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VIRUS


Dra. Estela Tango
LOS VIRUS SE ASOCIAN A
ENFERMEDADES HACE MUCHOS
          SIGLOS




                         Lesiones típicas de la viruela




       Faraón Ramses V
LAS ENFERMEDADES VIRALES EN
     LA HISTORIA DEL HOMBRE
En los últimos 1000 años: Viruela y Sarampión fueron traídos a
América por colonos y exploradores europeos. La población nativa
americana no tenía inmunidad, produjo una gran mortalidad en la
población y fue factor import. en destrucción de esas sociedades.
                   En los últimos 100 años: Una nueva cepa de
                   virus influenza (influenza española) mató
                   >20 millones personas durante 1918-1919 en
                   USA, previo a la 1ª Guerra Mundial. 1 década
                   más tarde, virus polio se transformó en una de
                   las más importantes infecciones virales en
                   niños y jóvenes (Franklin D. Roosevelt).
             En los últimos 25 años: un nuevo virus, HIV, se ha
             diseminado rápidamente, causando una epidemia a
             nivel mundial. Otros virus: SARS, virus Fiebre del
             Nilo, Hantavirus, Ebola, Influenza aviar, etc.
VIRUS

“Entidades cuyos genomas replican al interior
  de células, usando la maquinaria sintética de
  ésta, y promueven la síntesis de elementos
  especializados para la transferencia de su
  genoma a nuevas células”

 Luria, Darnell, Baltimore & Campbell, 1978
Orden (-virales)
   Familia (-viridae)
        Subfamilia (-virinae)
             Genero (-virus)
                  Especie ( )
    Orden:      Mononegavirales
    Familia:    Paramyxoviridae
    Subfamilia: Paramyxovirinae
    Género:     Morbillivirus
    Especie: Virus Sarampión
VIRUS
   CARACTERISTICAS
   GENERALES
Son organizaciones macromoleculares
 constituidas por ácido nucleico y proteínas.
 algunos poseen además lípidos e hidratos de
 carbono.
Partículas submicroscopicas de tamaño variable,
 entre 10 (parvovirus) y 400 nm (virus pox).
Parásitos intracelulares estrictos.

Infectan diversos tipos de células (animales,
 vegetales, bacterias).
Tamaño de los virus




11/23/12                         7
ESTRUCTURA
     VIRAL
GENOMA:    ADN O ARN, nunca los dos a la misma vez
           PUEDEN SER:        Lineales o circulares
                              De cadena sensilla o doble.

CÁPSIDE:   -   Envoltura proteica
           -   Limita al ácido nucleico
           -   Protección
           -   Determina la antigenicidad del virus
           -   Constituidas por capsómeros (polipéptidos)
•   GRUPO I: Cápside de simetría ICOSAÉDRICA. ( Ej: ADENOVIRIDAE)
•   GRUPO II: Cápside de simetría ELICOIDAL. (Ej: PARAMIXOVIRIDAE)
•   GRUPO III Cápside de simetría ELICOIDAL. (Ej: BACTERIÓFAGO)
•   GRUPO IV: Cápside de simetría COMPLEJA: (Ej: POXVIRIDAE)
COMPONENTES
 Genoma (ADN o ARN)

 Enzimas

 Cápside

 Envoltura membranosa
MORFOLOGIA NUCLEOCAPSIDE
GENOMA
       VIRAL

Un sólo tipo de ácido nucleico, DNA o
 RNA.
Contiene la información genética necesaria
 para la síntesis de proteínas virales.
Pueden ser de simple o doble hebra, lineal
 o circular, fragmentado, etc.
PROTEINAS
cuantitativamente son la parte más
 abundante de un virus (50 a 90%).
según el tamaño y complejidad del virion
 puede contener de 4 a 100 polipéptidos
 diferentes.
las proteínas del virion pueden ser
 estructurales o no estructurales.
ANALISIS DE PROTEINAS VIRALES




11/23/12                                   14
FUNCIONES BIOLOGICAS DE
LAS PROTEINAS VIRALES
Estructura (protección del genoma)
Interacción con receptores celulares
 (infectividad y tropismo viral)
Antígenos
Inmunógenos
Virulencia
Enzimas: polimerasas o
 transcriptasas virales
 (retrovirus)
Envolturas
    membranosas
Fragmento de la célula en que se reprodujo el virus.
Compuesto de hidratos de C y lípidos de origen
 celular, adquieren la envoltura por yemación en la
 membrana celular o nuclear de la célula huesped.

