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Dr. José A. Cardé-Serrano
Universidad de Puerto Rico en Aguadilla
Departamento de Ciencias Naturales
March 12, 2008
Bosquejo de Presentacion
Introduccion
Diseminacion en el hospedero
Virulencia y Epidemiología
Introduccion
Patogenicidad Viral Æ Proceso por el cual
un virus causa un padecimiento.
Virulencia Æ Capacidad de un virus para
para causar un padecimiento.
Padecimiento Viral Æ Es la suma de los
efectos en el hospedero incluyendo la
respuesta inmunologica.
Introduccion
Estudio de virus y sus consecuencias
biologicas:
Æ Modelos de animales.
Æ Raton (lab mouse) el mas
utilizado.
*Cuidado con las
interpretaciones de
Resultados.
Diseminacion en el hospedero
Requisitos minimos de infeccion:
1. Debe haber suficiente concentracion
de virus.
2. Las celulas hospederas deben estar
accesibles, suceptibles y permisivas.
3. Las defensas del hospedero deben
estar ausentes o inefectivas.
Diseminacion en el hospedero
Varias rutas comunes de entrada viral:
ÆRuta respiratoria
ÆRuta alimentaria
ÆRuta urogenital
ÆSuperficie del ojo
ÆPiel
Diseminacion en el hospedero
Ruta respiratoria
Diseminacion en el hospedero
Ruta Respiratoria
ÆRuta mas comun
Æ 6 litros de aire por
minuto en la
ventilacion
Diseminacion en el hospedero
TYPE
Diseminacion en el hospedero
Epidermis
Dermis
Diseminacion en el hospedero
La piel
Diseminacion en el hospedero
Infecciones exitosas deben evadir
defensas del hospedero.
Activo
Mecanismos del virus
Pasivo
Abrasiones, cortes, inmunosupresores,
transplantes, etc..
Diseminacion en el hospedero
Diseminacion en el hospedero
Diseminacion en el hospedero
Tropismo:
I. Receptores celulares de los virus
II. Proteínas que regulan la transcripción
viral
Tropismo
– Los virus tienen una alta específicidad por
determinados huéspedes
» tropismo celular
– No todos los órganos, ni cualquier célula le sirven
– Sólo aquellas que tengan el receptor adecuado
– Convirtiéndolas en células susceptibles
Diseminacion en el hospedero
• Tropismo:
– Un ejemplo más utilizado y conocido en el
campo de la ciencia e investigación para la
diseminación viral
• Virus - Inmunodeficiencia Humana
(VIH)
Virus Inmunodeficiencia
Humana
• Virus del VIH:
– Inmunodeficiencia
adquirida
– Sistema inmunitario
comprometido
– Peligro para los
inmunosupresores
– Causa de mucha
investigación:
• Molecular, terapeútica,
virulencia y
diseminación
Diseminacion en el hospedero
• El tropismo del Virus de Inmunodeficiencia
Humana (VIH)
– La atracción altamente específica del virus hacia el
tejido del huésped
– Determinado en parte por los marcadores de superficie
de las células
• células CD4
– Los virus desarrollan una habilidad específica para
atacar las células en forma selectiva
– las poblaciones de células que se encuentran en
los órganos del cuerpo del huésped
Diseminacion en el hospedero
• Inmunodeficiencia Humana:
Humana
– El virus se acopla a la célula suceptible que va a
infectar en ese momento
• CD4
– Utiliza moléculas de superficie de la célula
• receptores o quimiocinas correceptores
– El virus necesita de varios factores para llevar a
cabo su transmisión viral
• Primer lugar # 1 → → → receptor como el CD4
• Segundo lugar # 2 → → → correceptor como
CCR5 o CXCR4
Inmunodeficiencia Humana
Consecuencias del viral por el VIH
• 1983 se aisló el retrovirus en pacientes
con SIDA
• Disminución de linfocitos CD4
• Progesión de enfermedad
• Receptor específico para el virus VIH entrará a
célula
– Se forma un complejo inmune con la
interraciones de:
» La proteína gp120 – CD4se unen formando el
complejo
» Co-rreceptores CCR5 y CXCR4
¿Qué pasos envuelve el Mecanismo?
