CARACTERÍSTICAS GERAIS DE VÍRUS

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CARACTERÍSTICAS GERAIS DE VÍRUS
Antes do estabelecimento da teoria dos germes, acreditava-se que muitas doenças eram causadas por venenos. O termo em latim para veneno é vírus. Pasteur, em meados do século XIX, designava como vírus os agentes causadores de infecções em geral, mesmo as causadas por bactérias. Entretanto, em alguns casos de infecções, não eram encontrados, pela microscopia ótica, os agentes causadores. No final daquele século, obtiveram-se evidências de que alguns agentes de doenças humanas e de plantas poderiam passar por filtros, ao contrário de bactérias. Vírus que infectam bactérias foram descobertos no início do século passado e foram chamados “bacteriófagos”.
Os vírus são conhecidos agentes infecciosos, causadores de doenças em humanos, animais ou plantas. Em humanos, são responsáveis por uma série de infecções benignas, como gripes e verrugas, assim como podem ser causa de doenças graves, como poliomielite, AIDS e mesmo câncer. Seu genoma, em geral pequeno, possibilita um fácil manuseio e, pelo fato de utilizar a maquinaria celular para sua reprodução, grandes descobertas de metabolismo celular foram obtidas por estudos com vírus.
ESTRUTURA VIRAL
Na forma extracelular, o vírus é uma partícula submicroscópica, conhecida como virion ou partícula viral. Esta apresenta, para cada tipo de vírus, algumas características especiais, entre elas diferentes tamanhos e formas.
Os vírus estão entre os menores agentes infecciosos que existem, sendo menores que as bactérias (menores até que as clamídias que são consideradas as menores bactérias). São observados através do microscópio eletrônico.
Eles consistem basicamente de um ácido nucleico, DNA ou RNA, envolvido por uma capa proteica, denominada capsídeo ou cápside e, em alguns casos, de uma membrana lipoproteica, denominada envelope ou envoltório. Por dependerem da maquinaria celular para reprodução (replicação viral), são considerados parasitas intracelulares obrigatórios.
· Ácido nucleico
Os vírus contêm, em geral, apenas um tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA, nunca os dois juntos (contrário das células pro e eucarióticas). Pode ser fita simples ou dupla tanto para DNA (fita simples ou dupla) quanto para RNA (simples ou dupla). Dependendo do vírus, o ácido nucleico pode ser linear ou circular, ou até em fragmentos como o vírus Influenza.
Em 2000, Bresnahan e Shenk descreveram pela primeira vez, uma exceção à regra de que os vírus contêm um só tipo de ácido nucleico: o citomegalovírus, um herpesvírus com genoma DNA, contém uma pequena quantidade de RNA em sua partícula viral. São RNAs mensageiros (mRNAs) que são imediatamente traduzidos nos ribossomos, dando origem a proteínas utilizadas nas etapas precoces da replicação viral, antes do início da transcrição do genoma. 
Vírus que possuem DNA como material genético, similar às células, pode empregar diretamente a maquinaria celular para transcrição de seus genes, sua replicação e reparo de seu DNA. Isso permite a síntese de alguns genes próprios, como de nucleotídeos e polimerases, ficando mais independentes do metabolismo celular.
Os vírus de RNA devem conter ou sintetizar enzimas próprias para serem processados, como, por exemplo, RNA transcriptase (que produz o mRNA necessário à síntese de proteínas) e replicases (capaz de replicar o genoma de RNA).
Ainda existem os retrovírus, que são vírus de RNA que apresentam a transcriptase reversa. Essa enzima usa o RNA como molde para sintetizar DNA (vírus HIV).
· Capsídeo
Os vírus têm o seu genoma protegido por uma capa proteica, chamada capsídeo ou cápside. O genoma em conjunto com o capsídeo constitui o nucleocapsídeo. Devido a limitações no tamanho do genoma viral, os vírus não podem codificar um grande número de proteínas diferentes. Assim, o capsídeo viral tem que ser formado de subunidades idênticas, chamadas protômeros, que se agrupam formando subunidades maiores, os capsômeros. O número total de capsômeros é característico de cada grupo viral.