Los virus con envoltura son más patógenos (gripe,
 hepatitis, SIDA, …)

Los virus desnudos carecen de estas membranas.
OBSERVACION ESTRUCTURA VIRAL
 AL MICROSCOPIO ELECTRONICO
MORFOLOGIAS VIRALES

                                     Rotavirus




      Parvovirus B19




                       Virus Ebola

HIV
ADENOVIRUS
VIRUS PAPILOMA
VIRUS INFLUENZA
PICORNAVIRUS
HERPESVIRUS
VIRUS HEPATITIS B
Virologia
Métodos físicos
   Determinación tamaño por filtración, coeficiente de
 sedimentación (ultracentrífugación), contenido de ácidos
 nucleicos y dispersión de luz (espectroscopia),
 electroforesis de ácidos nucleicos y proteínas virales,
 estructura viral a nivel atómico

Métodos químicos
  Determinación composición y naturaleza de
 componentes virales, su relación de construcción de
 partícula viral. Estudian proteínas, lípidos y ác. nucleicos.

Microscopía electrónica
   Básicamente entrega dos tipos de información: a)
 recuento total del número de partículas virales en un
 preparado y, b) la morfología de las partículas
CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN VIRAL
  TIPO DE ACIDO NUCLEICO


  SIMETRIA DE LA NUCLEOCAPSIDE


  PRESENCIA O AUSENCIA DE
  ENVOLTURA O MANTO

  MODO DE TRANSMISIÓN.


  TEJIDOS AFECTADOS.


  AL SÍNDROME QUE PRODUCE
VIRUS DNA
VIRUS RNA (polaridad +)
CLASIFICACION VIRUS DNA
CLASIFICACION VIRUS RNA
SIMETRIA ESTRUCTURA VIRAL
SIMETRIA VIRAL
Helicoidal   Icosaédrica                  Compleja
                              Mixta




                           Bacteriofago   Viruela

                 Ebola
                                           Adenovirus




                           HIV
 Influenza
Cápsida
Cubierta protéica que envuelve al genoma.
Formada por capsómeros.




   Icosaédrica      Compleja             Helicoidal

                       Cápsidas
Sarampión


                VIRUS
           VIRUS ZOOPATÓGENOS
1.-Virus dermotropos, que producen
 principalmente lesiones visibles de la piel y
 mucosas (tejidos epiteliales) y comprenden:
a).-Viruela.
b).-Sarampión.
c).-Rubéola.
d).-Varicela.
e).-Herpes Zoster.

                                          Viruela
VIRUS
        Zoopatógenos
                                         N1H1 La Gripe Porcina
2.-Virus neumotropos, productores de
 enfermedades respiratorias, como:
a).-Gripe.
b).-Psitacosis.
c).-Neumonía o neumonitis.
d).-Resfriado común.



                                        H1N1
VIRUS
          Zoopatógeno
                                             Polio


3.-Virus neurotropos, causantes de enfermedades
  de los tejidos nerviosos, comprendiendo:

a).-Poliomielitis. (Parálisis infantil).
b).-Rabia.
c).-Encefalitis o encefalomielitis.


                                             Rabia
VIRUS
       Zoopatógenos
                                           Fiebre amarilla
4.- Virus viscerotropos, productores de
 enfermedades que atacan sobre todo los órganos
 internos, de las que son ejemplos:

a).-Fiebre amarilla.
b).-Hepatitis infecciosa.
c).-Ictericia por suero homòlogo.


