Ipo pg 2007.06.02 aula1
-
Upload
hugo-sousa -
Category
Documents
-
view
458 -
download
3
Transcript of Ipo pg 2007.06.02 aula1
Introdução aos VírusIntrodução aos VírusHugo Sousa
Aluno Doutoramento ICBAS-UP
Grupo Oncologia Molecular IPO Porto
2 de Junho de 2007
Inst
ituto
Por
tugu
ês d
e O
ncol
ogia
do
Porto
Gru
po d
e O
ncol
ogia
Mol
ecul
ar -
CI
TópicosTópicosPerspectiva Histórica
Definição
Estrutura
Replicação
Classificação
Efeitos Celulares
Infecções Virais
Perspectiva HistóricaPerspectiva Histórica
Perspectiva HistóricaPerspectiva Histórica
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 HistóricaPerspectiva Histórica
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 HistóricaPerspectiva Histórica
História
Primeiro registo de um vírus1892 - Ivanowsky.
Observa que a doença do mosaico do tabaco era transmissivel por um agente capaz de
passar por filtros que retinham as bactérias
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)
Vírus da Febre AmarelaO 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.
VaríolaO 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%.
Primeira Vacinação1000 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
Primeira Vacinação e Erradicação1959 - 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
HIV - Retrovírus1981
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).
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 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.
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.
DefiniçãoDefiniçãoO que são os Vírus?
O que são os Vírus???O que são os Vírus???
Parasita intracelular obrigatório
Material genético rodeado por proteínas
Dimensões sub-microscópicas (20 – 400 nM)
◦ Partículas observadas ao microscópio electrónico
O que são os Vírus???O que são os Vírus???
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
Vírus vs Bactérias…
O que são os Vírus???O que são os Vírus???
A Virus is a package of genetic information protected by a
protein shell for delivery into a host cell to be expressed
and replicated.
Curvas de “crescimento” viralCurvas de “crescimento” viral
EstruturaEstruturaMaterial genético
Cápside
Envelope
Tamanho e Forma
Ácidos NucleicosÁcidos Nucleicos
Informação Genética (RNA ou DNA)
◦ Cadeia simples ou dupla;
◦ Linear ou circular;
◦ Segmentada ou não segmentada;
Ácidos NucleicosÁcidos Nucleicos
Cápside – “cobertura” exterior de proteínas
◦ Composta por capsómeros
◦ Função :
Proteger o ácido nucleico das condições ambientais adversas
Envolvida na ligação às células do hospedeiro
CápsideCápside
Cápside – “cobertura” exterior de proteínas
◦ Duas formas:
CápsideCápside
Icosaédrica Helical
Núcleocapsídeo
CápsideCápside
Nucleocapsídeo
Envelope - Camada lipídica exterior
◦ Deriva das membranas celulares do hospedeiro;
◦ Proteínas com importante papel no ciclo celular (ligação e fusão
nas células);
EnvelopeEnvelope
Vírus com envelope icosaédrico Vírus com envelope helical
TamanhoTamanho
TamanhoTamanho
FormaForma
FormaForma
Vírus ComplexosVírus Complexos
Bacteriofagos
◦ Infectam bactérias;
◦ Cápside icosaédrica;
◦ Cauda helical;
◦ Fibras da cauda que estão
envolvidas na ligação ao
hospedeiro;
Resumindo…Resumindo…
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!!!!
Replicação VíricaReplicação VíricaO que é necessário para que um vírus
consiga infectar uma célula e replicar-se?
