VIRULOGIA Flashcards
QUAL É A DEFINIÇÃO DE VIRUS?
• Parasitas intracelulares obrigatórios – não têm capacidade de executar as suas funções fora da célula (infecciosos para sobreviver).
• Não são seres vivos.
• Agentes filtráveis:
o Pela sua reduzida dimensão, ficam presos em filtros com poros INFERIORES a 0,1nm. (bactérias, os filtros têm porosidade de 0,3µm (300nm))
o Exemplo: É esta distinção entre as malhas de poros que determina a eficácia
distinta entre máscaras de proteção.
o O virião – partícula viral – pode atingir os 18nm (parvovirus até aos 300nm (varíola).
• Genomas podem ser de DNA ou RNA, mas nunca ambos.
• Têm de conseguir utilizar os processos da célula para produzir os seus componentes.
• Têm de ter a codificação de processos não disponíveis nas células hospedeiras.
• Capacidade de “auto-montagem”.
• Tudo o que não obtêm das células hospedeiras, têm de ter no seu genoma.
Estruturas muito simples:
• Não têm capacidade de produzir energia.
• Não têm capacidade de produzir substratos.
• Não conseguem produzir as suas próprias proteínas.
• Não podem replicar o seu genoma de forma independente da célula hospedeira.
QUAIS AS GENERALIDADES DO VÍRUS?
- não mantem a homeostasia
- não crescem
- sim têm diferentes niveis de organização
- sim reproduzem-se (MAS NAO AUTONOMO)
- sim utilizam energia (MAS NAO AUTONOMO)
- sim respondem a estímulos (MAS NAO AUTONOMO)
- sim adaptam-se ao meio ambiente
QUAIS SÃO ALGUMAS CARACTERISTICAS IMPORTANTES DO VIRUS?
O vírus , a sua estrutura física e a genética, são um produto do desenvolvimento otimizado, por seleções e mutações, para infetar o hospedeiro.
- são transmissiveis em ambientes muito desfavoraveis
- atravessam a pela ou outras barreiras
- Têm nao só de estar adaptados ao hospedeiro como escapar à resposta imune do mesmo
COMO PODEMOS CLASSIFICAR OS VÍRUS?
O nome dos vírus pode estar associada a:
• Características víricas – organização estrutural ou o material genético.
• Doenças associadas.
• Tecido (ex: vírus da hepatite) ou localização geográfica onde foram identificados (ex: vírus do ébola)
Os virus classificam-se em: • Dimensão • Morfologia • Tipo de genoma (mais comum) • Forma de replicação
AO NÍVEL DA CONSTITUIÇÃO DO GENOMA QUAL O SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO E QUAIS AS SUAS CARACTERISTICAS?
- Baltimore – baseia-se na constituição do genoma, o que ajuda a perceber qual o circuito infeccioso que o vírus realiza para infetar a célula do hospedeiro.
- 7 classes.
- Apenas com base no tipo de genoma do virião.
- Inicialmente 6 classes, recentemente foi descoberta mais uma – gapped DNA.
CLASSES:
Classe I – DNA de cadeia dupla (ex: herpesvírus).
Classe II – DNA de cadeia simples (ex: parvovírus).
Classe III – RNA de cadeia dupla (ex: reovírus). (+/-RNA)
Classe IV – RNA de cadeia simples e polaridade positiva (sense) (3’ para 5’) ou seja, em que o seu RNA funciona diretamente como mRNA. (+RNA)
Classe V – RNA de cadeia simples e polaridade negativa (antisense) (ex: ortomixovírus). (-RNA)
Classe VI – RNA de cadeia simples com uma cadeia de DNA intermédia ao longo do ciclo de replicação (ex: retrovírus). (+RNA via DNA)
AO NÍVEL DAS CARACTERISTICAS BIOQUIMICAS COMO A ESTRUTURA E REPLICAÇÃO QUAL O SISTEMA UTILIZADO E QUAIS AS SUAS CARACTERISTICAS?
