MECANISMO DE AGRESSÃO DOS VÍRUS

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TUTORIA 6 - PREOCUPAÇÃO JUSTIFICADA 
Maria Karoline Duque 
★ Mecanismo de agressão dos vírus 
*Diferentemente da maioria das bactérias, dos fungos e dos parasitas, ​os vírus são parasitas intracelulares 
obrigatórios​, que ​dependem do maquinário bioquímico da célula do hospedeiro para a sua replicação​. 
*Os vírus mais simples consistem em um genoma de ​ácido desoxirribonucleico (DNA) ou ácido ribonucleico 
(RNA) empacotado em um ​envoltório protetor de proteína (capsídeo) e, ​em alguns vírus​, em uma ​membrana 
lipoproteica (envelope)​. 
*​Vírion​: partícula viral completa. 
*Os vírus ​replicam-se de maneira distinta daquela das células​; isto é, ​os vírus não sofrem fissão binária ou 
mitose​. Um vírus pode replicar-se e originar uma ​progênie de centenas de vírus pela montagem dos 
componentes individuais,​, enquanto uma célula divide-se e origina duas células-filhas. 
*Durante o ciclo de replicação, a célula infectada do hospedeiro é programada para produzir várias ​cópias de 
ácido nucleico viral e proteínas do envelope​. 
*A ​estrutura física e genética dos vírus foi otimizada por ​mutação e seleção para infectar os seres humanos e 
outros hospedeiros, burlando seu sistema imune. 
● Composição química 
 
➢ Ácidos nucleicos virais 
*O ácido nucleico viral (genoma) ​situa-se internamente e pode consistir em ​DNA de fita simples ou dupla, ou 
em RNA de fita simples ou dupla, lineares ou circulares​. 
*O ​DNA sempre corresponde a ​uma única molécula​, já o ​RNA pode apresentar-se como ​molécula única ou em 
vários fragmentos​. 
*​Praticamente todos os vírus contêm uma única cópia de seu genoma​, ou seja, são ​haploides​. A ​exceção 
corresponde à família dos ​retrovírus​, cujos membros apresentam ​duas cópias de seu genoma de RNA​, isto é, 
são ​diploides​. 
*São as características referentes aos ácidos nucleicos que permitem classificar os vírus em famílias. 
➢ Capsídeo 
*O ácido nucleico é circundado por um ​envoltório proteico denominado ​capsídeo​, composto por subunidades 
denominadas ​capsômeros​. 
*A estrutura composta pelo ácido nucleico e pelas proteínas do capsídeo é denominada ​nucleocapsídeo​. 
*O ​arranjo dos capsômeros​ confere à estrutura viral sua ​simetria geométrica​. 
*Os ​nucleocapsídeos​ virais exibem ​dois tipos de simetria​: 
- Icosaédrica​, na qual ​os capsômeros são arranjados em 20 triângulos que formam uma figura 
geométrica (um ​icosaedro​) de ​contorno aproximadamente esférico​. 
- Helicoidal​, na qual ​os capsômeros são arranjados em uma espiral oca de configuração semelhante 
a um ​bastão​. A hélice pode ser ​rígida ou flexível​. 
- Complexa​, apresenta ​dois tipos de peptídeos​. 
*​Todos os vírus humanos que apresentam nucleocapsídeo helicoidal são envoltos por uma membrana 
externa denominada ​envelope​, isto é, não há vírus helicoidais nus. ​Os vírus que apresentam nucleocapsídeo 
icosaédrico podem ser envelopados ou nus​. 
*A vantagem da construção da partícula viral a partir de ​subunidades proteicas idênticas é dupla: ​reduz a 
necessidade de informação genética e ​propicia a automontagem​, isto é, ​não são requeridas enzimas ou 
energia​. 
➢ Proteínas virais 
➔ Internas 
*​Enzimáticas​: estão presentes em ​quantidades mínimas​, mas são ​indispensáveis ao início do ciclo de 
replicação​. As principais são as ​polimerases que sintetizam o mRNA viral e a transcriptase reversa​. 
➔ Externas 
*As proteínas do ​capsídeo ​protegem o material genético contra inativação por ​nucleases e ​medeiam a ligação 
do vírus a receptores específicos na superfície da célula hospedeira​ (​especificidade​). 
