Vírus. Microbiologia FFI Profa. Nelma 06/11/2018

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1 Vírus Microbiologia FFI Profa. Nelma 06/11/2018

2 Objetivos de aprendizagem 1. Caracterizar o vírion quanto à sua estrutura. 2. Explicar os modos de ação dos fármacos anti-virais. 3. Descrever, em etapas, o ciclo lítico de um bacteriófago. 4. Descrever, em etapas, o ciclo lisogênico. Citar exemplos de vírus que têm este tipo de ciclo. 5. Indicar os que distingue os diferente subtipos do vírus Influenza. 6. Definir e explicar o fenômeno de mudança antigênica (antigenic shift) em vírus. 7. Compreender o processo de replicação do vírus HIV em linfócitos humanos (aula prática). 2

3 Vírus Definição Elementos genéticos incapazes de replicaremse independentemente de uma célula viva. Têm forma extracelular (forma infecciosa madura) que os permite sobreviver fora do hospedeiro. 3

4 Vírus Características gerais Parasitas intracelulares obrigatórios. Infectam invertebrados, vertebrados, plantas, protistas, fungos, bactérias (a maioria infecta tipos específicos de células). Possuem um único tipo de ácido nucléico: DNA ou RNA. Possuem uma cobertura protéica que envolve o ácido nucléico, que pode, às vezes ser recoberta com um envelope de lipídeos, proteínas e carboidratos. 4

5 Vírus Características gerais Multiplicam-se dentro de células vivas usando a maquinaria de síntese das células (não se replicam sozinhos). Possuem poucas enzimas próprias de seu metabolismo, relacionadas ao processo de infecção e replicação. lisozima (presentes em alguns bacteriófagos) polimerases de ácidos nucléicos (replicação do genoma viral e transcrição de RNA viral) neuraminidases (auxiliam na liberação dos vírus da célula hospedeira por clivar lig. glicosídicas de glicoproteínas e glicolipídios de células animais). 5

6 Tamanho dos vírus. Os vírus estão representados em azul. MET de Mimivirus, um vírus gigante. O vírion tem cerca de 0,75 mm (ou 750 nm) de diâmetro (Madigan et al 2016). 6

7 Vírus Componentes da partícula viral Vírion: partícula viral completa e infecciosa. Ex.: papilomavírus Ex.: herpes-vírus. 7

8 Vírus Componentes da partícula viral Envelope: presente em alguns vírus (geralmente os que infectam células animais); pode ser a própria membrana plasmática da célula hospedeira. Pode apresentar espículas: projeções de glicoproteína na superfície do envelope; função de ancoragem na célula hospedeira, também envolvidas na etapa de liberação do vírion da célula. São importantes antígenos virais. Influenzavirus: alterações constantes nas espículas, por mutações, dificultam imunização permanente. espículas envelope 8

9 Vírus Componentes da partícula viral Genoma viral RNA de fita simples, RNA de fita dupla, DNA de fita dupla ou DNA de fita simples Cromossomo pode ser circular ou linear (a maioria) Tamanho do genoma: vírus mais típicos têm de bases a pares de bases. * Genomas bacterianos variam entre e pares de bases (ou e pares de kilobases kpb) 9

10 Vírus Componentes da partícula viral Enzimas virais Vírus podem conter uma ou mais enzimas. Associadas ao processo de replicação de ácido nucléico, ao processo de infecção da célula hospedeira. Exemplos: Lisozima (em bacteriófagos) Polimerases de RNA (presentes em vírus de RNA) Transcriptase reversa (DNA-polimerase dependente de RNA), em HIV. Neuraminidase (Influenzavirus) 10

11 Vírus Morfologia Baseada na arquitetura do capsídeo Vírus Helicoidais ( cilíndricos ) Vírus Icosaédricos ( esféricos ) Vírus Envelopados Vírus Complexos 11

