Date post: | 11-Jul-2015 |
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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
74
75
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