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Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina Tut���a: In�e�ção V�r�� Os vírus são os microrganismos mais simples e, em geral, os menores que existem. São parasitas intracelulares obrigatórios, que dependem de sua célula hospedeira para sobreviver e reproduzir. Contêm uma quantidade mínima de informações genéticas, na forma de DNA ou RNA (mas não ambos) e possuem uma estrutura proteica simples (denominada capsídeo) sendo, em alguns casos, envolvida por um envelope de membrana. São classificados de acordo com o ác. nucléico que possuem e por diferenças na estrutura de seus envoltórios. Ácido nucleico: O ácido nucleico dos vírus pode ser de fita simples ou dupla. Assim, existem vírus que apresentam o familiar DNA de dupla-fita, DNA de fita simples, RNA de dupla-fita e RNA de fita simples. Dependendo do vírus, o ácido nucleico pode ser linear ou circular. Em alguns vírus (como o vírus da gripe), o ácido nucleico é segmentado. A quantidade total de ácido nucleico varia de poucos milhares de nucleotídeos até 250 mil nucleotídeos. Capsídeo e envelope: O ácido nucleico de um vírus é protegido por um revestimento proteico, chamado de capsídeo. A estrutura do capsídeo é determinada basicamente pelo ácido nucleico do vírus e constitui a maior parte da massa viral, sobretudo dos vírus menores. Cada capsídeo é composto de subunidades proteicas, denominadas capsômeros. Em alguns vírus, as proteínas que compõem os capsômeros são de um único tipo; em outros, vários tipos de proteínas podem estar presentes. A organização dos capsômeros é característica para cada tipo de vírus. 1 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina Em alguns vírus, o capsídeo é envolto por um envelope, que geralmente consiste em uma combinação de lipídeos, proteínas e carboidratos. Os envelopes podem ou não apresentar espículas, constituídas por complexos carboidrato-proteína que se projetam da superfície do envelope. Alguns vírus se ligam à superfície da célula hospedeira através das espículas, que são características tão marcantes de alguns vírus que podem ser utilizadas para a identificação. Os vírus cujos capsídeos não são envoltos por um envelope são conhecidos como vírus não envelopados. Nesse caso, o capsídeo protege o ácido nucleico viral do ataque das nucleases presentes nos fluidos biológicos e promove a ligação da partícula às células suscetíveis. ● A interação entre os anticorpos do hospedeiro e as proteínas virais inativa o vírus e interrompe a infecção. Entretanto, muitos vírus podem escapar dos anticorpos, pois os genes que codificam as proteínas virais de superfície são suscetíveis a mutações. ● O vírus influenza frequentemente sofre alterações em suas espículas. É por essa razão que se contrai gripe mais de uma vez. Morfologia geral: Os vírus podem ser classificados em vários tipos morfológicos diferentes, com base na arquitetura do capsídeo. ➢ Vírus helicoidal: O ácido nucleico viral é encontrado no interior de um capsídeo oco e cilíndrico que possui uma estrutura helicoidal. Os vírus que causam raiva e a febre hemorrágica Ebola são helicoidais. ➢ Vírus poliédricos: Muitos vírus animais, vegetais e 2 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina bacterianos são poliédricos, isto é, têm muitas faces. O capsídeo da maioria dos vírus poliédricos tem a forma de um icosaedro. O adenovírus é um exemplo de um vírus poliédrico com a forma de um icosaedro. ➢ Vírus envelopado: Como mencionado anteriormente, o capsídeo de alguns vírus é coberto por um envelope. Os vírus envelopados são relativamente esféricos. Quando os vírus helicoidais e os poliédricos são envoltos por um envelope são denominados vírus helicoidais envelopados ou vírus poliédricos envelopados. Um exemplo de vírus helicoidal envelopado é o vírus influenza. ➢ 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 bacterianos possuem capsídeos com estruturas adicionais aderidas. Taxonomia: As novas e rápidas técnicas de sequenciamento de DNA permitiram que o Comitê Internacional de Taxonomia Viral começasse a agrupar os vírus em famílias com base em seu genoma e estrutura (os critérios mais importantes para a classificação dos vírus são: hospedeiro, morfologia, e o tipo de ácido nucleico). O sufixo -virus é usado para os gêneros, ao passo que as famílias de vírus recebem o sufixo -viridae, e as ordens, o sufixo -ales. No uso formal, os nomes das famílias e dos gêneros são usados da seguinte maneira: família Herpesviridae, gênero Simplexvirus, Human herpesvirus 2. 