                                              Hepatitis B
Enfermedad    Tipo de virus    Vía de
                               contagio

Rabia         Rhabdivirus      Heridas.
Resfríado     Rhinovirus       Aire
común

Gripe         Orthomixovirus   Aire


Sarampión     Paramixovirus    Aire
Parotiditis   Paramixovirus    Aire
Varicela      Herpesvirus      Aire
Enfermedad       Tipo de virus   Vías de
                                 contagio

Poliomielitis    Poliovirus      Agua

Rubéola          Rubivirus       Aire

Hepatitis B      Picornavirus    Sexual

SIDA             Retrovirus VIH Sexual, sangre,
                                etc.

Herpes genital   Herpesvirus     Sexual
REPLICACIÓN
   VIRAL
VIRUS
Los virus pueden replicarse de dos maneras:


Ciclo Lítico.


Ciclo Lisógeno.
VIRUS
       Ciclo Lítico

Fijación.- El virus se coloca sobre la
 superficie de la célula que va a infectar. Cierta parte
 de la cápside embona como una llave con su
 cerradura en un receptor de la membrana de célula
 hospedera
Penetración.- El virus inyecta su ADN o
 ARN a célula. La cubierta de proteína queda afuera.
VIRUS
              Ciclo Lítico
Biosíntesis.- Se inactiva el ADN de
 célula y ésta solamente obedece a las
 instrucciones del ADN viral. De ésta manera, la
 célula infectada empieza a producir muchas
 copias de los componentes para formar nuevos
 virus.
VIRUS
Ciclo Lítico

    •Maduración.- Los componentes de virus
    se ensamblan.

    •Liberación        .-Las células se rompe y libera
    una gran cantidad de nuevos virus llamados
    viriones que infectan a más células.
VIRUS
Ciclo Lisogénico
El virus penetra la célula pero no la destruye.
El ADN viral se integra al ADN de la célula formando
 parte de su patrimonio genético.
Cuando la célula se reproduce, también duplica el
 ADN viral que trae integrado y que se mantienen en
 forma latente dentro de ella.
La célula puede reproducirse varias veces dando
 lugar a muchas cél. que contienen al virus latente.
ETAPAS REPLICACION
ADSORCION
           VIRAL
PENETRACION
DENUDAMIENTO O LIBERACION
 GENOMA VIRAL
BIOSINTESIS DE MACROMOLECULAS
 VIRALES
ENSAMBLAJE-
 MADURACION
LIBERACION
ADSORCION        Click after each step to view process

           PENETRACION              FUNCIONES
               DENUDAMIENTO        DEL HUESPED

                                           Transcripción
                                           Traducción
                          REPLICACION




                                ENSAMBLAJE
                                  (MADURACION)


                                              LIBERACION



11/23/12                                          MULTIPLICACION
                                                            48
ADSORCION
         VIRAL
Unión ligando-receptor
Altamente específica (rango huésped y tropismo viral)
Receptores celulares son proteínas o glicoproteínas
 que tienen importantes funciones biológicas
Proceso reversible
Independiente de la temperatura
Cambios pH y fuerza iónica alteran proceso
Puede inhibirse por anticuerpos antivirales
 (neutralización) o anticuerpos antireceptor
PENETRACIÓN VIRAL
Dos mecanismos generales:
 viropexia o endocitosis y fusión
Proceso irreversible
Dependiente de la temperatura
Puede alterarse con inhibidores
 de fagocitosis
DENUDAMIENTO
Liberación del material genético viral por
 acción de enzimas celulares (enzimas
 lisosomales presentes en vacuola
 fagocítica) y/o virales.
Genoma viral queda asociado a
 componentes de la nucleocápsula
BIOSINTESIS DE MACROMOLECULAS
                 VIRALES
Síntesis componentes virales
 fundamentales mediante
 maquinaria metabólica celular
Replicación virus DNA
 (generalmente en el núcleo)
Replicación virus RNA
 (generalmente en el citoplasma)
VIRUS DNA
VIRUS RNA
ENSAMBLAJE
Formación cápside proteica y su
 asociación al genoma viral
Virus DNA: se produce en el núcleo
Virus RNA: se produce en el
 citoplasma
En virus desnudos ensamblaje
 permite formar la nucleocápside
 completa (virus maduro)
En virus con manto la formación de
 nucleocápside se produce al salir de
 la célula (adquisición del manto)
LIBERACIÓN O SALIDA
Lisis (virus desnudos)
Yemación (virus con manto)
SALIDA VIRUS DE LA CELULA




