BIOLOGIA VIRUSURILOR. DIAGNOSTICUL DE · PDF fileGenomul viral este constituit dintr-un singur tip de AN ... simptomelor (ex.: hepatita virală B) CULTIVAREA VIRUSURILOR Virusurile

12.11.2010

1

BIOLOGIA VIRUSURILOR.

DIAGNOSTICUL DE

LABORATOR AL VIROZELOR.

Particularitile virusurilor

1. Reprezint structuri acelulare cu potenial

infecios

2. Dimensiuni de rangul nm (20-400 nm)

3. Genomul viral este constituit dintr-un singur tip de

AN (ADN sau ARN)

4. Sunt lipsite de metabolism propriu, fiind parazii

obligai intracelulari

5. Nu cresc i nu se divid, se reproduc n celule vii

6. Nu pot fi cultivate pe medii artificiale

7. Rezisten natural la antibiotice

CLASIFICAREA VIRUSURILOR

Dup tipul AN (cu genom ARN/ADN)

Dup dimensiuni (mici 20-50 nm, medii

50-150 nm, mari peste 150 nm)

Dup tipul de simetrie a capsidei

(helicoidal, cubic, mixt)

Dup compozitia chimic (simple,

complexe)

Dup gazd (om, animal, insect, bacterie)

Dup sensibilitatea n mediul extern,

substane chimice, etc

Ordin (-virales)

Familie (-viridae)

Subfamilie (-virinae)

Gen (-virus)

Specie (Virusul gripal,

poliomielitic, al hepatitei B,

etc)

12.11.2010

2

Virion unitate structural infecioas a

virusului

Viroid ARNm.c., circular, asociat cu boli

la plante

Prion protein termostabil infecioas,

cauzeaz la om boala Kuru, Creutzfeldt-

Jacob, sindromul Gerstmann-Straussler,

scrapie la oi

COMPOZIIA CHIMIC I STRUCTURA

VIRIONULUI

Virusurile simple acid nucleic (AN) i

nveli proteic capsida (ansamblu numit

nucleocapsid)

Virusurile complexe nucleocapsid i un

nveli extern, lipoglicoproteic

(supercapsid, peplos)

Acidul Nucleic ADN sau ARN, mono- sau

bicatenar, liniar, circular sau

fragmentat.

ARN monocatenar : ARN+ (caten cu sens,

funcie de ARNm) sau ARN- (caten

fr sens, este necesar prezena

enzimei polimeraza)

Funcia AN asigurarea replicrii AN i

expresia genomului pentru sinteza

proteinelor virale

Virusuri ADNd.c.: Hepadnaviridae,

Adenoviridae, Herpesviridae, Poxviridae

Virusuri ADNm.c.+: Parvoviridae

Virusuri ARNm.c.+: Picornaviridae,

Caliciviridae, Togaviridae, Flaviviridae,

Coronaviridae, Retroviridae

Virusuri ARNm.c.- : Rhabdoviridae,

Paramyxoviridae, Orthomyxoviridae,

Bunyaviridae, Arenaviridae, Filoviridae

Virusuri ARNd.c. : Reoviridae

12.11.2010

3

I: Double-stranded DNA (e.g. Adenoviruses, Herpesviruses, Poxviruses)

II: Single-stranded (+) sense DNA (e.g. Parvoviruses)

III: Double-stranded RNA (e.g. Reoviruses)

IV: Single-stranded (+) sense RNA (e.g. Picornaviruses, Togaviruses)

V: Single-stranded (-) sense RNA (e.g. Orthomyxoviruses, Rhabdoviruses)

VI: Single-stranded (+) sense RNA with DNA intermediate in life-cycle (e.g. Retroviruses)

VII: Double-stranded DNA with RNA intermediate (e.g. Hepadnaviruses)

Capsida format din uniti proteice, capsomere,

aranjate simetric.

1. Simetrie helicoidal capsomerele se fixeaz

pe catena de AN, form de bastona

2. Simetrie cubic (icosaedric) capsomerele se

aranjeaz n jurul AN, formnd un icosaedru

(poliedru regulat cu 20 fee triunghiulare i 12

vrfuri), eikos=20

3. Simetrie mixt (bacteriofagii, poxvirusurile)

Funcia capsidei protecia AN, rol antigenic,

adeziune

12.11.2010

4

Supercapsida structur glucido-lipido-proteic,

derivat din membrana celulei gazd. Lipidele

provin din membrana celular, iar glicoproteinele

sunt de origine viral (ex.: hemaglutinina,

neuraminidaza)

Funcie protecie, antigene de suprafa, adeziune

Unele virusuri conin enzime polimeraze,

transcriptaze, etc.

Aciunea factorilor fizici, chimici

Virusurile sunt foarte sensibile la cldur, desicare,

raze UV. Detergenii i solvenii inactiveaz

virusurile cu supercapsid.