*As proteínas virais externas são também importantes ​antígenos que induzem anticorpos neutralizantes e ativam 
células T citotóxicas a fim de matarem células infectadas por vírus​. Essas proteínas virais externas não somente 
induzem os anticorpos, mas também são alvo de anticorpos, ou seja, os anticorpos ligam-se a essas proteínas 
virais​ e impedem (“neutralizam”) a penetração e replicação do vírus na célula. 
*Alguns vírus contêm ​proteínas regulatórias no vírion​, em uma estrutura denominada ​tegumento​, localizada 
entre o nucleocapsídeo e o envelope. Essas proteínas regulatórias incluem ​fatores de transcrição e de 
tradução que controlam processos virais ou celulares​. 
➢ Envelopes 
*É uma ​membrana lipoproteica (fosfolipídica) composta por ​lipídeos derivados da membrana da célula 
hospedeira, e de proteínas vírus-específicas​. Além disso, há, frequentemente na superfície, ​glicoproteínas na 
forma de projeções semelhantes a espículas, que ​se ligam a receptores da célula hospedeira durante a 
entrada do vírus na célula​. Outra proteína, ​a proteína da matriz​, ​medeia a interação entre as proteínas do 
capsídeo e o envelope​. 
*Com exceção do herpes vírus, o envelope viral é ​adquirido à medida que o vírus deixa a célula​, em um 
processo denominado ​“brotamento”, durante o processo de maturação​. Assim, a composição do envelope é 
determinada pelo tipo e​specífico de membrana celular envolvida​. 
*Em geral, ​a presença de um envelope confere instabilidade ao vírus​. Os vírus envelopados são ​mais sensíveis 
ao calor, ao dessecamento, a detergentes, e a solventes lipídicos, como álcool e éter​, quando comparados 
aos vírus não envelopados (nucleocapsídeo), que são compostos apenas por ácido nucleico e proteínas do 
capsídeo. 
*Uma interessante ​correlação clínica a partir dessa observação é que, virtualmente, ​todos os vírus transmitidos 
pela via fecal-oral (aqueles que devem sobreviver no meio ambiente) não apresentam envelope, isto é, são vírus 
de nucleocapsídeo nu​. Contrariamente, ​os vírus envelopados são transmitidos com mais frequência por contato 
direto, como pelo sangue ou por transmissão sexual​. Outros vírus envelopados são transmitidos diretamente 
pela ​picada de insetos ou por mordeduras animais​. 
*Ou seja, ​vírus envelopados devem permanecer úmidos e são geralmente transmitidos em fluidos, 
perdigotos, sangue e tecidos. ​A maioria não pode sobreviver às condições severas do trato 
gastrointestinal​. 
*As ​proteínas de superfície dos vírus​, sejam ​proteínas do capsídeo ou glicoproteínas do envelope​, 
correspondem aos ​principais antígenos​ contra os quais o hospedeiro dirige sua resposta imune aos vírus. 
● Replicação 
*A célula age como uma fábrica, ​fornecendo os substratos, a energia e o maquinário necessários para a 
síntese de proteínas virais e para a replicação do genoma​. 
*Para que ocorra a replicação do vírus, é necessária a ​síntese de proteínas virais pelo mecanismo de 
síntese proteica da célula hospedeira​. Por conseguinte, o genoma do vírus deve ser capaz de produzir uma 
RNAm​. 
*Após a produção do ácido nucleico e das proteínas virais, os componentes se organizam para formar ​novos 
vírions infectantes, resultando em uma nova progênie viral​. 
*Apesar de as estratégias de multiplicação variarem entre grupos de vírus, o perfil dos ciclos de replicação são 
parecidos. 
➢ Fase precoce 
*Durante a fase precoce da infecção, o vírus deve ​reconhecer uma célula-alvo apropriada, fixar-se a ela, 
penetrar a membrana plasmática e ser captado por essa célula, liberar (desencapsidar) o seu genoma dentro do 
citoplasma e, se necessário, liberar o genoma para o núcleo​. 
➢ Fase tardia 
*A fase tardia ​começa com o início da replicaçãodo genoma e a síntese macromolecular viral e procede por 
meio da montagem e da liberação viral​. 
