Biologia do Vírus e Hepatite Viral - SEMINÁRIO DE IMUNOLOGIA (Lucas, Luis Eduardo, Leonardo e Maciel)

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SEMINÁRIO DE IMUNOLOGIA
BIOLOGIA DO VÍRUS
VÍRUS
O que é vírus?
Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios que utilizam a maquinaria da célula do hospedeiro para a sua replicação. Eles contêm um cerne de ácido nucléico circundado por um capsídio proteico. O ácido nucleico de um vírus consiste em DNA ou RNA, e jamais em ambos.
Estrutura Viral.
Uma partícula viral, denominada virion, contém um cerne de DNA ou de RNA. O ácido nucléico viral é circundado por um capsídio, isto é, um envoltório proteico simples ou duplo. Em seu conjunto, o ácido nucleico e o capsídio são denominados nucleocapsídio. 
Os capsídios são compostos por subunidades repetitivas menores (os capsômeros) dispostas em padrões simétricos. Os capsômeros exibem dois padrões fundamentais de simetria do capsídio: icosaédrico e helicoidal. Os retrovírus como o HIV, o vírus responsável pela AIDS, possuem simetria mista: icosaédrica no capsídio e helicoidal no cerne do ácido nucleico.
Muitos vírus possuem um envoltório que circunda o núcleo-capsídio, esses vírus são denominados vírus com envoltório ou envelopados. Os vírus sem envoltório são denominados vírus sem envoltório ou não-envelopados.
Classificação dos Vírus.
Os vírus são classificados utilizando uma combinação de fatores genéticos, fisicoquímicos e biológicos. Esses fatores incluem:
 - Tipos e a estrutura do ácido nucleico viral (RNA ou DNA de fita simples ou dupla).
 - Natureza da ultraestrutura do virion (incluindo tamanho, tipo de simetria do capsídio e a presença ou ausência de envoltório).
 - Estratégia para a replicação do genoma.
Replicação Viral.
As etapas no processo de replicação do vírus incluem:
 - Infecção de uma célula suscetível.
 - Reprodução do ácido nucleico e das proteínas.
 - Montagem e liberação da progênie infecciosa (novos vírus sintetizados para infectar outras células).
 
FIXAÇÃO E PENETRAÇÃO: A primeira etapa na fixação dos vírus às células hospedeiras consiste na adsorção, uma etapa incialmente reversível resultante de colisões aleatórias entre vírus e células-alvo. 
A próxima etapa envolve a ligação específica de proteínas virais a receptores existentes sobre a superfície da célula hospedeira.
Uma vez ocorridas estas etapas, o virion em sua totalidade ou uma subestrutura contendo o genoma viral e polimerases do virion devem ser transportados para o interior da célula hospedeira através da membrana plasmática da célula do hospedeiro.
A próxima etapa no processo de replicação viral é o desnudamento, o processo de remoção ou desagregação de parte ou de todo o capsídio viral, de modo que o genoma viral se torne acessvel aos processos de transcrição e de tradução da célula hospedeira.
Então o vírus começa a manipular a maquinaria celular da célula hospedeira. Após o término da replicação do genoma viral e da síntese de proteínas virais, os virions intactos são montados e liberados das células hospedeiras para infectar novas células.
Prions
Os príons são agentes transmissíveis que parecem desafiar o dogma central da biologia. Acredita-se de modo geral que consistem mais em “proteínas infecciosas” do que em vírus ou microrganismos contendo ácido nucleico. Se assim for, como podem transmitir a sua informação genética? Essa questão é de grande importância tanto biológica quanto clínica, visto que os príons provocam diversas doenças neurológicas fatais, como:
 - Creutzfeld-Jakob (DCJ): tem sido associada a enxerto de tecidos humanos (p. e. Transplante de córnea, enxertos de dura-máter) e ao tratamento com extratos de hipófise humana.
 - Kuru: Doença transmitida e perpetuada pelo canibalismo ritualista de cérebro humanos entre certos nativos da Nova Guiné.
Em todas as doenças causadas por príons, o acúmulo de proteínas PrP não degradáveis no cérebro e na medula espinhal acaba resultando em degeneração neurológica (encefalopatias espongiformes transmissíveis).
INFECÇÃO VIRAL
PATOBIOLOGIA DO VÍRUS
Após contato com a célula hospedeira o vírus deve ter a capacidade de penetrar nela, passar por um período de replicação e em seguida disseminar-se até chegar a um tecido-alvo final.
TIPOS DE INFECÇÃO VIRAL
A infecção de uma célula hospedeira por um vírus segue três caminhos possíveis: Infecção lítica, infecção latente ou infecção crônica (ou persistente).