Pot fi conservate prin liofilizare sau la -80

C

REPRODUCEREA VIRUSURILOR

I ADSORBIA virusului la celula-gazd prin intermediul

receptorilor specifici (tropism)

II PENETRAREA virusului n celul

a) Pinocitoz (viropexis)

b) Fuziunea membranelor

c) Translocare

d) Injectarea AN n citoplasm (bacteriofagii)

III DECAPSIDAREA ( cu enzime celulare). Din acest

moment urmeaz faza de eclips.

12.11.2010

5

IV BIOSINTEZA (sinteza proteinelor i replicarea AN)

Are loc n citoplasm (virusuri cu ARN) sau n nucleul

celulei (virusuri cu ADN)

Biosinteza virusurilor ADN

ADNdc transcrierea ARNm replicarea,

translaia (precoce, tardiv) sinteza proteic

Biosinteza virusurilor ARN

ARN+ replicare, translaie sinteza proteic

ARN- transcriere ARNm replicare, translaie

sinteza proteic

Retrovirusuri (ARN+) transcriere ADN- ADNdc

transcriere ARNm replicare, translaie,

sinteza pr. (sau integrare n cromosom)

12.11.2010

6

RNA VIRUSES THAT DO NOT HAVE A DNA PHASE

Genome

RNA-dependent

RNA polymerase (=transcriptase)

in virion

Infectivity of RNA

Initial event in cell

RNA + No Infectious Translation

RNA - Yes Non-infectious Transcription

RNAd.c. Yes Non-infectious Transcription

RETROVIRUSES

Genome RNA-dependent RNA

polymerase

(=transcriptase) in virion

Infectivity of RNA

Initial event in cell

RNA + Yes Non-infectious

Reverse transcription

V. MORFOGENEZA (asamblarea) i maturizarea virionilor

Proteinele capsidale particip la formarea nucleocapsidei (n nucleu sau citoplasm) iar glicoproteinele sunt inserate n MCP, substituind proteinele celulare. n aceast faz apar incluziunile virale sau corpusculii elementari.

VI. ELIBERAREA virionilor (liza celulei, nmugurire, exocitoz). Nr lor poate atinge 100.000 per/celul

Ciclul reproductiv viral are durata variabil de la cteva ore pn la cteva zile (ex.: 8h poliovirus, 72h citomegalovirus).

Interferena viral fenomen n care, consecutiv infeciei unei celule cu 2 virusuri, multiplicarea unuia este inhibat (virus interferat / virus interferent)

12.11.2010

7

12.11.2010

8

RELAII VIRUS-CELULA GAZD

Infecie viral productiv, citocid

Virusul este infecios iar celula permisiv (receptiv). La nivelul ma/o corespunde infeciilor acute, aparente sau inaparente (grip, rujeol ...)

Infecii virale persistente

Celulele infectate supravieuiesc, cu producerea permanent sau intermitent a virusului.

1. Infecii abortive (cu virioni defectivi) infecia nu se exprim, are loc transformarea celulelor prin proteine virale. Ele devin int pentru efectorii imunitii (macrofage, T-limfocite) n cursul unor infecii cronice (ex.: Panencefalita Sclerozant Subacut (PESS) post-rujeolic)

2. Infecii integrate (virusuri ADN sau copii de ADN ale

Retrovirusurilor). Consecine:

- Transformarea malign a celulei gazd

- Infecii lente - manifestarea infeciei dup o

perioad de incubaie ndelungat cu expresia

integral a genomului viral (ex.: HIV-SIDA)

- Infecii latente - reactivri ocazionale, repetate ale

infeciei cu exprimarea integral a informaiei

genetice virale (ex.: infecia herpetic)

- Infecii cronice perioade de remisie i acutizare,

virusul este prezent permanent, chiar n absena

simptomelor (ex.: hepatita viral B)

CULTIVAREA VIRUSURILOR

Virusurile sunt cultivate pentru:

- Stabilirea diagnosticului etiologic

- Testarea infeciozitii virusurilor

- Testarea preparatelor antivirale

- Producerea vaccinurilor

SISTEME DE CULTIVARE

1. Culturi de celule

2. Ou embrionat de gin

3. Animale de laborator

Animalele de laborator se utilizeaz limitat

(receptivitate selectiv, preexistena

infeciilor, cost avansat). Se recurge numai

cnd nu exist alte posibiliti (VHB, HIV,

Coxsackie, etc). Constituie modele de

cercetare sau de control al vaccinurilor.

Animale utilizate curent oriceii albi nou-

nscui, dar pot fi utilizai obolani, cobai,

maimue, etc.

Regulile de lucru cu animalele de laborator

(selectare, inoculare, examinare) sunt

identice cu cele din infeciile bacteriene.

Oul embrionat de gin (5-13 zile) reprezint un

mediu de celule nedifere