Vírus

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Clara Montelo T8
Origem dos vírus
● Por meio de mutações no genoma, alguns seres se tornaram mais complexos
(com mais genes) e outras mais simples (perderam genes) e que precisaram
do maquinário de bactérias para se reproduzir
● Vírus não são células, não se alimentam, não respiram, não tem
metabolismo, não se locomovem e não se reproduzem (sozinhos), eles se
replicam simplesmente, pois os que não se replicam deixam de existir
● Pequenos, 20- 300 nm
● A maioria só podem ser visto com auxílio de um microscópio eletrônico
● Genoma baseado em ácidos nucleicos (A-G-C-T(U))
● Possuem variações genéticas e evoluem
● Não possuem ribossomos para sintetizar suas proteínas → parasita
intracelular obrigatório
● Há muita variação
Comum na maioria dos vírus:
- Genoma de ácido nucléico RNA ou DNA
- Capsídeo
- Envelope (alguns apresentam outros não)
Capsídeo/ cápsula proteica
Formado por muitas moléculas de proteínas que são sempre codificadas pelo
genoma do vírus, ou seja, as instruções para a sua produção está no genoma viral
Alguns também apresentam uma membrana lipídica externa que envolve todo o
capsídeo conhecida como envelope
Organismo vivo NÃO organizado em estrutura celular devido:
- Presença de RNA e/ou DNA
- Capacidade de evolução
Como funciona
Virus só se multiplica quando parasitam uma célula, pois assim ele encontra enzimas
e estruturas moleculares para sua replicação
São específicos quanto a célula que hospeda (tropismo viral), não sendo capaz de
entrar em uma célula diferente do seu organismo alvo
Ciclo reprodutivo
1. Adsorção/ligação
2. Entrada
3. Replicação do genoma e expressão genética
4. Montagem (ciclo lítico)
5. Liberação
Adsorção
No capsídeo ou envelope se tem proteínas que possuem proteínas que reconhecem
célula hospedeira específica e liga-se a ela através de receptores da membrana
plasmática da célula (glicoproteínas)
SARD e covid-19 se alojam no receptor angiotensina 2 (ACE2) que está presente
nas células pulmonares, por isso a associação com problemas respiratórios →
células sem esse receptor não podem ser infectadas
Para o processo de infecção é necessário a interação entre a proteína Spike (S)
presente no capsídeo e receptor ACE2
Entrada
O vírus em eucariotos ou seu respectivo material genético em procariotos entra na
célula. Vírus com envelope se fundem à membrana plasmática da célula. Vírus sem
envelope induzem a célula a absorvê-los (endocitose)
Clara Montelo T8
Replicação do genoma e expressão genética
O genoma viral é replicado e seus genes são expressos para produzir proteínas virais.
Varia de acordo com o tipo de material genético (DNA, RNA)
Ciclo lisogênico: quando um vírus de DNA integra seu genoma ao do hospedeiro, se
multiplicando junto com as divisões celulares normais da célula, sem causa-lhe
maiores danos
As doenças causadas por vírus que se reproduzem por este ciclo são caracterizadas
por apresentarem mais dificuldades de cura
- Herpes
- Varicela-zoster / catapora
- Papiloma vírus HPV
- HIV
- Hepatite B
Ciclo lítico: iniciam de pronto sua replicação, causando morte da célula para a
liberação dos vírus
- Varíola
- Adenovírus (vias respiratórias, doenças oculares e gastrointestinais)
- Sarampo e rubéola
- Rotavírus
- Poliomielite
- Raiva
- Ebola e dengue
- Hepatite A e E
- SARS-CoV-2
*Todos têm o ciclo lítico, mas nem todos têm o ciclo lisogênico
A capacidade de alternar entre os dois ciclos permite que o vírus se adapte às
condições ambientais e maximize sua capacidade de infecção. Exemplo: herpes →
se manifesta no ciclo lítico e fica oculta no ciclo lisogênico
Montagem/ ciclo lítico
As proteínas do capsídeo recém sintetizadas, juntam-se com o genoma viral
replicado dando origem a novas partículas virais
Clara Montelo T8
Liberação
Partículas virais completas saem da célula e podem infectar outras células
O SARS-CoV-2 não lisa a célula para sair, ele vence pela exaustão: a célula se
dedica tanto para produzir as proteínas do corona que morre por não conseguir
fabricar suas próprias proteínas → essa morte justifica os problemas clínicos da
doença
O genoma viral pode ser formado por RNA ou DNA e podem apresentar todas as
combinações possíveis: DNA de cadeia dupla, DNA de cadeia única, RNA de
cadeia única, RNA de cadeia dupla
Informações genéticas codificadas a partir do genoma viral
● Proteínas do capsídeo, integrasse e transcriptase reversa
● Regulação do ciclo de replicação (lítico e lisogênico)
● Modulação de defesas do hospedeiro
Informações genéticas não codificadas a partir do genoma viral
● Síntese completa de proteína (dependência do hospedeiro)
● Proteínas para a produção de energia ou membrana
Sistema de Baltimore
A classificação dos vírus é feita pelo sistema de baltimore e depende de:
● A molécula que o vírus possui como material genético (DNA/RNA)
● Se o material genético é de fita simples ou dupla
● Os mecanismos de que o vírus usa para fazer RNAm
Importante para desenvolvimento de abordagens terapêuticas e preventivas contra
infecções virais causadas por esses vírus
1. Vírus de DNA fita dupla (dsDNA)
● Ao inocular o DNA na célula hospedeira, a transcrição é direta
(DNA viral para RNAm)
