Vírus
- A descoberta dos vírus tem início em 1883, quando Adolf Mayer (cientista alemão)
trabalhava com plantas de tabaco. A doença é conhecida como mosaico do tabaco.
- Mayer percebeu que podia transmitir a doença de uma planta para outra ao pulverizar
seiva extraída de plantas doentes em plantas sadias. O cientista pensou que se tratava de
uma bactéria muito pequena.
- Uma década depois, Dmitri Ivanowsky (cienstista russo) passou a seiva infectada por um
microfiltro, o qual deveria reter células bacterianas. Entretanto, após a filtração, a seiva
continuava infectando plantas sadias. Para Dmitri, tratava-se de uma toxina.
- Em 1897, o botânico holandês Martinus Beijerink comprovou que após sucessivas
pulverizações com seiva infectada em plantas sadias, o agente infeccioso continuava
exercendo o mesmo efeito. Portanto, tal agente podia se reproduzir (não podia ser toxina).
- Apenas entre as décadas de 1940 e 1950, com o uso da microscopia eletrônica, é que o
TMV (tobacco mosaic virus) pode ser visualizado pela primeira vez.
Vírus
- Microscopia eletrônica
Vírus
- Esquema tridimensional e dimensões do TMV
Vírus
- Sintomas na planta de tabaco.
Vírus
• Estrutura (Acelulares)
- Do ponto de vista estrutural, os vírus são muito simples. Em linhas gerais,
constituem-se de ácidos nucleicos (DNA ou RNA – nunca as duas moléculas
juntas) envolvidos por uma capa proteica chamada capsídio.
- Alguns possuem um envoltório lipoproteico, chamado envelope viral, derivado
da célula hospedeira. Tal envelope recobre o capsídio.
Vírus
• Reprodução viral
- Os vírus possuem informação genética, mas não contam com a maquinaria
bioquímica capaz de codificá-la. Tal maquinaria é comum em qualquer célula.
- Basicamente, o genoma viral possui informação para a produção de proteínas do
capsidio e para reprodução desse genoma. Entretanto, essas informações só
podem ser executadas no interior de uma célula hospedeira, razão pela qual os
vírus são considerados parasitas intracelulares obrigatórios.
- Fora da célula, a partícula viral (ou vírion) é completamente inerte.
- Assim, para que o vírion se reproduza, ele precisa infectar uma célula
hospedeira. O termo infecção viral se refere à penetração e consequente
multiplicação do vírion no interior dessa célula. Vejamos alguns exemplos:
Vírus
• Reprodução viral
- Exemplo: Bacteriófago
Vírus
• Reprodução viral – tipos de ciclo
Ocasionalmente, o profago solta-se do
cromossomo bacteriano e inicia um ciclo lítico
DNA do fago
As sucessivas divisões
celulares geram uma
população de bactérias
portadoras do profago
Cromossomo
bacteriano
Ciclo
lisogênico
Ciclo lítico
A célula é lisada
liberando os fagos
Ou
O fago multiplica-se na
bactéria hospedeira
Genoma
viral
A bactéria se reproduz
normalmente, copiando o
profago (ou provírus) e
transmitindo-o às célulasfilhas
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Influenzavírus tipo A
- Human Immunodeficiency Virus (HIV)
• Observação: Por que os vírus causam doenças?
Para a célula alvo (hospedeira), o resultado da infecção viral geralmente é a morte.
As principais razões são:
1 – A própria ação viral, rompendo a célula na fase de liberação dos vírions (lise).
2 - Reconhecimento e destruição das células infectadas pelo sistema imunológico.
Se um tecido ou órgão perde suas células, perde sua função.
3 – Indução de cânceres, pois como vimos, os vírus são capazes de integrar seu
material genético no genoma da célula alvo, alterando a informação genética nele
contida. Em outras palavras, alguns vírus podem atuar como agentes mutagênicos.
