Ipo pg 2007.06.02 aula1

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  • 1. Introdução aos Vírus Hugo SousaInstituto Português de Oncologia do Porto Aluno Doutoramento ICBAS-UPGrupo de Oncologia Molecular - CI Grupo Oncologia Molecular IPO Porto hugomls@gmail.com 2 de Junho de 2007
  • 2. TópicosPerspectiva Histórica Definição Estrutura Replicação Classificação Efeitos Celulares Infecções Virais
  • 3. Perspectiva Histórica
  • 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
  • 6. HistóriaPerspectiva Histórica
  • 7. Primeiro registo de um vírus1892 - Ivanowsky.Observa que a doença do mosaico do tabaco era transmissivel por um agente capaz depassar por filtros que retinham as bactérias
  • 8. 1898 - BeijerinkConfirma as observações de Ivanowsky e determina que o agente patogénico deverá serum agente ainda não conhecido e não uma bactéria.1898 - Loeffler and FroschÉ 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 AmarelaO vírus da febre amarela, uma doença tropicalcom mortalidade acima de 30%, é o primeiro vírushumano a ser detectado (1900).No entanto, a febre amarela não parecia sercontagiosa directamente entre os humanos,tendo-se mais tarde descoberto que o vector detransmissão é o mosquito.1901 - Walter ReedDemonstra a natureza viral da doença e JesseLazear inoculou-se voluntariamente parademonstrar o modo de transmissão e morreu.
  • 10. VaríolaO aparecimento da varíola provavelmente ocorreucom a domesticação do gado, pois existemregistos de cerca de 1000 anos A.C. na região daIndia e Médio-OrienteEm cerca de 700 D.C. alastra ao Norte de Africa eEuropa e chega à américa através dos colonosEuropeus dizimando as populações indias.No século XX ocorreram cerca de 300 milhões demortes por varíola, significando uma mortalidadede 30-35%.
  • 11. Primeira Vacinação1000 D.C.Surge a primeira vacinação, denominada de VARIOLAÇÃO. Consistia na introdução depús de uma pústula com varíola na pele para provocar o contacto e activar umaresposta do corpo. Contudo, Apresentava uma mortalidade de 2%.1798Edward Jenner observa que os tratadores/ordenha de gado em quem a varíola bovinacausava uma lesão benigna na mão eram resistentes à varíola humana.Decide então vacinar um rapaz (James Phipps) com pús de uma lesão de varíola bovinae posteriormente quando submetido a inoculação directa da doença James Phipps nãoapresentava sinais de varíolaSurge o termo VACINA do latim vacca
  • 12. Primeira Vacinação e Erradicação1959 - OMS implementa plano de erradicação da varíola1977 - Último caso registado de varíola1979 - O mundo é declarado livre da varíola1982 - Fim da vacinação em massa
  • 13. HIV - Retrovírus1981Um artigo no New England Journal of Medicine reporta o caso de um jovem saudávelcom infecções oportunistas caracteristicas de idade avançada e imunosupressão1983Gallo e Montagnier identificam o HIV como o agente da Acquired Immune DeficiencySyndrome (AIDS).
  • 14. Retrovírus… o grande dogmaOs 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 quecausa tumores nas aves.1970 - Temin e Baltimore (Prémio Nobel em 1975) identificaram a Transcriptase Reversacodificada pelos retrovírus e responsável pela passagem de RNA>DNA.1976 - Bishop e Varmus (Prémio Nobel em 1989) descobrem a origem celular deoncogenes virais1977 - Descoberta de genes supressores tumorais (ex:p53) usando o vírus SV40.
  • 15. Bactériofagos…Um vírus?? Uma Bactéria??1915 - Twort descreve morte de bactérias devido aum agente infeccioso propondo a ideia de vírus debactéria - Bacteriofago lítico.1949 - Lwoff descobre o fago lisogénico (Phage), cujaprincipal característica é que o DNA do fago éincorporado no genoma do hospedeiro e não éproduzido vírus.
  • 16. Definição O que são os Vírus?
  • 17. Parasita intracelular obrigatório Material genético rodeado por proteínas Dimensões sub-microscópicas (20 – 400 nM) ◦ Partículas observadas ao microscópio electrónicoO que são os Vírus???
  • 18. Vírus vs Bactérias… Bactérias VírusParasita intracelular não simMembrana plasmática sim nãoFisão binária sim nãoPossuem DNA e RNA sim nãoProdução de ATP sim nãoRibossomas sim nãoSensíveis a antibióticos sim nãoO 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???
