Bem vindos a disciplina de MAD I

Transcrição

1 Bem vindos a disciplina de MAD I

2 Disciplina: MAD I Orientador didático: Prof. Claudia Vitral Virologia Profa. Claudia Bacteriologia Profa. Renata Avaliações: 1a VA 4 abr 2a VA 9 mai 3a VA 13 jun 4a VA 9 jul Prova reposição (11 jul) e VS (16 jul)

3 Disciplina de MAD I Ementa da disciplina Propriedades gerais de vírus e bactérias, os conflitos gerados no processo infeccioso no hospedeiro e as formas de prevenção e diagnóstico desses processos infecciosos Morfologia, estrutura geral, taxonomia e fisiologia. Genética bacteriana e multiplicação viral. Patogenia e mecanismos de defesa do hospedeiro na infecções virais e bacterianas. Antimicrobianos e agentes antivirais. Métodos de prevenção e controle. Métodos de diagnóstico laboratorial.

4 Disciplina de MAD I Manifestações clínicas e diagnóstico de infecções segundo a localização Infecções de pele e tecidos moles Infecções do TR Infecções do TGI Infecções do SN Infecções obstétricas e perinatais Infecções sexualmente transmissíveis Infecções transmitidas por vetores

5 Disciplina de MAD I Avaliação 1. Provas 2. Estudos de caso (composição de 9 grupos com até 10 alunos) - seis casos clínicos causados por vírus e bactérias - atividade será realizada antes da 2aVA, 3aVA e 4aVA - cada atividade envolverá dois casos clínicos com um total de 9 questões que serão sorteadas no dia entre os 9 grupos. A escolha do aluno do grupo que irá responder também será feita por sorteio. - cada grupo poderá ganhar até 0,5 ponto na nota da VA.

6 Cálculo da nota em MAD I 1a VA + 2a VA + 3a VA + 4a VA / 4 Aula prática de Bacteriologia + Estudos de caso (3): Cada atividade valerá até 0,5 ponto, que será somado à nota da VA correspondente

7 Virologia Aulas Estudos dirigidos Programa da disciplina Regras da atividade de Estudo de Caso

8 Vírus: histórico, morfologia e classificação e multiplicação

9 Vírus como agentes de doenças no homem

10 ... e nos animais!

11 Importância médica das viroses Podem ser fatais: raiva, AIDS, febre hemorrágicas, encefalites Podem causar câncer: HPV, HBV, HCV, HTLV-1, EBV, HHV-8, Poliomavirus Podem afetar grandes populações: diarréias virais, gripe, resfriados OS VÍRUS Podem causar grande desconforto: cachumba, infecções por herpesvírus Podem causar infecções congênitas: rubéola, citomegalovírus, Zica, HIV, vírus da hepatite B

12 Mas podem também, como acontece na maioria das vezes,... nada causar em seus hospedeiros. A maior parte dos vírus causa infecção assintomática ou permanece no hospedeiro sem causar danos por longos períodos replicando-se em taxas lentas e estáveis e escapando da resposta imunológica.

13 Humans and Viruses: An I Love You Me Neither Story O corpo humano é o habitat de diversas espécies virais sob condições não patológicas, que constituem presumidamente uma flora viral normal (viroma)

14 O viroma humano em condições não patogênicas, nos principais sistemas do organismo. Cada grupo viral está representado por uma cor diferente. Popgeorgiev N et al, 2013

15 A diversidade e riqueza viral no corpo humano sob condições não patológicas foram grandemente subestimadas Existem 100 vezes mais vírus (bacteriófagos) do que células eucarióticas no nosso corpo. O genoma humano contém ~ fragmentos virais endógenos (8% do genoma) Retrovirus placentário humano: detectado em tecido placentário ativado durante a gravidez: poderiam proporcionar a imunossupressão durante a gravidez

16 E além disso, os vírus também pode ser importantes vetores de cura ou prevenção de doenças! Vírus podem ser usados como veículos (vetores) de informações genéticas para levar mensagens a células específicas Terapia genética: inserção de genes nas células e tecidos de um indivíduo para o tratamento de uma doença

17 Uso de vírus como vetores Terapia genética usando um Adenovírus como vetor. Um novo gene é inserido no adenovírus, que é usado para introduzir o DNA modificado na célula humana que passa então a produzir a proteína de interesse.

18 ... e os vírus também invadiram as telas dos cinemas!

