VRUS PROFA DRA ANA PAULA MORAIS FERNANDES VRUS

VÍRUS PROFA DRA ANA PAULA MORAIS FERNANDES

VÍRUS � � � � � Podem ser considerados partículas de grande complexidade ou microrganismos de grande simplicidade Possuem DNA ou RNA apenas São IC obrigatórios Necessitam da maquinaria da célula hospedeira para se multiplicar Foram descobertos novos elementos responsáveis por doenças, de constituição mais simples ainda: � Viróides - composto apenas por RNA - Plantas � Virusóides - RNA que não codificam proteínas � Príons - São agentes infecciosos que não possuem nenhum ácido nucléico, sendo constituídos exclusivamente por um único tipo de proteína estruturalmente modificada que tem a capacidade de converter proteínas semelhantes e normais em proteínas alteradas quanto a conformação tridimensional. Tais proteínas alteradas se agregam e causam danos em células nervosas. Ex. Mal da vaca louca. Creutzfeldt-Jakob Disease (CJD) Variant Creutzfeldt-Jakob Disease (v. CJD) Gerstmann-Straussler-Scheinker Syndrome Fatal Familial Insomnia Kuru encefalopatias espongiformes transmissíveis

Componentes virais Os vírus são formados por um agregado de moléculas, formando uma estrutura denominada partícula viral. Uma partícula viral completa é denominada virion. Este é constituído por diversos componentes estruturais: � � � Ácido nucleico: molécula de DNA ou RNA que constitui o genoma viral. Capsômeros: subunidades proteicas (monômeros), que agregadas constituem o capsídeo. Capsídeo: envoltório proteico que envolve o material genético dos vírus. Nucleocapsídeo: estrutura formada pelo capsídeo associado ao ácido nucleico. Envelope: membrana rica em lipídios que envolve a partícula viral externamente. Deriva de estruturas das células hospedeiras, como membrana plasmática. Peplômeros (espículas): estruturas proeminentes, geralmente constituídas de glicoproteínas e lipídios, que são encontradas ancoradas ao envelope, expostas na superfície viral.

Estrutura viral A partir destes componentes virais, três formas estruturais básicas de vírus são conhecidas. � Icosaédrica – 20 lados iguais � Helicoidal – forma hélice � Complexo

Comparação de forma e tamanho de diversos grupos virais Smallpox Orf vírus Rhabdovirus Paramyxovirus Bacteriófago Flexuous-tailed bacteriófago Herpes virus Adenovirus Influenza virus flexuous vírus Vírus mosaico do tabaco Papilloma virus Vírus mosaico da alfafa Poliovirus Bacteriófago phi. X 174 Vírus apresentam fundamentalmente 3 formas: 1) icosaédrica, cujo cápside apresenta simetria icosaédrica (20 faces triangulares) e o acido nucleico encontra-se empacotado dentro do polígono (G, H, L, N, O); 2) helicoidal, onde o capsômero dispõem-se em torno do acido nucleico em forma de hélice (D, I, J, K, M; B é controverso); 3) complexos, os vírus não podem ser classificados como icosaédricos ou helicoidais, são considerados vírus de estrutura complexa (A, C, E, F). Alguns vírus têm envelope que recobre o nucleocapsídeo (D, G, I).

Classificação A classificação de vírus pode ser baseada: � Conforme sua morfologia: � 1) icosaédrico, helicoidal ou complexo; � 2) envelopado ou não envelopado. � De acordo com ácido nucleico: � 1) RNA ou DNA; � 2) fita simples ou dupla; � 3) linear ou circular.

Classificação pelo ácido nucleico Classificação de Baltimore é um modo de classificação que reúne os vírus em sete grupos, com base na característica do genoma viral e na forma como este é transcrito. Neste sistema, os vírus são agrupados da seguinte maneira: � � � � Grupo I: Vírus DNA dupla fita (ds. DNA) Grupo II: Vírus DNA fita simples (ss. DNA) Grupo III: Vírus RNA dupla fita (ds. RNA) Grupo IV: Vírus RNA fita simples senso positivo ((+)ss. RNA) Grupo V: Vírus RNA fita simples senso negativo ((-)ss. RNA) Grupo VI: Vírus RNA com transcrição reversa (ss. RNA-RT) Grupo VII: Vírus DNA com transcrição reversa (ds. DNA-RT) **Transcrição: é o processo de formação do RNAm mensageiro a partir da cadeia-molde de DNA. Este tem como função "informar" ao RNAt (RNA transportador) a ordem correta dos aminoácidos a serem sintetizados mais tarde em proteínas, através da tradução desse RNA.