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Influenzavírus tipo A
- Vírus envelopado com 8 moléculas de RNA.
Foto a partir de um Microscópio Eletrônico
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Influenzavírus tipo A
- Vírus envelopado com 8 moléculas de RNA.
- Causador das diversas formas de gripe.
- O tipo A promove doença moderada a severa em todas as faixas etárias e
pode causar epidemias, afetando até animais
- Os vírus Influenza constantemente sofrem alterações na sua superfície
(mudando a conformação das glicoproteínas do envelope), razão pela qual a
composição da vacina contra o vírus precisa ser regularmente alterada.
- O vírus influenza penetra no organismo principalmente através das
mucosas, pele que serve de revestimento para o nariz, a boca e os olhos.
Pela mucosa do nariz, o Influenza atinge a corrente sanguínea.
CICLO DO VÍRUS DA GRIPE
Membrana
plasmática
Vírus
infectante
Fixação da partícula viral à membrana
celular
CICLO DO VÍRUS DA GRIPE
Membrana
plasmática
Vírus
infectante
Fixação da partícula viral à membrana
celular
Receptor
celular
Proteína do
envoltório viral
Membrana
plasmática
CICLO DO VÍRUS DA GRIPE
Membrana
plasmática
Vírus
infectante
Penetração do vírus
Receptor
celular
Proteína do
envoltório viral
Membrana
plasmática
CICLO DO VÍRUS DA GRIPE
Membrana
plasmática
Vírus
infectante
Destruição dos envoltórios virais e
liberação de moléculas de RNA
Receptor
celular
Proteína do
envoltório viral
Membrana
plasmática
CICLO DO VÍRUS DA GRIPE
Membrana
plasmática
Ribossomos
RNA viral
Núcleo
RNAm
viral
Membrana
nuclear
Vírus
infectante
Produção de proteínas virais a partir de
moléculas mensageiras (RNAm viral)
copiadas a partir do material genético do
vírus (RNA viral)
Receptor
celular
Proteína do
envoltório viral
Proteínas
virais
Membrana
plasmática
CICLO DO VÍRUS DA GRIPE
Membrana
plasmática
Ribossomos
RNA viral
Núcleo
RNAm
viral
Membrana
nuclear
Vírus
infectante
Multiplicação do material genético do vírus
(RNA viral)
Receptor
celular
Proteína do
envoltório viral
Proteínas
virais
Membrana
plasmática
CICLO DO VÍRUS DA GRIPE
Membrana
plasmática
Ribossomos
RNA viral
Núcleo
RNAm
viral
Membrana
nuclear
Vírus
infectante
Incorporação de proteínas virais à
membrana celular
Receptor
celular
Proteína do
envoltório viral
Proteínas
virais
Membrana
plasmática
CICLO DO VÍRUS DA GRIPE
Membrana
plasmática
Ribossomos
RNA viral
Núcleo
RNAm
viral
Membrana
nuclear
Vírus
infectante
Empacotamento do material genético viral
com parte das proteínas virais
Receptor
celular
Proteína do
envoltório viral
Proteínas
virais
Membrana
plasmática
CICLO DO VÍRUS DA GRIPE
Membrana
plasmática
Ribossomos
RNA viral
Núcleo
RNAm
viral
Membrana
nuclear
Vírus
infectante
Eliminação dos vírions, envoltos por
pedaços da membrana da célula
hospedeira
Receptor
celular
Proteína do
envoltório viral
Proteínas
virais
Vírions livres
Membrana
plasmática
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Influenzavírus tipo A
- Vírus envelopado com 8 moléculas de RNA.
- Causador das diversas formas de gripe.
- O vírus influenza penetra no organismo principalmente através das
mucosas, pele que serve de revestimento para o nariz, a boca e os olhos.
Pela mucosa do nariz, o Influenza atinge a corrente sanguínea.
- O contágio se dá por meio de gotículas de saliva, as quais transportam os
vírus para as vias respiratórias.
