CATEDRATICO:Dr. Félix Chuzán

UNIVERSIDAD DE CUENCAUNIVERSIDAD DE CUENCAEscuela de Medicina Veterinaria y ZootecniaEscuela de Medicina Veterinaria y Zootecnia

VIROLOGÍA E INMUNOLOGÍAVIROLOGÍA E INMUNOLOGÍA

Capitulo ICapitulo I

1.1. Introducción

1.1.1. Objetivos

1.1.2.Desarrollo de la materia

1.2. Virología y si relación con las demás ciencias

1.3. Historia

1.4. Conceptos acerca de los virus

1.4.1. Otras definiciones

1.5. Métodos de purificación de los virus

1.6. Características generales

1.7. Términos relacionados

1.8. Morfología de los virus

1.8.1. Dimensiones de los virus

1.8.2. Estructura de los virus; componentes

1.8.3. Virus no envueltos

1.8.4. Virus envueltos

1.8.5. Microscopio electrónico y Aparato de difracción de rayos X

1.8.6. Métodos utilizados para determinar el tamaño de los virus

1.9. Fisiología y Química de los Virus

1.9.1. Características observadas en los ácidos nucleico en forma aislada

1.9.2. Fundamentos bioquímicos celulares

1.10. Mecanismo de síntesis proteica celular.

1.11. Clasificación antigua de los Virus

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNLos virus no son organismos celularesUtilizan organelos y moléculas de la célula

para sus funciones.Contienen toda la información necesaria

para reproducirse.El elemento viral es el genoma.DNA o RNA, dependiendo del tipo de virus.

Obligado crecimiento intracelular.

Dependencia estructural de la célula hospedadora.

Son parásitos estrictos

No poseen enzimas metabólicas, necesitan del metabolismo celular.

Virología: definiciónVirología: definición

Rama de la microbiología

Estudio de los virus y las enfermedades que éstos causan.

VIRUSVIRUS

VIRUSVIRUS

Los virus tienen un ciclo de vida de dos fases:

1.- Extracelular se denomina Virión.

2.- Intracelular Virus esta en la cápside proteica y en el interior de la célula infectada. Latencia.

El material genético de un retrovirus es ARN,posee además, una enzima ADN polimerasa, Transcriptasa Inversa o Retrotranscriptasa, que puede utilizar el ARN vírico como molde para fabricar ADN. El ADN vírico puede integrarse por sí mismo en el genoma de la célula huésped.

Historia de la virologiaHistoria de la virologia

Dimitri Ivanowsky

◦ Demostró que el agente causante de la enfermedad no era retenido por un filtro de porcelana utilizado para remover bacterias.

Martinus Beijerinck

Agente causante más pequeño que una bacteria.

Acuño el término Virus

Friederich Loeffler y Paul Frosch

Agente causante no podía ser retenido por los filtros para retener bacterias.

Vilhem Ellerman y Olaf Bang◦ Identificó virus como agentes

causante de leucemia Peyton Rous◦ Virus como agentes

causantes de tumores cancerosos sólidos◦ “Rous Sarcoma Virus”

Frederick Twort◦ 1915◦ Describió un virus◦ Virus de la viruela

Felix d’ Hérelle◦ 1917◦ Acuño el término bacteriofago

Habilidad de formar placas de lisis en sembrados de bacterias en placas Petri.

MICROSCOPIOMICROSCOPIO

Ruska y knel (1931) Inventan el microscopio

electrónico Permite comprobar la

existencia de los virus y apreciar su morfología.

Good Pasteur Comprueba que algunos

virus son capaces de reproducirse en el embrión de pollo

MICROSCOPIO OPTICO

MICEROSCOPIO ELECTONICO

Frederick Twort◦ Describió un virus◦ Virus de la viruela

Felix d’ Hérelle◦ Acuño el término bacteriofago

En 1955 Stanley, Se logra la cristalización del virus del mosaico del tabaco.

En 1950 Jack Debruck, Inicia los estudios con los bacteriófagos.

En 1975 y 1984 tres investigadores Descubren los anticuerpos monoclonales. Esto sirvió para poder conocer el tamaño aproximado de los virus.

En 1957 Alexat y Jean Linneman, Descubren la proteína inducida por los virus en las células invadidas por ella, esta proteína inhibe el crecimiento de las células malignas o tumorales.

Definición de virusDefinición de virus

Son entidades submicroscópicas capaces de introducirse en células vivas específicas y multiplicarse en el interior de esta. (Dogma indispensable).

Partícula◦ Ácido nucleico◦ Capa de proteínas Cápsula Capsómeros

◦ Parásito celular obligado◦ Pequeño◦ Infeccioso

Los virus actúan en dos formas distintas:

1.- Reproduciéndose en el interior de la célula

infectada

2.- Uniéndose al material genético de la célula

A los virus se pueden considerar como:

1. Agentes infecciosos van a producir

enfermedades .

