Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida

1. Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida III. PATOGÈNIA VIRAL I SISTEMÀTICA 6. Sistemàtica (1): Virus DNA

2. Sistemàtica: Virus DNA • Adenoviridae • Parvoviridae • Herpesviridae • Poxviridae • Hepadnaviridae

3. Virus DNA: Adenoviridae • Adenoviridae • dsDNA (30–35 Kb) • icosaèdrics, despullats, espícules molt aparents • capacitat d’hemaglutinació

4. Virus DNA: Adenoviridae • Adenoviridae • Infeccions latents en amígdales i altres teixits limfàtics • Infeccions lleus del tracte respiratori (algunes inaparents). Molt limitades. • Alguns oncogènics en animals de laboratori • transmissió directa a través d’aigua de boca, aigua de bany, secrecions respiratòries i oculars.

5. Virus DNA: Adenoviridae

6. Virus DNA: Parvoviridae • Parvoviridae • ssDNA lineal (5 Kb, els més petits dels DNA). Molts necessiten d’un helper • icosaèdrics, despullats, amb espícules molt aparents. • relativament estable a 60 °C, pH 3–9 • infeccions respiratòries lleus però que poden donar erupcions, febre, mialgies. Desapareix en 15–20 dies. • Erytrovirus (Virus B19) • eritema contagiós (en infants) • anèmia crònica en immunodeprimits • edema greu al fetus • artritis • transmissió directa a través del sistema respiratori bàsicament per secrecions respiratòries i oculars.

7. Virus DNA: Parvoviridae Parvoviridae

8. Virus DNA: Herpesviridae • Herpesviridae • Caracteritzats per provocar malalties a la pell (herpes, panses, varicel·la) • Citopatogenicitat local. Infeccions latents i recurrents • Alguns oncogènics • dsDNA • Nucli en forma de falca, càpside icosaèdrica amb o sense envolta. També apareix un tegument rugós.

9. Virus DNA: Herpesviridae Herpesviridae:3 subfamílies Herpes simplex 1 Herpes simplex 2 Varicella/Zoster a-Herpesvirinae b-Herpesvirinae: Cytomegalovirus g-Herpesvirinae: Virus d’Epstein-Barr

10. Virus DNA: Herpesviridae • a-Herpesvirinae • Bàsicament malalties de la pell localitzades tot i que poden dispersar-se a través dels nervis. • Tenim Herpes simplex tipus 1 i tipus 2 i el Varicella-Zoster • L’home és l’hoste natural • Persisteixen en l’hoste en estat latent, donant episodis recurrents.

11. Virus DNA: Herpesviridae Herpes simplex 1

12. queratitis panses labials Infecció recurrent (induïda per agents hormonals, emocionals, toxics, drogues, UV, canvis de temperatura, altres infeccions) Virus DNA: Herpesviridae • a-Herpesvirinae • Infeccions inicials en les mucoses orals o genitals (H. simplex-1 o H. simplex-2<). A partir d’aquí dispersió als ganglis limfàtics on es multiplica i dóna virèmia. • Infecció primària (nadons 6–18 mesos) gingigomastitis queratitis herpètica primària

13. Virus DNA: Herpesviridae Herpes labial H. simplex tipus 1

14. Virus DNA: Herpesviridae Herpes genital H. simplex tipus 2

15. Virus DNA: Herpesviridae • a-Herpesvirinae • Varicella-Zoster: és el mateix virus. La varicel·la és la malaltia primària i el zòster l’episodi recurrent. • La varicel·la: malaltia suau caracteritzada per febre i pústules amb picor a la pell i les mucoses tot i que les lesions no són doloroses. Incubació de 14–15 dies. • En anglès Chickenpox (no confondre!) • La infecció en adults pot donar complicacions severes (mortalitat del 20%, varicel·la fatal). • El Zòster és la forma recurrent. Predominant en adults. Inflamacions dels ganglis de l’espina dorsal i el crani, es dissemina a partir d’ells i afecta els nervis. Lesions molt doloroses amb erupcions vesiculars (2–4 setmanes).

16. Virus DNA: Herpesviridae • A vegades complicacions si la infecció afecta l’espina dorsal o el crani (paràlisi, meningoencefalitis o ceguesa). • La inducció dels herpes es dóna per traumes, drogues, altres infeccions, leucèmia, immunodeficiència, estrès emocional, desequilibris hormonals, etc. • La varicel·la és molt contagiosa, no així el zòster. Varicella/Zoster

17. Virus DNA: Herpesviridae Zòster Varicel·la

18. Virus DNA: Herpesviridae • b-Herpesvirinae • El principal representant és el Cytomegalovirus. • Infecta les glàndules salivals. En nadons pot causar ceguesa i afecta el cervell, ronyó, fetge i pulmons. • El nom li ve donat per la gran mida de les cèl·lules infectades amb grans cossos d’inclusió. • Infeccions molt freqüents tot i que la malaltia és rara. • Sol esdevenir latent, activant-se durant l’embaràs, transfusions o immunosupressió. • Sol manifestar-se com oportunista, especialment en malalts immunodeprimits (molt corrent en la SIDA).