ReplicaçãoReplicação
Células Permissívas…
Têm tudo o que os vírus precisam:
◦ Receptores aos quais o vírus se liga;
◦ Maquinaria celular necessária – ribossomas;
Replicação - EtapasReplicação - Etapas
Attachment
Uncoating
Replication
Assembly
Egress
Replicação - EtapasReplicação - Etapas
LIGAÇÃO
PENETRAÇÃO
UNCOATING
SÍNTESE MONTAGEM
LIBERTAÇÃO
Ciclo LíticoCiclo Lítico
Ligação
Elevado grau de especificidade;
Tropismo preferencial;
Penetração
Composição do envelope – semelhante à membrana celular
Vírus sem envelope – endocitose ou formação de poros
Ciclo LíticoCiclo Lítico
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 LisogénicoCiclo Lisogénico
Ciclo Lisogénico
Os vírus não se replicam
imediatamente;
Formação de um
provírus e integração do
material genético no
genoma do hospedeiro;
Replicação de FagosReplicação de Fagos
Replicação de FagosReplicação de Fagos
ClassificaçãoClassificaçãoClassificação de Baltimore
tipo de ácido nucléico
Classificação de BaltimoreClassificação de Baltimore
Classificação de BaltimoreClassificação de Baltimore
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)
Compiled from 'Virus Taxonomy', the Sixth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) 1995. N.B: you can search this document using the "Find" command of the browser (Edit Menu)63U-11 virus, Bunyaviridae75V-2374 virus, Bunyaviridae75V-2621 virus, Bunyaviridae78V-2441 virus, Bunyaviridae Abadina virus, ReoviridaeAbelson murine leukemia virus, RetroviridaeAbras virus, BunyaviridaeAbraxas grossulariata cypovirus 8, ReoviridaeAbraxas grossulariata NPV, BaculoviridaeAbsettarov virus, FlaviviridaeAbu Hammad virus, BunyaviridaeAbu Mina virus, BunyaviridaeAbutilon mosaic virus, GeminiviridaeAcado virus, ReoviridaeAcalypha yellow mosaic virus, GeminiviridaeAcantholyda erythrocephala NPV, BaculoviridaeAcara virus, BunyaviridaeAcciptrid herpesvirus 1, HerpesviridaeAchaea janata NPV, BaculoviridaeAcherontia atropas virus, TetraviridaeAcheta domestica densovirus, ParvoviridaeAcholeplasma phage Oc1r, InoviridaeAcholeplasma phage 10tur, InoviridaeAcholeplasma phage L2, PlasmaviridaeAcholeplasma phage L51, InoviridaeAcholeplasma phage M1, PlasmaviridaeAcholeplasma phage MV-L1, InovindaeAcholeplasma phage MVG51, InoviridaeAcholeplasma phage 01, PlasmaviridaeAcholeplasma phage vl, PlasmaviridaeAcholeplasma phage v2, PlasmaviridaeAcholeplasma phage v4, PlasmaviridaeAcholeplasma phage v5, PlasmaviridaeAcholeplasma phage v7, PlasmaviridaeAchroia grisella NPV, BaculoviridaeAcidalia carticcaria NPV, BaculoviridaeAcleris gloverana NPV, BaculoviridaeAcleris variana NPV, BaculoviridaeAcrobasis zelleri entomopoxvirus, PoxviridaeAcronicta aceris NPV, BaculoviridaeActebia fennica NPV, BaculoviridaeActias selene Cypovirus 4, ReoviridaeActias selene NPV, BaculoviridaeActinomycetes phage 108/016, MyoviridaeActinomycetes phage 119, SiphoviridaeActinomycetes phage A1-Dat, SiphoviridaeActinomycetes phage Bir, SiphoviridaeActinomycetes phage f115-A, SiphoviridaeActinomycetes phage f150A, SiphoviridaeActinomycetes phage f31C, Siphoviridae
•Actinomycetes phage M1, SiphoviridaeActinomycetes phage MSP8, SiphoviridaeActinomycetes phage P-a-1, SiphoviridaeActinomycetes phage R1, SiphoviridaeActinomycetes phage R2, SiphoviridaeActinomycetes phage SK1, MyoviridaeActinomycetes phage SV2, SiphoviridaeActinomycetes phage VP5, SiphoviridaeAdelaide River virus, RhabdoviridaeAdeno-associated virus 1, ParvoviridaeAdeno-associated virus 2, ParvoviridaeAdeno-associated virus 3, ParvoviridaeAdeno-associated virus 4, ParvoviridaeAdeno-associated virus 5, ParvoviridaeAdisura atkinsoni NPV, BaculoviridaeAdoxophyes orana NPV, BaculoviridaeAedes aegypti