Virologia

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Virologia
Os vírus são os menores organismos existentes, não possuem metabolismo próprio, sendo assim, são parasitas intracelulares obrigatórios. Além disso não possuem sistemas para produzir energia nem sintetizar proteínas.
São acelulares e não possuem organização celular, conseguem ficar em forma inativa, só possuem um tipo de genoma, esse pode ser tanto DNA como RNA. Sofrem mutação e tem capacidade de adaptação.
Classificaçao de Baltimore: dsDNA (adenovírus, herpesvirus e poxvirus) , ssDNA (parvovirus) , ssRNA (Picovirus e togavirus) dsRNA (reovirus, birnavirus), -ssRNA ( orthomixovirus e rhabdovirus) , ssRNA-RT (DNA intermediário, possuem transcriptase reversa : Retrovrius), dsDNA-RT (RNA intermediário: Hepadnavirus) .
O DNA viral uma vez dentro da célula hospedeira, a transcrição, replicação e o reparo do DNA viral ocorre diretamente a partir da RNA polimerase do próprio hospedeiro. O RNA viral necessita de enzimas próprias para a transcrição e replicação (transcriptase e replicase). Os RNA podem ser de fita simples – ssRNA (+) ou (-) – ou de fita dupla – dsRNA. Estas podem ser linear ou circular. O ssRNA (+): por ter a mesma polaridade de mRNA, ele pode ser traduzido diretamente no ribossomo da célula hospedeira ou pode ocorrer a síntese de moléculas de RNA (-) para molde de novas moléculas RNA (+). Os retrovírus como HIV que é ssRNA + possuem uma enzima, a transcriptase reversa, que transcreve este RNA em DNA dentro da célula hospedeira. Este DNA penetra no núcleo, se insere ao genoma hospedeiro. Então, será transcrito em mRNA pela polimerase do hospedeiro.
ssRNA (-): por ter polaridade contrária ao mRNA não pode ser traduzido diretamente no ribossomo da célula hospedeira. Estes vírus devem transcrever uma fita complementar (RNA+) a partir de uma polimerase viral e, então, o RNA+ pode ser utilizado como mRNA e traduzido no ribossomo da célula hospedeira e também servir de modelo para síntese de novas moléculas RNA-.
Estrutura viral
Cerne: parte central formada pelos genomas virais que podem ser de RNA (ac ribonucleico) ou DNA (ac desoxirribonucleico) mas não ambos, podendo ser fita simples ou dupla, linear ou circular de polaridade positiva e negativa.
Capsideo: capa proteica que protege o genoma. Protômero + protômero = capsômero. Capsômero + capsômero = capsídeo. Alguns vírus apresentam uma estrutura mais complexa com a presença de uma cauda ligada a cabeça. O capsídeo formase como uma capa vazia (procapsídeo) para ser preenchido pelo genoma.
Ao final da replicação, a progênie viral é constituída por partículas completas : vírion ou partícula viral- é o vírus na sua forma extracelular), as quais são infecciosas; e por outras incompletas que não são infecciosas. Em alguns gêneros, como o poliovírus e o adenovírus, os vírions consistem unicamente de nucleocapsídeo. Já em outros gêneros, como o mixovírus e o poxvírus, os vírus são constituídos por uma membrana lipoproteica externa, o envelope. Os vírus se reproduzem por replicação do genoma e montagem do vírion.
Envelope: bicamada lipídica com proteínas e gliocoproteínas inseridas. As glicoproteínas constituem o principal antígeno viral. São éter sensível – perdem a infectividade ao entrar em contato com o éter.
Espiculas: glicoproteínas virais ligadas a asparagina e que se estende do envelope para fora da superfície do virion. 
Funções das glicoproteínas:
- agem como VAP (proteínas de reconhecimento) ligando o vírus nas cels alvo (hemaglutinina-HÁ q se ligam nos eritrócitos) e agindo como antígenos que desencadeiam a imunidade protetora.
· Vírus sem envelope são resistentes e sobrevivem bem no mundo externo e a bile, possibilitando a infecção via alimentar.
· Vírus com envelope são mais suscetíveis a fatores ambientais ressecamento, acidez gástrica e bile.
Para infectar os humanos o vírus deve se transmitir através de condições ambientais potencialmente severas, devem atravessar a pele /outras barreiras protetoras do hospedeiro, devem ser adaptados ao maquinário bioquímico da célula para sua replicação e devem escapar da eliminação da resposta imune do hospedeiro.