19. Virus DNA: Herpesviridae Cytomegalovirus

20. Virus DNA: Herpesviridae • g-Herpesvirinae • El principal representant és el virus d’Epstein-Barr. Descobert per aquests el 1964 quan estudiaven el limfoma de Burkitt. • Agent causal de la mononucleosi infecciosa, una malaltia del teixit limfàtic però controlada. Els principals símptomes són: • augment dels nòduls limfàtics i limfòcits anòmals (en un 50–90%) • prostració i cansament • esplenomegalia • complicacions: hematúria, proteúria, anèmia hemolítica, trombocitopènia, meningitis, hepatitis suaus. • Infecció per secrecions de les vies respiratòries (saliva)

21. Virus DNA: Herpesviridae • No s’ha comprovat la seva participació en les limfomes tot i que està catalogat com potencialment oncogènic. Aquesta capacitat està relacionada amb la seva integració al genoma de l’hoste (demostrada en cultius in vitro). Virus d’Epstein-Barr

22. Virus DNA: Herpesviridae Mononucleosi infecciosa: també anomenada malaltia del petó (molt típica d’adolescents degut a l’intercanvi massiu i continuat de secrecions bucals) Tot i que no és una malaltia greu s’ha d’anar en compte. Es recomana repòs i cap tipus d’activitat física.

23. Virus DNA: Poxviridae • Poxviridae • molt grans (200–300 nm) i complexes des del punt de vista estructural. Partícules arrodonides o ovals, amb diferents capes membranoses i de tegument proteic. • dsDNA lineal (100-300 kb) amb bucles terminals

24. Orthopoxvirus Camelpox Cowpox Monkeypox Variola Vaccinia Parapoxvirus Avipoxvirus Capripoxvirus Lepopipoxvirus Suipoxvirus Molluscipoxvirus Yatapoxvirus Chordopoxvirinae (vertebrats) Virus DNA: Poxviridae Poxviridae:2 subfamílies Entomopoxvirinae (insectes)

25. Virus DNA: Poxviridae • Verola • Descrita des de fa 2000 anys (Japó, Xina, Àfrica, Europa i Amèrica a través dels descobridors). • Hernán Cortés al 1520 (3.500.000 asteques morts) • Setge de La Meca (568 a.C.) • Colonitzadors europeus a Amèrica • Malaltia molt greu, sovint mortal. Els supervivents tenien vivien amb importants conseqüències físiques i socials.

26. Virus DNA: Poxviridae La verola (Virus Variola) Ramses V 1157 a.C. Ali Maow (Somàlia) 1977

27. Virus DNA: Poxviridae • La vacuna: • Jenner (1796) • Cowpox (verola vacuna)

28. Cowpox: Verola vacuna Virus Vaccinia Virus DNA: Poxviridae

29. Virus DNA: Poxviridae Verola (Smallpox): virus Variola

30. Virus DNA: Poxviridae • Dues formes: • Variola major: més virulenta (mortalitat >25%) • Variola minor: més lleu (mortalitat <1%) • Infecció per secrecions respiratòries, fomites, teixit i líquid de les vesícules, etc. MOLT CONTAGIOSA!! • Dispersió típica: infecció mucoses de la boca i respiratòries, multiplicació local i migració als ganglis limfàtics regionals seguit de virèmia primària. A partir d’aquí dispersió als òrgans diana (fetge, melsa i pulmons), elevada propagació i virèmia secundària. Després arriba la fase toxèmica caracteritzada per les lesions cutànies que evolucionen des de exantemes maculars a pàpules i vesícules. En alguns caos erupció hemorràgica. • Altres símptomes són la febre, calfreds, mal de cap, molèsties generals i prostració. • Virions molt resistents a la dessecació i a elevades temperatures!