Taxonómica – baseia-se nas características bioquímicas como estrutura e replicação do vírus.
• Grupos taxonómicos agrupados apenas como: o Ordem (-virales) o Família (-viridae) o Subfamília (-virinae) o Género (-vírus) o Espécie (sem padrão)
COMO É A ESTRUTURA DE UM VÍRUS?
• Invólucro:
o Facultativo.
o Produzido a partir da membrana plasmática da célula hospedeira.
o Só existe nos envelope viroses, ou vírus de invólucro.
• Cápside.
• Genoma:
o DNA – ss (Single strand) ds (double strand) linear, circular.
o RNA – ss sense (+), ss anti-sense (-), ds (+/-), ds ambisense (+ e – ligadas),
fragmentado
O cápside e o invólucro:
• Envolvem.
• Protegem.
• São veículo de transmissão.
• São diferentes.
MAIS CONCRETAMENTE QUAIS SÃO AS CARACTERISTICAS DO CAPSIDE?
• Estrutura proteica rígida e resistente a secagem, ácidos e detergentes.
• Aspeto geometricamente bem definido.
• Formada por protómeros (procápside) capsómeros (cápside) – subunidades codificadas sempre por sequências no genoma viral.
o 5 protómeros constituem 1 capsómero.
o 12 capsómeros unem-se entre si por ligações não covalentes, formando 1
virião.
• São libertados da célula através de lise celular.
• No entanto, como são revestidos por uma proteína, a mesma é
facilmente reconhecida pelo sistema imune.
ESTES PODEM SER:
• Simétricos e helicoidais – um único protómero associa-se num
arranjo helicoidal ou espiral.
• Simétricos e icosaédricos – picornaviros e parvovírus.
o 12 capsómeros e 5 eixos de simetria (pentâmero).
• De maiores dimensões:
o Hexões – icosadeltahedron.
• VAP (Viral Adhesion Proteins) – fibra associada a cada pentão.
CONSEQUENCIAS:
o É facilmente transmitido (de mão para mão, através de pequenas gotículas ou pós).
o Sobrevive às condições adversas do tubo digestivo.
o É estável em vários ambientes (resiste a temperaturas elevadas, ácidos,
detergentes e protéases).
VANTAGENS:
o Os anticorpos do organismo hospedeiro podem ser suficientes para garantir
imunoproteção.
MAIS CONCRETAMENTE QUAIS AS CARACTERISTICAS NO INVÓLUCRO?
• Idêntico a uma membrana plasmática, tendo em conta que é constituído por lípidos, proteínas e glicoproteínas.
• Raramente são encontradas proteínas celulares.
• Tem de estar húmido – vírus que se transmitem em fluidos.
• Estes vírus não sobrevivem bem em situações de secagem ou em meio com etanol, detergentes ou ácidos.
• Em geral é estabilizado por uma glicoproteína da matriz.
• Modifica a membrana da célula durante a replicação.
• Pode ser libertado por budding ou por lise celular.
• Na sua maioria redondos ou pleiomórficos (variam a sua forma de acordo com o período do ciclo de vida.)
• Glicoproteínas à superfície do invólucro sofrem glicosilação em N via aspargina passando a funcionar como VAP.
o Algumas são hemaglutininas – induzem efeito de aglutinação nas células-alvo.
o Outras são Neuraminidase (ortomixovirus) – degrada ácido siálico (componente da membrana plasmática dos animais, que a estabiliza) permitindo ocorrer a libertação dos viriões, sem ocorrer lise (contrariamente ao que ocorria nos vírus de cápside).
o Também funcionam como antigénios.
CONSEQUENCIAS:
o Não sobrevive ao trato gastrointestinal.
o Não precisa de matar a célula para se espalhar.
o Utiliza anticorpos para própria proteção e controlo
COMO SE DÁ A REPLICAÇÃO VIRAL E O CICLO DE VIDA DO VÍRUS?