3 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina ● Uma espécie viral é um grupo de vírus que compartilham a mesma informação genética e o mesmo nicho ecológico, as espécies virais são designadas por nomes descritivos informais, como vírus da imunodeficiência humana (HIV), as subespécies (se existirem) são designadas com um número (HIV-1). 4 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina Influenzavirus A: Esse nome se refere ao gênero, e a ESPÉCIE é o vírus da influenza tipo A (gripe). Os subtipos diferem por causa de certas proteínas localizadas na superfície do vírus. Cada combinação corresponde a um subtipo diferente. Quando falamos de “vírus da gripe humana”, nos referimos àqueles subtipos amplamente disseminados entre seres humanos. Existem apenas três subtipos conhecidos de vírus influenza humano (H1N1, H1N2 e H3N2). Nesse caso, as alterações nas proteínas que promovem os diferentes subtipos acabam por definir também os seres que serão afetados por esses subtipos. Um genoma segmentado permite o rearranjo dos genes virais e a criação de novos vírus influenza A se partículas virais de duas espécies diferentes infectarem a mesma pessoa ou animal. ● Se um porco é infectado com um vírus influenza humano e um vírus influenza aviário ao mesmo tempo, os vírus podem sofrer rearranjo e gerar um novo vírus, que tem a maioria dos genes do vírus humano, à exceção de uma hemaglutinina e/ou uma neuraminidase proveniente do vírus aviário. O novo vírus resultante poderia então infectar seres humanos e se disseminar entre as pessoas, mas apresentaria as proteínas de superfície (hemaglutinina e/ou neuraminidase) não observadas previamente em vírus influenza que infectam seres humanos. Gripe: É causada pelo vírus influenza. Seus sintomas geralmente aparecem de forma repentina, com febre, vermelhidão no rosto, dores no corpo e cansaço. Entre o segundo e o quarto dias os sintomas do corpo tendem a diminuir enquanto os sintomas respiratórios aumentam, aparecendo com freqüência uma tosse seca. Como no resfriado, na gripe a presença de secreções nasais e espirros é comum. O vírus da gripe pertence à família Orthomyxoviridae, que compreende os vírus influenza A, B e C, os quais comprometem aves e mamíferos. Duas proteínas da cápsula viral são empregadas para classificar o vírus influenza: 1. hemaglutinina (H), responsável pela adesão do vírus na célula do hospedeiro; e 2. neuraminidase (N), que insere o material genético do vírus na célula infectada. Os números após as letras H e N 5 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina especificam a cepa à qual pertence o vírus (H1N1, H2N2 e H3N2). Entre humanos, a gripe é transmitida, principalmente, pela tosse e pelos espirros, mas também pode ser transmitida por saliva e secreções nasais. O risco de transmissão situa-se entre 24 horas antes do início dos sintomas e três dias após o término da febre. O período de incubação dura de um a quatro dias. Os sintomas mais comuns são calafrios, febre, dor de garganta, rinorreia, mialgias, artralgia, cefaleia, tosse seca, fadiga e mal-estar. Pode haver, também, diarreia, vômitos, rouquidão e hiperemia conjuntival. As queixas respiratórias, exceto a tosse, ficam mais evidentes com a progressão da doença e mantêm-se por três a quatro dias após o desaparecimento da febre. A tosse pode durar algumas semanas. Em geral, os sintomas da gripe (exceto a tosse, a fadiga e o mal-estar) desaparecemem uma semana, mas podem surgir complicações, como sinusite, otite, piora de comorbidades crônicas (p. ex., asma, insuficiência cardíaca, diabetes) e pneumonia. Particularmente em crianças, idosos e imunocomprometidos, há risco de causar pneumonia fatal. As altas taxas de mutação no genoma do vírus influenza geram diversidade antigênica e novos subtipos virais, possibilitando o escape das vacinas e a resistência aos antivirais. Resfriado: Os principais agentes são