Em alguns vírus, o capsídeo é coberto por um envelope, o qual consiste na combinação de lipídeos, proteínas e carboidratos. Alguns vírus são liberados da célula hospedeira por um processo de extrusão que reveste o vírus com uma camada da membrana plasmática da célula hospedeira; essa camada se torna o envelope viral. Em muitos casos, o envelope contém proteínas determinadas pelo ácido nucleico viral e materiais derivados de componentes normais da célula hospedeira. Dependendo do vírus, os envelopes podem ou não ser cobertos por espículas, que são complexos de proteína-carboidrato que se projetam da superfície do envelope. As espículas podem auxiliar os vírus a se aderirem as células hospedeiras e sendo também uma característica que ajuda em sua identificação. Vírus os quais o capsídeo não é coberto por um envelope, são chamados de vírus não envelopados. O próprio capsídeo, além de proteger o material genético de enzimas dos fluidos biológicos, realiza o ataque às células hospedeiras suscetíveis.
MORFOLOGIA GERAL
Os vírus podem ser classificados em diferentes tipos morfológicos com base na arquitetura dos capsídeos em: vírus helicoidais, poliédricos, envelopados e de estrutura complexa.
· Vírus helicoidais:
Vírus helicoidais assemelham-se a hastes longas que podem ser rígidas ou flexíveis. O ácido nucleico viral é encontrado dentro de um capsídeo cilíndrico oco que possui uma estrutura helicoidal. Ex: vírus Ebola.
· Vírus poliédricos:
O capsídeos da maioria dos vírus poliédricos tem forma de um icosaedro (20 faces triangulares, 12 vértices). O ácido nucléico encontra-se empacotado no centro do polígono. Ex: adenovírus e poliovirus.
· Vírus envelopados
Como observado anteriormente, o capsídeo de alguns vírus é coberto por um envelope. Vírus envelopados são aproximadamente esféricos. Quando vírus helicoidais ou poliédricos são envolvidos por envelopes, eles são chamados de vírus helicoidais envelopados ou vírus poliédricos envelopados. Um exemplo de um vírus helicoidal envelopado é o vírus da gripe. Um exemplo de um vírus poliédrico (icosaédrico) envelopado é o vírus do herpes humano.
· Vírus complexos
Os que apresentam estrutura complicada e que não são classificados nos outros grupos são chamados de complexos. Ex: bacteriófago - tem um capsídeo em forma de cabeça poligonal, com estruturas adicionais, formando uma cauda, com bainha contrátil, placa basal, fibras e outras estruturas. 
MULTIPLICAÇÃO VIRAL
Muitas das evidências experimentais sobre as fases da replicação viral derivam da pesquisa com bacteriófagos. O fenômeno da infecção de bactérias por vírus (bacteriófagos) fornece um modelo útil com o qual a replicação de vírus de animais e de plantas pode ser comparada. Embora os vírus sejam diferentes no número de genes que contêm, o genoma viral deve codificar para três tipos de funções que são expressas pelas proteínas que sintetizam. Estas funções são: a) alterar a estrutura e/ou a função da célula infectada; b) promover a replicação do genoma viral; e c) promover a formação de partículas virais. Os bacteriófagos podem se multiplicar por 2 mecanismos alternativos: ciclo lítico ou ciclo lisogênico. O ciclo lítico termina com a lise e morte da célula hospedeira, no ciclo lisogênico a célula hospedeira permanece viva. Pelo fato de haver mais estudos com relação aos bacteriófagos, o processo de infecção viral com ciclo lítico, ou infecção produtiva, pode ser dividido, didaticamente, em cinco fases: adsorção, penetração, síntese dos componentes virais, maturação e liberação.
· Adsorção: Durante este processo, um local de ligação no vírus se liga a um sítio receptor complementar na célula bacteriana (presentes na parede celular bacteriana). Essa ligação é uma interação química nas quais ligações fracas são formadas entre os locais de ligação e receptor. 
