MORFOLOGIA E FAMÍLIAS VIRAIS

Prévia do material em texto

MORFOLOGIA E FAMÍLIAS VIRAIS
HISTÓRICO E AVANÇOS DA VIROLOGIA
Descoberta da Virologia e características gerais dos vírus
Dados históricos mostram que os vírus foram descobertos entre os anos de 1886 e 1903. Os créditos dessa descoberta são conferidos a Dmitri Ivanovsky, um pesquisador russo, e a Martinus Beijerinck, um pesquisador alemão.
1890
Por volta de 1890, Ivanovsky estava tentando identificar a causa de uma doença de plantas, responsável por remover a cor das folhas do tabaco, a qual estava gerando grandes perdas para indústria tabagista. A partir das folhas descoloridas, Ivanovsky preparou um macerado contendo os agentes infecciosos e o passou por um filtro especial de porcelana, desenvolvido por outro estudioso da época, Charles Chamberland. O filtro possuía poros bem pequenos (em torno de 0.2-0.3 micrômetros) que possibilitavam a filtração de bactérias, que até então eram os menores agentes infecciosos conhecidos na época.
1892
Após a filtração do macerado, Ivanovsky ainda conseguia infectar novas folhas de tabaco, significando que o agente infeccioso era filtrável e muito menor do que as bactérias. Ivanovsky publicou seus resultados em 1892, assumindo que o novo agente seria uma toxina produzida por bactérias e movendo seu foco de estudos para outros assuntos.
1898
Em 1898, Beijerinck, a partir de estudos similares, adicionou novas informações importantes após a filtração da solução extraída de plantas de tabaco infectadas: Nenhum microrganismo aeróbico ou anaeróbico foi detectado no filtrado, o qual continha um novo agente infeccioso que não podia ser cultivado in vitro, apesar de manter a capacidade infecciosa de tecidos vivos em novas plantas. Beijerinck provou que o agente infeccioso era inativado pelo calor (temperaturas superiores a 90°C), excluindo a possibilidade de ele ser um esporo. Após diversos experimentos que nunca foram capazes de detectar no filtrado a presença de algum microrganismo conhecido na época, Beijerinck decidiu nomear o agente de fluido vivo contagioso, identificando, portanto, um novo grupo de patógenos.
O novo conceito introduzido por Beijerinck foi bastante questionado, muitos inclusive chamavam o fluido de veneno, porém, cada vez mais, novos patógenos forama sendo identificados, exibindo as mesmas características descritas para o fluido vivo contagioso:
Patógenos filtráveis.
Invisíveis ao microscópio óptico.
Impossíveis de serem cultivados in vitro.
Podemos listar algumas propriedades dos vírus:
	São os menores microrganismos existentes, com tamanho variando de 10 a 300 nanômetros (porém, há exceções, como vamos abordar mais adiante), em termos de comparação, bactérias têm, em média, de 10 a 15 vezes o tamanho dos vírus;
	São visualizados somente por microscopia eletrônica (também há exceções);
	São microrganismos não filtráveis por filtros esterilizantes;
	São hospedeiros intracelulares obrigatórios, o que significa dizer que são incapazes de se replicarem sem uma célula hospedeira, sendo dependentes do metabolismo celular ativo para se multiplicarem (os vírus não possuem o aparato necessário para a síntese das próprias proteínas e também não produzem o ATP – energia utilizada pela célula – que é consumido durante o processo replicativo de seu genoma);
	Possuem genoma formado por um tipo de ácido nucleico (RNA ou DNA ou a única exceção que compreende os citomegalovírus humanos que possuem DNA e RNA intermediário como material genético) que é recoberto por uma camada de proteínas, lipídeos ou carboidratos.
Existem muitas discussões na comunidade científica a respeito de os vírus serem ou não considerados seres vivos, uma vez que suas características podem sustentar ambas as teorias.
Os argumentos da corrente que não considera os vírus como seres vivos são:
· Eles são acelulares e, de acordo com a Teoria Celular, a célula é considerada a unidade fundamental da vida;
· Eles não possuem metabolismo próprio, e por isso são considerados parasitas intracelulares obrigatórios (como já vimos anteriormente).
A corrente que defende que os vírus são seres vivos assume que:
	Eles possuem material genético
	Eles se replicam
	Eles sofrem mutações, que, por consequência, levam à sua evolução
Apesar da aparente fragilidade dos vírus, por serem estritamente dependentes da célula e pela sua baixa complexidade estrutural, eles causam grandes danos à célula hospedeira, redirecionando toda a maquinaria celular para a produção de proteína virais.
Diversidade viral
Os vírus são capazes de infectar invertebrados, vertebrados, plantas, protistas, fungos e bactérias. Isso mesmo, até uma bactéria pode ser infectada por um vírus!
Principais avanços da Virologia no diagnóstico e na identificação de novos vírus
Os vírus que infectam humanos são os mais preocupantes, pois são responsáveis por diversas doenças com grande variedade de sintomas e diferentes níveis de gravidade, indo de um simples resfriado, passando por gripe, dengue, sarampo, hepatite, doenças sexualmente transmissíveis por HIV e HPV, até a mais recente epidemia de Covid-19, causada pelo coronavírus SARS-CoV-2.
· Apesar dessa preocupação e interesse pelos vírus que acometem humanos, a recente epidemia de SARS-CoV-2 evidenciou a necessidade de mantermos a vigilância com relação aos vírus que circulam em animais. Denominamos zoonose uma doença que é transmitida de um hospedeiro animal para o ser humano. Muitas infecções virais têm origem zoonótica. Quando um vírus consegue cruzar a barreira de transmissão interespecífica (entre espécies), ele se torna de grande importância para a saúde pública em escala global.
· As epidemias mais recentes correspondem a transmissões zoonóticas. O HIV, que foi descoberto em 1983, é um exemplo de vírus que teve origem zoonótica.
· Estima-se que o vírus da imunodeficiência símia (SIV), que circula em diferentes espécies de primatas não humanos, tenha sido introduzido na população humana no início do século 20. Diferentes variantes do SIV que circulam em chimpanzés tiveram introduções independentes, dando origem ao HIV-1.