*​Período de eclipse​: a ​desencapsidação do genoma a partir do capsídeo ou envelope, durante a fase precoce, 
abole sua capacidade infecciosa e sua estrutura identificável​. O período de eclipse, semelhante ao eclipse 
solar, ​termina com o aparecimento de novos vírions após a montagem do vírus​. 
*​Período latente​: durante o qual ​um vírus infeccioso extracelular não é detectado​, inclui o período de eclipse 
e termina com a liberação de novos vírus. 
BACTERIÓFAGOS 
*Embora ​a maneira pela qual um vírus penetra e é liberado da célula hospedeira possa variar​, o mecanismo 
básico de multiplicação viral é similar para todos os vírus. 
➢ Ciclo lítico (bacteriófagos T-pares) 
➔ Adsorção 
*Os bacteriófagos T-pares possuem ​fibras na extremidade da cauda que servem como ​sítios de adsorção​. Os 
receptores complementares estão na parede da célula bacteriana. 
➔ Penetração 
*Após a adsorção, os bacteriófagos T-pares ​injetam seu DNA (ácido nucleico) dentro da bactéria​. ​Para isso, a 
cauda do bacteriófago libera uma enzima, a lisozima, que destrói uma porção da parede celular 
bacteriana​. Durante o processo de penetração, a bainha da cauda do fago se contrai, e o centro da cauda 
atravessa a parede da célula bacteriana. Quando o centro alcança a membrana plasmática, o DNA da cabeça 
do fago penetra na bactéria, passando através do lúmen da cauda e da membrana plasmática. ​O capsídeo 
permanece do lado de fora da célula bacteriana​. 
➔ Biossíntese viral 
*Assim que o DNA do bacteriófago ​alcança o citoplasma da célula hospedeira, ocorre a biossíntese do 
ácido nucleico e das proteínas virais​. ​A síntese proteica do hospedeiro é interrompida pela ​degradação do 
seu DNA induzida pelo vírus, pela ação de proteínas virais que interferem com a transcrição, ou pela 
inibição da tradução​. 
➔ Maturação 
*As cabeças e as caudas dos fagos são montadas separadamente a partir de subunidades de proteínas (a 
cabeça recebe o DNA viral e se liga à cauda). 
➔ Liberação 
*O estágio final da multiplicação viral é a liberação dos vírions da célula hospedeira. A ​lisozima​, codificada por 
um gene viral, é sintetizada dentro da célula. Essa enzima ​destrói a parede celular bacteriana, liberando os 
novos bacteriófagos produzidos​. Os fagos liberados infectam outras células suscetíveis vizinhas, e o ciclo de 
multiplicação viral é repetido dentro dessas células. 
 
➢ Ciclo lisogênico (bacteriófago lambda) 
*Em contraste aos bacteriófagos T-pares, ​alguns vírus não causam lise e morte celular quando se 
multiplicam na célula hospedeira​. Esses ​fagos lisogênicos (também denominados fagos temperados) ​podem 
induzir um ciclo lítico, entretanto são capazes de incorporar seu DNA ao DNA da célula hospedeira para iniciar 
um ciclo lisogênico​. Na lisogenia, ​o fago permanece latente (inativo)​. As células bacterianas hospedeiras são 
conhecidas como ​células lisogênicas​. 
*Um ​evento espontâneo raro ou mesmo a ação da luz UV ou de determinadas substâncias químicas pode levar 
à ​excisão do DNA do profago e ao início do ciclo lítico​. 
*A lisogenia apresenta ​três consequências importantes​. Em primeiro lugar, ​as células lisogênicas são imunes 
à reinfecção pelo mesmo fago​. A segunda consequência é que ​as células hospedeiras podem exibir novas 
propriedades, o que é conhecido como conversão​. A terceira consequência da lisogenia é que ela torna possível 
a ​transdução especializada (determinados genes bacterianos podem ser empacotados em um capsídeo de fago 
e transferidos para outra bactéria)​. 
 
ANIMAIS 
➢ Reconhecimento e fixação à célula alvo 
*Interação do vírion com um ​local receptor específico ​sobre a superfície da célula. 
