Download Características generales de los virus

TEMA 30. CARACTERÍSTICAS
GENERALES DE LOS VIRUS.
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CONCEPTO
TAMAÑO Y MORFOLOGÍA
MÉTODOS DE ESTUDIO
CLASIFICACIÓN
ACCIÓN DE LOS AGENTES FÍSICOS Y
QUÍMICOS SOBRE VIRUS
• CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL
• PATOGENIA DE LA INFECCIÓN VIRAL
• PRIONES
 CONCEPTO
GENERALIDADES
• Diferentes a las bacterias.
• Son parásitos intracelulares obligados.
• Son microorganismos de pequeño tamaño
(agentes filtrables).
• Tienen mecanismos especiales de replicación.
 CONCEPTO
Los virus se subdividen en tres grupos en
función de la célula que infecten (huésped
genérico).
• Bacteriófagos
• Virus vegetales
• Virus animales
Rango de huésped: un virus podrá afectar a
determinadas especies dentro de cada grupo.
 TAMAÑO Y MORFOLOGÍA
MORFOLOGÍA
• Cápside con simetría icosaédrica.
Picornavirus, Adenovirus, Papovavirus.
• Cápside cilíndrica y helicoidal.
Virus del mosaico del tabaco
• Sin forma definida. Envuelta
lipoproteica no rígida (nucleocápside
icosaédrica o helicoidal)
Herpes y Orthomyxomixovirus.
 TAMAÑO Y MORFOLOGÍA
 ESTRUCTURA
1. Ácido Nucleico
2. Cápside
3. Envuelta
4. Otros componentes
 ESTRUCTURA
VIRIÓN
NUCLEO
ADN
MONO/BICATENARIO
ARN
MONO/BICATENARIO
CAPSIDE
ICOSAEDRICA
HELICOIDAL
ENVOLTURA
LIPIDOS
PROTEINAS (Glicoproteinas y Proteinas de la Matriz)
 ESTRUCTURA
Otros componentes
• Proteínas internas, generalmente básicas,
unidas a los ácidos nucleicos y que
probablemente ayudan al plegamiento de los
mismos.
• Enzimas: retrotranscriptasas y otras
 METODOS DE ESTUDIO
• Cultivos celulares
– Primarios
– Secundarios
– Continuos
• Multiplicación virus
– Efecto citopático
– Hemadsorción
– Interferencia
• Detección de ácidos nucléicos (D. Molecular)
 CLASIFICACIÓN
• Naturaleza del genoma (ADN o ARN)
• Estrategia de multiplicación
• Simetría de la cápside (cúbica o
helicoidal)
• Presencia o no de envuelta (desnudos o
envueltos)
Clasificación en función de los principales cuadros clínicos
 CLASIFICACIÓN
Desde el punto de vista clínico:
• V. Entéricos
• V. Respiratorios
• V. Exantemáticos
• V. Neurotropos
• Arbovirus
• V. Hepatitis
 ACCIÓN DE LOS AGENTES FÍISICOS Y
QUÍMICOS SOBRE VIRUS.
Agentes Físicos
1.
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Temperatura; los virus son muy termolábiles
55-60ºC VM se reduce a unos segundos
37ºC unos minutos
20ºC unas horas
4ºC unos días
-70ºC VM de meses o años.
Los V envueltos son más sensibles que desnudos.
La congelación/descongelación provocan
pérdida de infectividad
 ACCIÓN DE LOS AGENTES FÍSICOS Y
QUÍMICOS SOBRE VIRUS.
Agentes Físicos
2.- Radiaciones;
Alteran los ácidos nucleicos.
Los virus monocatenarios suelen ser más
sensibles que los de doble cadena
 ACCIÓN DE LOS AGENTES FÍSICOS Y
QUÍMICOS SOBRE VIRUS.