19 Clube de Compras Dallas (2013) Cazuza, o tempo não para (2004) Filadélfia (1993)

20 Descrição de doenças virais na antiguidade Desenho ilustrando um cão com raiva (1500 a.c) Múmia do faraó Ramsés V (1100 a.c): lesões de varíola na face Entalhe, 18a dinastria egípcia (370 a.c): indivíduo com paralisia

21 Século XIX Época marcada por inúmeras epidemias (cólera, peste, tifo, tuberculose, varíola, gripe) Microscópio ótico confirma a teoria dos germes tornando obsoleta a geração espontânea Louis Pasteur ( ) Robert Koch ( )

22 A descoberta dos vírus: a descoberta de um mundo novo e fascinante Inicialmente, os vírus foram associados a doenças 1892, Dimitri Ivanovski: estudo da doença do mosaico do tabaco (etapa fundamental na descoberta dos vírus) 1899, Martinus Beijerinck: diluição seriada da seiva princípio infeccioso VIVO mas FLUIDO Contagium vivum fluidum.

23 Identificação dos primeiros vírus 1898, Loeffler e Frosh: vírus da febre aftosa , Walter Reed: vírus da febre amarela , Twort e d Herelle: bacteriófagos

24 Ficou evidente que os vírus eram capazes de infectar todos os domínios da vida, incluindo bactérias, archaeas e eucariontes

25 ... Mas foi difícil na época estudar os vírus! Vírus são muito pequenos

26 Ao final da Primeira Guerra, novos vírus foram identificados... sem contudo terem sido VISTOS! 1939, construção do ME: vírus puderam ser finalmente vistos.

27 ... Mas continuou sendo difícil na época estudar os vírus! Vírus são parasitas intracelulares obrigatórios

28 Novos progressos na virologia Década de 30: primeiros estudos de inoculação em sistemas hospedeiros (animais de laboratório e ovos embrionados) 1949, Enders e cols: primeiros cultivos celulares: isolamento de novos vírus e produção de vacinas

29 ... E chegamos ao século 21 com muitas questões ainda não respondidas!

30 ... Afinal, podemos considerar os vírus como seres vivos??

31 Os vírus encontram-se no limite entre o não-vivo, quando estão fora das células: não se reproduzem de forma autônoma e o vivo, quando estão dentro das células: adquirem a capacidade de multiplicação

32 ... Mas uma coisa é certa, os vírus não são células

33 Árvore da vida

34 Principais diferenças entre os vírus e os microorganismos celulares Tamanho relativo de vírus e bactérias: bactérias são medidas em micrômetros (10-6 m) e vírus em nanômetros (10-9 m)

35 Microscópio ótico e eletrônico: limite de resolução

36 Principais diferenças entre os vírus e os microorganismos celulares

37 ... Então quais são mesmo as principais diferenças entre os vírus e os microorganismos celulares?

38 Vírus: definição Parasitas intracelulares obrigatórios Pequenos: medidos na ordem de grandeza de nanômetros ( nm) Possuem um único tipo de ácido nucleico: DNA ou RNA Mas...

39 ... Há pouco tempo atrás foram descobertos vírus GIGANTES!

40 Mimivirus, um vírus gigante de amebas aquáticas Visíveis a MO (800 nm) Genoma DNA 1,2 milhões de bases (codifica > 900 ptns) Apresentam RNA Outros vírus gigantes foram identificados e classificados na ordem Megavirales dividida em 7 famílias virais: Poxviridae, Mimiviridae, Iridoviridae, Ascoviridae, Phycodnaviridae, Asfaviridae e Marseilleviridae

41 Estrutura da partícula viral Ácido nucleico: genoma (DNA ou RNA) Capsídeo: estrutura proteica que envolve o genoma Nucleocapsídeo: ácido nucleico + capsídeo Envelope: presente em alguns vírus, origem da membrana da célula hospedeira

42 ... Conhecendo cada componente da partícula viral. Quais são mesmo?

43 O genoma viral Vírus com genoma DNA Vírus com genoma RNA

44 Acido nucleico viral (DNA ou RNA) Codifica a informação genética necessária a replicação viral Tamanho variável (DNA 3,2 375 kpb; RNA 4 32kpb) Apresenta sequências e composição de nucleotídeos distintas, que podem revelar relações genéticas entre vírus isolados Apresenta diferentes conformações

45 Conformações do genoma viral Fita simples Fita dupla Polaridade + Polaridade Linear Circular Segmentado Não segmentado

46 Polaridade do genoma RNA

47 Capsídeo viral Principal objetivo: facilitar a transferência do acido nucleico de uma célula para outra Proteção do genoma viral contra a inativação por nucleases Participa na fixação da partícula a célula hospedeira Contem proteínas que determinam as características antigênicas do vírus (resp imune) Responsável pela simetria estrutural da partícula viral

48 Capsídeo viral: simetrias Protômero (monômero de proteína) capsômeros capsídeo: simetrias Icosaédrica Helicoidal Complexa