· Em 2009, a epidemia de Influenza H1N1, que também ficou conhecida como “gripe suína”, teve origem em um abatedouro de porcos no México, propagando-se rapidamente pelo continente norte-americano e, posteriormente, por todo o mundo. Epidemias de “gripe aviária” (H5N1 e H7N9) também foram reportadas nas últimas décadas.
· Em 2015, o mundo conheceu a epidemia do vírus Zika, com alta disseminação nos países tropicais. Esse vírus foi identificado inicialmente em um macaco Rhesus na floresta Zika, em Uganda, no ano de 1947. Até o ano de 2015, poucos casos tinham sido identificados. A transmissão ocorreu pelos mosquitos Aedes, causando uma disseminação massiva não só nos países africanos e asiáticos, mas também na América do Sul, principalmente, o Brasil, tendo impactado mulheres grávidas por causar má formação nos fetos.
· Em 2003, uma epidemia causada pelo SARS-coronavírus (SARS-CoV) teve início na China e evidências indicam que coronavírus que circulam em morcegos deram origem ao SARS-CoV, que causa uma síndrome respiratória aguda grave.
· Em 2012, uma epidemia também causada por um coronavírus (MERS-CoV) teve origem no Oriente Médio a partir de coronavírus que circulam em camelos. Mais recentemente, em 2019, a pandemia causada pelo SARS-CoV-2 que se propagou rapidamente por todo o mundo também teve origem na China. O SARS-CoV-2 é relacionado ao SARS-CoV e, apesar de a sua origem animal ainda não estar totalmente elucidada, o mais provável é que também tenha sido introduzido a partir de variantes de coronavírus que circulam em morcegos.
A lista de exemplos de transmissão zoonótica dando origem a infecções virais na população humana é extensa. Isso demonstra que estamos constantemente suscetíveis, não somente a infecções por vírus já conhecidos (já controlados ou não), mas também por outros que ainda não adquiriram a capacidade de se transmitir aos humanos.
Atenção
· A identificação de novos vírus e o ressurgimento de infecções que eram consideradas controladasfazem esses vírus “emergentes e reemergentes" serem considerados, atualmente, uma ameaça à saúde pública mundial. Devido a isso, o monitoramento da circulação desses vírus em animais e de seu impacto na saúde humana é uma prioridade. Para isso, o desenvolvimento de métodos diagnósticos e de identificação de novos vírus é uma arma fundamental para a vigilância epidemiológica.
Importantes avanços nos métodos de detecção e identificação viral vêm sendo obtidos ao longo das últimas décadas. De maneira geral, os vírus podem ser identificados por:
Métodos de cultura de células para amplificação viral;
Métodos sorológicos;
Métodos moleculares.
Quando não conhecemos um determinado agente infeccioso, obtemos uma amostra de um paciente com suspeita de uma determinada infecção viral e a inoculamos em um sistema de cultura de células. Essa cultura permite o crescimento do vírus em um sistema controlado.
A presença de um determinado vírus nas culturas se faz pela identificação de danos nessas células (efeito citopático) e a sua identificação se faz pela realização de testes complementares, como ensaios sorológicos que utilizam anticorpos monoclonais específicos, ou por meio de métodos moleculares que permitem amplificação e identificação do material genético viral.
É evidente que os métodos laboratoriais para o diagnóstico de uma infecção viral avançaram bastante nos últimos anos. No entanto, esse avanço também teve que ser acompanhado do desenvolvimento de ferramentas de bioinformática e de bancos de dados de acesso público, o que permite a análise de genomas virais de maneira rápida e em larga escala.
Atualmente, o sequenciamento e a análise do genoma viral são considerados a ferramenta mais informativa para a identificação e a caracterização de um novo vírus. Isso porque, permite identificar as características moleculares de novos isolados virais, determinar sua classificação e origem, identificar possíveis mutações, além de permitir o desenvolvimento de métodos diagnósticos acurados, como a reação em cadeia da polimerase (PCR).
No caso do SARS-CoV-2, a partir de uma amostra de lavado broncoalveolar de um paciente apresentando sintomas clínicos de uma infecção respiratória aguda na província de Wuhan, na China, o RNA viral foi isolado e imediatamente submetido a um sequenciamento metagenômico.
Essa análise permitiu a identificação de um novo coronavírus relacionado a um grupo de SARS-CoV previamente encontrado em morcegos na China. A rápida caracterização genômica desse novo vírus causador da pandemia e a publicação imediata da sua sequência (número de acesso no GenBank MN908947) permitiu que pesquisadores do mundo inteiro pudessem desenvolver métodos para diagnosticar a infecção pelo SARS-CoV-2 nos diferentes países.
Este módulo tratou da história da Virologia como ciência e evidenciou todo o progresso que tem sido feito na identificação e na caracterização da diversidade dos vírus existentes. Diante do recente avanço nos métodos de identificação viral, os próximos anos, certamente, ficarão marcados por um aumento significativo no conhecimento sobre a diversidade desses organismos em nosso planeta.
Categorizar as diferentes famílias virais e os diferentes tipos de ciclos replicativos
A classificação taxonômica é determinada pelo Comitê Internacional de Taxonomia Viral (ICTV), que estabelece níveis hierárquicos de classificação designados por sufixos. Nesse sistema, assim como outros organismos vivos, os vírus são classificados em:
Devemos conhecer os sufixos que determinam a Ordem dos vírus (sufixo -virales), Família (sufixo -viridae), Subfamília (sufixo -virinae), Gênero (sufixo -virus). Entre as espécies virais, outras classificações discriminam:
· Variantes;
· Isolados;
· Tipos;
· Sorotipos;
· Subtipos.
Atenção
Um vírus não deve ser obrigatoriamente classificado em todas essas categorias.
Alguns exemplos de classificação taxonômica viral.
Quadro 1 – Exemplos de classificação taxonômica de alguns vírus de interesse médico
	Ordem
	Família
	Subfamília
	Gênero
	Espécie
	Amarillovirales
	Flaviviridae
	