● Em seguida os ribossomos da célula são utilizados para tradução e o
DNA é replicado no núcleo
● O adenovírus codifica sua própria DNA polimerase, já a herpes e
herpes adenovírus HPV não
Clara Montelo T8
2. Vírus de DNA fita simples (ssDNA)
● O DNA fita simples (circular) é convertido em dupla pela DNA
polimerase do hospedeiro
● O DNA molde (-) que é transcrito (transcrição indireta), pois ele que
contém a informação do DNA (+)
● Proteínas de regulação, interface com o sistema imune e capsídeo
3. Vírus DNA parcialmente dupla (dsDNA)
● Parte da replicação no núcleo, parte no citoplasma
● RNA polimerase viral (transcriptase reversa) transportada dentro do
capsídeo
4. Vírus de RNA fita dupla (dsRNA)
● dsRNA é estruturalmente mais resiste
● Transcrição indireta, já carrega uma RNApoli junto ao capsídeo
(RNA→ RNAm)
● Uso dos ribossomos da célula (RNAm→ proteína)
● Utiliza RNA polimerase viral (RNA+ → RNA-)
5. Vírus de RNA fita simples (ssRNA+)
● O RNA + é traduzida diretamente (sem RNApoli junto
6. Vírus de RNA fita simples (ssRNA-)
●
7. Vírus de RNA fita simples (ssRNA+)
● x
Sistema de Baltimore
1. Vírus de DNA fita dupla (dsDNA)
●
Evolução do vírus
Exemplo HSV (herpes)
Temos o HSV-1: herpes labial, forma branda que causam cachos de bolinhas nos
lábios do infectado
HSV-2: herpes genital, atinge uma em cada seis pessoas, e tem sintomas mais
incômodos
Clara Montelo T8
A chave para haver um processo evolutivo está na presença de variabilidade
genética, ou seja, possuir diferenças genéticas em uma população. E ela vem de trÊs
fontes principais:
- Recombinação
- Rearranjo
- Mutação
Recombinação
● Envolve troca de segmentos genéticos entre diferentes vírus, resultando em
novos vírus recombinantes com genomas que combinam segmentos dos
vírus parentais
Rearranjo
● Envolva a mistura do genoma entre diferentes vírus. Neste caso, o novo
vírus tem um genoma rearranjado que combina os segmentos dos vírus
parentais
● Ele é comum entre vírus influenza (grupo 5), que possuem oito segmentos
de ssRNA-. A estirpe recombinante irá compartilhar propriedades de ambas
as suas linhagens parentais. O rearranjo foi responsável pelas estirpes da
pandemia de gripe suína de 2009, que teve uma mistura incomum das
sequências genéticas da gripe aviária, de suíno e humana
Mutação
● Uma mutação é uma mudança permanente no material genético (DNA ou
RNA) de um vírus, que só ocorre durante a cópia do seu material genético
● As variantes do coronavírus é de uma mutação com ganho evolutivo, ou
seja, milhões de vírus mutados surgem e algumas dessas novas versões se
tornam prevalentes na população viral
● A variante P1 foi uma mutação que fez o vírus ser mais transmissível, então
essa versão polimórfica do vírus ficou estabelecida na população
Clara Montelo T8
● Vírus de RNA tendem a ter taxas de mutação mais altas do que vírus de
DNA
● A principaldiferença reside na maquinaria de cópia. A maioria dos vírus de
DNA copiam seu material genético usando enzimas da célula hospedeira
(DNA polimerase), que revisam o DNA (reconhecem e consertam os danos
enquanto realizam a cópia). Já o vírus de RNA usam enzimas próprias
chamadas RNA polimerase RNA dependente, as quais não fazem correção
e, portanto, comentem muito mais erros
● Vírus de RNA: influenza vírus, sarampo, raiva, ebola, coronavírus, febre
amarela, dengue, hepatite C, rubéola, HIV
● Vírus de DNA: herpes, hepatite B
Resistência do HIV a medicamentos
● HIV (vírus da imunodeficiência humana), causador da Síndrome da
imunodeficiência adquirida (AIDS), é um retrovírus de RNA fita simples
(ssRNA+)
● Como vírus de RNA possuem uma alta taxa de mutação, há uma grande
variação genética na população de vírus HIV no corpo de um paciente
● Parte dessas mutações são deletérias (vírus não se replica), mas de algumas
mutações surgem linhagens resistentes aos medicamentos
● A nevirapina é uma droga antiviral importante, que atua na inibição da
enzima transcriptase reversa evitando que o genoma do RNA do HIV seja
transcrito para DNA
● A maioria dos vírus HIV são freados pela nevirapina. Contudo, uma
pequena fração dos vírus terá uma mutação no gene da transcriptase reversa
que os torna resistentes a essa medicação
● Ao não eliminar todos os vírus, depois de algum tempo, os vírus HIV
normalmente recuperam-se e retornam para níveis elevados, mesmo que a
droga ainda esteja presente → uma forma de vírus resistente a drogas
emerge
● A estratégia é utilizar um coquetel antiviral, composto por drogas que
atingem partes diferentes do ciclo de vida do HIV
● O coquetel funciona porque é relativamente improvável que qualquer vírus
HIV em uma população viral tenha três mutações que lhe confira resistência
a todas as tr6es drogas ao mesmo tempo
● Vírus evoluem muito rápido, devido a alta taxa de mutação, grande tamanho
da população e o ciclo de vida rápido (52 horas)
● No caso covid-19, as altas taxas de infecção e mutação, aliado a presença
global com rápida disseminação justificam o colorido ao longo da pandemia
Evolução do vírus
● Há cerca de 12 mil anos, o Homo sapiens passou a praticar a agricultura e a
pecuária. A produção de alimentos permitiu a formação de vilarejos,
aglomerando animais e pessoas em um só lugar.