· Penetração: O bacteriófago injeta seu DNA na bactéria. Para isso, a cauda do bacteriófago libera uma enzima que decompõe uma porção da parede celular bacteriana, logo em seguida a cauda se contrai e quando atinge a membrana plasmática, o DNAda cabeça do bacteriófago passa através do núcleo da cauda até entrar na célula. O capsídeo permanece fora.
· Síntese dos componentes virais: uma vez que o DNA atinge o citoplasma da célula hospedeira, começam a biossíntese de ácido nucleico viral e de proteínas utilizando nucleotídeos e enzimas para a síntese de DNA; ribossomos, enzimas e aa para síntese de proteínas do capsídeo (e enzimas do fago). Durante vários minutos após a infecção, os fagos completos não podem ser encontrados na célula hospedeira. Somente componentes separados - DNA e proteína - podem ser detectados. O período durante a multiplicação viral quando virions infectivos completos ainda não estão presentes é chamado de período do eclipse.
· Maturação: Neste processo, DNA bacteriófago e capsídeos são reunidos em virions completos (partículas virais maduras). Os componentes virais se reúnem em uma partícula viral espontaneamente, eliminando a necessidade de muitos genes não estruturais e produtos gênicos. As cabeças e caudas de fagos são montadas separadamente a partir de subunidades de proteína, e a cabeça é preenchida com DNA de fago e ligada à cauda.
· Liberação: liberação dos virions da célula hospedeira. A lisozima, enzima codificada por um gene do fago, causa a lise da célula (ruptura da membrana plasmática), liberando os bacteriófagos recém-sintetizados, os quais podem infectar outras células repetindo o ciclo lítico de replicação viral.
Como mencionado anteriormente, o ciclo da replicação em bacteriófagos serve como exemplo para a infecção dos vírus em diversos hospedeiros. Como há diferenças na morfologia dos vírus – presença ou não de envelope, diferenças na morfologia do capsídeo, presença de DNA ou RNA – alguns mecanismos das fases do ciclo lítico podem apresentar algumas particularidades, entretanto não são suficientes para modificar as características essenciais do ciclo.
No ciclo lisogênico, os vírus não causam a lise e morte da célula hospedeira. Esses fagos lisogênicos (também chamados de fagos temperados) podem de fato prosseguir através de um ciclo lítico, mas eles também são capazes de incorporar seu DNA no DNA da célula hospedeira para iniciar um ciclo lisogênico. Na lisogenia, o fago permanece latente (inativo). As células hospedeiras bacterianas participantes são conhecidas como células lisogênicas. O bacteriófago lambda é um fago lisogênico bem estudado.
As etapas de adsorção e penetração do vírus ocorrem da mesma forma e pelos mesmos mecanismos que no ciclo lítico. Após a liberação do ácido nucleico do vírus invasor, em vez de ocorrer o início da síntese de componentes virais, ocorre a integração do ácido nucleico viral ao ácido nucleico da célula hospedeira. Uma condição essencial para que ocorra a lisogenia é que o bacteriófago contenha DNA de fita dupla. Este ácido nucleico integrado, chamado profago, é duplicado somente quando o ácido nucleico da célula hospedeira é duplicado, antes da divisão celular. No estado lisogênico, a maioria dos genes do profago é inativa.
Existem alguns fatores que determinam qual tipo de ciclo vai ocorrer: a constituição genética do vírus e da célula hospedeira, a multiplicidade de infecção, o estado nutricional da célula hospedeira e a temperatura.
Existem 3 resultados importantes da lisogenia: 1) As células lisogênicas estão imunes a reinfecção pelo mesmo fago. 2) Ocorre a conversão do fago, onde a célula hospedeira pode exibir novas propriedades (ex: profago carrega o gene produtor de toxinas – Clostridium botulinum). 3) Transdução especializada: Transferência de genes bacterianos específicos. Especificidade explicada pela existência prévia de um profago inserido no cromossomo bacteriano. Quando ativado, o DNA do profago se separa do cromossomo bacteriano, carregando um pequeno segmento de genes hospedeiros. 
