TEMA #6: REPLICACION VIRAL REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD CENTRO OCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS DE LA SALUD - -PROGRAMA DE MEDICINA DEPARTAMENTO DE MEDICINA PREVENTIVA Y SOCIAL SECCION MICROBIOLOGIA - -ASIGNATURA: MICROBIOLOGIA MEDICA I TEMA #6: REPLICACION VIRAL Profesores: Isabel Alvarez Luisa Morantes Yudy Aranguren Emilio Martínez Octubre - 2013

OBJETIVOS 6.1 Explicar la importancia médica del conocimiento de las etapas de la replicación viral 6.2 Explicar la estrategia de replicación viral de virus ARN, ejemplos: Togavirus, Retrovirus 6.3 Explicar la estrategia de replicación viral de virus ADN, ejemplos: Virus Herpes Libros recomendados: Microbiología Médica: Murray 5ta y 6ta Edición Microbiología Médica: Jawetz Ediciones 24 y 25 Virus, Estudio molecular con orientación clínica. Shors 1ra Edición Microbiología Médica de Sherris 4ta. Edición

Principales Mecanismos de Transmisión Modo Ejemplos de virus por familia Respiratoria Paramyxovirus : Parainfluenza-Parotiditis - Sarampión Fecal-Oral Picornavirus : - Contacto (lesiones, fómites) Herpes virus Zoonosis (animales e insectos) Togavirus, Rabdovirus Sangre Retrovirus: VIH, HTLV 1 y 2 Sexual Papilomavirus Materno-neonatal Citomegalovirus

Tropismo Celular Virus Tipo Celular HIV Linfocitos T CD4+, macrófagos Rabdovirus Músculos, neuronas, SNC Virus del Papiloma Humano (VPH) Células Epiteliales Virus de Hepatitis Hígado (hepatocitos) Virus Herpes Simple Humano 1 y 2 Mucoepitelio (Mucosas) Virus de Influenza Epitelio respiratorio Rotavirus Epitelio intestinal Citomegalovirus Epitelio, monocitos, linfocitos Rinovirus Epitelio nasal Poliovirus Virus de Epstein-Barr Linfocitos B

Receptores de los virus para adherirse a las células Receptor de superficie celular Influenza Ácido siálico VIH-1 CD4 y correceptores de quimiocinas (CXCR5 y CCR4) Hepatitis C Receptor de lipoproteínas de baja densidad Rabdovirus Receptor de acetilcolina, molécula de adhesión neuronal, factor de crecimiento nervioso, gangliósidos, fosfolípidos. Rinovirus Molécula de adhesión intercelular (ICAM-1) Virus de Hepatitis B Receptor de IgA Adenovirus tipo 2 Integrinas vβ3 y vβ5 Poliovirus Proteína de la superfamilia de las inmunoglobulinas ( CD155) P Proteoglicano de Superficie (Sulfato de Heparán) Familia de receptores TNF

DECAPSIDACIÓN O DESNUDAMIENTO TRANSCRIPCIÓN, TRADUCCIÓN y REPLICACIÓN ADSORCIÓN PENETRACIÓN DECAPSIDACIÓN O DESNUDAMIENTO TRANSCRIPCIÓN, TRADUCCIÓN y REPLICACIÓN ENSAMBLAJE MADURACIÓN LIBERACIÓN ETAPAS DE LA REPLICACIÓN VIRAL

DECAPSIDACIÓN o PERDIDA DE LA ENVOLTURA o CUBIERTA LIBERACIÓN MADURACIÓN ADSORCIÓN DECAPSIDACIÓN o PERDIDA DE LA ENVOLTURA o CUBIERTA PENETRACIÓN ENSAMBLAJE TRANSCRIPCIÓN, TRADUCCIÓN y REPLICACIÓN

Etapas de la Replicación ADSORCIÓN Etapas de la Replicación Depende del tropismo - No requiere de energía - Necesita receptores de superficie en la célula diana - Condicionado por el Ph, temperatura y iones - Blanco en terapias antivirales

Etapas de la Replicación PENETRACIÓN Etapas de la Replicación Virus desnudos 1.- Inyección directa del genoma en la célula huésped 2.- Endocitosis mediados por receptores a través de invaginaciones con formación de vesículas Virus desnudo Virus desnudo Virus desnudo