  • 20. Curvas de “crescimento” viral
  • 21. Estrutura Material genético Cápside Envelope Tamanho e Forma
  • 22. Informação Genética (RNA ou DNA) ◦ Cadeia simples ou dupla; ◦ Linear ou circular; ◦ Segmentada ou não segmentada;Ácidos Nucleicos
  • 23. Ácidos Nucleicos
  • 24. Cápside – “cobertura” exterior de proteínas ◦ Composta por capsómeros ◦ Função :  Proteger o ácido nucleico das condições ambientais adversas  Envolvida na ligação às células do hospedeiroCápside
  • 25. Cápside – “cobertura” exterior de proteínas ◦ Duas formas: Icosaédrica HelicalCápside
  • 26. Núcleocapsídeo NucleocapsídeoCápside
  • 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 helicalEnvelope
  • 28. Tamanho
  • 29. Tamanho
  • 30. Forma
  • 31. Forma
  • 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 vírusconsiga 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
  • 36. Egress Attachment Replication Uncoating AssemblyReplicação - Etapas
  • 37. LIGAÇÃO PENETRAÇÃO UNCOATING SÍNTESE MONTAGEM LIBERTAÇÃOReplicação - Etapas
  • 38. Ligação  Elevado grau de especificidade;  Tropismo preferencial;Penetração  Composição do envelope – semelhante à membrana celular  Vírus sem envelope – endocitose ou formação de porosCiclo 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
  • 41. Replicação de Fagos
  • 42. Replicação de Fagos
  • 43. Classificação Classificação de Baltimore  tipo de ácido nucléico
  • 44. Classificação de Baltimore
  • 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
  • 46. Compiled from Virus Taxonomy, the Sixth •Actinomycetes phage M1, Siphoviridae Agraulis vanillae virus, TetraviridaeReport of the International Committee on Actinomycetes phage MSP8, Siphoviridae Agrobacterium phage PIIBNV6, Myoviridae Aglais urticae cypovirus 2, ReoviridaeTaxonomy of Viruses (ICTV) 1995. N.B: you Actinomycetes phage P-a-1, Siphoviridae Agrobacterium phage PS8, Siphoviridae Aglais urticae cypovirus 6, Reoviridaecan search this document using the "Find" Actinomycetes phage R1, Siphoviridae Agrobacterium phage PT11, Siphoviridae Aglais urticae NPV, Baculoviridaecommand of the browser (Edit Menu) Actinomycetes phage R2, Siphoviridae Agraulis vanillae cypovirus 2, Reoviridae Agrobacteriurn phage Y, Siphoviridae63U-11 virus, Bunyaviridae Actinomycetes phage SK1, Myoviridae Agrochola helvolva cypovirus 6, Reoviridae Agraulis vanillae densovirus, Parvoviridae75V-2374 virus, Bunyaviridae Actinomycetes phage SV2, Siphoviridae Agraulis vanillae NPV, Baculoviridae75V-2621 virus, Bunyaviridae Agrochola lychnidis cypovirus 6, Reoviridae Actinomycetes phage VP5, Siphoviridae Andraca bipunctata GV, Baculoviridae78V-2441 virus, Bunyaviridae Adelaide River virus, Rhabdoviridae Agropyron mosaic virus, Potyviridae Agrotis exclarnationis NPV, Baculoviridae Aneilema virus, PotyviridaeAbadina virus, Reoviridae Adeno-associated virus 1, Parvoviridae Angel fish reovirus, ReoviridaeAbelson murine leukemia virus, Retroviridae Adeno-associated virus 2, Parvoviridae Agrotis ipsilon NPV, Baculoviridae Adeno-associated virus 3, Parvoviridae Agrotis segeturn cypovirus 9, Reoviridae Anhanga virus, BunyaviridaeAbras virus, Bunyaviridae Anhembi virus, BunyaviridaeAbraxas grossulariata cypovirus 8, Reoviridae Adeno-associated virus 4, Parvoviridae Agrotis segeturn NPV, BaculoviridaeAbraxas grossulariata NPV, Baculoviridae Adeno-associated virus 5, Parvoviridae Aguacate virus, Bunyaviridae Anisota senatoria NPV, BaculoviridaeAbsettarov virus, Flaviviridae Adisura atkinsoni NPV, Baculoviridae Ahlum water-borne virus, Tombusviridae Anomala cuprea entomopoxvirus, PoxviridaeAbu Hammad virus, Bunyaviridae Adoxophyes orana NPV, Baculoviridae Aino virus, Bunyaviridae Anomis flava NPV, BaculoviridaeAbu Mina virus, Bunyaviridae Aedes aegypti densovirus, Parvoviridae