Multiplicação de vírus animais
Os padrões de multiplicação seguem os mesmos dos bacteriófagos, porem com algumas diferenças.
Na adsorção, os sítios receptores de células animais são proteínas e glicoproteínas da membrana plasmática. Além disso, os vírus animais não possuem apêndices como as fibras da cauda de alguns bacteriófagos. Os locais de ligação dos vírus animais são distribuídos pela superfície do vírus e os próprios sitios variam de um grupo de vírus para outro.
Na penetração, alguns vírus entram na célula eucariótica por endocitose (mediada por receptor) ou por fusão onde o envelope viral se funde a membrana plasmática e libera o capsídeo dentro do citoplasma.
Desnudamento: dependendo de como o vírus entra na célula a remoção total ou parcial do capsídeo é necessária antes de começar a síntese dos componentes virais. O processo depende do tipo de vírus que podem sofrer ação de enzimas lisossomais, alterações no pH ou ocorrer nos ribossomos da célula hospedeira.
A maior diferença entre os vírus de animais está na síntese dos compostos virais onde a biossíntese de vírus de DNA é diferente da biossíntese de vírus de RNA.
· Biossíntese de vírus de DNA: Geralmente, os vírus contendo DNA replicam seu DNA no núcleo da célula hospedeira usando enzimas virais e sintetizam seu capsídeo e outras proteínas no citoplasma usando enzimas de células hospedeiras. Em seguida, as proteínas migram para o núcleo e são unidas ao DNA recém-sintetizado para formar virions. Estes virions são transportados ao longo do retículo endoplasmático para a membrana da célula hospedeira para liberação. Herpesvírus, papovavírus, adenovírus e hepadnavírus seguem este padrão de biossíntese. Os poxvírus são uma exceção porque todos os seus componentes são sintetizados no citoplasma.
· Biossíntese de vírus e RNA: A multiplicação de vírus RNA é essencialmente a mesma que a dos vírus de DNA, exceto que os vírus de RNA se multiplicam no citoplasma da célula hospedeira. Esse vírus apresentam uma RNA polimerase dependente de RNA a qual catalisa a síntese de uma outra fita de RNA complementar a fita viral original.
O primeiro passo na maturação viral é a montagem do capsídeo proteico; Esta montagem é geralmente um processo espontâneo. As cápsides de muitos vírus animais são envolvidas por um envelope que consiste em proteínas, lipídios e carboidratos, como observado anteriormente. A proteína do envelope é codificada pelos genes virais e é incorporada na membrana plasmática da célula hospedeira. O envelope lipídico e carboidrato são codificados pelos genes da célula hospedeira e estão presentes na membrana plasmática. O envelope realmente se desenvolve ao redor do capsídeo por um processo chamado brotamento. O vírus se adere ao envelope e ocorre a extrusão do vírus da célula hospedeira, caracterizando a liberação. O brotamento não mata a célula imediatamente, em alguns casos a célula pode até sobreviver. Nos vírus não envelopados, a liberação ocorre através da ruptura da membrana da célula hospedeira, resultando na morte da mesma.
Multiplicação retrovírus
Na infecção, o RNA e a TR do virus entram na célula hospedeira. Primeiro, a transcriptase reversa catalisa a síntese de uma fita de DNA complementar ao RNA viral, então degrada a fita de RNA do híbrido de RNA-DNA viral e o substitui por DNA. O duplex de DNA é incorporado ao genoma do hospedeiro. Esses genes virais integrados (e dormentes) podem ser ativados e transcritos, e os produtos gênicos – proteínas virais e o próprio genoma de RNA – acondicionados como novos vírus.
VÍRUS E CÂNCER
A causa viral do câncer pode muitas vezes passar despercebida por vários motivos. Primeiro, a maioria das partículas de alguns vírus infecta células, mas não induz câncer. Segundo, o câncer pode não se desenvolver até muito depois da infecção viral. Terceiro, os cânceres, mesmo aqueles causados por vírus, não parecem ser contagiosos, já que as doenças virais geralmente são.