Etapas de la Replicación PENETRACIÓN Etapas de la Replicación Virus envueltos 1.- Endocitosis por la formación de una vesícula endocítica Membrana celular del huésped Captación Virus en la vesícula Vesícula y ruptura de cápside ADN libre Ataque viral DeDECAPSIDACIÓN 2.- Fusión de membrana viral y membrana celular y liberación de la nucleocápside Membrana celular del huésped Receptores Fusión de membranas Complejo Receptor Liberación nucleocápside ARN libre

Etapas de la Replicación PENETRACIÓN Etapas de la Replicación Virus envueltos 3.- Endocitosis mediada por receptores Cápside Acido nucleico Adhesión del virus al receptor Captación en la vesícula aaARN viral liberado de vesícula

Etapas de la Replicación DECAPSIDACIÓN o PERDIDA DE LA CUBIERTA Etapas de la Replicación Virus Influenza Hemaglutinina Neuraminidasa M2 - Degradación de la cápside con la liberación del ácido nucleico para comenzar la transcripción y replicación del genoma viral Genoma viral replicado Núcleo de la célula huésped

Etapas de la Replicación TRANSCRIPCIÓN TRADUCCIÓN Y REPLICACIÓN Etapas de la Replicación En estas etapas se produce en forma independiente: 1.- Replicación del genoma viral 2.- Producción de proteínas estructurales y enzimas virales Según el tipo de genoma - ADN o ARN- se aplican diferentes estrategias de replicación y estas varían según cada grupo de virus Los virus recurren a los componentes de la célula para traducir el ARNm y sintetizar las proteínas virales Los sitios intracelulares en los que ocurren los diferentes acontecimientos de la replicación viral, varían de un grupo a otro

TIPOS DE GENOMAS VIRALES Cadena simple ADN Cadena doble Cadena doble Ácido nucleíco ARN Lineales Segmentados Sentido positivo (+) RNA DNA 5` 3` (mRNA) Cadena simple Sentido negativo (-) 3` 5`

Etapas de la Replicación Transcripción del ácido nucleíco viral para su traducción y síntesis de proteína

Etapas de la Replicación REPLICACIÓN , TRANSCRIPCIÓN Y TRANSDUCCIÓN Etapas de la Replicación La proteína viral se sintetiza en el citoplasma, sobre los poliribosomas utilizando ARNm específico del virus y ribosomas de la célula huésped. El ADN viral se replica en el núcleo. El ARN genómico viral se duplica generalmente en el citoplasma celular, aunque hay excepciones.

Etapas de la Replicación ENSAMBLAJE Etapas de la Replicación ENSAMBLAJE: Proceso mediante el cual se forma la partícula viral inmadura Los sitios de ensamblaje difieren según los virus y tienen influencia en la forma de liberación: Citoplasma El núcleo

Etapas de la Replicación ENSAMBLAJE Etapas de la Replicación Los virus envueltos maduran por un proceso de gemación Se insertan glucoproteínas de cubierta específica del virus en las membranas celulares Las nucleocápsides hacen gemación a través de la membrana a nivel de estos sitios modificados y, al hacerlo así, adquieren su cubierta. Los virus envueltos no son infecciosos hasta que han adquirido sus cubiertas.

Etapas de la Replicación LIBERACIÓN Etapas de la Replicación Virus desnudos MADURACIÓN No existen mecanismos especiales para la liberación de virus desnudos Las células infectadas acaban por experimentar lisis y liberar las partículas virales. Como resultado de los profundos efectos dañinos de la replicación viral, se desarrollan por último efectos citopáticos celulares y la célula muere. Hay casos en que el virus no lesiona a la célula y se producen infecciones persistentes y prolongadas.

Etapas de la Replicación LIBERACIÓN Etapas de la Replicación Nucleocápside viral Glicoproteinas virales Membrana de la célula huésped

Traducción, Replicación Adsorción Penetración Decapsidación Transcripción, Traducción, Replicación Ensamblaje Liberación

Estrategia de Replicación de un Virus Herpes

Efectos de la Relación Virus-Célula