Anomis sabulifera NPV, Baculoviridae Aedes aegypti entomopoxvirus, Poxviridae Akabane virus, BunyaviridaeAbutilon mosaic virus, Geminiviridae AKR (endogenous) murine leukemia virus, Anomogyna elimata NPV, BaculoviridaeAcado virus, Reoviridae Aedes aegypti NPV, Baculoviridae Anopheles A virus, BunyaviridaeAcalypha yellow mosaic virus, Geminiviridae Aedes albopictus densovirus, Parvoviridae Retroviridae Alabama argillacea NPV, Baculoviridae Anopheles 8 virus, BunyaviridaeAcantholyda erythrocephala NPV, Baculoviridae Aedes annandalei NPV, Baculoviridae Aedes atropalpus NPV, Baculoviridae Alajuela virus, Bunyaviridae Anopheles crucians NPV, BaculoviridaeAcara virus, Bunyaviridae Antequera virus, BunyaviridaeAcciptrid herpesvirus 1, Herpesviridae Aedes epactius NPV, Baculoviridae Alcaligenes phage 8764, SiphoviridaeAchaea janata NPV, Baculoviridae Aedes nigromaculis NPV, Baculoviridae Alcaligenes phage A5/A6, Siphoviridae Anthela varia NPV, BaculoviridaeAcherontia atropas virus, Tetraviridae Aedes pseudoscutellaris densovirus, Parvoviridae Alcaligenes phage A6, Myoviridae Anthelia hyperborea NPV, BaculoviridaeAcheta domestica densovirus, Parvoviridae Aedes scutellaris NPV, Baculoviridae Alcelaphine herpesvirus 1, Herpesviridae Antheraea eucalypti virus, TetraviridaeAcholeplasma phage Oc1r, Inoviridae Aedes sollicitans NPV, Baculoviridae Antheraea mylitta cypovirus 4, Reoviridae Aedes taeniorhynchus NPV, Baculoviridae Alcelaphine herpesvirus 2, HerpesviridaeAcholeplasma phage 10tur, Inoviridae Alenquer virus, Bunyaviridae Antheraea paphia NPV, BaculoviridaeAcholeplasma phage L2, Plasmaviridae Aedes tormentor NPV, Baculoviridae Antheraea pemyi cypovirus 4, ReoviridaeAcholeplasma phage L51, Inoviridae Aedes triseriatus NPV, Baculoviridae Aletia oxygala NPV, Baculoviridae Aleutian disease virus, Parvoviridae Antheraea pemyi NPV, BaculoviridaeAcholeplasma phage M1, Plasmaviridae Aedia leucomelas NPV, Baculoviridae Aeromonas phage 29, Myoviridae Aleutian mink disease virus, Parvoviridae Antheraea polyphemus NPV, BaculoviridaeAcholeplasma phage MV-L1, Inovindae Antheraea yamamai NPV, BaculoviridaeAcholeplasma phage MVG51, Inoviridae Aeromonas phage 37, Myoviridae Afalfa cryptic virus 1, PartitiviridaeAcholeplasma phage 01, Plasmaviridae Aeromonas phage 43, Myoviridae Alfalfa cryptic virus 2, Partitiviridae Anthonomus glandis PV, BaculoviridaeAcholeplasma phage vl, Plasmaviridae Aeromonas phage 44RR2.8t, Myoviridae Alfalfa latent virus, Carlavirus Anthoxan, thum latent blanching virus,Acholeplasma phage v2, Plasmaviridae Aeromonas phage 51, Myoviridae Alfalfa mosaic virus, Bromoviridae HordeivirusAcholeplasma phage v4, Plasmaviridae Aeromonas phage 59.1, Myoviridae Anthoxanthum mosaic virus, Potyviridae Aeromonas phage 65, Myoviridae Alfuy virus, FlaviviridaeAcholeplasma phage v5, Plasmaviridae Allerton virus, Herpesviridae Anthrenus museorum NPV, BaculoviridaeAcholeplasma phage v7, Plasmaviridae Aeromonas phage Aeh1, Myoviridae Anthriscus virus, CarlavirusAchroia grisella NPV, Baculoviridae Aeromonas phage Aeh2, Myoviridae Alligatorweed stunting virus, Closterovirus Allitrich herpesvirus 1, Herpesviridae Anthriscus yellows virus, SequiviridaeAcidalia carticcaria NPV, Baculoviridae African cassava mosaic virus, Geminiviridae African green monkey cytomegalovirus, Allomyces arbuscula virus, Unassigned Anticarisia gemmatalis MNPV, BaculoviridaeAcleris gloverana NPV, Baculoviridae Herpesviridae Almeirim virus, Reoviridae Antitype xanthomista cypovirus 6, ReoviridaeAcleris variana NPV, BaculoviridaeAcrobasis zelleri entomopoxvirus, Poxviridae African green monkey HHV-like virus, Almpiwar virus, Rhabdoviridae Aotine herpesvirus 1, HerpesviridaeAcronicta aceris NPV, Baculoviridae Herpesviridae Alphaea phasma NPV, Baculoviridae Aotine herpesvirus 