VIRUSOLOGIE

Curs – Prof. Dr. Simona Ruta Lucrari Practice: Dr. Camelia Sultana Dr. Loredana Manolescu Dr. Aura Temereanca Dr. Cornel Popescu

VARIOLA (smallpox)

Mumia faraonului Ramses

al Vlea-leziuni tipice

cicatricelor post-variola

Evolutia leziunilor

Variolizare •1% vs. 25% mortalitate

•Imunitate pe viata

•Marea Britanie: sfarsitul anilor

1700

• China 1950

•Pakistan/Afghanistan/Ethiopia-

1970

Cowpox-Vaccinia

Jenner, 1796

•1800- Vaccinare obligatorie copii

Marea Britanie

• 1930-ultimul caz indigen in Marea

Britanie

• 1940-ultimul caz indigen in

Statele Unite

•1958- programul OMS de eradicare

• Octombrie 1977: Ultimul caz din

lume (Somalia)

•1980- eradicarea variolei si

stoparea vaccinarii antivariolice

Edward Jenner a descoperit

vaccinarea utilizând o tulpinã de

cowpox ca imunogen.

Virusul variolic este încadrat taxonomic în familia Poxviridae, subfamilia

Cordopoxvirinae, ce contine trei genuri de interes medical:

•Orthopox (grupul variolei-vaccinei

•Parapox (virusul orf si paravaccinal) ce infecteazã accidental omul, determinînd

leziuni cutanate nodulare, respectiv papulo-veziculare pe mâini si pe fatã);

•Molluscipox (molluscum contagiosum), ce produce noduli sau veruci cu centrul

ombilicat, fiind transmis prin contact direct si uneori pe cale sexuala. Este un

patogen oportunist important la pacientii HIV pozitivi, cu imunosupresie severã.

Intre speciile genului Orthopoxvirus existã similitudini antigenice, ceea ce

explicã crossimunizãrile si protectia încrucisatã

! Virusul variolic este un agent infectios cu potential bioterorist. Are atât

diseminare aerogenã, cât si diseminare secundara datorita transmiterii

interumane, timp de aproximativ 3 saptamani (de la aparitia leziunilor cutanate

pîna la disparitia lor completa). Infectia are o rata mare a letalitatii.

Majoritatea populatiei este susceptibila la infectie, pentru ca, în urma eradicarii

variolei, vaccinarea în masa a fost stopata din 1980.

Virusul creste foarte bine pe culturi de celule, astfel încat cantitati mari pot fi

produse relativ usor, desi numai doua laboratoare de‏tin legal stocuri de virus

variolic.

Caractere generale ale virusurilor Virusurile se deosebesc de bacterii prin:

• parazitism exclusiv intracelular , datorat dependentei de sursele de energie ale celulei (virusurile nu au mitocondrii) si de mecanismele de sintezã proteicã (virusurile nu au ribozomi) ale celulelor parazitate;-->mecanism de înmultire diferit de microbi -numit replicare viralã si cultivare numai pe substraturi celulare vii

• talia micã- virusurile se mãsoarã în nanometrii (10-9 metri)-ultrafiltrabilitate si vizualizare in microscopie electronica.

N.B. Singura exceptie par a fi virusurile din familia virusurilor largi nucleocitoplasmatice ADN (ex: poxviridae, iridoviridae, asfarviridae, phycodnaviridae si mimiviridae).

• organizare simplã dictatã de codificarea informatiei genetice de o specie unicã de acid nucleic: ARN la ribovirusuri si ADN la dezoxiribovirusuri

1898- Loeffler si Frosch- virusul febrei aftoase

1949 - Enders, Weller si Robins introduc culturile de celule ca substrat pentru

propagarea virusurilor

1892- Dimitri Ivanovski -

virusul mozaicului

tutunului- Martinus

Willem Beijerinck –

”contagium vivum fluidum”

1909-Landsteiner

si Popper-virusul

poliomielitic

Descoperirea virusurilor

(a) Adenovirus.

(b) Rotavirus.

(c) Influenza virus (courtesy of George

Leser).

(d) Vesicular stomatitis virus.

(e) Tobacco mosaic virus.

