Tarefa 6 - Infecção viral

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Tarefa 6 - Infecção viral
Os vírus utilizam uma variedade de mecanismos para infectar as células hospedeiras e
se replicar dentro delas.
Em uma escala microscópica, uma infecção viral significa que vários vírus estão
usando suas células para fazerem mais cópias de si mesmo. O ciclo de vida do vírus é
o conjunto de etapas em que o vírus reconhece e entra em uma célula hospedeira,
"reprograma" o hospedeiro, fornecendo instruções na forma de DNA ou RNA viral, e usa
os recursos do hospedeiro para produzir mais vírus (o resultado do "programa" viral).
Mecanismos de infecção viral
Para um vírus típico, o seu ciclo de vida pode ser dividido em cinco grandes passos
(apesar que os detalhes desses passos serão diferentes para cada vírus):
 Adsorção e Ligação: O vírus se liga à superfície da célula hospedeira através
de interações específicas entre proteínas virais e receptores celulares na
membrana da célula hospedeira. Essa ligação é geralmente altamente específica
e determina quais tipos de células o vírus pode infectar.
Na ligação, uma proteína específica no capsídeo do vírus "fixa-se" fisicamente em uma
molécula específica na membrana da célula hospedeira.
Esta molécula, denominada de receptor, é geralmente uma proteína. Um vírus
reconhece suas células hospedeiras com base nos receptores que elas carregam, e
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uma célula sem receptores para vírus não podem ser infectadas por este vírus.
 Penetração: Após a ligação, o vírus penetra na célula hospedeira, o que pode
ocorrer de várias maneiras:
- Fusão de membrana: O envelope viral se funde com a membrana celular, permitindo
que o conteúdo viral entre na célula.
- Endocitose: O vírus é internalizado na célula hospedeira através da formação de uma
vesícula de endocitose, que é então transportada para dentro da célula e o conteúdo
viral é liberado no citoplasma.
- Desnudamento: Após a penetração, o capsídeo viral (envoltório protetor do vírus) pode
se desintegrar, liberando o genoma viral no citoplasma da célula hospedeira.
Uma rota típica para a entrada viral é a fusão com a membrana, que é mais comum nos
vírus com envelopes. Vírus podem induzir a célula a absorvê-los por um processo de
transporte chamado endocitose. Alguns até mesmo injetam seu DNA na célula
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 Replicação Viral: O genoma viral é replicado dentro da célula hospedeira
utilizando a maquinaria de replicação celular. Isso pode envolver a síntese de
novos ácidos nucleicos virais e a produção de proteínas virais.

Esta etapa envolve copiar o genoma viral e fazer mais proteínas virais, para que novas
partículas virais possam ser montadas.
Os materiais para estes processos (tais como os nucleotídeos para fazer novos DNA
ou RNA) vêm da célula hospedeira, não do vírus. A maior parte da "maquinaria" para
replicação e expressão genética é também fornecida pela célula hospedeira. Por
exemplo, os RNAs mensageiros (RNAm) que codificam os genes virais são traduzidos
em proteínas virais usando os ribossomos da célula hospedeira. Contudo, certas
etapas, tal como a cópia do genoma de um vírus de RNA, não podem ser realizadas
pelas enzimas da célula hospedeira. Em tais casos, os vírus devem codificar suas
próprias enzimas.
As proteínas virais produzidas variam de vírus para vírus. Todos os vírus devem
codificar proteínas capsídicas, e vírus com envelope tipicamente também codificam
proteínas do envelope (que frequentemente auxiliam no reconhecimento de
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hospedeiro). Os vírus também podem codificar proteínas que manipulam o genoma do
hospedeiro (p.ex. através do bloqueio das defesas do hospedeiro ou da indução da
expressão de genes para beneficiar o vírus), auxiliam a replicação do genoma viral, ou
desempenham um papel em outras partes do ciclo de vida viral.
 Montagem Viral: Os componentes virais replicados são montados dentro da
célula hospedeira para formar novas partículas virais.
Durante a montagem, as proteínas do capsídeo recentemente sintetizadas juntam-se
para formar capsômero, que interagem com outros capsômeros para formar o
capsídeo inteiro.
Alguns vírus, como os vírus cabeça-cauda, primeiramente montam um capsídeo “vazio”
e então o enchem com o genoma viral. Outros vírus constroem capsídeos em torno do
genoma viral, como apresentado abaixo
 Liberação: As novas partículas virais são liberadas da célula hospedeira,
muitas vezes destruindo a célula hospedeira no processo, enquanto outros saem
pelas próprias vias de exportação da célula (exocitose), e outros ainda crescem
da membrana plasmática, levando um pequeno pedaço com eles quando saem..
Isso pode ocorrer por lise celular, onde a célula se rompe, ou por brotamento,
onde as partículas virais são liberadas sem destruir completamente a célula
hospedeira.