- Prevenção: vacinas e adoção de métodos de higiene pessoal (discutir em
aula)
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Human Immunodeficiency Virus (HIV)
- Vírus envelopado com 2 moléculas idênticas de RNA e possuidor de uma
enzima chamada transcriptase reversa (produzem DNA a partir de RNA). Tal
propriedade é muito incomum, já que todas as enzimas celulares que
atuam no genoma fazem RNA a partir do DNA.
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Human Immunodeficiency Virus (HIV)
- Vírus envelopado com 2 moléculas idênticas de RNA e possuidor de uma
enzima chamada transcriptase reversa (produzem DNA a partir de RNA). Tal
propriedade é muito incomum, já que todas as enzimas celulares que
atuam no genoma fazem RNA a partir do DNA.
- Por possuir a enzima que atua de forma “reversa”, o HIV e outros vírus
semelhantes são chamados de retrovírus.
- Causador da AIDS ou SIDA (síndrome da imunodeficiência adquirida).
- O HIV afeta todas as faixas etárias e é considerado pandêmico (existe em
todos os continentes). A AIDS afeta cerca de 433 mil indivíduos no Brasil, e
aproximadamente 40 milhões de pessoas no mundo.
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Human Immunodeficiency Virus (HIV)
- Vírus envelopado com 2 moléculas idênticas de RNA e possuidor de uma
enzima chamada transcriptase reversa (produzem DNA a partir de RNA). Tal
propriedade é muito incomum, já que todas as enzimas celulares que
atuam no genoma fazem RNA a partir do DNA.
- Por possuir a enzima que atua de forma “reversa”, o HIV e outros vírus
semelhantes são chamados de retrovírus.
- Causador da AIDS ou SIDA (síndrome da imunodeficiência adquirida).
- O HIV também sofre alterações em sua constituição, dificultando muito o
combate eficiente à AIDS. Vejamos o ciclo reprodutivo do HIV
CICLO DO HIV
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
CICLO DO HIV
Fixação da partícula viral à membrana
celular
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Penetração do capsídio
(o envelope não entra)
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Liberação do RNA viral
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Degradação do
RNA viral
Síntese da segunda
fita de DNA viral
Transcriptase
reversa
Produção de DNA viral a
partir do RNA do vírus
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Degradação do
RNA viral
Síntese da segunda
fita de DNA viral
Membrana
nuclear
Núcleo
Transcriptase
reversa
Penetração do DNA viral no
núcleo celular
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Degradação do
RNA viral
Síntese da segunda
fita de DNA viral
Membrana
nuclear
Núcleo
DNA cromossômico
Transcriptase
reversa
Provírus
Integração do DNA viral ao
cromossomo da célula
hospedeira
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Degradação do
RNA viral
Síntese da segunda
fita de DNA viral
Membrana
nuclear
Núcleo
RNA viral
DNA cromossômico
Transcriptase
reversa
Provírus
Produção de RNA viral
RNA
viral
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Degradação do
RNA viral
Síntese da segunda
fita de DNA viral
Membrana
nuclear
Núcleo
RNA viral
DNA cromossômico
Transcriptase
reversa
Proteínas
Provírus
virais
Produção de proteínas
virais
RNA
viral
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Degradação do
RNA viral
Síntese da segunda
fita de DNA viral
Membrana
nuclear
Núcleo
RNA viral
DNA cromossômico
Transcriptase
reversa
Proteínas
Provírus
virais
União do RNA e das
proteínas do vírus com
formação do capsídio
RNA
viral
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Degradação do
RNA viral
Síntese da segunda
fita de DNA viral
Membrana
nuclear
Núcleo
RNA viral
DNA cromossômico
Transcriptase
reversa
Proteínas
Provírus
virais
Incorporação das proteínas
virais na membrana celular
RNA
viral
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
CICLO DO HIV
Degradação do
RNA viral
Síntese da segunda
fita de DNA viral
Vírus livre
Membrana
nuclear
Núcleo
RNA viral
DNA cromossômico
Transcriptase
reversa
Proteínas
Provírus
virais
Eliminação de novos vírus
RNA
viral
Membrana
plasmática
Receptores de
membrana
Membrana
lipoprotéica viral
Proteínas do
envoltório viral
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Human Immunodeficiency Virus (HIV)
- O vírus é transmitido a partir de fluidos corporais contaminados, como o
sangue e o esperma.