(f) Alfalfa mosaic virus.

(g) T4 bacteriophage.

(h) M13 bacteriophage.

Microscopia electronicã

SUMAR STRUCTURA VIRUSURILOR

• Virusurile nu contin decât o singurã specie de acid nucleic: ADN (ds)

(dezoxiribovirusuri) sau ARN (ss) (ribovirusuri). Acidul nucleic (genomul viral)

este depozitarul infectivitãtii virale.

• Genomul viral codificã proteine structurale care alcãtuiesc învelisurile genomului

(capsida si anvelopa) –responsabile de antigenicitatea virala si proteine reglatorii

sau cu functie enzimaticã, importante in cursul replicarii virale. Numãrul

proteinelor codificate de genomul virusurilor este foarte diferit: numai douã la

virusul hepatitei delta si câteva sute la herpesvirusuri sau poxvirusuri.

• Genomul viral este protejat obligatoriu de un învelis proteic numit capsidã.

Capsida rezultã din asamblarea unor subunitãti numite capsomere care se asociazã

potrivit regulilor de simetrie icosaedricã sau helicoidalã. Adesea genomul si capsida

alcãtuiesc un ansamblu numit nucleocapsidã.

• Capsida este înconjuratã la unele virusuri de un al doilea învelis numit anvelopã

(peplos), alcatuita din peplomere. Anvelopa este dublu codificatã: de genomul viral

si de genomul celulei gazdã.

STRUCTURA VIRUSURILOR Anvelopa cu

glicoproteine

capsida Acid nucleic

ADN sau

ARN

Genomul Familii reprezentative

ARN ss (+) Picorna-, Calici-, Astro-,Flavi-, Toga-viridae

ARN ss (-) Orthomixo-, Paramixo-, Arena-, Rhabdo-, Bunya-viridae

ARN ss RT’ Retro-viridae

ARN ds REO-viridae: (Orbivirus, rotavirus, reovirus)

ADNss Parvo-viridae

ADNds Papova-, Adeno-, Herpes-, Pox-viridae

ADNds RT Hepadna-viridae

PRINCIPALELE FAMILII VIRALE PATOGENE PENTRU OM

‘RT- reverstranscriptaza, ce sintetizeaza ADN pe matrita ARN,

Pentru detalii privind clasificarea consultati Index Virum:

www.life.anu.edu.au/viruses

SIMETRIE ICOSAEDRICA

SIMETRIE HELICOIDALA

Capsida –alcatuita din subunitati identice-capsomere- asamblate dupa

regulile simetriei

DETALII

ULTRASTRUCTURALE

ALE VIRUSURILOR IN

MICROSCOPIE

ELECTRONICA

Anvelopa ce include lipide derivate

din membrana celulei gazda

Vaccinia virus. (A) Electron micrograph of purified virus, negative stain (Westwood

et al., 1964). (B) Electron micrograph of a purified virion, whole mount, negative stain

(Wilton et al., 1995). (C) Freeze etch electron micrograph of a purified virion (Nermut,

1973).(D) Deep etch electron micrograph of a purified virion (Heuser,

2005).(E) Atomic force micrograph of a purified virion (Malkin et al.,

2003). (F) Cryoelectron micrograph of a whole mount preparation of purified virions

(Griffiths et al., 2001).

• http://www.virology.net/Big_Virology/BVHomePage.html Departamentul de Microbiologie si Imunologie al Universitãtii de Medicinã din Tulane, New Orleans, SUA

• Despre variola: in monografia “Viroze cu potential bioterorist”, Editura Universitara “Carol Davila”, 2004, autori: Costin Cernescu, Simona Ruta

• Fotografii de microscopie electronica:

– Institutul Robert Koch din Berlin -http://www.rki.de/infekt/enivd/emqm/fs_pict3.htm-

– Universitatea din Cape Town - I spy with my little eye http://www.uct.ac.za/depts/mmi/stannard/linda.html,

• Preparate colorate cu efecte citopatice determinate de virusuri în culturi celulare: http://www.uct.ac.za/depts/stannard/cpe.html

• Don't watch TV - listen to medical podcasts ! http://freemedicalpodcasts.com

Pentru mai multe informatii …