Infecção Lítica: o vírus sofre múltiplos ciclos de replicação, e essa replicação resulta em morte da célula hospedeira, ou seja, a célula é usada como uma ‘fábrica’ para a produção viral.
Infecção Latente: não resulta na produção imediata de progênie viral, durante o crescimento da célula o genoma do vírus sofre replicação juntamente com os cromossomas da célula hospedeira, podendo resultar na transformação da célula em um estado canceroso.
Infecção Crônica (ou Persistente): Após ter passado por um período agudo da doença, esse tipo de infecção caracteriza-se pela liberação lenta de partículas virais sem a morte da célula hospedeira e sem qualquer outro dano evidente.
VIAS DE CONTATO/PENETRAÇÃO DO VÍRUS
A transmissão dos vírus pode ser efetuada por contato direto ou através do meio ambiente.
Via Respiratória: Em geral, a formação de aerossóis respiratórios ocorre através da tosse ou espirro. As partículas pequenas permanecem no ar por mais tempo e podem escapar à ação de filtração do nariz que retém as partículas com mais de 6 micrômetros de diâmetro.
Via Gastrintestinal: ocorre quando os vírus eliminados nas fezes contaminam a água ou alimentos, que são então ingeridos por um indivíduo suscetível. A transmissão gastrintestinal limita-se aos vírus capazes de suportar o ambiente interno do trato gastrintestinal.
Via transcutânea: alguns vírus vencem a barreira cutânea através de sua inoculação direta por picadas de insetos ou mordidas de animais, ou através de dispositivos ou meios mecânicos, como agulhas.
Via Sexual: A transmissão sexual ocorre através do contato direto do vírus com o hospedeiro, através da mucosa gênito-urinária ou retal. Com frequência estes vírus disseminam-se para outros órgãos do corpo.
DISSEMINAÇÃO VIRAL
Para alguns vírus, os processos de penetração, replicação e tropismo tecidual ocorrem no mesmo local anatômico. Porém outros vírus penetram em determinado e, para provocar doenças, disseminam-se até uma área distante através das seguintes maneiras:
Disseminação Neural: São vírus que utilizam-se dos nervos para migrarem aos seus respectivos alvos. Alguns exemplos de vírus que utilizam este meio: Vírus da raiva, vírus do herpes simples, vírus da varicela, entre outros.
Disseminação Hematogênica: As partículas virais são veiculadas pelo sangue, migrando livremente ou em associação a elementos celulares (como eritrócitos, linfócitos ou monócitos). Em alguns casos, o vírus migra, através do sistema linfático, de seu local de multiplicação inicial para linfonodos regionais antes de penetrar na corrente sanguínea.
FATORES DO HOSPEDEIRO NA DEFESA E NO DANO AO ORGANISMO
Inúmeros mecanismos de defesa, constitutivos e induzidos do hospedeiro estão envolvidos no combate às infecções virais:
- Idade: por exemplo, recém-nascidos mostram-se mais suscetíveis a infecções disseminadas e graves pelo vírus do herpes simples.
- Constituição Genética: Nos camundongos genes específicos ajudam a determinar a suscetibilidade a certas infecções virais.
- Estado nutricional: O estado nutricional inadequado do hospedeiro pode aumentar a suscetibilidade a infecções, como sarampo.
- Estresse: Pode desencadear Herpes Labial.
- Exercício físico rigoroso: Pode exercer efeito adverso sobre a evolução da poliomielite.
RESPOSTA HUMORAL:
É a defesa extracelular. Os anticorpos geralmente não desempenham um papel primário na interrupção das infecções virais agudas, porém são muito importantes na prevenção de reinfecção.
Os anticorpos que protegem o hospedeiro ao destruir a infectividade do vírus são denominados anticorpos neutralizantes. Em geral, esses anticorpos são dirigidos contra epítopospresentes nas proteínas virais localizadas sobre a superfície da partícula viral. 
Os anticorpos neutralizantes reduzem a infectividade viral possivelmente ao inibir várias etapas do ciclo de replicação, como fixação, penetração ou desnudamento do vírus.
SISTEMA COMPLEMENTO
Na ausência de resposta humoral, os vírus podem desencadear a ativação de ambas as vias do complemento, tanto clássica quanto alternativa. Os componentes ativos do complemento (por exemplo, C3b) podem atuar como opsoninas, intensificando a fagócitos dos vírus. 
Esse sistema provavelmente não desempenha um papel tão importante na defesa contra infecções virais quanto aquele desempenhado contra as infecções bacterianas.
