Rotavírus: Propriedades e Estrutura

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Rotavírus: propriedades
A primeira aparição do Rotavírus em gastroenterites ocorreu ao se reproduzir experimentalmente um quadro de diarreia em bezerros saudáveis utilizando material fecal filtrado (livre de bactérias) proveniente de animais doentes. Flewett notou a semelhança entre partículas virais presentes em material fecal de crianças com gastroenterite aguda e de bezerros com quadro clínico de diarreia, as partículas eram morfologicamente idênticas quando observadas por microscopia eletrônica. Devido sua morfologia similar a roda (em latim “rota”) foi denominado de Rotavirus.
	
		
		
		
	
 
	Figura1:Visualização do rotavírus por microscopia eletrônica. (Foto: F. P. Williams, U.S. EPA)
http://www.cienciahoje.org.br/noticia/v/ler/id/770/n/rapidez_para_detectar_o_rotavirus/Post_page/8
Atualmente foram descobertos sete diferentes grupos de rotavírus, com nomenclatura de A a G. Os grupos A, B e C possuem a característica de infectar o homem, enquanto os demais, D e G, não foram associados a patologia humana. O grupo A tem destaque como maior importância epidemiológica.... O grupo B foi causador de diversos focos de gastroenterite na China, o grupo C teve distribuição mundial, porém é considerado de baixa prevalência. O RV é transmitido por via fecal-oral, pelo contato direto entre as pessoas, por utensílios, brinquedos, água e alimentos contaminados. 
Posteriormente a esses descobrimentos inúmeros casos de rotavírus foram identificadas em amostras fecais de crianças com quadro clínico de gastroenterite aguda. Em 1978, o Comitê Internacional de Taxonomia dos Vírus (ICTV – International Committe on Taxonomy of Viruses) incluiu o gênero Rotavirus na família Reoviridae, classificação esta, mantida até hoje. 
O primeiro relato de rotavírus no Brasil foi identificado na década de 70 através de analises de microscopia eletrônica e contraimunoeletroforese em amostras fecais de crianças com diarreia.
Estrutura do Rotavírus
 As partículas virais íntegras dos RV são esféricas com segmentos de RNA composto por fita de polaridade positiva e outra com polaridade negativa que se prendem de ponta a ponta para dar maior estabilidade. Apresentam aproximadamente 70-100nm de diâmetro, possuem capsídeo (s. m. camada externa de proteínas que envolve a partícula viral e em cujo interior se encontra o ácido nucleico.) Com simetria icosaédrica e sem envoltório. O capsídeo é formado por três camadas proteicas: capsídeo interno, intermediário e externo. O capsídeo externo apresenta 60 espículas distribuídas em sua superfície e sua integridade é dependente da presença de cálcio. O capsídeo interno ou core contém o genoma viral e apresenta um diâmetro de aproximadamente 37nm.
O genoma viral é constituído por 11 segmentos de RNA de fita dupla (RNAdf) com pesos moleculares que variam de 663 a 3.302 pares de bases (pb). No total o genoma dos RV possui 18.550pb. Cada segmento codifica para uma proteína viral específica, sendo 6 proteínas estruturais, denominadas VP (viral protein – VP1, VP2, VP3, VP4, VP6 e VP7), e 6 proteínas não estruturais denominadas NSP (non structural protein – NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5, NSP6). Os segmentos do RV são monocistrômicos (RNAm que codifica apenas um polipeptídeo), com exceção do segmento 11, o qual codifica para duas proteínas (NSP5 e NSP6). O RNAdf viral não é infectivo sem a presença das proteínas do capsídeo externo.
 