11/23/12                               57
SALIDA VIRUS (YEMACIÓN)




11/23/12                             58
CICLO VIRAL




11/23/12                 59

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Virologia

  • 2. LOS VIRUS SE ASOCIAN A ENFERMEDADES HACE MUCHOS SIGLOS Lesiones típicas de la viruela Faraón Ramses V
  • 3. LAS ENFERMEDADES VIRALES EN LA HISTORIA DEL HOMBRE En los últimos 1000 años: Viruela y Sarampión fueron traídos a América por colonos y exploradores europeos. La población nativa americana no tenía inmunidad, produjo una gran mortalidad en la población y fue factor import. en destrucción de esas sociedades. En los últimos 100 años: Una nueva cepa de virus influenza (influenza española) mató >20 millones personas durante 1918-1919 en USA, previo a la 1ª Guerra Mundial. 1 década más tarde, virus polio se transformó en una de las más importantes infecciones virales en niños y jóvenes (Franklin D. Roosevelt). En los últimos 25 años: un nuevo virus, HIV, se ha diseminado rápidamente, causando una epidemia a nivel mundial. Otros virus: SARS, virus Fiebre del Nilo, Hantavirus, Ebola, Influenza aviar, etc.
  • 4. VIRUS “Entidades cuyos genomas replican al interior de células, usando la maquinaria sintética de ésta, y promueven la síntesis de elementos especializados para la transferencia de su genoma a nuevas células”  Luria, Darnell, Baltimore & Campbell, 1978
  • 5. Orden (-virales) Familia (-viridae) Subfamilia (-virinae) Genero (-virus) Especie ( ) Orden: Mononegavirales Familia: Paramyxoviridae Subfamilia: Paramyxovirinae Género: Morbillivirus Especie: Virus Sarampión
  • 6. VIRUS CARACTERISTICAS GENERALES Son organizaciones macromoleculares constituidas por ácido nucleico y proteínas. algunos poseen además lípidos e hidratos de carbono. Partículas submicroscopicas de tamaño variable, entre 10 (parvovirus) y 400 nm (virus pox). Parásitos intracelulares estrictos. Infectan diversos tipos de células (animales, vegetales, bacterias).
  • 7. Tamaño de los virus 11/23/12 7
  • 8. ESTRUCTURA VIRAL GENOMA: ADN O ARN, nunca los dos a la misma vez PUEDEN SER: Lineales o circulares De cadena sensilla o doble. CÁPSIDE: - Envoltura proteica - Limita al ácido nucleico - Protección - Determina la antigenicidad del virus - Constituidas por capsómeros (polipéptidos)
  • 9. GRUPO I: Cápside de simetría ICOSAÉDRICA. ( Ej: ADENOVIRIDAE) • GRUPO II: Cápside de simetría ELICOIDAL. (Ej: PARAMIXOVIRIDAE) • GRUPO III Cápside de simetría ELICOIDAL. (Ej: BACTERIÓFAGO) • GRUPO IV: Cápside de simetría COMPLEJA: (Ej: POXVIRIDAE)
  • 10. COMPONENTES Genoma (ADN o ARN) Enzimas Cápside Envoltura membranosa
  • 12. GENOMA VIRAL Un sólo tipo de ácido nucleico, DNA o RNA. Contiene la información genética necesaria para la síntesis de proteínas virales. Pueden ser de simple o doble hebra, lineal o circular, fragmentado, etc.
  • 13. PROTEINAS cuantitativamente son la parte más abundante de un virus (50 a 90%). según el tamaño y complejidad del virion puede contener de 4 a 100 polipéptidos diferentes. las proteínas del virion pueden ser estructurales o no estructurales.
  • 14. ANALISIS DE PROTEINAS VIRALES 11/23/12 14