31. Virus DNA: Poxviridae Verola: evolució de les lesions

32. Virus DNA: Poxviridae

33. Virus DNA: Poxviridae • Molta incidència arreu del món. • Campanya de vacunació mol intensa per part de la OMS a finals del 1970. Èxit absolut. Declarada eradicada al 1980. • Darrer cas a Somàlia l’any 1977. • Després (1978) alguns casos esporàdics degut a accidents de laboratori (Londres i Birmingham). • Destrucció estocs al 1999. De 79 països, 1 en contra (URSS), 4 en dubte (EEUU, UK, Itàlia i França), la resta a favor. Al final no es van destruir (límit decisió 2002). • Actualment reserves a EEUU i Rússia. Els arsenals biològics estan farcits d’estocs de virus de la verola modificats i llestos per ser utilitzats (entre d’altres agents patògens igual de virulents o pitjors)

34. Virus DNA: Papovaviridae • Papovaviridae • Són virus potencialment oncogènics. • Capacitat transformant demostrada en cultius cel·lulars in vitro i en ratolins. • El més conegut és el Simian Virus 40 (SV40) • Dos gèneres: Polyomavirus i Papillomavirus

35. Virus DNA: Papovaviridae • Polyomavirus • Icosaèdrics i petits (45 nm), sense envolta, dsDNA (5 kb). PyV i SV40.

36. Virus DNA: Papovaviridae • Papillomavirus • Semblants als anteriors però més grans (55-60 nm), dsDNA (8 kb). • Molt diversos. • Produeixen berrugues benignes. Solen desaparèixer per si sols després d’uns mesos (no fan falta remeis casolans). • Rarament carcinomes malignes (cèrvix uterina, relacionat amb la capacitat d’integració al genoma )

37. Virus DNA: Hepadnaviridae • Hepadnaviridae • dsDNA incomplet • activitat retrotranscriptasa • icosaèdric (22 nm) amb envolta (42 nm) • sensible a detergents • antigen Austràlia (HBsAg, de superfície) • també HBcAg (antigen del nucli) i HBeAg (nucli, parcial) • diferents morfologies (partícules de Dane, partícules esfèriques i filamentoses)

38. Virus DNA: Hepadnaviridae Estructura HBV

39. Virus DNA: Hepadnaviridae Genoma HBV : dsDNA incomplet Fig. 1. Schematic representation of the HBV genome showing four main classes of transcript (arrows), the longest of which corresponds to pregenomic RNA (brown). Variations in 5´ end positions for the 2.1 and 3.5 kb size classes are shown with blue and red dots, respectively. Colored boxes represent protein-coding regions. DR1 and DR2 are 11 bp repeat sequences with template functions during replication. http://www.socgenmicrobiol.org.uk/JGVDirect/18197/18197ft.htm

40. Virus DNA: Hepadnaviridae

41. Virus DNA: Hepadnaviridae Cicle viral

42. Virus DNA: Hepadnaviridae Cicle viral

43. Virus DNA: Hepadnaviridae

44. Virus DNA: Hepadnaviridae • Hepatitis B • Transmissió parenteral, sexual i vertical (Hepatitis sèrica). • De quadres assimptomàtics a hepatitis fulminants (1/1000). Els símptomes són diversos: • icterícia característica • tumefacció i metamorfosi grassa del fetge • destrucció parenquimàtica • cansament, prostració, febre, vòmits, diarrea. • En la majoria dels casos la recuperació és pràcticament total.

45. Virus DNA: Hepadnaviridae • Hepatitis B • Portadors crònics: >6 mesos positiu per HBsAg. • Influenciat per l’edat del pacient en el moment de la infecció i pel seu sexe. • 1–10% adults, 20% nens i >90% nadons esdevenen portadors crònics • d’aquests, un 1-5% resulten en cirrosi i hepatocarcinoma (integració del genoma en els hepatòcits). • La integració no és obligatòria pel cicle del virus. De fet no disposa de gens per la integració (com els Retrovirus) sinó que succeeix per recombinació entre els DNA. • La integració comporta deleccions, inversions, transposicions de segments del genoma que el fan defectiu.

46. Virus DNA: Hepadnaviridae • Malaltia relacionada amb personal sanitari i drogaaddictes. • Molt infecciós. Una concentració de 10–6–10–7 ml de sang contaminada és suficient. • Infecció per sang, plasma, sèrum, secrecions, semen. També instrumental quirúrgic, dental, etc. • Prevalència: • uns 2.000.000.000 d’infectats arreu del món! • 400.000.000 portadors crònics!! • 1.000.000 de morts anuals. • Infectats pel HIV són 40.000.000.

47. Virus DNA: Hepadnaviridae

48. Virus DNA: Hepadnaviridae HEPATITIS VÍRIQUES 5 tipus: Hepatitis A Hepatitis B Hepatitis C Hepatitis D Hepatitis E Hepatitis G Picornaviridae (ssRNA) Hepadnaviridae(dsDNAi) Flaviviridae (ssRNA) Viroid (ssRNA) Caliciviridae (ssRNA) (?)

49. Virus DNA: Hepadnaviridae