12 Vírus helicoidal 12

13 Vírus icosaédricos 13

14 Vírus helicoidal envelopado. ~ esféricos Ex.: Vírus da gripe (Influenzavirus) 14

15 Vírus complexo. Bacteriófago T-par. Cabeça icosaédrica Cauda Cauda helicoidal Micrografia eletrônica de bacteriófago T4 de E. coli. 15

16 Vírus Taxonomia Ano 2.000: Comitê Internacional de Taxonomia Viral (CITV*). + de vírus de animais e plantas em 56 famílias e 233 gêneros. Agrupamento dos vírus em famílias, baseado: no tipo de ácido nucléico no modo de replicação na morfologia * 16

17 Vírus Taxonomia Sufixo ales: usado para ordens Sufixo viridae : usado para as famílias Sufixo virus : usado para os gêneros. Espécies: designadas pelo nome vulgar Subespécie: por número Exemplo: Família Herpesviridae Gênero Simplexvirus ou simplesmente HHV-2 Espécie e susbespécie: vírus do herpes humano tipo 2 17

18 Vírus Cultivo Cultivo de vírus animais em laboratório em animais em ovos embrionados em culturas de células Cultivo de bacteriófagos em laboratório crescem em meio líquido e sólido Requerem laboratórios de nível de biossegurança 2 ou 3 dependendo do vírus método da placa de lise: detecção e contagem de partículas virais 18

19 Cultivo de bacteriófagos Quantificacão de vírus bacterianos utilizando o ensaio de formação de placas de lise pela técnica de sobrecamada de ágar. 19

20 Multiplicação Viral Ciclo de vida viral melhor conhecido é o dos bacteriófagos. ciclo lítico (lise e morte da célula hospedeira). ciclo lisogênico (célula hospedeira permanece viva). 20

21 Ciclo lítico de um bacteriófago T-par. Síntese de proteínas do hospedeiro é interrompida pela degradação do seu DNA induzida pelo vírus, pela ação de proteínas virais que interferem com a transcrição ou pela inibição da tradução Injeta lisozima Contração da bainha Inserção do núcleo da cauda Produção da lisozima 21

22 Ciclo lisogênico do bacteriófago l (lambda) em E. coli. 22

23 Classes de vírus baseadas nos genomas Classificação de Baltimore: classificação de vírus baseada na relação entre o genoma viral e seu RNAm. Classificação de Baltimore dos genomas virais (Madigan et al., 2016). 23

24 Ciclo de crescimento de um vírus de RNA de fita simples + Flavivírus, RNA+ Fonte: Microbiologia de Jawetz, Melnick e Adelberg,

25 Ciclo de crescimento de um vírus envelopado de DNA de fita dupla. Herpes-vírus Fonte: Microbiologia de Jawetz, Melnick e Adelberg, 2014.

26 INFLUENZA A 26

27 27

28 Influenza A Os subtipos diferem por certas proteínas na superfície do vírus: Hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA). Existem 16 subtipos diferentes de HA e 9 de NA dos vírus Influenza A Mudança antigênica (antigenic shift). O vírus da influenza tem um genoma composto de 8 segmentos separados. Um genoma segmentado permite que os genes dos vírus se misturem e criem um novo vírus influenza A se vírus de 2 diferentes espécies infectam a mesma pessoa ou animal.

29 Mudança antigênica (antigenic shift). (Fonte: Madigan et al., 2016) Pandemia de H1N1 de 2009, também chamada de gripe suína (que se iniciou no México) pode ter se originado conforme o rearranjo genético ocorrido em porcos, conforme ilustrado na figura acima. 29