  • 15. FUNCIONES BIOLOGICAS DE LAS PROTEINAS VIRALES Estructura (protección del genoma) Interacción con receptores celulares (infectividad y tropismo viral) Antígenos Inmunógenos Virulencia Enzimas: polimerasas o transcriptasas virales (retrovirus)
  • 16. Envolturas membranosas Fragmento de la célula en que se reprodujo el virus. Compuesto de hidratos de C y lípidos de origen celular, adquieren la envoltura por yemación en la membrana celular o nuclear de la célula huesped. Los virus con envoltura son más patógenos (gripe, hepatitis, SIDA, …) Los virus desnudos carecen de estas membranas.
  • 17. OBSERVACION ESTRUCTURA VIRAL AL MICROSCOPIO ELECTRONICO
  • 18. MORFOLOGIAS VIRALES Rotavirus Parvovirus B19 Virus Ebola HIV
  • 26. Métodos físicos Determinación tamaño por filtración, coeficiente de sedimentación (ultracentrífugación), contenido de ácidos nucleicos y dispersión de luz (espectroscopia), electroforesis de ácidos nucleicos y proteínas virales, estructura viral a nivel atómico Métodos químicos Determinación composición y naturaleza de componentes virales, su relación de construcción de partícula viral. Estudian proteínas, lípidos y ác. nucleicos. Microscopía electrónica Básicamente entrega dos tipos de información: a) recuento total del número de partículas virales en un preparado y, b) la morfología de las partículas
  • 27. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN VIRAL  TIPO DE ACIDO NUCLEICO  SIMETRIA DE LA NUCLEOCAPSIDE  PRESENCIA O AUSENCIA DE ENVOLTURA O MANTO  MODO DE TRANSMISIÓN.  TEJIDOS AFECTADOS.  AL SÍNDROME QUE PRODUCE
  • 33. SIMETRIA VIRAL Helicoidal Icosaédrica Compleja Mixta Bacteriofago Viruela Ebola Adenovirus HIV Influenza
  • 34. Cápsida Cubierta protéica que envuelve al genoma. Formada por capsómeros. Icosaédrica Compleja Helicoidal  Cápsidas
  • 35. Sarampión VIRUS VIRUS ZOOPATÓGENOS 1.-Virus dermotropos, que producen principalmente lesiones visibles de la piel y mucosas (tejidos epiteliales) y comprenden: a).-Viruela. b).-Sarampión. c).-Rubéola. d).-Varicela. e).-Herpes Zoster. Viruela
  • 36. VIRUS Zoopatógenos N1H1 La Gripe Porcina 2.-Virus neumotropos, productores de enfermedades respiratorias, como: a).-Gripe. b).-Psitacosis. c).-Neumonía o neumonitis. d).-Resfriado común. H1N1
  • 37. VIRUS Zoopatógeno Polio 3.-Virus neurotropos, causantes de enfermedades de los tejidos nerviosos, comprendiendo: a).-Poliomielitis. (Parálisis infantil). b).-Rabia. c).-Encefalitis o encefalomielitis. Rabia
  • 38. VIRUS Zoopatógenos Fiebre amarilla 4.- Virus viscerotropos, productores de enfermedades que atacan sobre todo los órganos internos, de las que son ejemplos: a).-Fiebre amarilla. b).-Hepatitis infecciosa. c).-Ictericia por suero homòlogo. Hepatitis B
  • 39. Enfermedad Tipo de virus Vía de contagio Rabia Rhabdivirus Heridas. Resfríado Rhinovirus Aire común Gripe Orthomixovirus Aire Sarampión Paramixovirus Aire Parotiditis Paramixovirus Aire Varicela Herpesvirus Aire
  • 40. Enfermedad Tipo de virus Vías de contagio Poliomielitis Poliovirus Agua Rubéola Rubivirus Aire Hepatitis B Picornavirus Sexual SIDA Retrovirus VIH Sexual, sangre, etc. Herpes genital Herpesvirus Sexual
