Estrutura e Características dos Vírus

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VÍRUS:
No exterior das células, os vírus se apresentam como partículas constituídas de um
agregado de macromoléculas e recebem a denominação de vírions.
Parasitos intracelulares obrigatórios: Um vírus não é capaz de se multiplicar exceto
quando parasita uma célula de cujas enzimas se utiliza para a síntese das
macromoléculas que irão formar novos vírus.
Eles não contam com todas as enzimas nem as estruturas necessá-rias para a
fabricação de outros vírus.
Tamanho: de 20 a
300 nm de diâmetro.
Formas: são frequentemente referidas em termos coloquiais, por exemplo, esferas,
bastonetes, projéteis ou tijolos; todavia, na realidade, os vírus exibem estruturas
complexas e de simetria geométrica precisa. A forma das partículas virais é determinada
pelo arranjo das subunidades repetitivas que formam o revestimento proteico ao redor do
ácido nucleico (capsídeo) formando o vírus.
Estrutura: Cada vírus é formado basicamente por duas partes:
• Uma porção central: que leva a informação genética, isto é, um genoma (ácido
nucleico viral) constituído, conforme o vírus, de um filamento simples ou duplo de ácido
ribonucleico (RNA) ou desoxirribonucleico (DNA), no qual estão contidas, em código,
todas as informações necessárias para a produção de outros vírus iguais. 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: (1) icosaédrica (arranjados em 20
triângulos que formam um icosaedro, de contorno aproximadamente esférico) e (2)
helicoidal (os capsômeros são arranjados em uma espiral oca de configuração
semelhante a um bastão). A hélice pode ser rígida ou flexível.
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.
Vírus envelopados: Como mencionado anteriormente, o capsídeo de alguns vírus é
coberto por um envelope. Os vírus envelopados são relativamente esféricos.
Vírus complexos: Alguns vírus, particularmente os vírus bacterianos, têm estruturas
complicadas e são chamados de vírus complexos. Um bacteriófago é um exemplo de um
vírus complexo. Alguns bacteriófagos possuem capsídeos com estruturas adicionais
aderidas.
• Uma porção periférica: constituída de proteínas, que pro-tege o genoma, possibilita ao
vírus identificar as células que ele pode parasitar e, em determinados vírus, facilita a
pene-tração nas células.
Além das proteínas capsidiais e internas, há dois outros tipos de proteínas associadas ao
envelope. O envelope consiste em uma membrana lipoproteica 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. O
envelope viral é adquirido à medida que o vírus deixa a célula, em um processo
denominado “brotamento”. O envelope da maioria dos vírus é derivado da
membrana externa da célula (com exceção dos herpesvírus, que derivam seu
envelope da membrana nuclear da célula).
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. Contrariamente, os
vírus envelopados são transmitidos com mais frequência por contato direto, como pelo
sangue ou por transmissão sexual. Exemplos destes incluem o vírus da imunodeficiência
humana, o vírus do herpes simples do tipo 2 e os vírus da hepatite B e C. Outros vírus
envelopados são transmitidos diretamente pela picada de insetos, por exemplo, vírus da
febre amarela ou por mordeduras animais, por exemplo, vírus da raiva.
Transmissão: As infecções virais geralmente são adquiridas via mucosas (influenza,
parainfluenza, sarampo, rubéola) ou por vetores (picada do inseto: dengue, febre
amarela). Outros tipos podem ser transmitidos via secreções e líquidos corpóreos (HIV -
vírus da imunodeficiência humana e as hepatites B e C).
Os vírus se ligam a receptores celulares específicos para invadirem as células.
Ex: No HIV, as moléculas CD4 CCR5.
Ao se replicar, estes microrganismos podem permanecer por longos períodos no interior
das células (HIV em macrófagos) ou por inserção do seu ácido nucleico no genoma do
hospedeiro e permanecer em estado de latência (vírus da herpes).
O espectro de hospedeiros de um vírus consiste na variedade de células hospedeiras
que o vírus pode infectar. Existem vírus que infectam invertebrados, vertebrados, plantas,
protistas, fungos e bactérias. No entanto, a maioria é capaz de infectar tipos específicos
de células de uma única espécie de hospedeiro.
O espectro de hospedeiros de um vírus é determinado pela exigência viral quanto à sua
ligação específica à célula hospedeira e pela disponibilidade de fatores celulares do
hospedeiro em potencial necessários para a multiplicação viral. Para que ocorra a infecção
da célula hospedeira, a superfície externa do vírus deve interagir quimicamente com
receptores específicos presentes na superfície celular. Os dois componentes
complementares são unidos por ligações fracas, como ligações de hidrogênio. A
combinação de muitos sítios de ligação e receptores resulta em uma forte associação entre
a célula hospedeira e o vírus.
Quando os vírus infectam um organismo eles tendem a atacar determinados tecidos ou
órgãos de acordo com a capacidade do vírus e as características do local atacado.