Figura 2. Representação esquemática da estrutura da partícula de RV, mostrando a relação dos segmentos de RNAdf e a estrutura do vírus.
Fonte: http://www.reoviridae.org/dsRNA_virus_proteins/rotavirus%20figure.htm
Por ter um triplo-capsídeo o estudo do RV pode ser analisado em três tipos diferentes, “partícula com tripla camada” (TLP – triple-layered particle). A partícula desprovida do capsídeo externo “partícula com dupla camada” (DLP – doble-layered particle). Na DLP é possível observar o capsídeo intermediário formado por trímeros da proteína estrutural VP6. E o terceiro tipo, formado apenas pelo capsídeo interno sendo denominada de “partícula de camada simples” (SLP – single-layered particle) e está associada ao genoma viral.
O core viral é formado pelas proteínas VP1, VP2 e VP3, codificadas respectivamente pelos segmentos 1, 2 e 3 de RNAdf e é formado por duas camadas. A camada que engloba a sub-core formada pela proteína VP2, e a sub-core formada pelas proteínas VP1 e VP3, proteínas associadas ao genoma viral (olhar figura 2). O core é envolvido pelo capsídeo intermediário composto por 780 moléculas de VP6 arranjada em 260 trímeros. A proteína VP6 é codificada pelo segmento 6 de RNAdf, a associação desta com o core viral, formado pela proteína com a VP2, confere à partícula maior homogeneidade morfológica e estabilidade em longo prazo.
O capsídeo intermediário é recoberto pelo externo, este que é formado pelas proteínas VP7 e VP4. A VP7 é codificada pelos segmentos 7, 8 ou 9 do RNAdf dependendo da cepa viral e é indutora de anticorpos neutralizantes. Já a proteína VP4 é sintetizada pelos segmentos 3 e 4 dependendo da cepa viral. Apesar de ser um componente em menor quantidade no capsídeo externo tem propriedade de sítio de ativação da infecciosidade através de clivagem proteolítica. A clivagem proteolítica divide a VP4 em duas subunidades: VP5 e VP8 pela ação da enzima tripsina pancreática, após esse fenômeno o vírus adere as células do epitélio intestinal. A VP5 está associada à neutralização heterotípica, enquanto a VP8 está associada à neutralização homotípica.
Ação das proteínas não estruturais no organismo.
A proteína NSP1: tem sua produção no início do processo de infecção viral, é codificada pelo segmento 5 e acredita-se que sua ação esteja envolvida na replicação do genoma.
NSP2: possível papel de replicação viral associado a VP1.
NSP3: Associada ao citoesqueleto, detectada abundantemente nos últimos estágios da montagem da partícula viral.
NSP4: papel importante na ação do vírus, ao se ligar nas células nos receptores das células intestinais esta proteína é capaz de mobilizar o cálcio intracelular, aumentando a permeabilidade da membrana o que causa o aumento da concentração do citoplasma da célula, lesão no epitélio intestinal desencadeia então a má absorção induzindo a diarreia.
NSP5: é fosforizada na célula infectada, provável função na duplicação do genoma.
NSP6: parte do viroplasma, interage com a NSP5
Replicação
A ação do vírus ocorre geralmente nos enterócitos do intestino delgado, porem o rotavírus pode infectar células com ampla variedade. Estudos já foram feitos com linhagens celulares contínuas dos rins de macacos utilizando microscopia eletrônica. No entanto os aspectos que envolvem a replicação deste vírus ainda são complexos e único.
A replicação inicia com absorção, processo dependente de sódio que envolve diferentes proteínas, pode ocorrer com pH 5,5 a 8,0 e à baixas temperaturas (4ºC). A absorção ocorre pela ligação entre as espículas virais do capsídeo externo dos RV, formadas pela proteína VP4 e receptores específicos presentes na membrana plasmática da célula alvo. O processo envolve a clivagem da proteína VP4, ação descrita no tópico “Ação das proteínas não estruturais no organismo”.
A penetração do vírus pode ser de forma direta ou endocitose (indireta). Quando ocorre de forma direta ocorre a perda do capsídeo externo após a absorção, devido clivagem do VP4 feito pelas enzimas, provocando alteração na permeabilidade da membrana plasmática. Alguns estudos mostram que no processo de penetração direta a baixa concentração de cálcio intracelular é a responsável pelo desnudamento viral liberando a DLP no citoplasma, uma vez ali alojado, o vírus começa o processo de replicação viral. Já na forma indireta não ocorre a ação das enzimas e o TLP permanece aprisionado no endossomo, este se funde com o lisossomo, o que aparentemente, provoca a degradação do RV. Este processo sugere que não há desenvolvimento de infecção produtiva quando a penetração ocorre por endocitose.Prevenção 
As principais medidas para evitar a rotavirose é a higiene das mãos, que pode ser feita com água e sabão ou álcool-gel, principalmente antes das refeições e após o banheiro. Além disso, ingerir sempre alimentos bem higienizados e água tratada é fundamental.
 Ação imunológica 
A imunidade oferecida pelo nosso corpo é essencial na defesa do hospedeiro contra a infecção viral. A imunidade celular depende da interação entre o linfócito T e o macrófago, para controlar as infecções. A indução da imunidade celular necessita da apresentação do antígeno microbiano pelo macrófago (célula apresentadora de antígeno) ao linfócito T, que promove uma expansão de antígenos específicos sob a influência da Interleucina-1 (IL-1), Interleucina-2 (IL-2) e outras citocinas.  A ativação da célula T pode levar linfócitos citotóxicos a promoverem a lise das células do hospedeiro, invadidas por microrganismos. Tanto os linfócitos T auxiliadores (CD4+) como os linfócitos T supressores (CD8+) participam deste processo. A ligação da IgG aos antígenos virais nos receptores Fc promove a destruição das células infectadas pelos virus por meio da ação das células Natural Killer (NK), pelos linfócito T citotóxico e pelos fagócitos.
Bibliografia 
http://www.scielo.br/pdf/csc/v16n2/v16n2a20
http://pesquisa.bvsalud.org/brasil/resource/pt/ses-30411
file:///C:/Users/carlos%20augusto/Downloads/Adriana-Luchs_Tese_2014.pdf
https://pt.wikipedia.org/wiki/Enter%C3%B3cito
http://www.cienciahoje.org.br/noticia/v/ler/id/770/n/rapidez_para_detectar_o_rotavirus/Post_page/8
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/archive/f/f3/20071130180759!Group_C_Rotavirus.jpg
http://www.grupocultivar.com.br/artigos/importancia-da-transferencia-da-imunidade-passiva-para-a-sobrevivencia-de-bezerros-neonatos
http://pt-br.infomedica.wikia.com/wiki/Fisiopatologia_da_Febre
file:///C:/Users/carlos%20augusto/Documents/Rotavrus%20aspectos%20clnicos%20e%20prevenção.pdf