Os vírus possuem propriedades físico-químicas e biológicas importantes na interação com a célula hospedeira. Entre elas, podemos destacar: massa molecular, pH, temperatura, estabilidade iônica, densidade, suscetibilidade a agentes físicos e químicos, composição proteica (de carboidratos e de lipídios), natureza e afinidade antigênica, tropismo, transmissão e patogenicidade.
Arranjos: 
- Icosaédrica: o capsídeo está organizado como um polígono de 20 faces triangulares, 12 vértices, 30 arestas e 3 eixos de simetria. O ácido nucleico se encontra no centro. Dessa forma, os vírus icosaédricos assemelham-se a cristais. Ex: adenovírus, picornavírus, rinovírus, dentre outros. 
Há aqueles com 2 capsideos : o externo protege o vírus e promove sua captação através do TGI e dentro das célulasalvo, enquanto o capsídeo interno contém enzimas para a síntese do RNA.
- Helicoidal: o ácido nucleico é circundado por um capsídeo cilíndrico como a estrutura de uma hélice. Esta forma pode ser de 2 tipos: helicoidal rígido, que se assemelha a bastonetes, e helicoidal frouxo, cujos núcleo capsídeo se dobram em forma de novelos, geralmente irregulares, assumindo um aspecto polimórfico. Ex: vírus da influenza, vírus do mosaico do tabaco, dentre outros.
- Complexa: ex: vírus bacteriófago T4 – capsídeo em forma de cabeça poligonal com estrutura formando uma cauda e fibras.
Transmissao 
Rotas de entrada: 
Injeção do ac nucleico (picornavirus)
Formação de poro na membrana plasmática
Endocitose
Fusão do envelope com a membrana celular
Ciclo viral
1. Absorção: é a ligação de uma molécula presente na superfície da partícula viral com os receptores específicos da membrana celular do hospedeiro. A presença ou ausência de receptores celulares determina o tropismo viral, ou seja, o tipo de célula em que são capazes de serem replicados. Para haver absorção, é necessária uma ponte entre as proteínas mediadas por íons livres de cálcio e magnésio, uma vez que as proteínas apresentam carga negativa. Outros fatores vão influenciar na adsorção dos vírus na membrana celular, tais como, temperatura, pH e envoltórios com glicoproteínas. 
· Vírus envelopados – estrutura de ligação sob forma de espiculas (paramyxovírus)
· Vírus não envelopados- ligação célula-vírus relacionada a um ou grupo de polipeptídeos estruturais (papilomavirus)
2. Penetração: é a entrada do vírus na célula. Esta pode ser feita de três maneiras: Fusão e viropexia ou ate por injeção do acido nucleico. A fusão (ex. HIV) é quando a membrana celular e o envelope do vírus se fundem, permitindo a entrada deste no citosol da célula. A viropexia (ex. gripe) é uma invaginação da membrana celular mediada por receptores e por proteínas, denominadas clatrinas, que revestem a membrana internamente. Nesses 2 mecanismos existe uma dependência em relação à temperatura, que fica em torno de 37°C. A injeção apenas do ácido nucleico (bacteriófago). 
3. Desnudamento: neste processo, o capsídeo é digerido pela ação de enzimas lisossomais da célula infectada, expondo o genoma viral. Além disso, se observa a fase de eclipse, onde não há o aumento do número de partículas infecciosas na célula hospedeira. 
- De uma maneira geral, os vírus que possuem o DNA como ácido nucleico, faz síntese no núcleo; com exceção do poxvírus, uma vez que precisa da enzima polimerase, encontrada no núcleo da célula. 
-O vírus que possui como genoma o RNA, faz a síntese viral no citoplasma; com exceção do vírus da influenza, pois já possui a enzima polimerase. 
4. Transcrição e tradução (síntese): a síntese viral corresponde à formação de proteínas estruturais e não estruturais a partir dos processos de transcrição e tradução. Em todas classes, o mRNA sintetizado vai se ligar aos ribossomos da célula infectada, codificando a síntese de proteínas virais. As primeiras proteínas sintetizadas são as proteínas necessárias para a replicação do genoma viral. As tardias são as proteínas estruturais.5. Maturação e montagem: nessa fase, as proteínas vão se agregando ao genoma, formando o nucleocapsídeo. Alguns vírus, como o rotavírus, possuem mais de um capsídeo. A maturação consiste na formação das partículas virais completas (vírions) que, em alguns casos, requerem a obtenção do envelope. Este processo depende de enzimas tanto do vírus quanto da célula hospedeira, podendo ocorrer no citoplasma ou no núcleo da célula. De uma forma geral, os vírus que possuem genoma constituído de DNA condensam as suas partes no núcleo, enquanto os de RNA, no citoplasma. 