• Replicación del Retrovirus:
Retrovirus
I. Ocurre fusión
II. Transcripción
III. Integración
IV. Acción de proteasas
V. Liberación
Fusión - Retrovirus
• Célula defensa CD4
• información genética →
DNA
• Virus VIH
• información genética →
RNA
• Predileción tiene el virus
• receptores
• co-receptores
• Adhesión
• Virus unido a célula
• fusión o fusionarse
Pasos - Retrovirus
• Transcripción:
• Integración:
– Introduce su RNA
– DNA viral se introduce
a la célula
– Enzima
• transcriptasa
inversa
– Latente
• Proteasas:
– Se disfrasa para
pasar desapercibido
– Comienza maquinaria
de expresión
Tropismo - Ciclo del HIV
Diseminación en el hospedero
Ruta del Tropismo del virus HIV:
Retrovirus
SIDA
Diseminación de Virus
Poliovirus
Poliovirus
• Ciclo de
Reproducción:
– Células del SNC
– Entra en contacto a
célula adecuada
• Receptores - adsorción
a la membrana celular
• Endosoma
• Libera RNA viral
– Viriones nuevos
Saliva
• Algunos virus se replican:
– Mucosa nasal
– Cavidad oral
• Transmisión ocurre por:
– Aerosoles
– Dedos contaminados
– Besarse
– Escupir Continuación “Saliva”
• Animales:
– Lamen
– Muerden
• Ejemplos de virus en
humanos:
– Cytomegalovirus virus
– mumps virus
– Retrovirus
Tinción Negativa de mumps virus
Retrovirus
Sangre
• Viremias
• Artrópodos
• Hepatitis y VIH
– Transfusión de sangre
– Inyecciones
• Transmisión
– Coito
– Parto
– Comer carne cruda
Continuación “Sangre”
• Profesionales de
la Salud
• Bunyaviridae y
Filoviridae
– Transmisión
• Sangre
• Fluidos
corporales
Lesiones Cutáneas
• Muchos virus se
replican en la piel.
• Lesiones
– Partículas de virus
• Transmisión a otros
huéspedes.
Continuación “Lesiones
Cutáneas”
• Ejemplo de virus de
lesiones en la piel:
– Poxviruses
– Herpes simple
– Virus de la varicela
zoster
– Papiloma
– Virus de Ébola
¿Qué es la Virulencia?
• Capacidad de infección de un virus para
causar enfermedades.
• Establece una relación cuantitativa de
acuerdo al grado de patogénesis.
– Virulento
– Avirulento o atenuado
¿Como medimos la virulencia?
– Concentración del virus que causa muerte o
enfermedad en el 50% de los animales
infectados.
• Parametros LD50, PD50, ID50
– Muerte o apariencia de síntomas y medida de
fiebre o perdida de peso.
• Propiedad relativa, depende de la dosis y la ruta de
infección, así como del hospedero.
¿Como estudiamos la virulencia?
• Determinantes Genéticos
– Alteración de Virulencia Viral
• Aislamiento en cultivo celular
• Inducir mutaciones por DNA recombinante
– Genes de Virulencia Viral
• Limitado por inhabilidad de reproducción del SI
• Genomas atenuados dificultan contribuciones
de mutaciones individuales.
• “nonessential genes”
Cuatro Clases de Genes de
Virulencia
– Afectan la habilidad del virus a
replicarse
– Modifican el mecanismo de defensa
del hospedero
– Facilitan esparcimiento del virus
dentro y entre hospederos
– Directamente tóxicos
Clases de Genes de Virulencia
– Afectan la habilidad del virus a replicarse
• Reducción o no replicación en el hospedero ni
en el cultivo.
• “Host-range mutations”
Clases de Genes de Virulencia
– Modifican el mecanismo de defensa del
hospedero
• Proteinas virales que obstruyen las
defensas intrinsecas y adaptativas del
hospedero
– Viroquinas (reguladores inmunologicos)
– Viroreceptores
Clases de Genes de Virulencia
– Facilitan esparcimiento del virus dentro
y entre hospederos
• Mutaciones que alteran la ruta de
infección dependiendo del sitio donde se
originan
– La Crosse virus
Clases de Genes de Virulencia
– Directamente tóxicos
• Proteinas virales que causan daño celular
directo.
– nsP4 (rotavirus)
– SU & TM (AIDS)
• Determinantes de Virulencia en el
Hospedero
– La interrupción de los genes celulares que
codifican la respuesta inmune del hospedero
influyen en la infección viral.
Epidemiología
• Es el estudio del suceso de la enfermedad
en una población.