IMUNIDADE CELULAR
A imunidade celular constitui habilmente o mais importante mecanismo de defesa induzido contra infecções virais. Os pacientes com deficiência da imunidade celular, mas com capacidade normal de produção de anticorpos frequentemente se recuperam de modo precários das infecções. Por outro lado, os pacientes que carecem de anticorpos, mas que possuem uma resposta normal da imunidade celular não costumam sofrer anormalmente em decorrência de doenças virais.
Devido ao hábitat intracelular dos vírus, as células infectadas tornam-se suscetíveis à ação dos linfócitos que reconhecem a presença de antígenos virais sobre a superfície das células infectadas. 
A citotoxidade exercida pelas células destruidoras naturais (Natural Killer, NK) proporciona uma das defesas mais precoces do hospedeiro contra a infecção viral e precede o aparecimento de anticorpos, linfócitos T citotóxicos e da hipersensibilidade de tipo tardia. As células natural killer são grandes linfócitos granulares que se fixam a células infectadas e, a seguir, secretam moléculas citotóxicas contidas em vesículas granulares azurofílicas. Essas células não representam um mecanismo de defesa específico induzido por vírus, embora sejam ativadas inespecificamente por interferons induzidos pelos vírus.
Os anticorpos participam na lise das células infectadas através da citotoxicidade mediada por células anticorpo-dependente (ADCC), estes anticorpos ligam-se a células infectadas e interagem com receptores da porção Fc da IgG sobre a superfície das células NK, esta ligação ativa as células NK, resultando na morte da célula infectada. Os macrófagos, os linfócitos e os neutrófilos, que também possuem receptores Fc, também participam na ADCC.
Os Linfócitos T Citotóxicos (CTL) constituem um mecanismo de defesa específico induzido pelo vírus. A lise das células infectadas mediada pelos CTL limita-se a antígenos de histocompatibilidade da classe I (MHC classe I). Em comparação com os anticorpos neutralizantes, que geralmente reconhecem epítopos sobre proteínas de superfície virais intactas, os CTL reconhecem fragmentos proteicos derivados de proteínas virais tanto de superfície quanto internas.
IMUNOPATOLOGIA INDUZIDA PELO VÍRUS
O Dano imunológico resulta na lise celular provocada por um ou mais mecanismos anteriormente descritos. 
A imunopatologia induzida por vírus também pode resultar na produção de anticorpos. Os vírus podem se combinar com anticorpos vírus-específicos, formando imunocomplexos circulantes que provocam uma variedade de danos.
A estimulação dos linfócitos B pelos vírus pode induzir à formação de anticorpos de reação cruzada contra estruturas normais do hospedeiro que contêm regiões antigênicas semelhantes às do vírus (mimetismo molecular), gerando doenças auto-imune.
INTERFERONS
Os interferons inibem a replicação viral indiretamente ao induzir a síntese de proteínas celulares que minimizam a replicação do vírus. O interferons y (gama) ou imune é habilmente induzido pela ativação de células T por antígenos específicos. 
A ligação do interferons a um receptor desencadeia uma complexa série de eventos: ativam uma endonuclease celular (RNase L) que degrada o mRNA viral. Os interferons também aumentam a atividade das células NK, dos CTL e das células envolvidas em relações de ADCC.
DIAGNÓSTICO DE DOENÇAS VIRAIS
O diagnóstico definitivo requer o isolamento do vírus em animais ou em cultura de tecidos. A identificação do vírus, a detecção de antígenos vírus-específicos ou de proteínas virais pode ser realizada a partir de amostra biológicas dos pacientes. 
A coloração imunocitoquímica das culturas de células, para a detecção de antígenos virais utilizando: fluoresceína ou anticorpos antivirais conjugados com enzima servem como auxilio na detecção e identificação de muitos vírus.
Em geral, uma elevação de quatro vezes ou mais nos títulos de anticorpos contra um agente viral específico em amostra do soro da fase aguda é considerada diagnóstico de infecção aguda.
HEPATITE VIRAL
Muitos vírus podem infectar o fígado provocando doenças, por exemplo: o vírus da febre amarela, o vírus do herpes simples, o citomegalovírus, entre outros. Porém todos estes vírus causam doenças em outros órgãos ou tecidos além do fígado. Aqui trataremos apenas dos vírus que tem tropismo específico para o fígado, e a replicação restrita aos hepatócitos, o tipo de célula predominante nesse órgão.
A Hepatite Aguda é causada pelos vírus da Hepatite A e Hepatite E.
A Hepatite Crônica é causada pelos vírus da Hepatite B, Hepatite C, Hepatite Delta e Hepatite G.