2, HerpesviridaeActebia fennica NPV, Baculoviridae African green monkey polyomavirus, Aotine herpesvirus 3, Herpesviridae Alsophila pometaria NPV, BaculoviridaeActias selene Cypovirus 4, Reoviridae Papovaviridae Apamea anceps GV, Baculoviridae African horse sickness viruses 1 to 10, Alstroemeria mosaic virus, PotyviridaeActias selene NPV, Baculoviridae Alstroemeria streak virus, Potyviridae Apamea anceps NPV, BaculoviridaeActinomycetes phage 108/016, Myoviridae Reoviridae Apamea sordens GV, BaculoviridaeActinomycetes phage 119, Siphoviridae African swine fever virus, African swine fever- Alstroemeria virus, Carlavirus Altamira virus, Reoviridae Apanteles fumiferanae virus, PolydnaviridaeActinomycetes phage A1-Dat, Siphoviridae like viruses AG83-1746 virus, Bunyaviridae Alteromonas phage PM2, Corticoviridae Apeu virus, BunyaviridaeActinomycetes phage Bir, Siphoviridae AG83-497 virus, Bunyaviridae Amapari virus, Arenaviridae Aphid lethal paralysis virus, PicornaviridaeActinomycetes phage f115-A, SiphoviridaeActinomycetes phage f150A, Siphoviridae Agaricus bisporus virus 1, Unassigned Amaranthus leaf mottle virus, Potyviridae Aphodius tasmaniae entomopoxvirus,Actinomycetes phage f31C, Siphoviridae Agaricus bisporus virus 4, Partitiviridae Amathes c-nigrum NPV, Baculoviridae Poxviridae Amazon lily mosaic virus, Potyviridae Apocheima cinerarius NPV, Baculoviridae
  • 47. 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
  • 48. 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
  • 49. Efeitos nas células Morte celular Efeitos citopáticos
  • 50. Infecção Viral
  • 51. 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
  • 52. 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 acontecerMorte Celular
  • 53. 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
  • 54. Infecções Virais Consequências
  • 55. Verrugas ou papilomas  Human Papilloma Virus (dsDNA)  Alto risco / baixo risco  Sexualmente transmissível  Tratamento com ácido ou crioterapiaInfecções Virais
  • 56. Varíola  Smallpox (dsDNA)  Transmissão por via respiratória  Atravessa a corrente sanguínea  Vacinação eficaz…Infecções Virais
  • 57. Varicela  Varicella-zoster - Herpervirus 3 (dsDNA)  Transmissão por via respiratória  Infecção Latente  Vacinação existenteInfecções Virais
  • 58. Rubéola  Paramyxovirus (ssRNA-)  Transmissão por via respiratória  Altamente contagioso  Vacinação existenteInfecções Virais
  • 59. Herpes  Herpes simplex (dsDNA)  HSV1 – Infecções orais e oculares;  HSV2 – infecções genitais e anais;  Tropismo por membranas mucosas  Infecção LatenteInfecções Virais
  • 60. Constipações  Rhinovirus (ssRNA-)  Coronavirus (ssRNA+)  + de 200 tipos  Transmisssão por via respiratóriaGripe  Orthomyxoviruses (ssRNA-)  Transmisssão por via respiratória  Mudam constantemente a sua estrutura antigénicaInfecções Virais
  • 61. Poliomielite  Picornavirus (ssRNA+)  Transmisssão por via gastrointestinal  Diferentes serotipos  Vacinação existenteInfecções Virais
  • 62. Raiva  Rhabdovirus (ssRNA-)  Transmisssão via salivaInfecções Virais
  • 63. Mononucleose Infecciosa  Epstein-Barr Virus – Herpesvirus (dsDNA)  Transmisssão via saliva  Infecção Latente  Cancro:  Linfoma Burkitt  Carcinoma Nasofaringe  Etc…Infecções Virais
  • 64. Hepatite  Hepatite A (ssRNA+) Via Oral-fecal  Hepatite B – hepadnavirus (dsDNA) Via Sanguínea  Hepatite C – Picornavirus (ssRNA+) Via SanguíneaInfecções Virais
  • 65. Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (SIDA)  Human Immunodeficiency Virus – HIV (ssRNA)  Retrovírus com transcritase reversaInfecções Virais
  • 66. Introdução aos Vírus Hugo SousaInstituto Português de Oncologia do Porto Aluno Doutoramento ICBAS-UPGrupo de Oncologia Molecular - CI Grupo Oncologia Molecular IPO Porto hugomls@gmail.com 2 de Junho de 2007