Classificação por taxonomia: - Ordem (-virales) - Família (-viridae) - Subfamília (-virinae) - Gênero(-virus) - Espécie - Ordem: Mononegavirales - Família: Filoviridae - Gênero: Filovirus - Espécie: Ebola virus - Família: Retroviridae - Gênero: Lentivirus - Espécie: HIV-1

Multiplicação viral Ocorre no interior da células hospedeira nas seguintes etapas: � Adsorção � Penetração � Desnudação � Transcrição � Tradução � Replicação � Maturação, montagem e liberação

Adsorção Uma etapa essencial à reprodução viral é a adsorção (ligação) do vírion a uma célula suscetível. Partículas virais colidem casualmente com células, o reconhecimento ocorre via receptores existentes nas superfícies A adsorção viral se dá por meio da interação entre proteínas virais, presentes no envelope ou no capsídeo, e receptores celulares que se encontram ancorados a membrana plasmática, expostos ao ambiente extracelular. HIV: GP 120 – CD 4+ e CCR 5 e CXCR 4

Penetração Este processo envolve a entrada (penetração) do vírion no citosol e posterior desmontagem do capsídeo para liberação (desnudamento) do genoma viral. Pode ocorrer por 3 maneiras: Endocitose � Fusão � Translocação �

� Endocitose: pela formação de endossomos (vesículas) � Quando um vírus entra por endocitose, o seu vírion encontra-se envolto pela membrana vesicular. � Vírus envelopados liberam os nucleocapsídeos de dentro dos endossomo por meio da fusão entre o envelope viral e a membrana da vesícula. (ex. Influenza vírus) � Já os vírus não envelopados, por não possuírem envelope, utilizam outras estratégias para sair dos endossomos: alguns, como os adenovírus, provocam a lise do endossomo, enquanto outros, como os poliovírus, geram poros na membrana vesicular e injetam o genoma viral diretamente no citosol.

Fusão: Neste mecanismo, executado apenas por vírus envelopados, o nucleocapsídeo é liberado no interior da célula mediante a fusão entre o envelope viral e a membrana celular. � A entrada por fusão pode ocorrer de duas formas: (1) direta, pela fusão do envelope viral com a membrana plasmática, a partir do meio extracelular, ou (2) indireta, sofrendo uma endocitose inicial com posterior fusão já no interior da célula, como citado anteriormente. �

� Translocação: por meio da ação de uma proteína receptora, o vírion pode atravessar a membrana por meio de translocação, do ambiente extracelular para o citosol. Este mecanismo é raro e pouco entendido.

Desnudação Após o processo de penetração, para que o genoma possa ser transcrito, traduzido, e replicado, o material genético do vírus deve ser liberado e exposto no ambiente intracelular. � A este processo dá-se o nome de desnudamento (ou decapsidação), um procedimento no qual o capsídeo é desmontado completamente ou parcialmente. � O desnudamento pode ocorrer simultaneamente à entrada do vírus, ou pode acontecer em instantes posteriores. � O sítio celular de desnudamento é bastante variável entre as diversas famílias de vírus, podendo ocorrer no citosol (e. g. Togavírus), no interior do endossomo (e. g. Picornavírus), nos poros nucleares (e. g. Adenovírus, Herpesvírus), no interior do núcleo (e. g. Parvovírus, Polyomavírus)

Transcrição da informação genética Síntese de m. RNA GRUPOS: I II IV V VI VII � Como mencionado anteriormente, o Sistema de Classificação de Baltimore foi criado com base nos diferentes mecanismos de transcrição que os vírus adotam para sintetizar m. RNA a partir dos seus variados tipos de material genético.

Tradução da informação genética � Síntese de proteínas virais são realizadas pela maquinaria celular (ribossomos, t. RNAs). � O processo de tradução ocorre no citosol, em ribossomos livres ou associados ao retículo endoplasmático. � Proteínas produzidas em ribossomos associados ao retículo são transportadas desta organela para o complexo de Golgi, onde podem sofrer modificações pós-traducionais (glicosilação).

Replicação do genoma viral � Na maioria dos casos, o genoma é replicado no mesmo local onde ocorre a transcrição do material genético: citoplasma ou no núcleo.

Montagem do vírion � A montagem corresponde ao processo de formação das partículas virais infectivas (vírions). � As proteínas estruturais sintetizadas se associam para constituir o capsídeo. � Capsídeos com formato helicoidal são formados em torno da superfície da molécula de ácido nucléico. � Já os capsídeos de simetria icosaédrica são montados previamente e depois preenchidos com o genoma viral, através de um poro na estrutura pré-formada denominada pró-capsídeo. � O procedimento de montagem de vírus não-envelopados se resume a formação dos nucleocapsídeos, enquanto que para vírus envelopados a montagem só se finaliza depois da aquisição do envelope viral. � A membrana lipídica do envelope se origina a partir de estruturas celulares, como: membrana plasmática

