VIROLOGIA B

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VIROLOGIA BÁSICA E CLÍNICA
Profa. Coordenadora Célia Regina Monte Barardi
cbarardi_at_ccb.ufsc.br MIP, CCB, 3 andar sala
311 www.lvapli.ufsc.br Professores
colaboradores Cláudia Maria Oliveira Simões
CIF/CCS Aguinaldo Roberto Pinto MIP/CCB Carlos
Roberto Zanetti MIP/CCB
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OBJETIVO GERAL   O programa da disciplina MIP
5213, Virologia Básica e Clínica, tem por
objetivo fornecer as bases fundamentais
necessárias para conhecer os principais vírus
causadores de doenças, suas estruturas, formas de
replicação, e os mecanismos responsáveis pela sua
patogenicidade.
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LANÇAMENTO 2002 CAPA Brochura ISBN
9788527707152 268 páginas AUTORES Santos,
Norma Suely de Oliveira, Romanos, Maria Teresa
Villela, Wigg, Marcia
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ESTRUTURA DO CURSO

• Introdução à Virologia
• Estrutura e classificação viral
• Virologia básica
• Virologia clínica

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VIROLOGIA BÁSICA

• Estruturas virais distintas
• Diferentes modos de replicação dos vírus
• Implicações no
• diagnóstico
• tratamento
• prevenção

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VIROLOGIA CLÍNICA

• ENVOLVERÁ ABORDAGENS DE
• RESERVATÓRIOS VIRAIS
• MODOS DE TRANSMISSÃO VIRAL
• ETIOLOGIA DAS DOENÇAS VIRAIS
• MÉTODOS DE INATIVAÇÃO DOS VÍRUS
• VACINAS
• MEDICAMENTOS ANTIVIRAIS
• DESENVOLVIMENTO DE RESISTÊNCIA AOS ANTIVIRAIS
• INTERAÇÃO DOS VÍRUS COM OS HOSPEDEIROS

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UM POUCO DE HISTÓRIA E EVOLUÇÃO BASEADO NA
PRESENÇA DOS VÍRUS NA FACE DA TERRA
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Final do século XIX Os pesquisadores perceberam
que certas doenças, como a raiva e a febre
aftosa, eram causadas por partículas que pareciam
se comportar como bactérias, mas eram muito
menores. Classificaram estas estruturas como as
formas mais simples de vida. Em 1935, Wendell M.
Stanley (Prêmio Nobel de Química em 1946) da
Universidade de Rockfeller cristalizou pela
primeira vez o vírus do mosaico do tabaco.
Concluíu que os vírus consistiam de um pacote de
agentes bioquímicos complexos mas lhe faltavam
sistemas essenciais das funções metabólicas.
Ou seja os vírus foram rebaixados a meros
agentes inertes já que se assemelham mais a um
conjunto químico do que a um organismo vivo.
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Alguns cientistas acreditam que os vírus podem
ter sido resultado de genes de hospedeiros, que
durante a evolução, escaparam e adquiriram um
revestimento proteico. Verdade ou mito???Os
vírus trocam informações genéticas diretamente
com os organismos vivos. A maior parte dos vírus
conhecidos e não conhecidos é persistente,
inócua, não patogênica e pode permanecer dormente
por longos períodos ou então se replicar em taxas
lentas e estáveis, escapando da resposta
imunológica.
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• O genoma de um vírus pode colonizar
  permanentemente seu hospedeiro, adicionando genes
  virais ao organismo invadido e até tornando-se
  parte fundamental de seu material genético.
• A enorme população dos vírus, combinada com suas
  taxas aceleradas de replicação e mutação, faz
  deles a maior fonte potencial de inovação
  genética. E genes de origem viral podem viajar,
  invadir outros organismos e contribuir para a
  mudança evolutiva!!!

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• Outras descobertas que colocam os vírus como
  participantes da evolução
• O gene da DNA Polimerase do bacteriófago T4 tem
  parentesco estreito com outros genes de DNA
  Polimerases nos eucariontes e nos vírus que os
  infectam. Mais estudos demonstaram que as
  enzimas responsáveis pela replicação do DNA em
  eucariontes tem provavelmente origem viral.
• Será que não podemos sentir que, nos vírus com
  sua incorporação ao genoma celular e sua
  recriação a partir dele, observamos unidades e
  processos que, no curso da evolução, criaram os
  padrões genéticos de sucesso que estão na base de
  todas as células vivas??
• Reflexão de Salvador Luria, prêmio Nobel de
  Fisiologia em 1989.
• VIVOS OU NÃO, É TEMPO DE RECONHECER OS VÍRUS E
  ENXERGÁ-LOS EM SEU CONTEXTO NATURAL NÃO SÓ COMO
  CAUSADORES DE DOENÇAS MAS TAMBÉM FAZENDO PARTE DA
  TEIA DA VIDA!!