2. Agentes Genéticos alteran el material hereditario de la célula huésped.

METODOS FISICOS Y QUIMICOS EMPLEADOS PARA EL ESTUDIO DE LOS VIRUS:

Se obtenen virus en forma pura, libres de otros microorganismos como bacterias, hongos, etc.

utilizando sustancias como antibióticos que sirven para separar virus de bacterias

1. MEMBRANA DE COLODION

Es un método físico permite conocer el tamaño que tiene

los virus aprovechando su diminuto tamaño

ej. El vírus de La encefalitis 28um, aftosa 22um, parvovirus 16-32um

2. METODOS DE CENTRIFUGACION

Sirve para purificar los virus

consiste en obtener concentrados víricos

para lo cual se aprovecha la velocidad de

sedimentación en el tubo de los virus

y las fuerzas de centrifugación

3. CULTIVOS HISTICOS

sirven para multiplicar a los virus; para lo cual se aprovechado la posible afinidad hística de los virus

Eje: el virus de la aftosa tiene afinidad

por las células linguales del bovino,

cultivos a base de fragmentos de

tejidos, órganos o células puras

introducidas en un medio de nutrición que contienen antibióticos, antimicóticos hidratos de carbono, vitaminas y minerales, etc

Cultivo de A. pleuropneumoniae en medios sólidos. 2 A: colonias en agar chocolate. 2B: colonias en agar PPLO enriquecido con NAD; 2C: satelitismo en agar sangre. 2D. Efecto CAMP; 2E: colonias hemolíticas en la presencia sangre.

4. ADAPTACIÓN VÍRICA A EMBRIÓNES DE POLLOS

Se obtienen virus en grandes cantidades virus que se los a podido adaptar a una

multiplicación dentro del embrión de pollo

Eje. virus de la aftosa ha sido adaptado al embrión de pollo, y mediante la técnica

de pases sucesivos se los ha logrado

atenuar en cuanto a virulencia

PRUEBAS SEROLOGICAS

consisten en una reacción antígeno

anticuerpo especifico,

cuando se investiga a la partícula vírica se llama

Directa

cuando se investiga anticuerpos

serológicos se llama Indirecta

Pruebas realizadas en

suero serológico:

Fijación, Inmunofluorecencia en placas, Elisa en pocillos, Inmunodifución, Neutralización (antígeno - anticuerpo)

BRUCELOSIS: Rosa de Bengala modificado (Dilución 75 µl de suero problema / 25 µl de Rosa de Bengala).

Ultrafiltración

se obtienen virus puros

sirve para conocer el tamaño de los virus por lo que se a utilizado

la membrana de colodión

elaborados a base de nitrocelulosa o colodión

disuelto en sustancias solventes orgánicas como el éter, alcohol

acético entre otros.

Dispersión de luz:

Consiste en que una suspensión de virus

expuesta a la acción de un rayo de luz incidente este dispersa otro rayo de luz en un grado tal

Depende del volumen y el tamaño

de las partículas víricas en suspensión

Electroforesis

mide la velocidad de migración de las

partículas víricas a un campo eléctrico determinado

método empleado para la obtención, purificación de la

proteína y estudio de los virus.

dependiendo de las cargas positivas o negativas que

posean estas y de la disociación electrolítica de los

grupos ácidos o básicos

Método de sedimentación inducida en centrifuga de alta velocidad

Permite separar a los virus de otros

componentes dentro de una solución vírica

se aplican sustancias de alta densidad como la glicerina, sacarosa, sales de alta densidad: cloruro de cesio, sulfato de cesio, cloruro

de rubidio.

separa a los virus en forma de estratos o

copas de acuerdo a su densidad y viscosidad

de las partículas víricas.

Adición de enzimas.- se aplican cantidades adecuadas de enzimas para no alterar o

dañar la estructura de los virus.

Entre las enzimas tenemos las nucleasas como la ribonucleasa y la desoxiribonucleasa;

también la tripsina

Método de emulsificacion

Sirvió para conocer si los virus poseen en su

envoltura externa lípidos o grasas

utiliza sustancias orgánicas como: el éter y cloroformo en cantidades

adecuadas: 20% por 30 minutos a 4° C en agitación constante

Método de adición de enzimas

Se añaden virus a las enzimas, virus puros

haciendo un tratamiento adecuado

Encimas como: nucleasas y

proteasas para su purificación.

Tripsina

sirven para separar a las células del tejido conectivo o tejido

intracelular utilizando enzimas al 0.125% o 0.25%.

FORMAS, TAMAÑOS Y ESTRUCTURA DE LOS VIRUS

ESTRUCTURA DE LOS VIRUS ESTRUCTURA DE LOS VIRUS

Capside: Capa que contiene el genoma nucléico ácido.