● De 1.415 patógenos conhecidos, 61% têm origem em outras espécies
(zoonoses). O novo coronavírus foi mais uma dessas doenças. Uma das
hipótese é que em um mercado com animais silvestres um vírus sofreu um
rearranjo e foi capaz de infectar células humanas.
● Essas mudanças genéticas levam a pandemias quando as novas estirpes
adquirem a capacidade de transmissão sustentada entre humanos.
Combate os vírus
● Contra infecções bacterianas possuímos um grande número de medicações
antibióticas, já para infecções virais não. Isso devido ao vírus ser desprovido
de metabolismo, restando apenas algumas proteínas específicas como alvo
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de medicação. Exemplo: cefalexina atua na parede celular bacteriana,
estrutura ausente em células eucariotas
A alternativa mais eficaz é a elaboração de vacinas
Butantan/Corona Vac
● O vírus primeiramente é cultivado para se multiplicar, utilizando ovos de
galinha. Posteriormente o vírus é inativado, com uso de calor (desnaturação
proteica) ou produtos químicos (perdendo a capacidade de infectar a célula).
● Os vírus inativados são reconhecidos pelo sistema imune, ativando os
linfócitos que produzem anticorpos e se diferenciam em células de memória,
que permanecem no corpo e permitem uma reação imune mais ágil se o
vírus nos infectar novamente.
● Esse é o método mais tradicional em vacinas, sendo utilizado para a vacina
do sarampo e a poliomielite. Por utilizar o vírus inteiro, tende a ter boa
resposta imunológica em diferentes variantes virais.
Fiocruz/Oxford-AstraZeneca
● Ao invés do vírus causador da doença, são utilizados vetores virais (ex:
adenovírus). Esse vetor é modificado geneticamente, retirando parte da sua
estrutura responsável pela multiplicação viral, se tornando um vírus não
replicante no organismo.
● No vetor viral apenas a proteína chamada Spike, ou proteína S do
coronavírus, que
● será transportada para organismo humano pelos vetores. Ao entrar nas
células,
● o adenovírus faz com que elas passem a produzir essa proteína e a exiba em
sua superfície, o que é detectado pelo sistema imune.
Moderna e Pfizer/BioNTech
● Usando uma nova tecnologia, essa vacina não utiliza vírus. Pequenos
fragmentos de DNA ou RNA são injetados nas células, que produzem
proteínas virais (proteína S), desencadeando a resposta imune.
Novavax
● As proteínas S do coronavírus são injetadas diretamente no corpo. Da
mesma forma, fragmentos ou invólucros de proteínas que imitam a estrutura
do vírus também podem ser usados. Esse tipo de vacina requer adjuvantes
(substância com o objetivo de estimular o sistema imune), bem como
múltiplas doses.
Na investigação dos casos notificados de eventos adversos relacionados às vacinas
contra covid-19, o Ministério da Saúde concluiu que as 510 milhões de doses
aplicadas até março foram responsáveis por apenas 50 óbitos. Ou seja, uma morte
a cada 10 milhões de doses — número considerado extremamente baixo e que
confirma a segurança dos imunizantes. Para efeito de comparação, a doença no
país causou 37,5 milhões de casos e 703 mil mortes — o que equivale a 190 mil
mortes a cada 10 milhões de casos.
“Como qualquer outro medicamento, não se pode descartar totalmente o risco de
ocorrência de evento grave. É importante destacar, no entanto, que estes eventos
são muito raros, ocorrendo em média um caso a cada 100 mil doses aplicadas,
apresentando um risco significativamente inferior ao risco de complicações pela
própria covid- 19”. (Boletim do Ministério da Saúde)
O risco de miocardite/pericardite após a vacinação existe, mas é raro. A
possibilidade de o quadro ser causado pela covid-19 é muito
maior. Por isso, agências regulatórias de vários países continuam a
recomendar a vacinação para todos os indivíduos a partir de 12 anos
de idade — muitas para crianças a partir de 5 anos de idade.