Então dizemos, por exemplo, que o vírus da AIDS “tem tropismo positivo” por células
do sistema imunológico, porque ele só ataca estas células.
Reprodução:
(Retrovírus: vírus de RNA que utilizam DNA)
1°: Adesão, penetração e desencapsidação:
• As proteínas da superfície do vírion ligam-se a proteínas receptoras específicas da
superfície celular por meio de ligações fracas não covalentes.
A especificidade da ligação determina a gama de hospedeiros do vírus. Alguns vírus
apresentam uma pequena variedade de hospedeiros, enquanto outros exibem uma gama
bastante ampla. Por exemplo, o poliovírus é capaz de penetrar apenas em células
humanas e em células de outros primatas, enquanto o vírus da raiva pode penetrar em
todas as células de mamíferos.
A especificidade dos vírus em relação aos órgãos é também governada pela interação com
o receptor. Os receptores celulares já identificados correspondem a proteínas de superfície
que atuam em várias outras funções. Por exemplo, o vírus do herpes simples tipo 1 liga-se
ao receptor do fator de crescimento de fibroblastos, o vírus da raiva liga-se ao receptor de
acetilcolina, e o vírus da imunodeficiência humana (HIV) liga-se à proteína CD4 de
linfócitos T auxiliares.
• A partícula viral penetra por meio de seu engolfamento em uma vesícula pinocitótica, •
em cujo interior inicia-se o processo de desencapsidação. O pH baixo no interior da
vesícula favorece a desencapsidação. A ruptura da vesícula, ou a fusão do envoltório
viral externo com a membrana da vesícula, deposita o cerne interno do vírus no
citoplasma. Os receptores virais encontrados na superfície celular são proteínas que
exibem outras funções na vida celular.
Quando o RNA/DNA sofre o desnudamento, ele é reconhecido pela célula como um
PAMP (Padrões moleculares associados a patógenos).
Provavelmente a mais bem conhecida corresponda à proteína CD4, que atua como um
dos receptores para o HIV, mas cuja função normalconsiste na ligação de proteínas
MHC de classe 2 envolvidas na ativação de células T auxiliares.
Neste momento, a bainha da cauda contrai-se, conduzindo a extremidade do cerne através
da parede celular. O DNA viral então penetra na célula pelo cerne da cauda, enquanto as
proteínas do capsídeo permanecem externamente.
2° Expressão gênica e replicação do genoma:
• A primeira etapa da expressão gênica viral consiste na síntese de mRNA. A partir
desse ponto, os vírus seguem vias diferentes, dependendo da natureza de seu
ácido nucleico e da região celular onde estão se replicando.
Os vírus de DNA, com uma exceção, replicam-se no núcleo e utilizam a RNA polimerase
DNA-dependente da célula hospedeira para sintetizar seu mRNA. Os poxvírus são a
exceção, uma vez que se replicam no citoplasma, onde não têm acesso à RNA
polimerase da célula hospedeira. Portanto, eles carreiam sua própria polimerase no
interior da partícula viral. O genoma de todos os vírus de DNA consiste em DNA de fita
dupla, exceto nos parvovírus, que apresentam genoma de DNA de fita simples.
DNA:
A maioria dos vírus de RNA realiza seu ciclo replicativo completo no citoplasma. As duas
principais exceções são os retrovírus e os influenzavírus, que realizam uma importante
etapa replicativa no núcleo. Os retrovírus integram uma cópia de DNA de seu genoma no
DNA da célula hospedeira, enquanto os influenzavírus sintetizam seus genomas progênie
no núcleo. Além disso, o mRNA do vírus da hepatite delta é também sintetizado no núcleo
de hepatócitos. O genoma de todos os vírus de RNA consiste em RNA de fita simples,
exceto os membros da família dos reovírus, que apresentam genoma de RNA de fita
dupla.
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 mais importante das proteínas precoces é a polimerase que sintetizará várias cópias do
material genético viral que consiste na progênie de partículas virais. Independentemente
da maneira pela qual um vírus produz seu mRNA, a maioria dos vírus produz uma
polimerase codificada pelo vírus (uma replicase) que replica o genoma, isto é, que produz
várias cópias do genoma parental que se tornarão o genoma da progênie de vírions.
RNA:
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.
3° Montagem e liberação:
As partículas progênie são montadas pelo empacotamento do ácido nucleico viral no
interior das proteínas do capsídeo.
As partículas virais são liberadas da célula por dois processos:
• Um consiste na ruptura da membrana celular e na liberação das partículas
maduras, o que geralmente ocorre em vírus não envelopados.
• O outro, observado em vírus envelopados, consiste na liberação dos vírus por
brotamento através da membrana citoplasmática. O processo de brotamento é
iniciado quando proteínas vírus-específicas penetram na membrana celular em
sítios específicos. O nucleocapsídeo viral então interage com o sítio específico da
membrana, mediado pela proteína da matriz. A membrana celular sofre evaginação
naquele sítio, e uma partícula envelopada brota a partir da membrana. O
brotamento não causa danos à célula e, sob certas circunstâncias, a célula
sobrevive enquanto produz grandes números de partículas virais por brotamento.