Capsomeros: Aglomerados de polipeptídos que están en la superficie del icosaédricas de giro de partículas,

La envoltura: Membrana que contiene el lipido que rodea algunos giros de las partículas.

Nucleocapsíde: Envoltura proteica viral.

Subunidad: Cadena polipeptídica viral doblada. La unidad de organización: Unidades

estructurales. Vírion: Partícula viral completa e infecciosa.

Vírus defectuoso: Partícula viral funcionalmente deficiente de algun aspecto de replicacion.

Ejemplo de virus de geometria icosaedrica.A virus sin membranaB virus con membrana1 Capside2 Acido Nucleico3 Capsomero4 Nucleocapside5 Virione6 Rivestimento proteico7 Rivestimento glicoproteic

Conjunto de partículas víricas

Cuerpos elementales

Partícula vírica en forma aislada

Agregados virales

1.- Virus de forma circular o redonda:

Afectan

Animales Hombre Rabdovirus

ARNRabia

Estomatitis vesicular

FormaForma

Vesículas Helicoidal

Forma

Filamentosa

Newcastlemoquillo canino.Moquillo canino

2.- Forma de poliedro

Afecta Vegetales

Forma

Varilla o bastón cilindro hueco

3.- Forma esferoide Afecta Insectos

3.- Forma raqueta

Espermatozoide, con cabeza y cola; son los bacteriófagos.

bacteriófagos

DIMENSIONES DE LOS VIRUS: 1.- Virus pequeños (50 um)

Poliomielit is 37 um

Parvovirus 15-30um

2.- Virus medianos (50-200 um)

newcastle de 150 -180umpeste aviar de 70um,

3.- Virus grandes200-300 um

viruela de los animales.

Familia poxviridae

Tamaño: 20 a 300 nm de diámetro

(tienden a la forma esférica):

< 25 nm

180-200 nm

> 250 nm

MÉTODOS PARA DETERMINAR EL TAMAÑO DE LOS VIRUS

Filtros de porosidad conocida

Usan

técnicasTinción negativa Tinción positiva:

calculo

sedimentación de las partículas

víricas

TÉRMINOS RELACIONADOS CON LOS VIRUS

Epilepsia, Eemencia senil el kuru, Esclerosis múltiple.

VIROIDES Encefalopatías espongiformes como el Scrapie en

corderos.

PRION

 

1.- El microscopio de alta resolución

 

ESTRUCTURA DE LOS VIRUS

Herpesvirus

Poxvirus

Ortomixovirus,

VIRUS ENVUELTOS

 

Simetría Binaria o Complejase desconoce

VIRUS DESNUDOS

Simetría Cúbica

Simetría Helicoidal

2.- Aparato de disfracción de rayos X

Queda establecido los detalles de la morfología y estructura de los virus.

Estructura

Cápside viral

Nucleocápside

Capsómero

Peplómeros

ácido nucleico + cápside viral

nucleico + proteínas. Forma de espícula,

parte externa del virus

Cubierta proteica, hacia la parte central del virus

VegetalesARN único o

doble

BacterianosARN doblehombre y

animalesADN único o doble ARN único o doble

FORMAS DE PRESENTACIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS DE ACUERDO AL NÚMERO DE

FILAMENTOS VIRUS QUE AFECTAN A

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS

Atendiendo al tipo de ácido nucleico:

Tipo I: ADN bicatenario, es decir, de dos hebras de ADN.

Tipo II: ADN monocatenario, es decir, de una hebra de ADN.

Tipo III: ARN binatenario. Se transcribe de ARN a ARN mensajero.

Tipo IV: ARN monocatenario (+). No es necesaria su transcripción. Se lee directamente como ARN mensajero.

Tipo V: ARN monocatenario (-). El ARN vírico debe ser transcrito a ARN mensajero.

Tipo VI: ARN monocatenario (+). El ARN es transcrito a ADN utilizando una enzima llamada tanscriptasa inversa. Posteriormente, el ADN sintetizado es transcrito a ARN.

 

 

Virus de la gripe. Presenta envoltura

Atendiendo a la forma de la cápsida del virus:

Virus helicoidales: cápsidas alargadas, donde los capsómeros se disponen de forma helicoidal en torno al ácido nucleico. Estos virus infectan células vegetales.

Virus (poliédricos) icosaédricos: cápsidas redondeadas con capsómeros triangulares. Estos virus infectan células animales.

Virus mixtos, o complejos: cápsidas con una zona icosaédrica, seguida de otra zona helicoidal. estos virus infectan bacterias. Virus helicoidal del mosaico del tabaco

Atendiendo a la célula que infectan:

Virus vegetales: atacan células vegetales. Cápsidas de forma helicoidal.

Virus animales: atacan células animales. Cápsidas de forma icosaédrica.

