VIROLOGIA BÁSICA E
CLÍNICA
Profa. Coordenadora: Célia Regina Monte Barardi
cbarardi@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. 9
•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!!! 10
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
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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.html 28
SIMETRIA ICOSAHEDRICA
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SIMETRIA ICOSAHEDRICA
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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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Ex: VIRUS DO MOSAICO DO
TABACO
adapted from:
Klug and Caspar Adv. Virus Res. 7:225
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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
icosahedral nucleocapsid nucleocapsid
lipid bilayer
ICOSAHEDRICO ICOSAHEDRICO ENVELOPADO
helical nucleocapsid
COMPLEXO
nucleocapsid
lipid bilayer
glycoprotein spikes
= peplomers
HELÍPTICO HELÍPTICO ENVELOPADO
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Adapted from Schaechter et al., Mechanisms of Microbial Disease
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
ENVELOPADOS NÃO-ENVELOPADOS PARVOVIRIDAE POXVIRIDAE
HERPESVIRIDAE
HEPADNAVIRIDAE
CIRCULARES LINEARES
PAPILLOMAVIRIDAE ADENOVIRIDAE Todas as famílias
POLYOMAVIRIDAE mostradas são
icosahedricas com
exceção dos poxviruses
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Modified from Volk et al., Essentials of Medical Microbiology, 4th Ed. 1991
VIRUS RNA
SIMPLES FITA SIMPLES FITA DUPLA-FITA
SENSO POSITIVO SENSO NEGATIVO
ENVELOPADOS NÃO-ENVELOPADOS ENVELOPADOS NÃO-ENVELOPADOS
ICOSAHEDRICOS HELIPTICOS ICOSAHEDRICOS HELIPTICOS ICOSAHEDRICOS
FLAVIVIRIDAE CORONAVIRIDAE PICORNAVIRIDAE ORTHOMYXOVIRIDAE REOVIRIDAE
TOGAVIRIDAE CALICIVIRIDAE PARAMYXOVIRIDAE
RETROVIRIDAE RHABDOVIRIDAE
FILOVIRIDAE
BUNYAVIRIDAE
ARENAVIRIDAE
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Modified from Volk et al., Essentials of Medical Microbiology, 4th Ed. 1991
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 genoma45
daquela célula.
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.
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