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VÍRUS COMO VETORES DE DOENÇAS EM HUMANOS, ANIMAIS
E PLANTAS
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Doenças decorrentes das infecções virais

• Doença, seguida por recuperação
• Doenças persistentes
• Doenças fatais
• Doenças congênitas
• Fator de contribuição ao câncer
• Fator desencadeante de outras doenças

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Algumas consequências das infecções virais

• 50 de todas as ausências no trabalho e escola
• Crianças
• 7 ou mais infecções virais por ano que requerem
  pelo menos uma visita ao hospital ou ao médico

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MAS.OS VÍRUS TAMBÉM PODEM SER VETORES
IMPORTANTES DE CURA OU PREVENÇÃO DE DOENÇAS!

• DESENVOLVIMENTO DE VACINAS
• TERAPIA GÊNICA
• FERRAMENTAS PARA INVESTIGAR OS HOSPEDEIROS
  CELULARES
• VETORES DE CLONAGEM DE GENES

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VIROLOGIA DEFINIÇÃO DE TERMOS

• partícula viral virion
• Proteínas que revestem o genoma viral capsídeo
• capsídeo genoma nucleocapsídeo
• Alguns vírus podem conter ainda um envelope com
  proteínas associadas
• Envelope Natureza glicolipídica e derivado da
  célula hospedeira

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COMO SE ORGANIZAM OS VÍRUS?

• GENOMA DE ÁCIDO NUCLEICO
• DNA OU RNA
• CAPA PROTEICA
• PROTEÇÃO E ENTRADA NO HOSPEDEIRO
• ENVELOPE GLICOLIPÍDICO EM ALGUNS VÍRUS
• PEQUENOS (20-400nm)
• PARASITAS INTRACELULARES OBRIGATÓRIOS

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ESPECTRO DE HOSPEDEIROS

• PODE SER AMPLO OU RESTRITO
• PODEM SER CÉLULAS DE INSETOS, ANIMAIS, HUMANAS,
  DE PLANTAS OU AINDA FUNGOS E BACTÉRIAS
• NÃO CRUZAM A BARREIRA EUCARIOTO/PROCARIOTO

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FATORES QUE AFETAM O NÚMERO DE HOSPEDEIROS

• RECEPTORES DE SUPERFÍCIE CELULAR

• DISPONIBILIDADE DE UTILIZAR A MAQUINARIA DE
  REPLICAÇÃO DA CÉLULA
• HABILIDADE DE SAIR DA CÉLULA E ESPALHAR-SE PARA
  OUTRAS CÉLULAS
• RESPOSTA ANTI-VIRAL DO HOSPEDEIRO

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RECEPTORES DE SUPERFÍCIE CELULAR PERMITEM A
ENTRADA DO VÍRUS NA CÉLULA
CITOPLASMA
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REPLICAÇÃO VIRAL

• VÍRUS, NA SUA FORMA ATIVA, MULTIPLICAM-SE
  RAPIDAMENTE
• UMA ÚNICA PARTÍCULA VIRAL PRODUZ UMA VASTA
  PROGÊNIE VIRAL
• VÍRUS DE GENOMA DNA PODEM CORRIGIR ERROS DE
  REPLICAÇÃO (PROOF-READING), VÍRUS RNA NÃO
  PODEM.

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ALTERAÇÕES GENÉTICAS VIRAIS

• MUTAÇÃO
• RECOMBINAÇÃO GENÉTICA COM OUTROS VÍRUS

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ORIGEM DAS ALTERAÇÕES GENÉTICAS

• ESPONTÂNEAS (Puntuais,Inserção,Deleção,
  Recombinação)
• Luz Ultra-violeta, Raios-X, quimicamente
  induzidas.
• Erros da polimerase- muito freqüentes em vírus de
  genoma RNA

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RECOMBINAÇÃO CLÁSSICA
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Alguns exemplos de mutantes

• HOT MUTANTS
• Crescem melhor em altas temperaturas do que os
  tipos selvagens (não mutantes)
• São menos susceptíveis à febre do hospedeiro
• MUTANTES ATENUADOS
• Sintomas mais leves ou assintomáticos
• Desenvolvimento de vacinas
• MUTANTES FREQUENTES
• Fogem da resposta imune do hospedeiro

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FORMATOS DOS VÍRUS
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SIMETRIA DO CAPSÍDEO

• ICOSAHÉDRICO
• HELÍPTICO
• COMPLEXO

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SIMETRIA ICOSAHEDRICA

• 20 faces
• 12 vértices

http//www.tulane.edu/dmsander/WWW/Video/Video.ht
ml
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SIMETRIA ICOSAHEDRICA
30
(No Transcript)
31
(No Transcript)
32
SIMETRIA ICOSAHEDRICA
PENTON
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Ex Adenovirus
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Simetria Helíptica