49 Simetria icosaédrica Ácido nucleico viral encontra-se condensado dentro do capsídeo

50 Simetria helicoidal As subunidades proteicas estão ligadas de forma periódica ao acido nucleico viral, girando até formar uma hélice Vírus do mosaico do tabaco (não envelopado) Vírus da raiva (envelopado)

51 Simetria complexa Poxvirus (vírus da varíola)

52 Envelope viral Origem: membrana da célula hospedeira Constituição fosfolipídica associada com proteínas codificadas pelo vírus: Proteína matriz: camada na superfície interna do envelope Proteínas de superfície (espículas): glicoproteínas que se projetam na superfície do envelope

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54 Biossegurança Muitos vírus são patógenos humanos, o que implica no risco de infecções no ambiente de trabalho Ingestão Aerossóis Salpicos nos olhos Acidente pérfuro-cortante Vacinação EPI

55 Reação a agentes químicos e físicos Agentes físicos: calor (50-60 C/30 ) e radiação ionizante (luz UV, raio X) Agentes químicos: cloro, ph, éter e detergentes (vírus envelopados), formaldeído.

56 Métodos comuns de inativação viral - Materiais e vidrarias: calor úmido - vapor sob pressão (autoclave), calor seco (forno), óxido de etileno, radiação γ - Superfícies: hipoclorito de sódio (5%), glutaraldeído, formaldeído - Desinfetantes de pele: clorexidina, etanol 70%, iodóforos

57 Classificação dos Vírus pelo ICTV (Comitê Internacional de Taxonomia Viral), 2000 Classificação semelhante a de organismos celulares. Utiliza os seguintes ramos taxonômicos: Ordens, Famílias, Subfamílias, Gêneros e Espécies

58 Critérios de classificação viral Propriedades das proteínas virais Morfologia do virion Propriedades físico-quimicas Propriedades antigênicas Propriedades do genoma Organização genômica e de replicação Doença associada não é um critério taxonômico

59 Família Picornaviridae Gênero Hepatovirus Espécie Vírus da hepatite A Gênero Rhinovirus Espécie Rinovirus Gênero Enterovirus Espécie Poliovirus Gênero Aphtovirus Espécie Vírus da febre aftosa

60 Multiplicação viral Como essas estruturas de enorme simplicidade e, a primeira vista, inertes, podem ameaçar organismos vivos muito mais complexos? Sem dúvida porque os vírus têm imperiosa necessidade de infectar uma CÉLULA

61 A multiplicação no interior das células é um processo de replicação e não de divisão A partícula viral se decompõe, em seguida é reconstruída em inúmeras partículas pela auto-montagem de diferentes componentes que a célula produz sob controle do genoma viral

62 Multiplicação viral 1. Iniciação - adsorção - entrada na célula - descapsidação 3. Montagem da progênie viral e saída da célula hospedeira 2. Expressão e replicação do genoma viral - síntese de proteínas - replicação do ácido nucleico

63 Adsorção viral à célula hospedeira União específica entre receptores presentes na superfície da partícula viral e da célula hospedeira Adsorção do HIV a superfície do Linfócito T Bacteriófago adsorvido na bactéria E. coli

64 Vias de entrada de vírus nas células Vírus NÃO envelopados Vírus envelopados ENDOCITOSE FUSÃO

65 Vírus não envelopados: entrada na célula por endocitose

66 Processo de fusão: possibilidades Fusão do envelope viral com a membrana plasmática após ligação ao receptor celular

67 Fusão do envelope viral com a membrana do endossoma após endocitose

68 Expressão e replicação do genoma viral

69 Expressão e replicação do genoma viral

70 Montagem das partículas virais

71 Brotamento de vírus envelopados

72 Brotamento de partículas virais da célula hospedeira HIV Vírus do sarampo Inúmeras partículas do HIV brotando da superfície do linfócito T

73 Etapas da replicação viral: 1. Adsorção 2. Penetração 6. Liberação 5. Montagem 3. Descapsidação 4. Expressão do acido nucleico: síntese ptns e replicação ácido nucleio

74 Então, lembre-se que:

75 1. Os vírus não são células 2. São parasitas intracelulares obrigatórios, muito pequenos (nm) e com um tipo de ácido nucleico (DNA ou RNA) 3. Apresentam uma partícula composta por acido nucleico e capsídeo; alguns podem apresentar externamente um envelope (derivado da membrana da célula hospedeira) 4. O genoma viral determina a infecciosidade da partícula e pode apresentar diferentes conformações 5. O capsídeo víral tem funções importantes e pode ter 3 tipos de simetria: icosaédrica, helicoidal e complexa 6. Resistem a baixas temperaturas, mas são inativados pelo calor e produtos químicos como o cloro 7. A multiplicação na celular é um processo de replicação e não de divisão. Se processa em etapas sequenciais chamadas de iniciação, expressão e replicação do genoma, montagem e saída da célula hospedeira

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