Liberação � A liberação dos vírions do citosol pode se dar por lise celular ou brotamento. � A liberação por lise celular é mais comum aos vírus nãoenvelopados, e ocorre quando a membrana plasmática da célula infectada se rompe, levando-a morte celular (poliovirus). � Vírus que obtém envelope a partir da membrana plasmática saem da célula por meio de brotamento direto do nucleocapsídeo em contato com a face interna da membrana, em regiões específicas, onde se localizam as glicoproteínas virais sintetizadas (HPV). � Após a liberação, quando os vírions se encontram no meio extracelular, a maioria deles permanece inerte até que outra célula hospedeira seja infectada, reiniciando o ciclo de replicação viral

VÍRUS � Patogenia da infecção viral Existem várias fases de ataque ao hospedeiro �Fase de penetração �Fase de replicação primária e disseminação �Tropismo celular e replicação secundária �Período de incubação �Fase de manifestação dos sintomas

VÍRUS � Fase de penetração São 5 as portas de entrada do vírus no hospedeiro, podendo ou não produzir lesões locais e se disseminar (linfática, sanguínea ou nervosa) ○ ○ ○ Pele VAS Trato gastrointestinal Trato geniturinário Conjuntiva Existe também a transmissão vertical que ocorre através da placenta - HIV, CMV, HSV, HPV, rubéola, etc

VÍRUS �Pele � em geral ocorre após ○ picada - febre amarela ○ mordedura - raiva ○ injeção e agulhas - hepatite ○ transfusões - Aids, CMV � em determinadas circunstâncias ○ soluções de continuidade - lesões locais (verrugas) - generalizada (varicela) A penetração através da pele intacta é rara devida dificuldade em ultrapassar as camadas impermeáveis de células queratinizadas

VÍRUS � VAS Parece ser a via mais importante de infecção viral (contato meio externo) - Transmissão aérea - Gotículas – espirro e tosse Transmissão direta – beijo, mãos e objetos contaminados � Alguns vírus causam doença localizada e outros sistêmicas: ○ rinovirus - resfriado comum (segmentos sup) - broncopneumonia (segmentos inf) ○ adenovírus - quadros clínicos localizados ○ sarampo, rubéola - quadros generalizados

VÍRUS � Trato Gastrointestinal �Multiplicação se faz a nível de mucosa intestinal �Acidorresistentes �Saem juntamente com fezes �Contaminam o ambiente (solo, água, alimentos) ○ enterovírus (corona, adenovirus)- diarreias ○ HAV , HEV- hepatite ○ Rotavirus - gastroenterites

VÍRUS � Trato geniturinário �Transmissão ocorre durante relações sexuais com lesões locais ou disseminadas HIV, HBV, HSV, HPV, CMV � Conjuntiva �Várias viroses podem atingir a conjuntiva – adenovírus e herpesvirus �Quando inoculadas neste sítio podem provocar lesões locais de maior ou menor gravidade

VÍRUS � Fase replicação primaria e de disseminação A replicação primaria, onde o vírus foi inoculado pode determinar se a infecção será local ou disseminada (HPV/pele e dengue/picada) A disseminação pode ocorrer via sanguínea, linfática e nervosa � Via sanguínea - viremia - principal via podendo estar incorporada ○ linfócitos - HIV, CMV, EBV ○ outros leucócitos - sarampo ○ adsorvidos em hemácias - corioretinite ○ livres no plasma - HBV, enterovírus � Via neuronal – raiva, poliovirua, herpesvirus

�O destino final são as células alvo - Tropismo celular e replicação secundária ○ Pele - varíola ○ SNC - raiva ○ Fígado - HBV ○ Glândulas salivares – parotidite ○ Depende de receptores e outros fatores intracelulares (expressão de genes virais) e enzimas proteolíticas (glicoproteínas do envelope viral são clivadas)

VÍRUS � Período de incubação � Compreendido pelo período entre infecção e aparecimento dos primeiros sintomas � Muito variável - dias até anos � Vírus que ocasionam lesões locais - 3 -10 dias (resfriado, diarreias) � Vírus que provocam exantemas - 10 -20 dias (rubéola) � Vírus com disseminação neural - Mais de 20 dias (raiva) � Extremamente variável - anos (HIV, HTLV)

VÍRUS � Fase de manifestação de sintomas – após a destruição das células infectadas As infecções virais podem se manifestar de 4 formas: � Infecções agudas - geralmente sintomáticas e o agente é totalmente eliminado ○ localizadas (resfriado comum, parotidite) ○ sistêmicas (sarampo, varicela) ○ infecções inaparentes - o agente é eliminado (HAV) � Infecções persistentes - o agente persiste ○ crônicas - agente é continuamente detectável (HBV) ○ latentes - o agente não é detectável continuamente (HSV) ○ evolução lenta - longo período de incubação e evolução leva à morte - SNC (panencefalite subaguda esclerosante) ○ infecções tumorigênicas - transformação câncer (HHV-8, HTLV, HPV, HCV, EBV, CMV)

Vírus e doenças