Agentes químicos
1. Solventes de lípidos (éter, cloroformo)
2.- Desinfectantes (HCl, formaldehido)
 CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL
1. Adsorción de los virus a las m. plasmáticas
2. Penetración
3. Decapsidación
4. Transcripción
5. Traducción
6. Replicación
7. Ensamblaje
8. Liberación
 CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL
Adsorción de los virus a las m.plasmáticas.
• Se debe a fuerzas electrostáticas (azar).
Contactos por colisión entre los viriones y la
células.
• La unión firme sólo se produce si existen en la
membrana áreas de afinidad (receptores) por los
viriones.
 CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL
Penetración.
• En los virus animales/vegetales la cápside
penetra dentro de la célula (no en
bacteriófagos).
• V desnudos; entran por un proceso parecido a la
fagocitosis “Viropexia”. V envueltos; fusión de
la envuelta con la m. plasmática de la célula
liberando la nucleocápside al interior.
 CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL
Decapsidación
Implica la liberación del ácido nucleico, condición
indispensable para poder realizar la multiplicación.
Transcripción, traducción y replicación.
El ac. nucleico comienza a expresarse y como
resultado aparecen los distintos componentes
virales que se irán ensamblando para formar
viriones nuevos.
Liberación por lisis o formación de burbujasvesiculas . Por cada célula se liberan miles de
viriones.
 CICLO DE
MULTIPLICACIÓN
VIRAL
 CURVA DE CRECIMIENTO
F.Latencia
 PATOGENIA DE LA INFECCIÓN VÍRICA
• No cambios celulares • Lisis celular:
aparentes
• Efectos citopáticos
• Hiperplasia
(Transformación)
– Infección aguda
• Supervivencia celular:
– I. Persistente
– I. Crónica
– I. latente/recidivas
• Inf. no productiva
 PATOGENIA DE LA INFECCIÓN VÍRICA
• Entrada en el huésped
• Replicación primaria
• Diseminación o viremia( 1ª/2ª)
• Daño celular en órganos diana
• Respuesta Inmune
• Evolución
 Formas clínicas de la infección vírica
• Asintomática
• Subclínica
• Clínica
–
–
Localizada (Influenza, Rotavirus)
Diseminada (Parotiditis, Varicela zoster)
–
–
Aguda
Crónica
 TIPOS DE INFECCIÓN VIRAL
• Los virus pueden ser eliminados o no tras
infecciones agudas.
• Las interacciones prolongadas virus-huesped
toman varias formas.
Infección latente.
Infección crónica.
Infección lenta.
PRIONES
• Proteínas modificadas del hospedador que
puede transmitir la enfermedad.
• Prión: pequeña partícula infecciosa proteica.
Humanos
Kuru
Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ)
Animales
Encefalopatía espongiforme bovina (vacas locas)
PRIONES
Enfermedades víricas y por priones
Antígenos víricos sobre células infectadas
.
Departamento de Microbiología
Defensa frente infecciones víricas
.
