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Multiplicação Viral
LabVir – ICBS - UFRGS
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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)
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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.
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• 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.
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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
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ADSORÇÃO• Ligação específica das partículas víricas na superfície das
células hospedeiras.
VAPsProteínas da superfície dos vírions Receptores celulares
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ADSORÇÃO
• Receptores celulares proteínas [glicoproteínas] ou carboidratos [presentes em glicoproteínas]
• Receptores específicos• Rinovírus• Vírus da febre aftosa
• Receptores alternativos [vantagens evolutivas]• Herpesvírus• Togavírus
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ADSORÇÃO• Receptores são determinantes na patogenia das infecções• Interações químicas:
• Eletrostática• Pontes de hidrogênio
8
- +-
-+
+-++-
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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
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ADSORÇÃO
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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]
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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
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DESNUDAMENTO• Após o desnudamento, exposição às enzimas e fatores de
replicação:
• Vírus DNA e RNA de cadeia negativa:
•TRANSCRIÇÃO
• RNA de cadeia positiva:
•TRADUÇÃO
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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
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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.
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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.
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ds= double stranded (dupla fita)ss=single stranded (fita simples)
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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
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Maturação• Maturação intracelular
Liberados por lise celular
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Maturação• Maturação por brotamento em membranas celulares
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Liberação da célula
Liberação por lise da célula (com ou sem efeito citopático)
Brotamento (com ou sem morte celular)
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23
CICLO DE MULTIPLICAÇÃO VIRAL
Resumo:
Adsorção – Penetração -
Funções do hospedeiro (+ou-)
Montagem(Maturação)
Transcrição
REPLICAÇÃO
Liberação
Desnudamento
Tradução
MULTIPLICAÇÃO
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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
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Cultivos celulares
- cultivos primários (células diplóides)
- linhas celulares (diplóide, 40 passagens )
- células de linhagem (número de passagens indefinido)
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Cultivo Primário- Preparadas diretamente das células obtidas de
um tecido de um organismo
- Sensível a vírus
- Resiste poucas passagens ( máximo 20)
CULTIVO DE CÉLULAS
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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
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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
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Tubos de cultivos celulares em equipamento rotativo
Microplacas de cultivos celulares
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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!
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FCV
BVDV
RSV
Rotavírus
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EFEITO CITOPÁTICO (ECP): Herpes (coloração: violeta de genciana)
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EFEITO CITOPÁTICO (ECP): Herpes (coloração: carbazol)
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Microscopia eletrônica