6. 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. Geralmente os vírus não envelopados realizam esse ciclo, ao passo que os envelopados saem da célula por brotamento. Neste caso, os nucleocapsídeos migram para a face interna da membrana celular e saem por brotamento, levando parte da membrana. Além disso, pode ocorrer a liberação latente (o vírus permanece latente, não replica e o ácido nucleico viral pode existir no citoplasma da célula hospedeira e/ou ser incorporado no genoma).
* Bacteriófagos, também chamados de fagos, são vírus que apresentam a capacidade de infectar bactérias, as quais são utilizadas para o processo de replicação viral
Patogenese da infecçao viral
A doença viral ocorre em consequência da infecção viral em um hospedeiro, o qual pode apresentar ou não sintomas clínicos. Em muitos casos, a infecção viral não é capaz de causar alterações clínicas visíveis no indivíduo, infecção inaparente ou subclínica. Entretanto, quando observamos alterações clínicas no hospedeiro, chamamos de infecção sintomática ou aparente. Algumas infecções virais podem causar síndrome, o que consiste em um grupo de sinais e sintomas específicos, caracterizando uma determinada infecção. Sendo assim, podemos considerar que o mesmo vírus pode causar sintomas diferentes. Além disso, também é possível que diferentes vírus possam causar os mesmos sintomas. 
Após a replicação, as novas partículas virais são liberadas de 3 formas: 
▪Lítica – qdo ocorre liberação com lise celular 
▪Persistente – qdo ocorre liberação sem lise celular. A célula hospedeira permanece íntegra podendo ser infectada novamente 
▪Latente – o vírus permanece latente, não replica e o ác. nucléico viral pode: existir no citoplasma da celula hospedeira ou incorporaer no genoma.
A infecçao pode ser localizada, dissemida, aguda ou cronica. 
Induçao de tumores: Alguns vírus são capazes de induzir tumores ou câncer nas células hospedeiras, pois, além de alterarem drasticamente os processos metabólicos e reguladores da célula hospedeira, causam diferenciações nesta transformando-a em célula cancerosa ou tumoral.
Estas alterações ocorrem depois da incorporação do ác. nucléico (RNA ou DNA) viral ao genoma da célula hospedeira, ou seja, por incorporação de um oncogene viral ao genoma da célula hospedeira ou, às vezes, por ativação de um oncogene celular.
REAÇÃO DOS VÍRUS A AGENTE FÍSICOS E QUÍMICOS 
 Calor e frio : Alguns vírus apresentam variedade na termoestabilidade. Vírus icosaédricos perdem pouca infectividade algumas horas sob 37°C. Geralmente a infecciosidade é destruída a 50-60°C por 30’, Podem ser preservados a temperaturas de subcongelamento e alguns resistem a liofilização, sendo mais termorresistentes também.Os vírus com envelope são mais sensíveis a variações bruscas de temperatura. 
 Sais: Estabilização das vacinas a temperaturas ambientes por tempo maior, sem necessidade de refrigeração. 
 pH : Geralmente são estáveis entre pH 5 a 9. Acima de pH 9-10 todos os vírus são destruídos. 
 Radiação: UV, Raios X e partículas de alta energia inativam os vírus em dose variável.
 Éter: Somente vírus com envelope são inativados. 
 Detergentes: Solubilizam o conteúdo lipídico dos envelopes dos vírus e rompem o capsídeo em polipeptídios.
 Inativação fotodinâmica : Corantes como azul de toluidina, vermelho-neutro e proflavina penetram nos vírus, ligam-se ao ácido nucleico e deixam os vírus suscetíveis à inativação pela luz visível. 
 Formaldeído: Reagem ao ácido nucleico destruindo a infecciosidade.Usado frequentemente na produção de vacinas para inativação dos vírus. 
 Outros antimicrobianos: 
Cloro- em concentrações maiores do que as utilizadas para bactérias. 
Formalina.
