Este documento fornece uma introdução sobre vírus, abordando tópicos como perspectiva histórica, definição, estrutura, replicação, classificação e efeitos celulares de infecções virais. O documento discute a descoberta de vírus ao longo da história e fornece detalhes sobre a estrutura, replicação e classificação de vírus.
1. Introdução aos Vírus
Hugo Sousa
Instituto Português de Oncologia do Porto
Aluno Doutoramento ICBAS-UP
Grupo de Oncologia Molecular - CI
Grupo Oncologia Molecular IPO Porto
hugomls@gmail.com
2 de Junho de 2007
4. História
◦ Os vírus existem desde que há vida.
◦ Alguns vírus provavelmente evoluiram com a espécie humana.
Com a agricultura e domesticação dos animais, ocorre um
aumento da população e o contacto próximo entre algumas
espécies animais, facilitando a transmissão dos vírus intra e
interespécies.
Perspectiva Histórica
5. História
Muitas epidemias de origem vírica ocorreram antes de se conhecer
a natureza dos seus agentes causadores.
Agentes que não eram visualizados no microscópio
Agentes que atravessavam os filtros que filtrariam as bactérias de
menores dimensões
Seriam toxinas ou venenos???
Perspectiva Histórica
7. Primeiro registo de um vírus
1892 - Ivanowsky.
Observa que a doença do mosaico do tabaco era transmissivel por um agente capaz de
passar por filtros que retinham as bactérias
8. 1898 - Beijerink
Confirma as observações de Ivanowsky e determina que o agente patogénico deverá ser
um agente ainda não conhecido e não uma bactéria.
1898 - Loeffler and Frosch
É observado que estes agentes não sobrevivem na ausência de um hospedeiro.
Nome original:
contagium vivium fluidum (fluido contagioso)
Termo correcto:
virus (veneno em Latim)
9. Vírus da Febre Amarela
O vírus da febre amarela, uma doença tropical
com mortalidade acima de 30%, é o primeiro vírus
humano a ser detectado (1900).
No entanto, a febre amarela não parecia ser
contagiosa directamente entre os humanos,
tendo-se mais tarde descoberto que o vector de
transmissão é o mosquito.
1901 - Walter Reed
Demonstra a natureza viral da doença e Jesse
Lazear inoculou-se voluntariamente para
demonstrar o modo de transmissão e morreu.
10. Varíola
O aparecimento da varíola provavelmente ocorreu
com a domesticação do gado, pois existem
registos de cerca de 1000 anos A.C. na região da
India e Médio-Oriente
Em cerca de 700 D.C. alastra ao Norte de Africa e
Europa e chega à américa através dos colonos
Europeus dizimando as populações indias.
No século XX ocorreram cerca de 300 milhões de
mortes por varíola, significando uma mortalidade
de 30-35%.
11. Primeira Vacinação
1000 D.C.
Surge a primeira vacinação, denominada de VARIOLAÇÃO. Consistia na introdução de
pús de uma pústula com varíola na pele para provocar o contacto e activar uma
resposta do corpo. Contudo, Apresentava uma mortalidade de 2%.
1798
Edward Jenner observa que os tratadores/ordenha de gado em quem a varíola bovina
causava uma lesão benigna na mão eram resistentes à varíola humana.
Decide então vacinar um rapaz (James Phipps) com pús de uma lesão de varíola bovina
e posteriormente quando submetido a inoculação directa da doença James Phipps não
apresentava sinais de varíola
Surge o termo VACINA do latim vacca
12. Primeira Vacinação e Erradicação
1959 - OMS implementa plano de erradicação da varíola
1977 - Último caso registado de varíola
1979 - O mundo é declarado livre da varíola
1982 - Fim da vacinação em massa
13. HIV - Retrovírus
1981
Um artigo no New England Journal of Medicine reporta o caso de um jovem saudável
com infecções oportunistas caracteristicas de idade avançada e imunosupressão
1983
Gallo e Montagnier identificam o HIV como o agente da Acquired Immune Deficiency
Syndrome (AIDS).
14. Retrovírus… o grande dogma
Os retrovírus já eram conhecidos devido ao seu papel em algumas neoplasias:
1911 - Peyton Rous (Prémio Nobel em 1966) descobre o Vírus do Sarcoma de Rous que
causa tumores nas aves.
1970 - Temin e Baltimore (Prémio Nobel em 1975) identificaram a Transcriptase Reversa
codificada pelos retrovírus e responsável pela passagem de RNA>DNA.
1976 - Bishop e Varmus (Prémio Nobel em 1989) descobrem a origem celular de
oncogenes virais
1977 - Descoberta de genes supressores tumorais (ex:p53) usando o vírus SV40.
15. Bactériofagos…
Um vírus?? Uma Bactéria??
1915 - Twort descreve morte de bactérias devido a
um agente infeccioso propondo a ideia de vírus de
bactéria - Bacteriofago lítico.
1949 - Lwoff descobre o fago lisogénico (Phage), cuja
principal característica é que o DNA do fago é
incorporado no genoma do hospedeiro e não é
produzido vírus.
17. Parasita intracelular obrigatório
Material genético rodeado por proteínas
Dimensões sub-microscópicas (20 – 400 nM)
◦ Partículas observadas ao microscópio electrónico
O que são os Vírus???