  • 41. REPLICACIÓN VIRAL
  • 42. VIRUS Los virus pueden replicarse de dos maneras: Ciclo Lítico. Ciclo Lisógeno.
  • 43. VIRUS Ciclo Lítico Fijación.- El virus se coloca sobre la superficie de la célula que va a infectar. Cierta parte de la cápside embona como una llave con su cerradura en un receptor de la membrana de célula hospedera Penetración.- El virus inyecta su ADN o ARN a célula. La cubierta de proteína queda afuera.
  • 44. VIRUS Ciclo Lítico Biosíntesis.- Se inactiva el ADN de célula y ésta solamente obedece a las instrucciones del ADN viral. De ésta manera, la célula infectada empieza a producir muchas copias de los componentes para formar nuevos virus.
  • 45. VIRUS Ciclo Lítico •Maduración.- Los componentes de virus se ensamblan. •Liberación .-Las células se rompe y libera una gran cantidad de nuevos virus llamados viriones que infectan a más células.
  • 46. VIRUS Ciclo Lisogénico El virus penetra la célula pero no la destruye. El ADN viral se integra al ADN de la célula formando parte de su patrimonio genético. Cuando la célula se reproduce, también duplica el ADN viral que trae integrado y que se mantienen en forma latente dentro de ella. La célula puede reproducirse varias veces dando lugar a muchas cél. que contienen al virus latente.
  • 47. ETAPAS REPLICACION ADSORCION VIRAL PENETRACION DENUDAMIENTO O LIBERACION GENOMA VIRAL BIOSINTESIS DE MACROMOLECULAS VIRALES ENSAMBLAJE- MADURACION LIBERACION
  • 48. ADSORCION Click after each step to view process PENETRACION FUNCIONES DENUDAMIENTO DEL HUESPED Transcripción Traducción REPLICACION ENSAMBLAJE (MADURACION) LIBERACION 11/23/12 MULTIPLICACION 48
  • 49. ADSORCION VIRAL Unión ligando-receptor Altamente específica (rango huésped y tropismo viral) Receptores celulares son proteínas o glicoproteínas que tienen importantes funciones biológicas Proceso reversible Independiente de la temperatura Cambios pH y fuerza iónica alteran proceso Puede inhibirse por anticuerpos antivirales (neutralización) o anticuerpos antireceptor
  • 50. PENETRACIÓN VIRAL Dos mecanismos generales: viropexia o endocitosis y fusión Proceso irreversible Dependiente de la temperatura Puede alterarse con inhibidores de fagocitosis
  • 51. DENUDAMIENTO Liberación del material genético viral por acción de enzimas celulares (enzimas lisosomales presentes en vacuola fagocítica) y/o virales. Genoma viral queda asociado a componentes de la nucleocápsula
  • 52. BIOSINTESIS DE MACROMOLECULAS VIRALES Síntesis componentes virales fundamentales mediante maquinaria metabólica celular Replicación virus DNA (generalmente en el núcleo) Replicación virus RNA (generalmente en el citoplasma)
  • 55. ENSAMBLAJE Formación cápside proteica y su asociación al genoma viral Virus DNA: se produce en el núcleo Virus RNA: se produce en el citoplasma En virus desnudos ensamblaje permite formar la nucleocápside completa (virus maduro) En virus con manto la formación de nucleocápside se produce al salir de la célula (adquisición del manto)
  • 56. LIBERACIÓN O SALIDA Lisis (virus desnudos) Yemación (virus con manto)
  • 57. SALIDA VIRUS DE LA CELULA 11/23/12 57