Infecções Agudas (Transitórias):
Os vírus que causam infecções transitórias são estruturalmente heterogêneos, mas todos
induzem uma resposta imune efetiva que elimina os patógenos, limitando as durações
das infecções. No entanto, vírus específicos exibem diversidade genética em graus
amplamente diferentes, uma variável que tem um impacto importante na suscetibilidade
do hospedeiro à reinfecção pelos vírus do mesmo tipo. O vírus da caxumba, por exemplo,
possui somente um subtipo genético e infecta pessoas apenas uma vez, enquanto outros
vírus, tais como o vírus influenza, podem infectar repetidamente o mesmo indivíduo
devido a novas variantes genéticas que surgem periodicamente na natureza. A imunidade
a alguns vírus diminui com o tempo, e isso também pode permitir que o mesmo vírus
infecte repetidamente o hospedeiro (p. ex., vírus sincicial respiratório).
Sarampo: RNA de fita simples, vírus pertencente ao gênero Morbillivirus, família
Paramyxoviridae. O vírus do sarampo é uma das principais causas de morte e doença
evitáveis pela vacinação no mundo todo. Mais de 20 milhões de pessoas adquirem
sarampo a cada ano. Em 2010, o sarampo foi responsável por cerca de 139.000 mortes
globalmente, a maioria de crianças em países em desenvolvimento.
O sarampo é uma infecção viral aguda que afeta múltiplos órgãos e provoca uma grande
variedade de doenças, desde infecções leves, autolimitadas, a manifestações sistêmicas
graves (em uma infecção sistêmica/generalizada), os microrganismos ou seus produtos
são disseminados para todo o corpo via corrente sanguínea ou linfa).
O sarampo pode evoluir como doença grave em pessoas com defeitos na
imunidade celular (p. ex., pessoas infectadas pelo HIV ou pessoas com
malignidades hematológicas).
O diagnóstico pode ser feito clinicamente, pela sorologia ou pela detecção do antígeno viral
nos exsudatos nasais ou nos sedimentos urinários.
O vírus do sarampo é transmitido através de gotículas respiratórias.
A entrada do vírus se dá com a inoculação do vírus no trato respiratório (secreções
nasofaríngeas expelidas ao tossir, espirrar, falar ou respirar. Daí a elevada contagiosidade
da doença), pelas vias aéreas superiores onde ele infecta linfócitos, macrófagos alveolares
e células dendríticas. Em seguida, o vírus sofre replicações sucessivas no epitélio da
mucosa e se dissemina através da via linfática, atingindo, posteriormente, a via sanguínea.
Com isso, é possível que o vírus cause uma viremia, engendrando uma elevada
disseminação sistêmica do antígeno pelo corpo (A replicação do vírus no tecido linfático é
seguida pela viremia e disseminação sistêmica para muitos tecidos, incluindo a conjuntiva,
pele, trato respiratório, trato urinário, pequenos vasos sanguíneos, sistema linfático e o
SNC) devido à forma de infecção do vírus ocorrer por meio das células epiteliais e
endoteliais dos órgãos (transmissão direta entre as células).
Três receptores de superfície celular foram identificados para o vírus:
• CD46 (uma proteína regulatória do complemento que inativa a C3 convertases) - em
todas células nucleadas • a molécula de sinalização da ativação linfocítica: SLAM-
apenas nas células do sistema imune • a nectina 4 (proteína de junção aderente) - nas
células epiteliais
Algumas infecções virais resultam em mudanças nas funções da célula hospedeira, sem
mudanças visíveis nas células infectadas. Por exemplo, quando o vírus do sarampo se liga
ao seu receptor celular, denominado CD46, o CD46 induz a célula a reduzir a produção de
uma citocina, chamada de IL-12, diminuindo a capacidade do hospedeiro de combater a
infecção.
Sintomas: febre alta (acima de 38,5°C, exantema (erupção cutânea vermelha que se
inicia na face e se dissemina para o tórax e para as extremidades), tosse seca
(inicialmente), coriza, conjuntivite não purulenta e manchas de Koplik (pequenas
manchas vermelhas com pontos centrais azul-esbranquiçados, localizadas na mucosa
oral oposta aos molares).
PERÍODO DE INCUBAÇÃO: Tempo decorrido entre a infecção e o aparecimento dos
sintomas de uma doença.
PERÍODO DE LATÊNCIA: Durante o período de incubação existe um período de latência
antes do hospedeiro passar a ser transmissor da doença/antes dele se tornar infeccioso
(não destrói as células e não se reproduz podendo fazer com que o virus fique na célula
hospedeira sua vida inteira).
No sarampo, pode variarentre 7 e 21 dias, desde a data da exposição até o aparecimento
do exantema.