FÍGADO
CARACTERÍSTICAS
O fígado representa um sítio potencialmente fértil para a replicação viral, devido a sua capacidade regeneração extraordinária, e é possível remover mais de dois terços do fígado sem maiores consequências a curto ou a longo prazo, Mas devido a essa característica, profundas consequências sobre o curso da infecção viral e doença surgem, como por exemplo: a doença causada pelo vírus da hepatite não é clinicamente percebida antes que quase todo o fígado seja infectado. 
IMPORTÂNCIA PARA O SISTEMA IMUNOLÓGICO
O fígado está equipado com defesas potentes para repelir intrusos indesejados. Está extensamente conectado à circulação e à rede linfática que fornece acesso excelente ao sistema imune.
Os macrófagos específicos do fígado (células de Kupffer), induzem respostas inflamatórias que também auxiliam na eliminação do vírus no fígado.
ESTRATÉGIAS DE INFECÇÃO
Devido às potentes defesas imunes do fígado, os vírus da hepatite desenvolveram duas estratégias diferentes para infectar o fígado:
BATA E CORRA
Os vírus da hepatite A (HAV) e da hepatite E (HEV), empregam uma estratégia de “bata-e-corra”. Estes vírus não tentam combater o sistema imune, ao contrário, eles iniciam uma rápida infecção aguda antes de seres combatidos pelos componentes do sistema imune, produzindo grandes quantidades virions infecciosos que podem ser transmitidos para outros indivíduos. Estes vírus caminham para o intestino e são excretados nas fezes, assim a principal via de contaminação é a via oral/fecal.
ESCONDER E INFILTRAR
Os vírus da hepatite B (HBV), da hepatite C (HCV), da hepatite delta (HDV), e da hepatite G (HGV), ao contrário, utilizam uma tática de guerrilha de “esconder e infiltrar” na tentativa de combater a resposta imune. Cada um desses vírus é transmitido por transfusão sanguínea ou líquidos sexuais e da doença que eles causam é denominada hepatite sérica. 
Estes vírus iniciam primeiramente uma infecção aguda que não danifica diretamente os hepatócitos infectados, e o resultado é uma resposta imune eficaz contra tais vírus. Porém estes vírus escapam de maneira eficiente de determinados componentes do sistema imunológico e nunca são totalmente eliminados do organismo do hospedeiro. Logo as doenças causadas por estes vírus são decorrentes da tentativa inútil do hospedeiro de eliminar a infecção viral, pois quando o sistema imune mata os hepatócitos infectados, enzimas são liberadas no plasma. E se a morte dos hepatócitos for extensiva e a função hepática prejudicada, a bilirrubina, acumula-se no sangue, fazendo com que a pele e os olhos do paciente tornem-se amarelos (icterícia). Depois de uma ou mais décadas de cicatrização contínuaem todo o fígado, a função deste órgão pode ser permanentemente danificada, em um processo conhecido como cirrose.
TIPOS DE VÍRUS DA HEPATITE:
VÍRUS DA HEPATITE A
É o responsável pela maioria dos casos de hepatite infecciosa, é disseminado basicamente através da ingestão de água ou alimentos contaminados por fezes. Em regiões altamente endêmicas, onde as condições sanitárias são normalmente precárias, quase todas as crianças são infectadas nos primeiros anos de vida. Uma vacina de HAV inativado demonstrou-se segura e eficaz, porém são necessários reforços para uma proteção de longo prazo.
VÍRUS DA HEPATITE B
Será discutido a seguir.
VÍRUS DA HEPATITE C
O HCV, como o HBV, dissemina-se através da troca de líquidos corpóreos, logo também é transmitido pelas vias, sexual, parenteral e vertical. A incidência de cirrose hepática e de carcinoma hepatocelular é muito elevada após uma década ou mais de infecção crônica pelo HCV. Atualmente não há uma vacina disponível para a infecção pelo HCV, pois esse vírus possui uma variabilidade genética muito grande. O interferons-alfa tem sido utilizado com algum sucesso, mas é eficaz em não mais de 25% dos pacientes.
VÍRUS DA HEPATITE DELTA
O HDV não é um vírus verdadeiro, mas um agente subviral que necessita da presença do HBV para se replicar, ou seja, é uma co-infecção (ocorre simultaneamente com a hepatite B).
Está associado às consequências tanto da infecção aguda como infecção crônica. Até hoje não existe tratamento eficaz para pacientes com hepatite deste tipo.
