos vírus de RNA envelopados brota da membrana plasmática e o vírus é liberado da célula ao mesmo tempo sem morte da célula. Ou os envelopes são formados nas membranas do Golgi. O virion é transportado para a superfície da célula e liberado por exocitose, na lise celular, ou transmitido através de pontes célulacélula.
· Consequências celulares de uma infecção viral
· Pode ocorrer morte da célula – o vírus usa a maquinaria celular
· Pode ocorrer fusão de células – Células gigantes multinucleadas (HerpesV)
· Pode ocorrer transformação maligna, induzindo mudanças nos cromossomos. O que resulta em células anormais, fusiformes, que não interrompem o seu crescimento ao estabelecerem um contato com outras células, resultando no crescimento celular descontrolado.
· A replicação viral pode ocorrer sem resultar em alterações morfológicas importantes – Lisogenia. A infecção viral induz as células a produzirem interferons α e β, com a função de protegem as células vizinhas não infectadas da infecção viral inibindo a síntese de proteínas virais e da célula hospedeira; e destroindo as células hospedeiras infectadas pelo vírus por apoptose.
Infecções virais
· Infecção lítica: 
· O vírus prende-se à célula hospedeira e injeta o seu ácido nucleico para o interior da mesma, induzindo o hospedeiro à produção de numerosos vírus (progenia), estes são libertados através do rebentamento da célula, o que permite que o ciclo comece outra vez; 
· Há lise celular;
· As funções da célula são interrompidas na presença de vírus;
· Os sintomas aparecem de imediato e são agudos. 
· Infecção lisogênica: 
· O ácido nucleico do genoma viral torna-se parte do genoma da célula hospedeira, e reproduz-se como o material genético (chamado de prófago ou provírus), à medida que a célula realiza o seu ciclo celular. Não causam lise e morte celular quando se multiplicam na célula hospedeira; O fago permanece latente (inativo); em algum momento, pode entrar no ciclo lítico
Mecanismo de Defesa
· Imunidade Inata
· Inibição da infecção por interferons do tipo I: as células infectadas com vírus produzem IFN I que ativam as células vizinhas num estado antiviral induzindo a produção de enzimas que bloqueiam a replicação viral (inibição da síntese da proteína viral, degradação do RNA viral e inibição da expressão do gene viral e de sua montagem).
· Destruição das células infectadas mediada pelas células NK: A expressão do de MHC de classe I é muitas vezes desligada nas células infectadas por vírus como um mecanismo de fuga dos CTLs. Isso permite que as células NK destruam as células infectadas porque ausência da molécula de classe I libera as células NK de um estado normal de inibição. 
· Imunidade Adaptativa
· Mediada pelos anticorpos - bloqueiam a ligação do vírus. Na fase extracelular os anticorpos podem ligar-se aos vírus e, por meio do mecanismo de neutralização, impedir que eles penetrem uma célula não infectada. IgA – TGI e Trato Respiratório – MUCOSAS
· Mediada por CTLs - eliminam a infecção matando as células infectadas por meio do MHC do tipo I. A ativação de linfócitos T CD8+ é fundamental. No entanto, sua ativação dependeria que uma APC como a célula dendrítica fosse infectada por um vírus para que a mesma expressasse antígenos virais via MHC de classe I. Isso nem sempre é possível, já que nem todos os vírus apresentam tropismo para células dendríticas. Deste modo, uma via de apresentação cruzada é necessária. Antígenos processados em endossomos são apresentados prioritariamente pela via de MHC de classe II, o que ativa linfócitos T CD4+. Mas a apresentação cruzada permite que esses antígenos extravasem ativamente desse endossomo e sejam apresentados via MHC de classe I, o que permite a ativação de linfócitos T CD8+. Essa propriedade de apresentação cruzada é exclusiva de células dendríticas.
Evasão da resposta imune
· Variação antigênica, deixando de ser alvos da resposta imune (sofrem mutações nos genes que codificam proteínas de superfície)
· Alguns vírus inibem a apresentação de MHCI (produzem proteínas que bloqueiam etapas do processamento de MHCI)
· Alguns vírus produzem proteínas que inibem a ativação de NK
· Os vírus podem penetrar e se multiplicar no interior das células do hospedeiro, onde os componentes do sistema imune não podem alcançá-los
· Podem produzir moléculas que inibem a resposta imunológica. Ex.: Epstein-Barr produz IL-10, que suprime a resposta imune
· Algumas CTLs são insuficientes, o que permite a persistência viral (Infecção crônica)
· Os vírus podem infectar e destruir/inativar as células imunocompetentes. Ex.: HIV, que infecta e elimina as células TCD4+
Fungos
Estrutura
· Células eucarióticas. 