Fase inicial:
1. Reconhecimento (de um recetor da célula).
2. Ligação.
O vírus tem tropismo, ou seja uma determinada afinidade para infetar uma
determinada célula.
• Nos vírus de cápside:
o VAP (Viral Attachement Proteins) na superfície da cápside viral ligam-se a
recetores na célula-alvo.
o Pode ser parte da cápside, ou uma proteína que se estende a partir da
cápside.
• Nos vírus de invólucro:
o Podem ser glicoproteínas existentes no invólucro.
3. Penetração.
• Interação entre VAPs e recetores – internalização.
Sem invólucro – endocitose mediada por recetores ou viropexis.
▪ Viropexis (picornavírus)– exposição de proteínas hidrofóbicas (a proteína
da cápside é hidrossolúvel, mas quando se liga ao recetor membranar
induz a exposição de proteínas hidrofóbicas, que permite a entrada na
célula).
Com invólucro – fusão membranar, libertando a nucleocápside ou o genoma
diretamente no citoplasma.
▪ Formação de sincícios (paramixovírus) – vírus capazes de formar sincícios
são mais perigosos, porque infetam mais células, num menor período de
tempo.
▪ HA do influenza A e do ácido siálico.
4. Descapsidação (perda da cápside).
o Se necessário levar o genoma ao núcleo – alguns vírus necessitam.
• Igual para vírus com cápside e vírus com invólucro e ocorre a libertação do ácido nucleico viral.
• Vírus de DNA – tem que ser transportado até ao núcleo para ocorrer transcrição (exceto poxvírus).
• Vírus de RNA – permanece no citoplasma.
• Início do uncoating através de:
o Ligação ao recetor.
o pH acídico do citoplasma.
o Protéases do endossoma/lisossoma
Fase tardia:
5. Transcrição.
(síntese de macromoléculas)
• Vírus de DNA: Usam RNA polimerase II dependente de DNA para síntese de
mRNA – ocorre no núcleo.
• Vírus de RNA: Replicam-se e produzem mRNA no citoplasma (exceto
ortomixovírus e retrovírus).
o Têm de codificar as enzimas necessárias – replicases e transcriptases e
poliA/5’ cap.
RNA (+):
▪ O mRNA liga-se diretamente aos ribossomas.
▪ Após ser produzida a RNA polimerase dependente de DNA ocorre então a
síntese de cadeia RNA (-).
▪ Este servirá de template para gerar mais mRNA e, consequentemente,
mais proteínas.
ssRNA (-):
▪ Este é apenas um molde para produzir mRNA, não é infeccioso por si só.
▪ A polimerase tem que estar previamente sintetizada e ser transportada
juntamente com o genoma, para haver a síntese de cadeia RNA (+).
▪ Ocorre no citoplasma, exceto o influenza que necessita das extremidades
do mRNA no núcleo, bem como da cauda poliA, logo, a sua replicação
ocorre no núcleo.
dsRNA segmentado (+/-) (reovirus):
▪ A polimerase é a parte do core da cápside.
▪ As cadeias negativas vão ser utilizadas como molde para o mRNA.
▪ As enzimas na cápside acrescentam a cauda 5’cap ao mRNA.
▪ O mRNA é libertado no citoplasma.
Genoma circular ambissenso (arenavirus)
▪ Sequências senso adjacentes a sequências antissenso.
▪ Na fase inicial é (-) mas na fase tardia é (+).
ssRNA (+) (retrovírus):
▪ Não tem meios para replicar o RNA.
▪ Tem 2 cópias do genoma, 2 tRNA e RNA-dependente de DNA polimerase.
Deltavirus:
▪ Genoma circular ssRNA auto-hibridizado.
▪ Replicado pela RNA polimerase II da célula hospedeira.