VÍRUS DA HEPATITE E
O HEV é também uma causa de hepatite veiculada pela água ou pelos alimentos, semelhante ao HAV, e diferencia-se do HAV somente por testes sorológicos. Seus sintomas novamente são muito semelhantes ao HAV. Esse vírus é perigoso especialmente para gestantes, podendo levar a morte.
VÍRUS DA HEPATITE G
Esse vírus provoca infecções tanto agudas como crônicas e pode ser transmitido por transfusão. Pouco se sabe sobre estes vírus.
HEPATITE B
CARACTERÍSTICAS DO VÍRUS
O vírus da hepatite B (HBV) pertença à família dos hepadnavírus, e apresenta um forte tropismo para células hepáticas (hepatócitos) humanas e de chimpanzés, este vírus não cresce em cultura de células. O HBV é um adenovírus (vírus formados por DNA), e os virions infecciosos do HBV são circundados por um invólucro (capsídeo) que é um icosaedro constituído por proteínas do cerne que circundam o DNA viral e a transcritase reversa deste vírus. O antígeno deste vírus adota uma conformação única que expõe diferentes epítopos, o que o torna útil como marcador para o diagnóstico da infecção por HBV.
REPLICAÇÃO
O ciclo de replicação do HBV envolve várias etapas:
- Após o vírus ser introduzido na circulação sanguínea, o HBV migra até o fígado e adere à superfície dos hepatócitos.
- Após a absorção e perda do revestimento, o genoma viral é transportado até o núcleo, onde o DNA viral é convertido em cccDNA.
- O cccDNA atua como molde para a transcrição do RNA viral, que é sintetizado pela RNA polimerase do hospedeiro.
- O RNA viral é utilizado como molde para a transcrição reversa, resultando na formação do DNA viral.
- Então as partículas virais são montadas e os virions são liberadas das células infectadas.
MODO DE INFECÇÃO
Estima-se que cerca de um terço da população mundial esteja infectado pelo HBV, e que mais de um quarto de bilhão de indivíduos esteja cronicamente infectado, isso representa um imenso reservatório para o vírus.
A transmissão do HBV pode ocorrer das seguintes maneiras:
Via sexual: Ocorre através da troca de líquidos corpóreos como o sêmen e secreções vaginais.
Via transfusão: Ocorre através da troca de sangue. Antes da triagem eficaz do HBV, a transmissão por transfusão era uma das vias mais frequentes nos casos de hepatite em doadores para bancos de sangue.
Via vertical: O HBV é verticalmente transmitido de mãe para filho, provavelmente em consequência da exposição do recém-nascido ao sangue materno durante o nascimento.
CONSEQUÊNCIAS DA AÇÃO DO VÍRUS
Em casos agudos, alguns pacientes podem desenvolver uma hepatite aguda, caracterizada por insuficiência hepática aguda ou hepatite fulminante, que termina frequentemente em morte.
Em casos crônicos, o paciente tem probabilidade de sofrer episódios esporádicos de hepatite ativa associada à morte de células do fígado. Após muitos anos de infecção persistente associada a cicatrizações do fígado, alguns pacientes progridem para a cirrose. Além disso, depois de duas ou três décadas de infecção crônica, o risco de desenvolvimento de carcinoma hepato-celular aumente em 200 vezes.
Como a cada divisão celular introduz-se a chance de mutações que podem levar ao câncer, talvez o aumento da taxa de substituição das células hepáticas contribua para a tumorigênese induzida por HBV.
DIAGNÓSTICO
O diagnóstico pode ser feito pela determinação da presença de produtos virais (que são os HBsAg) e de anticorpos específicos no sangue do paciente (IgG anti-HBs).
A persistência do HBsAg no sangue por 6 meses ou mais confirma o diagnóstico de infecção crônica.
PREVENÇÃO
Está disponível uma vacina eficaz contra o HBV, que consiste em partículas de HBsAg em leveduras que abrigam o DNA recombinante. A vacina do HBV foi a primeira vacina recombinante aprovada para utilização em seres humanos. Embora os programas de vacinação tenham reduzido a taxa de transmissão de HBV, ainda estamos longe de erradicar essa doença. A vacina requer múltiplos reforços e sua produção é cara, motivo pelo qual a vacinação extensiva em muitos países em desenvolvimento não pode ser atingida.
TRATAMENTO
Infelizmente, as opções de tratamento para os portadores crônicos de HBV são limitadas. Após a administração de interferons-alfa, uma citocina natural, muitos paciente crônico respondem de maneira favorável, e a quantidade de vírus no sangue diminui. Entretanto, para cerca de 70% dos pacientes, o benefício é transitório, e a quantidade de vírus apresenta um rebote após o término do tratamento.