- Sua célula alvo principal são os linfócitos T CD4+ (ou T helpers, ou T
auxiliares), células responsáveis por organizar a resposta imune do
organismo. A imunodeficiência é resultante da destruição e/ou da parada
do funcionamento adequado dessas células. O organismo não consegue
mais combater agentes que normalmente não seriam capazes de causar
doenças graves, os chamados, neste caso, AGENTES OPORTUNISTAS.
-
A AIDS é o estágio mais avançado da infecção pelo HIV, em que o número
de linfócitos T CD4+ cai para 200 por mm3 de sangue (nº normal ~ 1000).
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Human Immunodeficiency Virus (HIV)
- A AIDS é o estágio mais avançado da infecção pelo HIV, em que o número
de linfócitos T CD4+ cai para 200 por mm3 de sangue (nº normal ~ 1000).
HIV
CD4
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Human Immunodeficiency Virus (HIV)
- Os principais métodos de prevenção incluem:
- o uso de preservativos durante as relações sexuais.
- testar adequadamente o sangue utilizado nas transfusões.
- para as mães portadoras, não amamentar o recém-nascido.
- O tratamento pode ser feito com o uso de drogas antivirais (como por
exemplo, inibidores da transcriptase reversa, como o AZT – zidovudine), que no
caso da AIDS, infelizmente, devido ao uso repetitivo, tendem a selecionar as
formas resistentes do vírus. Sendo assim, a melhor opção é o uso de um
COQUETEL DE DROGAS ANTIVIRAIS. Todavia, também se sabe que o uso dos
coquetéis pode promover o surgimento de efeitos colaterais, como náuseas,
inflamações e diminuição dos números de eritrócitos e leucocitos do sangue.
Vírus
• Exemplos de ciclos reprodutivos de vírus que parasitam células humanas.
- Human Immunodeficiency Virus (HIV)
- O tratamento com o coquetel não proporciona a cura, mas reduz a
velocidade com que os vírus se reproduzem. Isso garantiu um grande
declínio nos casos de morte por AIDS e melhorou significativamente a
qualidade dos portadores de HIV.
- No final do ano, estudaremos mais exemplos de doenças virais enquanto
estivermos abordando o tema SAÚDE. Se você tiver muita curiosidade, pode
consultar o capítulo 26 do seu livro-texto. Qualquer dúvida é só falar com o
professor.
Imunização – ativa e passiva
• Imunização
- aquisição de proteção imunológica contra uma doença
infecciosa, incluindo algumas causadas por vírus. O objetivo é aumentar a
resistência de um indivíduo contra infecções.
• Os principais métodos de imunização incluem a utilização de vacinas ou
soro de anticorpos.
• Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva.
- A imunização ativa ocorre quando o próprio sistema imune do indivíduo,
ao entrar em contato com uma substância estranha ao organismo, responde
produzindo anticorpos e células imunes (linfócitos). Esse tipo de imunidade
geralmente dura por vários anos, às vezes, por toda uma vida. Os dois meios
de se adquirir imunidade ativa são contraindo uma doença infecciosa e a
vacinação.
Imunização – ativa e passiva
• Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva.
