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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)
23
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