Disseminaçao no organismo humano
Aerossóis, via fecal-oral, dedos, fomites, piscinas inadequadamente cloradas, multidões em locais de proximidade como sala de aula e quarteis militares (contato próximo), picada de um animal infectado, Transfusão, Transplante, transmissão sexual, via neonatal ou perinatal.
Controle da Disseminação Viral 
A disseminação de um vírus pode ser controlada por quarentena, adoção de boas práticas de higiene, alterações no estilo de vida, eliminação do vetor ou imunização da população. A quarentena, inicialmente o único meio de limitar as epidemias de infecções virais, é mais eficaz para limitar a disseminação dos vírus que sempre causam doença sintomática (p. ex., varíola). Atualmente, esse recurso é usado em hospitais para limitar a disseminação nosocomial dos vírus, especialmente para os pacientes de alto risco (p. ex., os pacientes imunocomprometidos). A melhor maneira de limitar a disseminação viral, entretanto, é a imunização das populações. A imunização, seja aquela produzida pela infecção natural ou por vacinação, protege os indivíduos e reduz o tamanho das populações suscetíveis e sem imunidade prévia necessárias para promover a disseminação e a manutenção dos vírus.
Viremia pode ocorrer após a replicação local do vírus, com subsequente disseminação para os órgãos viscerais. Essa disseminação tem maior probabilidade de ocorrer em pacientes imunocomprometidos. 
AIDS
A AIDS é causada pelo vírus HIV e caracteriza-se pelo comprometimento do sistema imunológico em humanos. A depleção do sistema imune se deve ao fato de o vírus HIV apresentar grande afinidade com a proteína CD4 e os linfócitos T auxiliares, que têm a função de ativar e direcionar outras células de defesa ao combate contra organismos invasores. Diversas outras células apresentando a proteína CD4 na membrana celular podem ser invadidas pelo HIV.
Obs.: A transcriptase reversa promove a transcrição reversa, sintetizando uma fita de DNA a partir de uma fita de RNA. A fita complementar ao DNA também é sintetizada formando uma fita dupla de DNA viral dentro da célula. A enzima ribonuclease degrada o RNA viral. O DNA viral é então transportado para o núcleo e pela ação da enzima integrase une-se ao genoma do hospedeiro. A enzima protease quebra longas cadeias polipeptídicas em diferentes proteínas virais. Nem sempre uma infecção por HIV leva à Aids. Na fase latente da infecção, o DNA viral é incorporado ao genoma, porém, não há transcrição do RNA viral e, portanto, não há produção de novas partículas virais. No entanto, mesmo sem manifestar os sintomas da doença, o portador assintomático do vírus pode transmitir o vírus a outras pessoas por meio de fluidos corporais das formas já conhecidas de transmissão: contato sexual sem o uso de preservativos, materiais cortantes ou penetrantes contaminados, leite materno de mães contaminadas e através da placenta diretamente ao feto. A taxa de mutação do vírus HIV é em geral maior do que a maioria dos outros vírus, tornando o HIV um vírus muito variável geneticamente. Ele possui uma alta taxa de replicação, chegando a produzir milhões de cópias por dia. O vírus pode rapidamente desenvolver resistência a novas drogas anti-HIV, tornando obsoletas as drogas já existentes.
O agente: Retrovírus da família dos lentivírus. Vírus exógenos com longos períodos de incubação. Gp 120 reconhece a molécula receptora na célula alvo (CD4+). Linfócitos e monócitos do sangue periférico, órgãos linfoides, fígado e intestino são alvos dos vírus. Ligação gp120-CD4+é de alta afinidade. Entrada na célula hospedeira exige co-receptores CXCR-4/ CCR-5. A infecção do linfócito CD4+ pelo HIV é citopática (curvatura da célula, desorientação, inchaço ou murchamento, morte, destacamento da superfície, etc.), levando sua depleção. Ponto inicial de contato: células dendríticas. O vírus domina o sistema imune do hospedeiro. Ocorre decréscimo do CD4+, infecções oportunistas e morte do hospedeiro.
Sinais clinicos: Febre persistente inexplicada por mais de um mês. Tuberculose pulmonar. Infecções bacterianas graves.Estomatite, gengivite ou periodontite aguda necrosante. Anemia inexplicada, neutropenia e/ou trombocitopenia crônica. Herpes zoster. Neuropatia periférica.Púrpura trombocitopênica idiopática. Dentre outros