- A imunização ativa ocorre quando o próprio sistema imune do indivíduo,
ao entrar em contato com uma substância estranha ao organismo,
responde produzindo anticorpos e células imunes (linfócitos). Esse tipo
de imunidade geralmente dura por vários anos, às vezes, por toda uma
vida. Os dois meios de se adquirir imunidade ativa são contraindo uma
doença infecciosa e a vacinação. Esta útlima pode ocorrer de 2 formas:
- Vacinas vivas atenuadas – compostas de microrganismos ativos
atenuados em laboratório, mas com capacidade de induzir a resposta
imunológica no organismo hospedeiro (podem se multiplicar).
- Vacinas inativadas – compostas de microrganismos inativados,
portanto, incapazes de multiplicação.
Imunização – ativa e passiva
• Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva.
- A imunização ativa garante resistência permanente pelo fato de induzir
no organismo hospedeiro uma “memória imunológica”.
O gráfico ao lado mostra como o organismo
hospedeiro reage frente à segunda infecção por um
mesmo agente infectante.
- A 1ª dose sensibilizadora induz uma produção lenta
e pouco intensa de anticorpos. Contudo, ela também
estimula o surgimento de células de defesa contra
um determinado tipo de agente infectante. Essas
células passam, então, a circular pelo organismo
através da corrente sanguínea.
- A 2ª dose (dose de reforço) induz uma produção
muito mais rápida e intensa de anticorpos, devido às
células da memória imunológica já estarem
presentes no organismo. De forma simplificada, o
organismo já esta preparado para lutar contra esse
agente infectante.
É por isso que certas infecções só causam doenças
uma única vez..
Exemplo: caxumba.
Imunização – ativa e passiva
• Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva.
- A imunização ativa ocorre quando o próprio sistema imune do indivíduo,
ao entrar em contato com uma substância estranha ao organismo,
responde produzindo anticorpos e células imunes (linfócitos). Esse tipo
de imunidade geralmente dura por vários anos, às vezes, por toda uma
vida. Os dois meios de se adquirir imunidade ativa são contraindo uma
doença infecciosa e a vacinação. Esta útlima pode ocorrer de 2 formas:
- A imunização passiva é obtida pela inoculação de anticorpos, produzidos
por um animal ou outro ser humano, no organismo do hospedeiro. Esse
tipo de imunidade produz uma rápida e eficiente proteção, embora
temporária (poucas semanas ou meses). A imunidade passiva pode
ocorrer de 2 formas: naturalmente ou artificialmente.
Imunização – ativa e passiva
• Existem 2 tipos de imunização: Ativa e Passiva.
- A imunização passiva é obtida pela inoculação de anticorpos, produzidos
por um animal ou outro ser humano, no organismo do hospedeiro. Esse
tipo de imunidade produz uma rápida e eficiente proteção, embora
temporária (poucas semanas ou meses). A imunidade passiva pode
ocorrer de 2 formas: naturalmente ou artificialmente.
- Imunidade passiva natural: tipo mais comum de imunidade passiva,
sendo caracterizada pela passagem de anticorpos da mãe para o
feto através da placenta e também pelo leite.
- A imunidade passiva artificial: pode ser adquirida com a inoculação
de soro (porção do sangue que possui anticorpos)no organismo do
hospedeiro. O soro pode ser de origem humana ou animal.
IMUNIZAÇÃO
INFECÇÃO
NATURAL
VACINA INATIVAS
ATIVA
VACINAS
VACINA VIVAS
ATENUADAS
PASSIVA
NATURAL: via
placentária e
amamentação
ARTIFICIAL: soro
Atividade de casa:
Embora os vírus sejam parasitas intracelulares obrigatórios e, por consequência,
causadores de muitas doenças humanas e em outros seres vivos, eles vem ganhando
uma importância bem relevante no cenário das pesquisas científicas.
- Faça uma pesquisa que aponte os principais benefícios da utilização dos vírus no
conhecimento científico humano.
- Cite algumas aplicações desse conhecimento bem como suas vantagens.
- Atividade individual.
- Manuscrito (No máximo 1 página).
- Data de entrega: 13/02.