densovirus, ParvoviridaeAedes aegypti entomopoxvirus, PoxviridaeAedes aegypti NPV, BaculoviridaeAedes albopictus densovirus, ParvoviridaeAedes annandalei NPV, BaculoviridaeAedes atropalpus NPV, BaculoviridaeAedes epactius NPV, BaculoviridaeAedes nigromaculis NPV, BaculoviridaeAedes pseudoscutellaris densovirus, ParvoviridaeAedes scutellaris NPV, BaculoviridaeAedes sollicitans NPV, BaculoviridaeAedes taeniorhynchus NPV, BaculoviridaeAedes tormentor NPV, BaculoviridaeAedes triseriatus NPV, BaculoviridaeAedia leucomelas NPV, BaculoviridaeAeromonas phage 29, MyoviridaeAeromonas phage 37, MyoviridaeAeromonas phage 43, MyoviridaeAeromonas phage 44RR2.8t, MyoviridaeAeromonas phage 51, MyoviridaeAeromonas phage 59.1, MyoviridaeAeromonas phage 65, MyoviridaeAeromonas phage Aeh1, MyoviridaeAeromonas phage Aeh2, MyoviridaeAfrican cassava mosaic virus, GeminiviridaeAfrican green monkey cytomegalovirus, HerpesviridaeAfrican green monkey HHV-like virus, HerpesviridaeAfrican green monkey polyomavirus, PapovaviridaeAfrican horse sickness viruses 1 to 10, ReoviridaeAfrican swine fever virus, African swine fever-like virusesAG83-1746 virus, BunyaviridaeAG83-497 virus, BunyaviridaeAgaricus bisporus virus 1, UnassignedAgaricus bisporus virus 4, Partitiviridae
Agraulis vanillae virus, TetraviridaeAgrobacterium phage PIIBNV6, MyoviridaeAgrobacterium phage PS8, SiphoviridaeAgrobacterium phage PT11, SiphoviridaeAgrobacteriurn phage Y, SiphoviridaeAgrochola helvolva cypovirus 6, ReoviridaeAgrochola lychnidis cypovirus 6, ReoviridaeAgropyron mosaic virus, PotyviridaeAgrotis exclarnationis NPV, BaculoviridaeAgrotis ipsilon NPV, BaculoviridaeAgrotis segeturn cypovirus 9, ReoviridaeAgrotis segeturn NPV, BaculoviridaeAguacate virus, BunyaviridaeAhlum water-borne virus, TombusviridaeAino virus, BunyaviridaeAkabane virus, BunyaviridaeAKR (endogenous) murine leukemia virus, RetroviridaeAlabama argillacea NPV, BaculoviridaeAlajuela virus, BunyaviridaeAlcaligenes phage 8764, SiphoviridaeAlcaligenes phage A5/A6, SiphoviridaeAlcaligenes phage A6, MyoviridaeAlcelaphine herpesvirus 1, HerpesviridaeAlcelaphine herpesvirus 2, HerpesviridaeAlenquer virus, BunyaviridaeAletia oxygala NPV, BaculoviridaeAleutian disease virus, ParvoviridaeAleutian mink disease virus, ParvoviridaeAfalfa cryptic virus 1, PartitiviridaeAlfalfa cryptic virus 2, PartitiviridaeAlfalfa latent virus, CarlavirusAlfalfa mosaic virus, BromoviridaeAlfuy virus, FlaviviridaeAllerton virus, HerpesviridaeAlligatorweed stunting virus, ClosterovirusAllitrich herpesvirus 1, HerpesviridaeAllomyces arbuscula virus, UnassignedAlmeirim virus, ReoviridaeAlmpiwar virus, RhabdoviridaeAlphaea phasma NPV, BaculoviridaeAlsophila pometaria NPV, BaculoviridaeAlstroemeria mosaic virus, PotyviridaeAlstroemeria streak virus, PotyviridaeAlstroemeria virus, CarlavirusAltamira virus, ReoviridaeAlteromonas phage PM2, CorticoviridaeAmapari virus, ArenaviridaeAmaranthus leaf mottle virus, PotyviridaeAmathes c-nigrum NPV, BaculoviridaeAmazon lily mosaic virus, Potyviridae
Aglais urticae cypovirus 2, ReoviridaeAglais urticae cypovirus 6, ReoviridaeAglais urticae NPV, BaculoviridaeAgraulis vanillae cypovirus 2, ReoviridaeAgraulis vanillae densovirus, ParvoviridaeAgraulis vanillae NPV, BaculoviridaeAndraca bipunctata GV, BaculoviridaeAneilema virus, PotyviridaeAngel fish reovirus, ReoviridaeAnhanga virus, BunyaviridaeAnhembi virus, BunyaviridaeAnisota senatoria NPV, BaculoviridaeAnomala cuprea entomopoxvirus, PoxviridaeAnomis flava NPV, BaculoviridaeAnomis sabulifera NPV, BaculoviridaeAnomogyna elimata NPV, BaculoviridaeAnopheles A virus, BunyaviridaeAnopheles 8 virus, BunyaviridaeAnopheles crucians NPV, BaculoviridaeAntequera