*Os receptores para o vírus na célula podem ser ​proteínas ou carboidratos em glicoproteínas ou glicolipídeos​. 
*Os vírus que ​se ligam aos receptores expressos em tipos específicos de célula podem ser ​restritos a 
certas espécies (espectro de hospedeiros) (humanos, camundongos) ou tipos específicos de células​. 
*A ​suscetibilidade da célula-alvo​ define o ​tropismo tecidual (neurotrópico, linfotrópico)​. 
*​Os receptores virais encontrados na superfície celular são proteínas que exibem outras funções na vida celular​. 
Provavelmente a mais bem conhecida corresponda à ​proteína CD4, que atua como um dos receptores para 
o HIV, mas cuja função normal consiste na ligação de proteínas MHC de classe 2 envolvidas na ativação 
de células T auxiliares​. Alguns outros exemplos podem ilustrar esta questão: o vírus da raiva liga-se ao 
receptor de acetilcolina, o vírus Epstein-Barr liga-se a um receptor do complemento, o vírus da vacínia liga-se ao 
receptor do fator de crescimento epidérmico, e o rinovírus liga-se à integrina ICAM-1. 
➢ Penetração 
*O mecanismo de internalização ​depende da estrutura do vírion e do tipo de célula​. 
*A maioria dos ​vírus não envelopados entra na célula por ​endocitose mediada por receptor ou por meio de 
viropexia​. 
- Endocitose 
*A endocitose é um processo normal usado pela célula para a ​captação de moléculas ligadas a receptor​, tais 
como hormônios, lipoproteínas de baixa densidade e transferrina. 
- Viropexia 
*As ​estruturas hidrofóbicas das proteínas do capsídeo podem ficar expostas após a ligação do vírus às 
células e essas estruturas ​auxiliam o vírus ou o genoma viral a deslizar através da membrana (penetração 
direta)​. 
*Os ​vírus envelopados fundem suas membranas com as membranas celulares para liberar o nucleocapsídeo ou 
o genoma ​diretamente dentro do citoplasma​. O ​pH ideal para a fusão determina se a penetração ocorre na 
superfície celular em pH neutro ou se o vírus deve ser internalizado por endocitose e a fusão ocorrer em um 
endossomo em pH ácido​. 
➢ Desencapsidação/desnudamento 
*Uma vez internalizado, ​o nucleocapsídeo deve ser transferido para o sítio de replicação dentro da célula e o 
capsídeo ou o envelope, removido​. 
*O genoma dos ​vírus DNA deve ser transferido para o ​núcleo​, enquanto a maioria dos ​vírus RNA ​permanece 
no citoplasma​. 
*O processo de desencapsidação pode ser iniciado por uma ​fixação ao receptor ou promovido por ambiente 
ácido ou por proteases encontradas em um endossomo ou lisossomo. 
*Os​ vírus envelopados​ são ​desencapsidados na fusão com as membranas das células​. 
*Nesse estágio, ocorre ​perda da infecciosidade do vírus original (período eclipse)​. Os vírus são os únicos 
agentes infecciosos em que a dissolução do agente infectante constitui uma etapa obrigatória na via de 
replicação​. 
➢ Biossíntese viral 
*​Ácido nucleico infeccioso​: corresponde a um ​DNA ou RNA viral purificado (desprovido de qualquer 
proteína)​, capaz de ​realizar o ciclo completo de crescimento viral e resultar na produção de partículas virais 
completas. Tal definição é importante para o entendimento de que ​todos os vírus são infecciosos, contudo nem 
todos os DNAs ou RNAs (genomas) virais purificados o são​. 
*Uma vez dentro da célula, ​o genoma deve dirigir a síntese de RNAm viral e de proteínas e gerar cópias 
idênticas de si próprio​. 
*A primeira etapa da expressão gênica viral consiste na ​síntese de mRNA​. ​A partir desse ponto, os vírusseguem vias diferentes​, ​dependendo da natureza de seu ácido nucleico e da região celular onde estão se 
replicando​. 
*Durante a replicação viral, todas as macromoléculas são produzidas em uma ​sequência altamente 
organizada, com controle quantitativo e temporal (se vírus de DNA)​. 