· Leveduras: são fungos unicelulares, não filamentosos, tipicamente esféricos ou ovais. As leveduras são capazes de crescimento anaeróbico facultativo. As leveduras de brotamento, dividem-se formando células desiguais. No brotamento, a célula parental forma uma protuberância(broto) na sua superfície externa. À medida que o broto se alonga, 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. Algumas leveduras produzem brotos que não se separam uns dos outros; esses brotos formam uma pequena cadeia de células denominada pseudo-hifa. As leveduras de fissão, dividem-se produzindo duas novas células iguais.
· Hifas – (micélios): O talo (corpo) de um fungo filamentoso são filamentos longos de células conectadas, denominados hifas, que podem crescer até imensas proporções. Na maioria dos fungos filamentosos, as hifas contêm septos; em algumas poucas classes de fungos, as hifas não contêm septos e se apresentam como células longas e contínuas com muitos núcleos (hifas cenocíticas). As hifas crescem por alongamento das extremidades, formando uma massa filamentosa chamada de micélio, que é visível a olho nu. 
· Dimórficos: mais notadamente as espécies patogênicas, podem crescer tanto na forma de fungos filamentosos quanto na forma de levedura. O dimorfismo nos fungos patogênicos é dependente de temperatura: a 37°C, o fungo apresenta forma de levedura; a 25°C, de fungo filamentos. Contudo, o aparecimento de dimorfismo pode depender da concentração de CO2. 
Ciclo de vida
· Fungos filamentosos podem reproduzir-se assexuadamente pela fragmentação de suas hifas. Além disso, tanto a reprodução sexuada quanto a assexuada em fungos ocorrem pela formação de esporos. 
· Os esporos são formados a partir das hifas aéreas 
· Os esporos assexuados são formados pelas hifas de um organismo. São produzidos pelos fungos por mitose e posterior divisão celular.
· Os esporos sexuados resultam da fusão de núcleos de duas linhagens opostas de cruzamento de uma mesma espécie de fungo com três etapas:
· Plasmogamia: Um núcleo haploide de uma célula doadora (+) penetra no citoplasma de uma célula receptora (-); Cariogamia: Os núcleos (+) e (-) fundem-se formando um núcleo zigótico diploide; Meiose: O núcleo diploide origina um núcleo haploide, esporos sexuados.
Micoses
· Superficial: localizados ao longo dos fios de cabelo e nas células epidérmicas superficiais.
· Cutânea: infectam apenas a epiderme, o cabelo e as unhas. Os dermatófitos secretam queratinase, enzima que degrada a queratina. A infecção é transmissível entre seres humanos, ou de um animal para um ser humano, por contato direto ou contato com fios e células epidérmicas infectadas. Podem provocar uma resposta do hospedeiro e se tornar sintomáticas
· Subcutânea: são infecções fúngicas localizadas abaixo da pele (Córnea, músculo e tecido conjuntivo). A infecção ocorre por implantação direta dos esporos ou de fragmentos de micélio em uma perfuração na pele. O sistema imunológico do hospedeiro reconhece os fungos, resultando em destruição tecidual variável. 
· Endêmica: são infecções fúngicas profundas no interior do corpo. Não se restringem a nenhuma região particular, mas podem afetar vários tecidos e órgãos. Os esporos são transmissíveis por inalação; essas infecções, em geral, iniciam-se nos pulmões e, em seguida, disseminam-se a outros tecidos do corpo.
· Oportunista: podem ser transmitidos de uma pessoa infectada para uma não infectada, mas geralmente não infectam indivíduos imunocompetentes.
Mecanismo patogênico
· Patógenos primários – São capazes de colonizar o hospedeiro imunocompetente e iniciar uma infecção.
· Patógenos Oportunistas – Somente causam infecção quando há quebra nas barreiras protetoras da pele e membranas mucosas. Falhas no sistema imune do hospedeiro permitem essa colonização.
· Toxinas Fúngicas – Cogumelos Amanita, hepatotoxinas muito potentes. Aflatoxinas, derivada pelo fungo que coloniza grãos, danos hepáticos. São metabólitos fúngicos secundários que causam doenças, conhecidas coletivamente como micotoxicoses, após ingestão, inalação, ou contato direto com a toxina. 
Mecanismo de defesa
· Imunidade inata:
· Neutrófilos: liberam substâncias fungicidas (EROs e enzimas lisossomais) e fagocitam os fungos para a morte intracelular.