Departamento de Microbiología
Inmunopatogenia
Inmunopatogenia
Mediadores
inmunitarios
Ejemplo
Sintomas gripales
Interferón, citocinas
Virus respiratorios
Hipersensibilidad
retardad e inflamación
Linfocitos T,
macrofagos y PMN
Virus con envoltura
Enfermedad por
inmunocomplejos
Anticuerpos,
complemento
Hepatitis B, rubeola
Inmunodepresión
--
VIH, CMV, virus de la
gripe
Estrategia microbiana frente a la
Respuesta inmune
• Tolerancia
– Inf. Prenatal: Rubéola
• Inmunosupresión general o específica
– V.I.H
– Citomegalovirus
• Variación antigénica: F. recurrente, Gripe, V.I.H
• Inhibicion IFN (, ): VHS
• Inhibición MHC-I: Citomegalovirus, Adenovirus
• Evasión de la R. inmune: Virus lentos
CONTROL INFECCIONES VIRICAS
• Inmunización
• Estimulación de la resistencia
• Quimioterápicos
• Terapia combinada
VACUNAS ATENUADAS FRENTE A
VACUNAS INACTIVAS
VENTAJAS :
ATENUADAS
•
•
•
•
Una sola dosis
Via natural
RI total
Producción IgA
local
• Erradicación local
de virus
infectantes
INACTIVADAS
• Estables
VACUNAS ATENUADAS FRENTE A
VACUNAS INACTIVAS
DESVENTAJAS :
ATENUADAS
• Reversión a
virulencia
• Difusión contactos
• Virus
contaminantes
• Virus cancerígenos
• Interferencia viral
• Inactivación por
calor
INACTIVADAS
•
•
•
•
Dosis múltiple
Inyectable
No IgA
Concentración
de antígeno
VACUNAS CLONADAS FRENTE A
SINTETIZADAS
CLONADAS
• Producción y
control calidad
sencillos
• Menos tóxicas
• No virus
peligrosos
• Incluso virus no
cultivables
SINTETIZADAS
• Menos
inmunológicas
• Requieren
adyuvantes
• Múltiples dosis
• Escasa respuesta
celular
VACUNAS FRENTE INFECCIONES VIRICAS
Enfermedad
Adenovirus
Tipo
Atenuada
Via
Oral
Indicaciones
Soldados
Hepatitis B
Recombinante
IM
Infancia
Gripe
Inactivada
IM
Riesgo
Parotiditis
Sarampión
Rubeola
Poliomielitis
Atenuada
Atenuada
Atenuada
Atenuada
SC
SC
SC
Oral
Infancia
Infancia
Infancia
Infancia
Varicela
Rabia
F.Amarilla
Atenuada
Inactivada
Atenuada
IM
IM/SC
SC
Infancia
Riesgo
Viajeros
INTERFERÓN
• Agente antivírico sintetizado por
células vivas como resultado de una
infección vírica, bacteriana,
parasitaria o por contacto de esas
células con ciertos compuestos
inductores.
INTERFERÓN
TIPOS DE INTERFERÓN
• Tipo I
– IFN alfa (interferón de leucocitos, unas 20
proteinas relacionadas)
•Leucocitos, etc
– IFN beta (interferón de fibroblastos)
•Fibroblastos, cél. epiteliales, etc
• Tipo II
– IFN gamma (interferón inmune)
•Ciertas células T activadas, NK.
INDUCCION DE INTERFERÓN
• IFN alfa y beta
– Infección vírica, ARN doble cadena,
ciertos componentes bacterianos.
– Fuertes propiedades antivíricas.
• IFN gamma
– Antígenos, productos inductores de
linfocitos
– Fuertes propiedades antitumoral
PROPIEDADES BIOLÓGICAS
• Inhibir la multiplicación viral.
– Traducción
– Transcripción
• Inhibir crecimiento celular.
• Inmunoestimulador/inmunodepresor
– Incrementa expresion MCH II en APC
• Cel. Th
– Incrementa potencial antivírico de los
macrófagos
• Transmisión célula – célula.
PROPIEDADES
BIOLÓGICAS
Interferón-alpha, Interferón-beta
Interferon receptor
induction of
2’5’oligo A synthase
ds RNA
induction of
ribonuclease L
2’5’oligo A
activated
2’5’oligo A synthase
activated
ribonuclease L
ATP
induction of a
protein kinase
ds RNA
activated
protein kinase
ATP
phosphorylated
initiation factor (eIF-2)
2’5’oligo A
mRNA degraded
inhibition of protein synthesis
OTRAS FUNCIONES INTERFERÓN
• Inmunomodulador
– Incrementa expresión MHC I.
• Cel. T citotóxicas
– Activa cel. NK
• Puede matar todas las cel. infectadas
por virus.
• Citoquina
– Crecimiento, diferenciación y
comunicación celular
• Específico de especie
USO TERAPÉUTICO IFN
• Anti-vírico
– E.j.: Interferon-alfa uso aprobado para algunos
casos de VHC y VHB agudos y crónicos.