➔ Transcrição 
*Síntese de RNAm. 
*Uma vez sintetizado, ​o mRNA viral de vírus de DNA ou de RNA é traduzido pelos ribossomos da célula 
hospedeira em proteínas virais​, das quais algumas correspondem a ​proteínas precoces, isto é, enzimas 
necessárias à replicação do genoma viral​, enquanto outras são ​proteínas tardias, ou seja, proteínas estruturais 
da progênie viral​. A referência temporal de tradução das proteínas baseia-se na replicação do genoma. 
➔ Tradução 
*As ​enzimas virais são ​quase que exclusivamente envolvidas na replicação e no processamento do ácido 
nucleico viral​. As enzimas necessárias para a síntese de proteínas, os ribossomos, o tRNA e a produção 
de energia são fornecidos pela célula hospedeira e são usados na síntese de proteínas virais, incluindo 
enzimas virais​. Embora os menores vírions não envelopados não contenham nenhuma enzima, ​os vírions 
maiores podem possuir uma ou mais enzimas que auxiliam no processo de penetração do vírus na 
célula hospedeira ou na replicação do ácido nucleico viral​. 
*Proteínas ​precoces​: a mais importante das proteínas precoces é a ​polimerase que sintetizará várias cópias 
do material genético viral​ que consiste na progênie de partículas virais. 
*Proteínas ​tardias​: alguns mRNAs virais são traduzidos em ​polipeptídeos precursores que devem ser clivados 
por proteases a fim de originar as proteínas estruturais funcionais, enquanto outros mRNAs virais são ​traduzidos 
diretamente em proteínas estruturais​. 
➔ Replicação do genoma 
*A replicação do genoma viral é governada pelo princípio da ​complementaridade​, que requer a síntese de uma 
fita com uma sequência de bases complementares; esta fita atua então como molde para a síntese do real 
genoma viral. 
➢ Montagem 
*O vírion é construído a partir de partes pequenas e facilmente fabricadas, que incluem o genoma em um pacote 
funcional. ​Cada parte do virion possui estruturas de reconhecimento que permitem ao vírus formar as interações 
apropriadas ​proteína-proteína, proteína-ácido nucleico e (nos vírus envelopados) proteína-membrana​, 
necessárias para a montagem na estrutura final. 
*O processo de montagem ​começa quando as peças necessárias são sintetizadas e a concentração de 
proteínas estruturais na célula é suficiente para dirigir o processo termodinamicamente​. 
*O ​sítio e o mecanismo de montagem do vírion na célula ​dependem de onde ocorre a replicação do genoma, 
e se a estrutura final é um capsídeo descoberto ou um vírus envelopado​. 
*A montagem dos ​vírus de DNA, exceto os poxvírus, acontece no núcleo e requer transporte das proteínas do 
vírion para dentro do núcleo​. 
*A montagem dos vírus de ​RNA e dos poxvírus ocorre no citoplasma​. 
*Nos ​vírus envelopados, as glicoproteínas virais recém-sintetizadas e processadas são transferidas para 
membrana celular pelo transporte vesicular​. A aquisição de um envelope ocorre após a associação do 
nucleocapsídeo com regiões contendo glicoproteínas virais das membranas celulares do hospedeiro, em um 
processo chamado ​brotamento​. 
➢ Liberação 
*Os vírus podem ser liberados das células ​após a lise celular, por exocitose ou pelo brotamento da membrana 
plasmática​. 
*Os vírus de ​capsídeo descoberto​ são geralmente liberados depois da ​lise celular​. 
*A liberação de ​muitos vírus envelopados acontece após o brotamento da membrana plasmática, sem matar a 
célula​. A sobrevivência da célula permite a liberação contínua de vírus a partir dessa fábrica. 
● Patogênese viral 
*Muitos vírus codificam atividades (​fatores de virulência​) que promovem ​maior eficiência da replicação viral, 
transmissão, acesso e ligação do vírus ao tecido-alvo ou escape das defesas do hospedeiro e da 
resolução pelo sistema imune​. Essas atividades podem não ser essenciais para o crescimento viral em cultura 
de células, mas são necessárias à patogenicidade ou à sobrevivência do vírus no hospedeiro.