18. Vírus vs Bactérias…
Bactérias Vírus
Parasita intracelular não sim
Membrana plasmática sim não
Fisão binária sim não
Possuem DNA e RNA sim não
Produção de ATP sim não
Ribossomas sim não
Sensíveis a antibióticos sim não
O que são os Vírus???
19. A Virus is a package of genetic information protected by a
protein shell for delivery into a host cell to be expressed
and replicated.
O que são os Vírus???
24. Cápside – “cobertura” exterior de proteínas
◦ Composta por capsómeros
◦ Função :
Proteger o ácido nucleico das condições ambientais adversas
Envolvida na ligação às células do hospedeiro
Cápside
27. Envelope - Camada lipídica exterior
◦ Deriva das membranas celulares do hospedeiro;
◦ Proteínas com importante papel no ciclo celular (ligação e fusão
nas células);
Vírus com envelope icosaédrico Vírus com envelope helical
Envelope
32. Bacteriofagos
◦ Infectam bactérias;
◦ Cápside icosaédrica;
◦ Cauda helical;
◦ Fibras da cauda que estão
envolvidas na ligação ao
hospedeiro;
Vírus Complexos
33. Os Vírus:
◦ Possuem informação genética;
◦ Possuem cápside proteica;
◦ Em alguns casos, possuem envelope;
◦ Não possuem maquinaria específica;
◦ Não ingerem nutrientes;
◦ Não produzem resíduos;
◦ Não têm metabolismo;
No entanto, eles replicam-se!!!!
Resumindo…
34. Replicação Vírica
O que é necessário para que um vírus
consiga infectar uma célula e replicar-se?
35. Células Permissívas…
Têm tudo o que os vírus precisam:
◦ Receptores aos quais o vírus se liga;
◦ Maquinaria celular necessária – ribossomas;
Replicação
38. Ligação
Elevado grau de especificidade;
Tropismo preferencial;
Penetração
Composição do envelope – semelhante à membrana celular
Vírus sem envelope – endocitose ou formação de poros
Ciclo Lítico
39. Síntese
Os vírus de RNA precisam de enzimas próprias para
transcrever os seus mRNAs e normalmente replicam-se no
citoplasma. Os retrovírus são os únicos vírus de RNA que
possuem uma enzima denominada Transcriptase Reversa (RT).
Montagem
Libertação (Líse Celular)
Ciclo Lítico
40. Ciclo Lisogénico
Os vírus não se replicam
imediatamente;
Formação de um
provírus e integração do
material genético no
genoma do hospedeiro;
Ciclo Lisogénico
45. Class I – DNA de cadeia dupla
Class IIa – DNA de cadeia simples positiva
Class IIb – DNA de cadeia simples negativa
Class III – RNA de cadeia dupla
Class IV – RNA cadeia simples positiva (sequência genómica =
mRNA; pode ser traduzida directamente)
Class V – RNA cadeia simples negativa (sequência complementar
ao mRNA)
Class VI – RNA cadeia simples positiva, que requer a síntese de
uma molécula de DNA de cadeia dupla (retrovírus)
Classificação de Baltimore
48. A nomenclatura ou classificação é atribuída em função
dos dados conhecidos na data da descoberta…
Consoante as doenças às quais estão associados (exº: HIV);
Alterações histológicas que causam (exº: Citomegalovírus);
Local de isolamento (exº: Enterovirus);
Locais ou pessoas que o descobriram (exº: Vírus de Epstein-Barr
ou Vírus de Nilo)
Características Bioquímicas/genéticas (exº: Retrovírus)
Classificação e Taxonomia
49. A Classificação Taxonómica dos vírus tem em conta:
Estrutura;
Tipo e Forma dos ácidos nucleicos;
Presença ou ausência de Envelope;
Modo de replicação;
Organização do genoma ou diferenças antigénicas;
Classificação e Taxonomia
56. As células que suportam a replicação viral são chamadas
permissivas.
As infecções produtivas são citolíticas quando causam a
morte da célula do hospedeiros (citocidas).
As infecções em células não permissivas não geram
progenia viral e são designadas como abortivas.
Morte Celular
57. Quando o repertório completo de genes virais não é
transcrito ou traduzido em proteínas a infecção é
designada como restritiva. Nas infecções persistentes ou
nas infecções transformantes os ácidos nucleicos podem
permanecer na célula do hospedeiros.
A produção de vírus completos (viriões) pode ou não
acontecer
Morte Celular
58. As alterações na morfologia celular causadas por
infecção viral são designadas por EFEITOS CITOPÁTICOS,
como por exemplo:
Formação de sincícios por fusão com as células adjacentes;
Corpos de inclusão nucleares ou citoplasmáticos;
Efeitos citopáticos
73. Hepatite
Hepatite A (ssRNA+)
Via Oral-fecal
Hepatite B – hepadnavirus (dsDNA)
Via Sanguínea
Hepatite C – Picornavirus (ssRNA+)
Via Sanguínea
Infecções Virais
74. Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (SIDA)
Human Immunodeficiency Virus – HIV (ssRNA)
Retrovírus com transcritase reversa
Infecções Virais
75. Introdução aos Vírus
Hugo Sousa
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2 de Junho de 2007