Alterações causadoras de câncer no DNA celular afetam partes do genoma chamadas oncogenes. Eles podem ser ativados para funcionar de forma anormal por diversos fatores como exposição a substancias químicas mutagênicas, radiação de alta energia e exposição a vírus. Vírus capazes de induzir tumoresem animais são chamados de vírus oncogênicos ou oncovírus.
Esses vírus também se integram ao material genético do hospedeiro, se multiplicando junto com o cromossomo, num mecanismo similar a lisogenia em bactérias. As células tumorais sofrem transformação; isto é, eles adquirem propriedades que são distintas das propriedades das células não infectadas ou das células infectadas que não formam tumores (como a produção de antígenos específicos, morfologia diferente e mudanças nos cromossomos).
· Vírus oncogênicos de DNA – exemplos: papilomavírus (câncer uterino, câncer anal), vírus Epstein-barr (mononucleose), vírus hepatite B.
· Vírus oncogênicos de RNA - todos da família Retroviridae (leucemia de células T, sarcoma). Alguns retrovírus contêm oncogenes; outros contêm promotores que ativam oncogenes ou outros fatores causadores de câncer.
INFECÇÕES VIRAIS LATENTES
Os vírus podem permanecer em equilíbrio com o hospedeiro e não produzir a doença por um longo período de tempo. Os vírus oncogenicos são exemplos de infecções latentes. Exemplos: herpervírus, vírus da Varicela – vírus entra no sangue pela pele, chegando aos nervos onde fica latente. Uma mudança no sistema imune ativa o vírus que causa erupções na pele. leucemia
INFECÇÕES VIRAIS PERSISTENTES
Ocorre gradualmente durante um longo período, geralmente são fatais. Câncer cervical, AIDS/HIV, câncer fígado.
AGENTES SUBVIRAIS
Viróides
Os viróides são moléculas de RNA infecciosas que diferem dos vírus pelo fato de não terem proteína. Os viróides são pequenas moléculas de RNA de fita simples, circulares, que são os menores patógenos conhecidos. Os viróides causam várias doenças importantes das plantas e podem ter um impacto agrícola severo. Porque não tem um capsídeo, um viróide não usa um receptor para entrar na célula hospedeira. Em vez disso, o viróide entra em uma célula da planta através de uma ferida, como a partir de insetos ou outros danos mecânicos.
Por não codificar proteínas, o viróide fica totalmente dependente da célula hospedeira para se replicar. As RNAs polimerases vegetais apresentam atividade de replicase a qual replica o viroide, entretanto o resultado é uma molécula de RNA grande onde os viróides estão unidos. Para separá-los, o viróide tem uma ribozima que cliva esse RNA maior em viróides individuais.
Prions
Príons são agentes infecciosos cuja forma extracelular consiste inteiramente de proteína. Ou seja, um prion não tem DNA nem RNA. Os príons causam várias doenças neurológicas, como o tremor epizoótico em ovelhas, a encefalopatia espongiforme bovina, variante da doença de Creutzfeldt-Jakob em humanos.
A doença é causada pela modificação de uma glicoproteína do hospedeiro que codifica a forma nativa do príon em uma forma infectante. Assim, o príon patogênico se replica convertendo os príons nativos preexistentes na forma patogênica. Enquanto os prions patogênicos se acumulam, eles formam agregados insolúveis nas células neurais. Isto leva a sintomas da doença, incluindo a destruição do cérebro e de outros tecidos nervosos.
CONCLUSÃO
Entre as características gerais dos vírus, primeiramente observamos a estrutura da molécula viral, características do ácido nucleico e do capsídeo, seguido das características morfológicas. Com relação a multiplicação viral vimos as fases do ciclo lítico, atribuído aos bacteriófagos, assim como o ciclo lisogênico. Em seguida foram apresentadas as diferenças no ciclo de infecção de vírus em animais, principalmente na síntese de compostos virais. Finalmente, associamos o aparecimento do câncer em decorrência da infecção viral e também sobre alguns agentes subvirais que também causam doenças.