• Comprimento controlado pelo ácido nucleico
• A hélice pode ser rígida ou flexível

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(No Transcript)
36
(No Transcript)
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Ex VIRUS DO MOSAICO DO TABACO
nucleic acid
protein
adapted from Klug and Caspar Adv. Virus Res.
7225
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SIMETRIA COMPLEXA
Ex FAMÍLIA POXVÍRUS
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ENVELOPE

• OBTIDOS PELO BROTAMENTO ATRAVÉS DA MEMBRANA
  CELULAR (exceto os poxvírus)
• NATUREZA GLICOLIPÍDICA
• POSSIBILIDADE DE DEIXAR A CÉLULA SEM MATÁ-LA
• CONTÉM PELO MENOS UMA PROTEÍNA CODIFICADA PELO
  VÍRUS
• A PERDA DO ENVELOPE RESULTA EM PERDA DA
  INFECTIVIDADE

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5 TIPOS BÁSICOS DE ESTRUTURAS VIRAIS
nucleocapsid
icosahedral nucleocapsid
lipid bilayer
ICOSAHEDRICO ENVELOPADO
ICOSAHEDRICO
helical nucleocapsid
COMPLEXO
nucleocapsid
lipid bilayer
glycoprotein spikes peplomers
HELÍPTICO
HELÍPTICO ENVELOPADO
Adapted from Schaechter et al., Mechanisms of
Microbial Disease
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CLASSIFICAÇÃO DO CAPSÍDEO

• simetria
• icosahédrica, helíptica ou complexa?
• envelopado ou não-envelopado?
• número de capsômeros?

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CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS NUCLEICOS VIRAIS

• RNA ou DNA?
• segmentado ou não-segmentado?
• linear ou circular?
• simples-fita ou dupla-fita?
• se simples-fita
• o genoma mRNA é senso ()? ou complementar ao
  mRNA (-) senso

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VIRUS DNA
DUPLA FITA
SIMPLES FITA
NÃO-ENVELOPADOS
ENVELOPADOS COMPLEXOS
PARVOVIRIDAE
POXVIRIDAE
ENVELOPADOS
NÃO-ENVELOPADOS
HERPESVIRIDAE
HEPADNAVIRIDAE
CIRCULARES
LINEARES
Todas as famílias mostradas são icosahedricas com
exceção dos poxviruses
PAPILLOMAVIRIDAE POLYOMAVIRIDAE
ADENOVIRIDAE
Modified from Volk et al., Essentials of Medical
Microbiology, 4th Ed. 1991
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VIRUS RNA
SIMPLES FITA
SIMPLES FITA
DUPLA-FITA
SENSO POSITIVO
SENSO NEGATIVO
ENVELOPADOS
NÃO-ENVELOPADOS
ENVELOPADOS
NÃO-ENVELOPADOS
HELIPTICOS
ICOSAHEDRICOS
HELIPTICOS
ICOSAHEDRICOS
ICOSAHEDRICOS
ORTHOMYXOVIRIDAE
FLAVIVIRIDAE
CORONAVIRIDAE
PICORNAVIRIDAE
REOVIRIDAE
PARAMYXOVIRIDAE
TOGAVIRIDAE
CALICIVIRIDAE
RHABDOVIRIDAE
RETROVIRIDAE
FILOVIRIDAE
BUNYAVIRIDAE
ARENAVIRIDAE
Modified from Volk et al., Essentials of Medical
Microbiology, 4th Ed. 1991
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• RESUMO
• Os vírus são parasitas que estão no limiar entre
  a vida e a matéria inerte. Eles possuem os mesmos
  tipos de proteínas e ácidos nucleicos que formam
  as células vivas, mas precisam da ajuda delas
  para se replicar e se espalhar.
• Os pesquisadores discutiram durante décadas se os
  vírus são ou não vivos. Este conflito acabou
  desviando os cientistas de uma questão mais
  importante os vírus são peças fundamentalmente
  importantes na evolução.
• Um enorme número de vírus se replica e sofre
  mutações constantemente. Esse processo produz
  muitos genes novos. Um gene inovador, com uma
  função útil, pode ser eventualmente incorporado
  ao genoma de uma célula hospedeira e se tornar
  parte permanente do genoma daquela célula.

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AGENTES NÃO CONVENCIONAIS

• PRIONS (proteinacious infectious particles)
• só proteínas?
• não contém nenhum ácido nucleico?
• são vivos ou mortos?

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PrPc Normal e é quebrada, não se acumula e não
causa problemas PrPsc- Estruturalmente diferente
e pode ser transmitida. Não é clivada e pode
promover a conversão de proteína normal em
PrPsc, levando a neurodegeneração..