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Diferenças nos mecanismos de infecção de cada tipo de vírus
Os vírus podem variar significativamente em sua estrutura, ciclo de vida e mecanismos
de infecção, o que resulta em diferentes estratégias para infectar células hospedeiras.
Aqui estão algumas das principais diferenças nos mecanismos de infecção de
diferentes tipos de vírus:
 Vírus de DNA vs. Vírus de RNA: Os vírus de DNA e os vírus de RNA têm
estratégias de replicação e mecanismos de infecção distintos. Os vírus de DNA
geralmente penetram no núcleo da célula hospedeira, onde seu genoma viral é
replicado e transcrições virais são produzidas. Já os vírus de RNA podem
replicar-se no citoplasma da célula hospedeira e, em alguns casos, usam uma
enzima chamada RNA polimerase dependente de RNA para replicar seu genoma
viral.
 Envelopados vs. Não envelopados: Os vírus envelopados têm uma
membrana lipídica derivada da membrana da célula hospedeira que os envolve.
Essa membrana pode facilitar a entrada do vírus na célula hospedeira por fusão
com a membrana celular. Em contraste, os vírus não envelopados não têm essa
membrana e podem usar a endocitose para entrar na célula hospedeira.
 Especificidade do Receptor: Cada tipo de vírus tem uma especificidade de
receptor única, determinada pelas interações entre proteínas virais e receptores
celulares na superfície da célula hospedeira. Essas interações são altamente
específicas e determinam quais tipos de células o vírus pode infectar.
 Mecanismos de Fusão e Endocitose: Alguns vírus envelopados, como o
vírus da gripe e o vírus da dengue, podem entrar na célula hospedeira por fusão
direta com a membrana celular, enquanto outros, como o HIV, entram por
endocitose. Os vírus não envelopados geralmente usam a endocitose para entrar
na célula hospedeira.
 Replicação e Montagem Viral: Os diferentes tipos de vírus podem ter
diferentes locais de replicação dentro da célula hospedeira. Além disso, o
processo de montagem viral e a liberação de novas partículas virais também
podem variar entre os diferentes tipos de vírus.
Essas são apenas algumas das diferenças nos mecanismos de infecção de diferentes
tipos de vírus. A diversidade de estratégias virais reflete a adaptabilidade dos vírus e
sua capacidade de explorar uma variedade de estratégias para infectar e se replicar
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dentro das células hospedeiras.
A função de cada componente estrutural do vírus durante uma
infecção
Durante uma infecção viral, os diferentes componentes estruturais do vírus
desempenham papéis específicos no processo de infecção, replicação e disseminação
viral. Aqui estão as funções principais de alguns dos componentes estruturais comuns
encontrados em muitos tipos de vírus:
Capsídeo:
 Função: O capsídeo é uma estrutura protéica que envolve e protege o material
genético viral, como o RNA ou DNA. Ele pode ser composto por subunidades
protéicas chamadas capsômeros.
 Papel na Infecção: O capsídeo ajuda a proteger o genoma viral contra danos
durante a transmissão e a entrada na célula hospedeira.
Envelope Viral:
 Função: O envelope viral é uma membrana lipídica que envolve alguns tipos de
vírus, adquirida ao sair da célula hospedeira. Ele contém glicoproteínas virais na
sua superfície.
 Papel na Infecção:As glicoproteínas presentes no envelope viral são
essenciais para a ligação do vírus às células hospedeiras e para a fusão com a
membrana celular durante a entrada viral.
Glicoproteínas de Envelope:
 Função: As glicoproteínas de envelope, localizadas na superfície do envelope
viral, são responsáveis pela ligação do vírus às células hospedeiras e pela fusão
com a membrana celular.
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 Papel na Infecção: As glicoproteínas de envelope reconhecem e se ligam a
receptores específicos na superfície das células hospedeiras, facilitando a
entrada do vírus na célula.
Proteínas Estruturais Internas:
 Função: Essas proteínas, localizadas dentro do capsídeo, estão envolvidas na
montagem e na estruturação do virion (partícula viral completa).
 Papel na Infecção: As proteínas estruturais internas ajudam a organizar e
empacotar o genoma viral dentro do capsídeo durante a montagem do virion.
Material Genético Viral (RNA ou DNA):
 Função: O material genético viral contém as instruções necessárias para a
replicação do vírus e a síntese de proteínas virais.
 Papel na Infecção: Durante a infecção, o material genético viral é liberado na
célula hospedeira e é utilizado como molde para a síntese de novos ácidos
nucleicos virais e proteínas virais.
Referências
 Microbiologia Médica – Murray, 7ª edição
 Microbiologia e Imunologia – Levinson, 10ª edição
 Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., and
Jackson, R. B. (2011). Viruses replicate only in cells . In Campbell biology (10th
ed., pp. 395-403). San Francisco, CA: Pearson.
“O médico que apenas sabe medicina, nem medicina sabe”