	Flavivirus
	Vírus da dengue
	Amarillovirales
	Flaviviridae
	
	Flavivirus
	Vírus zika
	Amarillovirales
	Flaviviridae
	
	Flavivirus
	Vírus da febre amarela
	Articulavirales
	Orthomyxoviridae
	
	Alphainfluenzavirus
	Vírus influenza A
	Articulavirales
	Orthomyxoviridae
	
	Betainfluenzavirus
	Vírus influenza B
	Articulavirales
	Orthomyxoviridae
	
	Deltainfluenzavirus
	Vírus influenza D
	Articulavirales
	Orthomyxoviridae
	
	Gammainfluenzavirus
	Vírus influenza C
	Blubervirales
	Hepadnaviridae
	
	Orthohepadnavirus
	Vírus da hepatite B
	Chitovirales
	Poxviridae
	Chordopoxvirinae
	Orthopoxvirus
	Vírus da varíola
	Hepelivirales
	Matonaviridae
	
	Rubivirus
	Vírus da rubéola
	Martellivirales
	Togaviridae
	
	Alphavirus
	Vírus da chikungunya
	Mononegavirales
	Paramyxoviridae
	Orthoparamyxovirinae
	Morbillivirus
	Vírus do sarampo
	Nidovirales
	Coronaviridae
	Orthocoronavirinae
	Betacoronavirus
	MERS-CoV
	Nidovirales
	Coronaviridae
	Orthocoronavirinae
	Betacoronavirus
	SARS-CoV
	Ortervirales
	Retroviridae
	Orthoretrovirinae
	Lentivirus
	HIV-1
	Picornavirales
	Picornaviridae
	
	
	
No sistema de Baltimore et al. (1971), os vírus são classificados conforme a estrutura genômica e a estratégia de replicação. A diversidade viral que já conhecemos também se reflete no tipo de material genético que os vírus dispõem.
De forma geral, os genomas virais são constituídos por uma molécula de DNA ou por uma molécula de RNA, que podem ser:
	De fita dupla ou simples
	De polaridade positiva ou negativa
	Requerendo ou não uma etapa de retrotranscrição
Saiba mais
A classificação de Baltimore baseada no tipo de material genético viral e suas diferentes estratégias de replicação divide os vírus em sete grupos (veremos adiante).
Além das classificações taxonômica e de Baltimore, os vírus podem ser, informalmente, agrupados de acordo com as características epidemiológicas ou com base na patogênese da infecção que causam:
ARBOVIROSE
· Que são todas as infeções virais transmitidas por artrópodes e os vírus chamados de Arbovírus.
HEPATITES VIRAIS
· Como as infecções causadas pelos vírus das hepatites A, B, C, D e E (apesar de esses vírus não serem diretamente relacionados e causarem patologias com manifestações clínicas distintas).
VÍRUS RESPIRATÓRIOS
· Influenza, Coronavírus, Adenovírus, Vírus Sincicial Respiratório, Rinovírus.
GASTROENTERITES VIRAIS
· Rotavírus, Norovírus, Adenovírus e Astrovírus.