virus, BunyaviridaeAnthela varia NPV, BaculoviridaeAnthelia hyperborea NPV, BaculoviridaeAntheraea eucalypti virus, TetraviridaeAntheraea mylitta cypovirus 4, ReoviridaeAntheraea paphia NPV, BaculoviridaeAntheraea pemyi cypovirus 4, ReoviridaeAntheraea pemyi NPV, BaculoviridaeAntheraea polyphemus NPV, BaculoviridaeAntheraea yamamai NPV, BaculoviridaeAnthonomus glandis PV, BaculoviridaeAnthoxan, thum latent blanching virus, HordeivirusAnthoxanthum mosaic virus, PotyviridaeAnthrenus museorum NPV, BaculoviridaeAnthriscus virus, CarlavirusAnthriscus yellows virus, SequiviridaeAnticarisia gemmatalis MNPV, BaculoviridaeAntitype xanthomista cypovirus 6, ReoviridaeAotine herpesvirus 1, HerpesviridaeAotine herpesvirus 2, HerpesviridaeAotine herpesvirus 3, HerpesviridaeApamea anceps GV, BaculoviridaeApamea anceps NPV, BaculoviridaeApamea sordens GV, BaculoviridaeApanteles fumiferanae virus, PolydnaviridaeApeu virus, BunyaviridaeAphid lethal paralysis virus, PicornaviridaeAphodius tasmaniae entomopoxvirus, PoxviridaeApocheima cinerarius NPV, Baculoviridae
Classificação e TaxonomiaClassificação e Taxonomia
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 TaxonomiaClassificação e Taxonomia
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;
Efeitos nas célulasEfeitos nas célulasMorte celular
Efeitos citopáticos
Infecção ViralInfecção Viral
Morte CelularMorte Celular
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 CelularMorte Celular
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
Efeitos citopáticosEfeitos citopáticos
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;
Infecções ViraisInfecções ViraisConsequências
Infecções ViraisInfecções Virais
Verrugas ou papilomas
Human Papilloma Virus (dsDNA)
Alto risco / baixo risco
Sexualmente transmissível
Tratamento com ácido ou crioterapia
Infecções ViraisInfecções Virais
Varíola
Smallpox (dsDNA)
Transmissão por via respiratória
Atravessa a corrente sanguínea
Vacinação eficaz…
Infecções ViraisInfecções Virais
Varicela
Varicella-zoster - Herpervirus 3 (dsDNA)
Transmissão por via respiratória
Infecção Latente
Vacinação existente
Infecções ViraisInfecções Virais
Rubéola
Paramyxovirus (ssRNA-)
Transmissão por via respiratória
Altamente contagioso
Vacinação existente
Infecções ViraisInfecções Virais
Herpes
Herpes simplex (dsDNA)
HSV1 – Infecções orais e oculares;
HSV2 – infecções genitais e anais;
Tropismo por membranas mucosas
Infecção Latente
Infecções ViraisInfecções Virais
Constipações
Rhinovirus (ssRNA-)
Coronavirus (ssRNA+)
+ de 200 tipos
Transmisssão por via respiratória
Gripe
Orthomyxoviruses (ssRNA-)
Transmisssão por via respiratória
Mudam constantemente a sua estrutura antigénica
Infecções ViraisInfecções Virais
Poliomielite
Picornavirus (ssRNA+)
Transmisssão por via gastrointestinal
Diferentes serotipos
Vacinação existente
Infecções ViraisInfecções Virais
Raiva
Rhabdovirus (ssRNA-)
Transmisssão via saliva
Infecções ViraisInfecções Virais
Mononucleose Infecciosa
Epstein-Barr Virus – Herpesvirus (dsDNA)
Transmisssão via saliva
Infecção Latente
Cancro:
Linfoma Burkitt
Carcinoma Nasofaringe
Etc…
Infecções ViraisInfecções Virais
Hepatite
Hepatite A (ssRNA+)
Via Oral-fecal
Hepatite B – hepadnavirus (dsDNA)
Via Sanguínea
Hepatite C – Picornavirus (ssRNA+)
Via Sanguínea
Infecções ViraisInfecções Virais
Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (SIDA)
Human Immunodeficiency Virus – HIV (ssRNA)
Retrovírus com transcritase reversa
Introdução aos VírusIntrodução aos VírusHugo Sousa
Aluno Doutoramento ICBAS-UP
Grupo Oncologia Molecular IPO Porto
2 de Junho de 2007
Inst
ituto
Por
tugu
ês d
e O
ncol
ogia
do
Porto
Gru
po d
e O
ncol
ogia
Mol
ecul
ar -
CI