– Herpes, HPV, Rinovirus, VIH.
• Activación macrófagos
– Interferon-gamma se ha usado en e.j. lepra
lepromatosa, leishmaniasis, toxoplasmosis.
• Anti-tumoral
– E.j. melanoma, Sarcoma de Kaposi,…
• Esclerosis múltiple
– Interferon-beta
EFECTOS SECUNDARIOS
S. GRIPAL
•
•
•
•
Fiebre
Malestar
Cansancio
Dolores
musculares
MÉDULA ÓSEA
• Granulocitopenia
• Trombocitopenia
NEUROTOXICIDAD
PROBLEMAS DE LA TERAPIA
ANTIVIRICA
• Naturaleza de la infección vírica.
- Dependencia celular
- Síntomas tardíos
• Problemas en diagnóstico
virológico.
• Dificultades del diagnóstico clínico.
QUIMIOTERAPIA
Interfiere con:
• Una función vírica específica, ej. enzima
• Una función celular que el virus necesita para
replicar.
Si interfiere con una función celular:
• Debe ser crucial para el virus, pero no para
la célula.
o
• Solo la cél. infectada debe morir. (Activación
de la droga solo en cél. infectada)
Binding
Reverse transcription
Fusion
Integration
Transcription
Endocytosis
Nuclear localization
Uncoating
Splicing
Lysosome
RNA export
Genomic RNA
Modification
mRNA
Translation
Assembly
Budding
Maturation
MECANISMOS DE ACCIÓN
• Inhibición de la penetración:
• T20:Bloquea cambio conformación gp41.
• Maraviroc: Inhibe unión CCR5
• Interacción virus – cél.: Decapsidación.
• Amantadina,
• Rimantadina.
• Transcripción y traducción:
• IFN
SÍNTESIS ÁCIDOS NUCLEICOS
•
Polimerasas
•
Otros enzimas:
o Timidin-quinasa.
REPLICACION GENOMA VÍRICO
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Ribavirina
Trifluorotimidina
Idoxiuridina
Vidarabina
Aciclovir/ Valaciclovir
Penciclovir/Famciclovir
Ganciclovir
Cidofovir
Lamivudina
Foscarnet
Inhibidores Transcriptasa Inversa
MECANISMOS DE ACCIÓN
• Inhibición competitiva con nucleótidos
• Terminador de la cadena en síntesis
• Inactivación de las
unión irreversible
polimerasas
por
• Mayor demanda de nucleótidos por el
virus
TIMIDIN-QUINASA
Timidinquinasa
Desoxy-timidina
Timidinquinasa
vírica
o
celular
añaden el primer
fosfato
Desoxy-timidina trifosfato
PO4 PO4 PO4
Quinasa celular
añade los otros dos
fosfatos
TIMIDIN-QUINASA
P
P
P
Terminador
P
P
P
P
ACG
P-P-P
P
Síntesis Normal DNA
P
ACTIVACIÓN
DE ACICLOVIR
ANÁLOGOS NUCLEÓSIDOS
AZT
azidotimidina
DDI
dideoxyinosina
DDC
dideoxycitidina
ANÁLOGOS NO NUCLEÓSIDOS
Efavirenz
MECANISMOS DE ACCIÓN
• Maduración y ensamblaje:
o
Interferón,
Inhibidores
proteasa.
• Inhibición de la liberación:
o
Zanamivir, Oseltamivir.
de
la
Virus Influenza
Requiere neuraminidasa para
escapar de la célula
Requiere neuraminidasa para
penetrar la mucosidad
OTROS FÁRMACOS
•
Cidofovir: Análogo nucleótido. Retinitis
por CMV
•
Adefovir: Análogo nucleótido. Hepatitis
crónica V.H.B.
•
Fomivirsen: Oligonucleótido sintético
antisentido que inhibe ARNm. Retinitis
por CMV
•
Palivizumab: Anticuerpo monoclonal
frente a V.R.S.