30 Fonte: Microbiologia de Jawetz, Melnick e Adelberg,

31 FÁRMACOS ANTI-VIRAIS 31

32 Fármacos antivirais Fármaco Antiviral Modo de ação Comentários Aciclovir, ganciclovir, ribavirina, lamivudina Cidofovir Zidovudina, didanosina, zalcitabina, tenofovir Análogos de nucleosídeos e nucleotídeos Inibem a síntese de DNA ou RNA Inibe a síntese de DNA ou RNA Antiretrovirais que bloqueiam a síntese de DNA pela transcriptase reversa Inibidores enzimáticos e proteicos Usados principalmente contra herpesvírus Possivelmente eficaz contra a varíola Usado para quimioterapia contra HIV Indinavir, saquinavir Inibe a protease viral Usado para quimioterapia contra HIV Amantidina Zanamivir, fosfato de oseltamivir Amantadina, zimantadina Bloqueia o desnudamento viral Fixação e decapsidação Usado contra Influenza A Inibem a neuraminidase no vírus da gripe Inibem a decapsidação Tratamento da gripe Tratamento da gripe 32

33 Mecanismo de ação da droga anti-viral Aciclovir. 33

34 DOENÇAS VIRAIS 34

35 Doenças virais do sistema nervoso Poliomielite (poliovírus) Raiva (rabdovírus) Encefalite arboviral (arbovírus) Doenças virais do sistema digestivo Hepatite (HVA, HVB, HVC, HVD, HVE) Gastroenterite viral (rotavírus, vírus tipo Norwalk) Doenças virais do sistema reprodutor Herpes genital (vírus herpes simples tipo 2 ou 1) Verrugas genitais (papilomavírus) 35

36 Doenças virais dos sistemas cardiovascular e linfático Linfoma de Burkitt (vírus Epstein-Barr) Mononucleose infecciosa (vírus Epstein-Barr) Febres hemorrágicas virais clássicas febre amarela (gênero Flavivirus) dengue (gênero Flavivirus) Febres hemorrágicas virais emergentes Hantavirose (gênero Hantavirus) Ebola (gênero Ebolavirus) Doença viral do sistema imune Também transmitidos por Aedes: Dengue (Flavivirus) Zika (Flavivirus) Chikungunya (Alphavirus ou Togavírus) AIDS (HIV - Lentivirus) 36

37 Doenças virais do sistema respiratório Resfriado comum (rinovírus, coronavírus) Pneumonia viral Gripe (gênero Influenzavirus) Caxumba (paramixovírus) Doenças virais da pele Verrugas comuns de pele (papilomavírus) Varíola (ortopoxvírus) Varicela (catapora ) e Herpes Zoster (cobreiro) herpesvírus varicela zoster Herpes simples (herpes simples tipo 1 e 2) Sarampo (Morbilivirus) Rubéola (Rubivirus) 37

38 Tarefa para a próxima aula prática Jogar o jogo Sintetizando Proteínas, disponível no endereço abaixo. Objetivo: rever os principais conceitos e processos, que serão abordados na próxima aula prática. 38

39 Sugestão de leitura para a próxima aula prática Artigo Human Immunodeficiency Virus (HIV), Transfusion Medicine and Hemotherapy, 2016 May; 43(3): Disponível no site da Microbiologia ou então diretamente acessando o link 1/ 39

40 Capítulos com temas desta aula para estudo -Madigan et al., Microbiologia de Brock. São Paulo:Prentice-Hall, 14ª ed., (Capítulo 8, itens 8.1 a 8.8; Cap. 29 (item 29.8 e 29.14). - Tortora et al., Microbiologia. Porto Alegre: ArtMed, 12ª ed., (Capítulo 13) 40

41 Bibliografia consultada para esta aula - Brooks, G. et al. Microbiologia Médica de Jawetz, Melnick e Adelberg. 26 ed. Porto Alegre: AMGH, (cap. 29, 30 e 39) - Madigan et al., Microbiologia de Brock. São Paulo:Prentice-Hall, 12ª ed., (Capítulos 9; parte dos cap. 19 e 34) - Madigan et al., Microbiologia de Brock. São Paulo:Prentice-Hall, 14ª ed., (Capítulos 8; parte dos cap. 29 e 30) - Tortora et al., Microbiologia. Porto Alegre: ArtMed, 12ª ed., (Capítulo 13) 41