· Macrófagos
· Células Dendríticas
· Reconhecem os fungos pelos receptores TLRs e receptores do tipo lectina chamados dectinas.
· Imunidade adaptativa:
· Imunidade Celular: fungos extracelulare induzem fortes reações TH17, impulsionadas em parte pela ativação de células dendríticas, pela ligação de glucanas fúngicas à dectina-1. As células dendríticas ativadas através deste receptor de lectina produzem citocinas indutoras de TH17, como IL-6 e IL-23. As células TH17 estimulam a inflamação e os neutrófilos e monócitos recrutados destroem os fungos. As respostas TH1 são protetoras em infecções fúngicas intracelulares, mas podem provocar a inflamação granulomatosa, que é um importante causa de lesão tecidual no hospedeiro nessas infecções.
· Fungos também induzem respostas específicas de anticorpos que podem ser protetoras.
· Histoplasma capsulatum, um parasita intracelular facultativo que vive em macrófagos, é eliminado pelos mesmos mecanismos celulares que são eficazes contra bactérias intracelulares.
Mecanismo de Evasão dos fungos
· Podem produzir componentes celulares que diminuem ou inibem a fagocitose. 
· Podem suprimir a produção de citocinas. Ex.: Cryptococcus neoformans inibem a produção de citocinas, tais como o TNF e a IL-12 por macrófagos e estimulam a produção de IL-10, inibindo assim a ativação dos macrófagos.
· penetração e multiplicação em células; variação de antígenos de superfície; revestimento de PAMP; modulação de sinais inflamatórios; liberação de iscas GPA que agem concorrendo no reconhecimento com o microrganismo; internalização de células não-fagocíticas; modulação de TLR; persistência nos macrófagos; evasão do Sistema Complemento; evasão da resposta inata humoral, através da produção de moléculas de superfície anti-complemento, inibido a formação da C3 convertase; modulação da apoptose.
Imunodeficiência
· É a ausência de uma resposta imune satisfatória
· Primária:
· São congênitas, defeitos genéticos que resultam no aumento á susceptibilidade a infecção. Pode se manifestar frequentemente na infância. 
· As anormalidades mais comuns da imunidade inata afetam a via do complemento ou a dos fagócitos 
· As anormalidades do desenvolvimento dos linfócitos podem ser provocadas por mutações genéticas que codificam enzimas, adaptadores ou fatores de transcrição.
· Anormalidades no desenvolvimento e na função dos linfócitos B resultam na produção de anticorpos deficiente.
· Anormalidades na maturação e na função dos linfócitos T levam à imunidade mediada por células deficiente e também podem resultar na redução da produção de anticorpos dependentes de células T.
· Os defeitos de sinalização de TLR e na sinalização de interferon tipo I podem contribuir para infecções piogênicas recorrentes, bem como para infecções virais graves; defeitos na via de IL-12 e do IFN-γ aumentam a susceptibilidade a patógenos intracelulares, particularmente infecções por microbactérias. 
· As imunodeficiências que afetam tanto a imunidade humoral como a celular são chamadas de imunodeficiências combinadas graves (SCID). É o resultado de problemas no desenvolvimento dos linfócitos T com ou sem defeitos na maturação de células B. Quando não há bloqueio no desenvolvimento das células B, o defeito de imunidade humoral deve-se à ausência de células T auxiliares.
· Deficiência na adesão de Leucócitos
· Defeitos nas células NK e fagócitos
· Defeitos nas vias de citocinas
· Deficiências Seletivas do Isotipo do anticorpo, como IgA.
· Secundária:
· Adquirida durante a vida. Podem desenvolver a partir de fármacos (eliminam linfócitos ou os inativam funcionalmente), desnutrição (maturação e a função das células do sistema imune), neoplasias (comprometimento da resposta imune celular e humoral contra vários organismos; os tumores podem produzir substâncias que interferem no desenvolvimento ou na função dos linfócitos)e infecções (HIV).
· O HIV infecta vários tipos de células do sistema imunológico, incluindo células T CD4+ auxiliares, macrófagos e células dendríticas. Tem uma diminuição de IL-2, IFN-gama e TNF-alfa. Por essa razão, em pacientes com Aids, as principais infecções oportunistas estão relacionadas a agentes intracelulares (os linfócitos B e os plasmócitos) estão funcionando. O vírus usa a molécula de CD4 como receptor e o receptor de quimiocina CCR5, como correceptor para entrar na célula. A replicação viral resulta em uma progressiva destruição direta e indireta das células T CD4 e no desenvolvimento da Aids.