• El estudio incluye:
- Mecanismo de transmisión
- Factores que promueven transmisión
- Geografía y estación
- Población y tipos de control
Transmisión Viral
• Dos patrones generales:
a)La infección entre una especie
b)La infección entre insectos y
vertebrados
Mecanismo de transmisión
• Determinado por el sitio de la excreción
del virus y la estabilidad física del virus
– Determinante importante es la presencia o
absencia de una envoltura de lipidos
Factores que Promueven
Transmisión
•
•
•
•
Estabilidad del Virus
Virus en secreciones y aerosoles
“Asymptomatic shedding”
Immuno-respuesta ineficiente
Tipos de Mecanismo de
transmisión
• Areosol (ruta respiratorio)‫‏‬
– Mucha veces por “fomites”
• Alimento y Agua (ruta fecal-oral)‫‏‬
– Mucha veces por “fomites”
• “Fomites”
• Secreciones del cuerpo
• Actividad sexual
• Nacimiento
– Transmisión vertical
• Transfusión o transplante
– Transmisión Iatrogenic
– Transmisión Nosocomial
• “Zoonoses” (animales / insectos)‫‏‬
Geografía y Estación
• Ecología del vector
– Localización geográfica específica del virus
– Dispersión del virus por la tecnología
• Estación
• Año escolar
Factores de Riesgo
•
•
•
•
Edad
Sexo
Salud
Imunidad
– malnutrición
• Ocupación
•
•
•
•
Viajes
Estilo de Vida
Niños (Escuelas o Day Care)‫‏‬
Actividad Sexual
Población
Epidemiologos dividen la poblaciones en
dos grupos:
1)Población susceptible
•
•
La infeción depende de los individous son
susceptible
Otros factores limitan las infeciones
2) Población inmune
Tipos de control
•
•
•
•
Cuarentena
Eliminación del Vector
Inmunización
Antivirals
Resumen = Preguntas
• 1a. Mencione dos rutas comunes de entrada
viral al cuerpo.
• 2a. Mencione los tres requisitos minimos de
infeccion.
• 3a. Cual es la diferencia entre infeccion pasiva y
activa? Menciona dos ejemplos de cada una.
• 4a. Menciona las dos maneras de transmision
viral en nueronas y brevemente explica la
diferencia entres estas dos maneras (hint:
@#$grado y @#@grado).
Resumen = Preguntas
• 1.b ¿Qué entiendes por el término “Tropismo”?
• 2b. Menciona los dos ejemplos utilizados en la
clase para describir el término Tropimo?
• 3b. Menciona los pasos del mecanismo del
virus Retrovirus?
• 4b. Los virus pueden desarrollar una habilidad
específica para atacar las células en forma
selectiva (Cierto o Falso). Explique su respuesta
Resumen = Preguntas
• 1c. Mencione cuatro métodos de
transmisión de virus mediante saliva.
• 2c. Mencione tres ejemplos de virus en
humanos, transmitido por saliva.
• 3c. Mencione tres métodos de transmisión
de virus en la sangre.
• 4c. Mencione cinco ejemplos de virus en
lesiones cutáneas.
Resumen = Preguntas
• 1d. Mencione dos ejemplos de medidas
de virulencia (directa e indirecta).
• 2d.¿Por qué se utiliza el parametro del
LD50?
• 3d. Defina que son determinantes
genéticos y como pueden ser estudiados.
• 4d. Mencione las cuatro clases de genes
que afectan la virulencia y da un ejemplo
de cada una.
Resumen = Preguntas
• 1e. Mencione 4 áreas que los viriologos tratan
de estudiar en la epidemiología?
• 2e. Que es transmisión vertical y horizontal?
Dar (1) ejemplo de transmisión vertical y
• 3e. Los epidemiólogos dividen la población en
dos grupos: individual _____________ y
_________________________.
• 4e. Mencionar 2 controles del virus a nivel
poblacional.
Dr. José A. Cardé-Serrano
University of Puerto Rico at Aguadilla
Department of Natural Sciences
March 1, 2008
Archivo Digital
Presentacion:
http://biomedupr2.angelfire.com/viropdf.pdf
Quiz:
http://biomedupr2.angelfire.com/viroquiz.doc
Questions?
Referencias
Flint, Sj, Lw Enquist, Vr Racaniello, and Am Skalka. Principles of
Virology. 2nd ed. Washington DC: ASM P, 2004. 493-527.
"Journal of Virology." 2 Mar. 2008 <http://www.virology.net/>.
"Epidemiology." Wikipedia. 6 Mar. 2008
<http://en.wikipedia.org/wiki/Epidemiology>.