Virus bacterianos, bacteriófagos o, fagos: atacan bacterias. Cápsidas de forma mixta.

Virus bacteriófagos

Atendiendo a la envoltura lipídica:

Virus desnudos: sin envoltura

Virus con envoltura

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS

Grupo de virus

Lugar de maduración

y ácido nucleico

Tamaño aprox.

Cubierta Simetría

PoxvirusHerpesvirusAdenovirusPapovavirusMixovirusArbovirusPicornavirusReovirusPicornavirusNo clasificados

Citoplasma ADNNúcleo ADNNúcleo ADNNúcleo ADNCitoplasma ARNCitoplasma ARNCitoplasma ARNCitoplasma ARNNúcleo ADN--------- ---

200-300um

110um70-80um40-50um80-200u

m40-80um15-35um

75um20-24um

-------

SiSiNoNoSi

Si - noNoNo?

----

ComplejaCúbicaCúbicaCúbicaHelicoidal Cúbica-helicoidalIcosaédricaCúbicaIcosaédrica------------

PROPIEDADES DE ALGUNOS MICROORGANISMOS CON RELACIÓN A LOS

VIRUS

Escala microbiológica

Crecimiento del medio artificial

División binaria

ADN y

ARN

Susceptibilidad a los

antibióticos

Susceptibilidad al interferón

BacteriasMicoplasmasRikettsiasClamidiasVirus

++++-

++++-

++++-

++++-

---++

Virus que contienen ADN

Parvoviridae N 22 ADN lineal ss Kilham de larata

Adenoviridae N 70-90 ADN lineal ds Adenovirushumano

Iridoviridae N 130-300 ADN lineal ds Tipula iridescent

Hepadnaviridae E 42 ADN circulards

Hepatitis B

Papovaviridae N 45-55 ADN circulards

Polyoma

Herpesviridae E 150-200 ADN lineal ds Herpessimplex

Poxviridae E 200-390 ADN lineal ds Sarampión

Ss una hebra, ds doble hebra

Virus que contienen ARN

Calciviridae N 40 ADN lineal ss Norwalk

Picornaviridae N 22-30 ADN lineal ss Polio

Reoviridae N 60-80 ADN lineal ds Rotavirs

Arenaviridae E 50-300 ADN lineal ss FiebreLassa

Filoviridae E 800-900x 80

ADN lineal ss Ebola

Bunyaviridae E 100 ADN lineal ss EncefalitisCalifornia

Coronaviridae E 60-220 ADN lineal ss CoronavirusOC43

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FISIOLOGÍA O QUÍMICA FUNCIONAL DE LOS VIRUS

Nucleocápside: Asociación del núcleo de la proteína y cápside

viral, dentro esta el Ac. Nucleico que es donde reside la capacidad infectante.

Informacion genetica de los acidos nucleicos virales para su replicación:2.Para la replicación del propio tipo de ácido nucleído.3.Para la producción de subcomponentes del virus.4.Para la producción de enzimas, cumple un papel muy importante dentro de este proceso

CARACTERÍSTICAS OBSERVADAS EN LOS ÁCIDOS NUCLEICOS EN FORMA AISLADA

a.- Inefectividad baja en relación con la partícula

vírica entera

b.- Clase de huésped al que infectan es amplia:Hay multiplicación baja y los virus resultantes no pueden seguir replicándose Ejm: células del pollo

d.- Los que son Inactivados por el calor, determinan una mayor resistencia, que las partículas víricas en forma intacta.

e.- La inefectividad ,no pueden ser neutralizados por anticuerpos (neutralizantes) presentes en los sueros sanguíneos

FUNDAMENTOS BIOQUÍMICOS CELULARES

 

Síntesis proteica a partir de aminoácidos, mediante el enlace de poli péptidos.

Función

La célulaContienen en el núcleo

celular dos macromoléculas ADN y ARN

Constituidas: Adenina, guanina, citosina y Timina.

ARN Cuatro tipos de bases nitrogenadas:

adenina, guanina citosina y uracilo

Proporcionan las letras para formar las palabras, códigos o modelos 

Pueden estar ordenadas en grupos de tres o múltiplos de tres.

MECANISMO DE SÍNTESIS PROTEICA CELULAR

Las bases nitrogenadas que conforman el

ADN

La célula lo transcribe, se copia la serie de

ARN mensajero

Se requiere de la enzima ARN polimerasa, (núcleo).

ARN mensajero es activado por una

molécula de trifosfato (ATP)

lleva la información genética,

Se pone en contacto con los ribosomas (poliribosomas)

Para la síntesis de proteínas

lleva la información

genética

viaja al citoplasma

Hace reaccionar con otras moléculas de ARN que vienen recorriendo el citoplasma celular;

MOLÉCULA DE (ARN)M FORMADA