Multiplicação Viral

LabVir – ICBS - UFRGS

Multiplicação dos vírus

“Evento central de existência e perpetuação dos vírus na natureza”

- Produzir progênie viável –

Consequências

“Nenhuma” (maioria dos vírus)

Doença (Hepatites virais)

Morte do hospedeiro (Ebola)

Conceitos básicos• Infecção [infere: inserir, penetrar] - Em virologia: processo replicativo do agente como um todo, incluindo penetração e as etapas subsequentes da replicação.

- Infecção produtiva: todas as etapas completas resultando na progênie viral.

- Infecção abortiva: após a penetração , o ciclo replicativo for interrompido em alguma etapa.

- Susceptibilidade: capacidade das células de serem infectadas naturalmente pelo vírus.

- Permissividade: condições intracelulares para a ocorrência da multiplicação viral.

• Espécies animais [também cultivos celulares] apresentam uma ampla variação de susceptibilidade a diferentes vírus.

• Tropismo: predileção do vírus por determinadas células, tecidos ou órgãos do hospedeiro para multiplicar.

Hospedeiro

Conjunto de espécies que podem ser infectadas naturalmente por um determinado vírus.

Etapas da Replicação1- ADSORÇÃO2- PENETRAÇÃO3 - DESNUDAMENTO4 – TRANSCRIÇÃO DOS GENES VIRAIS5 – TRADUÇÃO DOS mRNA E PRODUÇÃO DAS PROTEÍNAS VIRAIS6 – REPLICAÇÃO DO GENOMA7 – MONTAGEM / MATURAÇÃO8 – 9 - LIBERAÇÃO

ADSORÇÃO• Ligação específica das partículas víricas na superfície das

células hospedeiras.

VAPsProteínas da superfície dos vírions Receptores celulares

ADSORÇÃO

• Receptores celulares proteínas [glicoproteínas] ou carboidratos [presentes em glicoproteínas]

• Receptores específicos• Rinovírus• Vírus da febre aftosa

• Receptores alternativos [vantagens evolutivas]• Herpesvírus• Togavírus

ADSORÇÃO• Receptores são determinantes na patogenia das infecções• Interações químicas:

• Eletrostática• Pontes de hidrogênio

8

- +-

-+

+-++-

ADSORÇÃO• Em alguns casos a interação vírus e receptores não são

suficientes para permitir o início da infecção.• Co-receptores

• Interação vírus com proteínas adicionais da membrana celular

HIV

Receptor CD4+

Co-receptor: receptor de citocinaCCR-5, CXCR-4

ADSORÇÃO

PENETRAÇÃO• Transposição da membrana plasmática.

• Fusão na superfície celular:• Retrovírus, herpesvírus [fusão do envelope na membrana celular]

• Penetração após endocitose:• Penetração de vários vírus envelopados [flavivírus, ortomixovírus]• Alguns sem envelope [Adenovírus, reovírus]

DESNUDAMENTO• Refere-se a uma série de eventos que ocorrem após a penetração.• Resultando na exposição parcial ou completa do genoma viral

Vírus DNA

Vírus RNA

DESNUDAMENTO• Após o desnudamento, exposição às enzimas e fatores de

replicação:

• Vírus DNA e RNA de cadeia negativa:

•TRANSCRIÇÃO

• RNA de cadeia positiva:

•TRADUÇÃO

Movimentação intracelular• Transporte até o local onde ocorrerão a expressão genica e a

replicação. • Forma passiva, no interior de vesículas endocíticas

• Interação com componentes do citoesqueleto• Ou proteínas transportadoras

• Penetração nuclear• Vírions pequenos, podem ser transportados intactos [parvovírus

18 – 24 nm]• Vírions maiores, precisam ser previamente desintegrados ou

deformados

Expressão gênica

• O genoma viral codifica diferentes proteínas que desempenham três funções básicas:

• Assegurar a replicação do genoma;

• Subverter funções celulares em seu benefício;

• Empacotar os genomas recém replicados em novas partículas víricas.

Replicação do genoma• Dependendo do tipo e organização genômica, os vírus podem

utilizar diferentes estratégias de expressão e replicação.

• Baltimore [1971]: classificação dos vírus em 6 grupos• Tipo de genoma;• Local e estratégia de replicação.

ds= double stranded (dupla fita)ss=single stranded (fita simples)

Maturação e egresso• Formação das unidades estruturais do capsídeo pela interação

entre as respectivas proteínas;• Incorporação do genoma ao capsídeo pré-formado ou em

formação;• Liberação da progênie viral da célula infectada

• Morfogênese: montagem das partículas víricas.• A capacidade infectiva = maturação

Maturação• Maturação intracelular

Liberados por lise celular

Maturação• Maturação por brotamento em membranas celulares

Liberação da célula

Liberação por lise da célula (com ou sem efeito citopático)

Brotamento (com ou sem morte celular)

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CICLO DE MULTIPLICAÇÃO VIRAL

Resumo:

Adsorção – Penetração -

Funções do hospedeiro (+ou-)

Montagem(Maturação)

Transcrição

REPLICAÇÃO

Liberação

Desnudamento

Tradução

MULTIPLICAÇÃO

Cultura de células é o processo pelo qual células são mantidas vivas e em multiplicação fora de seu tecido original, em condições controladas.

CULTURA DE CÉLULAS

Cultivos celulares

- cultivos primários (células diplóides)

- linhas celulares (diplóide, 40 passagens )

- células de linhagem (número de passagens indefinido)

 

Cultivo Primário- Preparadas diretamente das células obtidas de

um tecido de um organismo

- Sensível a vírus

- Resiste poucas passagens ( máximo 20)

CULTIVO DE CÉLULAS

Cultivo primáriosenescente

Células de linhagem

Algumas célulassobrevivem

Seguem multiplicando-se

Tornam-se“imortais”

Capacidade ilimitada de crescimento em cultura

– Derivadas de células tumorais

– Sofreram transformação espontânea ou

induzida

CULTURA DE CÉLULAS

CULTIVO DE VÍRUS IN VITRO

- Garrafas de Vidro

- Garrafas de Plástico

- Garrafas fechadas ou abertas (CO2)

-Garrafas estacionárias ou rolantes

-Tubos de vidro ou plástico

-Tubos com lamínulas (tubos de Leighton)

- Placas de microtécnica com 6, 12, 24, 96 orifícios

Tubos de cultivos celulares em equipamento rotativo

Microplacas de cultivos celulares

EFEITO CITOPÁTICO (ECP): É o dano que o vírus causa à célula !

- infelizmente, nem todos os vírus causam danos às células!

- a maioria não causa dano nenhum!

FCV

BVDV

RSV

Rotavírus

EFEITO CITOPÁTICO (ECP): Herpes (coloração: violeta de genciana)

EFEITO CITOPÁTICO (ECP): Herpes (coloração: carbazol)

Microscopia eletrônica