▪ A ribozima (codificada no genoma) vai clivar o RNA circular, produzindo
mais mRNA.
6. Síntese proteica.
• Síntese de poliproteínas (processadas depois por clivagem).
• Como é que se sobrepõem à tradução das proteínas da célula?
o Quantidade de mRNA viral superior.
o Bloqueio da saída de mRNA da célula do núcleo (adenovírus).
o Degradação DNA/RNA da célula (HSV).
• Modificação pós-tradução:
o Glicosilação (N-link) – importante nos vírus de envelope.
o Fosforilação.
o Acetilação.
o Sulfatação.
7. Replicação.
Quando o vírus se está a replicar no interior da célula podem ocorrer 2
cenários:
• Período de Eclipse – fenómenos de replicação e síntese proteica viral –
quando se pressupõe que o vírus está no interior da célula a replicar-se.
• Período de latência – termina com o aparecimento de novos viriões –
quando se pressupõe que o vírus está no interior da célula, mas sem se
replicar.
• Cada célula infetada pode produzir mais de 100.000 partículas.
• No entanto, apenas 1-10% são infecciosas.
• Restantes são partículas defetivas.
Quando mais elevado for → maior capacidade infecciosa do vírus.
8. Montagem.
• Vírus de DNA – ocorre no núcleo.
• Vírus de RNA – ocorre no citoplasma.
• Vírus sem invólucro – podem ser montados com ou sem genoma (pode ser
adicionado posteriormente).
• Vírus com invólucro – ocorre após a associação da nucleocápside com as
membranas celulares contendo glicoproteínas do vírus (budding).
• A montagem é espontânea.
• Local de budding – determinado pelo tipo de genoma e sequência proteica
o Membrana plasmática.
o RER/golgi.
o Membrana nuclear.
• Erros:
o Viriões vazios (só com invólucro ou cápside).
o Viriões com genomas defetivos.
o Rácio partícula/vírus infeccioso pode ser até 104 aquando de rápida
replicação.
9. Libertação de viriões (por lise celular ou pelo fenómeno de budding).
• Exocitose.
• Budding a partir de membrana plasmática.
• Vírus sem invólucro – libertados após a lise da célula.
• Vírus com invólucro – budding sem citólise (papel da neuraminidase que faz
uma “clivagem cirúrgica” da membrana plasmática, ao nível dos resíduos de
ácido siálico, sem comprometer a sua integridade).
Reinício do ciclo viral:
• Vírus livres iniciam novas infeções.
• Processos de facilitação:
o Pontes célula-célula.
o Fusão célula-célula induzida por vírus (sincícios).
o Transmissão vertical do genoma da célula-mãe para a célula-filha.
COMO SE PODE DAR A DIFERENCIAÇÃO DOS VIRUS E COMO SE EDENTIFICA?
Os vírus são muito sujeitos a mutações espontâneas, pelo que ocorre frequentemente formação de novas estirpes com novas características.
As estirpes podem ser identificadas por:
• Sequenciação do material genético do vírus.
• Proteínas novas que são produzidas e que funcionam como antigénio – serotipos virais.
• Diferenças nas suas propriedades funcionais ou estruturais.
Recombinação:
• Duas estirpes, cada uma com uma sequência genética específica.
• Ocorre recombinação entre ambos os materiais genéticos, com formação de uma nova estirpe.
Redistribuição/recomposição:
• Alteração completa da ordem dos fragmentos génicos.
Transcapsidação:
• Vírus que só tem cápside, ou genoma inativado, decorrente de uma mutação letal.
• Sofre a incorporação de material genético de outro vírus, formando um vírus de pseudotipo.
Resgate do marcador viral:
• Quando ocorre uma mutação letal, que compromete a viabilidade do vírus, pode haver a transferência de um fragmento de DNA de outro vírus.
• Assim, permite-se a sobrevivência e reorganização do vírus lesado.