os vírus: Sincicial respiratório (VSR), Adenovírus e Rinovírus. O quadro de resfriado inicia com dor de garganta, febre baixa, tosse seca, espirros e coriza hialina, porém, o estado geral é muito bom e apresenta duração de poucos dias. O RV pertence à família dos picornavírus, que é dividida em três espécies: RV-A, B e C. Costumam circular na população durante todo o ano, e seu período de incubação é estimado em 1,9 dias. Quando não comprometem asmáticos, os sintomas do resfriado comum estão limitados ao trato respiratório superior. Rinorreia e obstrução nasal são os proeminentes, e estão associados à resposta inflamatória neutrofílica combinada ao aumento da permeabilidade vascular e da secreção de muco. Diferentemente de outros vírus respiratórios (influenza e sincicial 6 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina respiratório), o RV não destrói a barreira epitelial das vias aéreas. ➢ Tratamento: O tratamento é puramente sintomático e não há indicação de antibiótico. Corticosteroides orais ou inalatórios, anti-histamínicos, codeína e inalação de vapor d’água não têm valor, particularmente em crianças. Rinofaringite aguda: Doença infecciosa de vias aéreas superiores mais comum na infância, geralmente é autolimitada e apresenta boa evolução. Espera-se de cinco a oito episódios por ano nas crianças menores de cinco anos. Causada quase que exclusivamente por vírus. Entre as centenas deles, os mais frequentes são rinovírus, coronavírus, vírus sincicial respiratório (VSR), parainfluenza, influenza, coxsackie, adenovírus e outros mais raros. Alguns agentes, como o VSR e o adenovírus, podem estar associados à evolução para infecção de vias aéreas inferiores. Pode ocorrer obstrução dos óstios dos seios paranasais e tubária, permitindo, por vezes, a instalação de infecção bacteriana secundária (sinusite e otite média aguda). A gripe, causada pelo vírus da influenza, costuma ser classificada separadamente do resfriado comum, caracterizando-se por um quadro de IVAS com maior repercussão clínica. Sinais e sintomas: A rinofaringite pode iniciar com dor de garganta, coriza, obstrução nasal, espirros, tosse seca e febre de intensidade variável. Alguns pacientes com essa infecção têm o seu curso sem a presença de febre. Determinados tipos de vírus podem também causar diarréia. Ao exame físico, percebe-se congestão da mucosa nasal e faríngea e hiperemia das membranas timpânicas. Tratamento: Repouso no período febril, hidratação e dieta conforme aceitação, higiene e desobstrução nasal, umidificação do ambiente, antitérmico e analgésico. Sinusite aguda: Infecção bacteriana dos seios paranasais, com duração menor de 30 dias. Os seios paranasais são constituídos por cavidades pertencentes a quatro estruturas 7 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina ósseas: maxilar, etmoidal, frontal e esfenoidal. Estas cavidades comunicam-se com as fossas nasais através de pequenos orifícios (óstios). Os seios mais frequentemente comprometidos são o maxilar e etmoidal. Os agentes bacterianos mais comuns são o Streptococcus pneumoniae, o Haemophilus influenzae não-tipável e a Moraxella catarrhalis. Agentes infecciosos virais podem estar associados a quadros de sinusite. Crianças com rinite alérgica, ou outros fatores de risco têm maior propensão a episódios recorrentes ou crônicos de sinusite. Sinais e sintomas: Halitose, tosse diurna, com piora à noite. Em alguns casos, pode ocorrer febre. Nas formas moderadas a graves, as manifestações citadas podem ser mais intensas, acompanhando-se de edema palpebral, cefaléia, prostração, desconforto ou dor, espontâneos ou provocados, no local do(s) seio(s) afetado(s) ou nos dentes. Ao exame do nariz, pode constatar-se congestão da mucosa e presença de secreção purulenta no meato médio. Tratamentos: Repouso inicial, umidificação do ar em lugares muito secos, analgésico e antitérmico: acetaminofeno ou ibuprofeno, descongestionantes tópicos ou sistêmicos. Além de antimicrobianos e talvez tratamento cirúrgico. Faringoamigdalitis aguda estreptocócica: É uma infecção aguda da orofaringe, na maioria das vezes, produzida por um estreptococo beta-hemolítico, o Streptococcus pyogenes do grupo A. O meio mais comum de contágio é pelo contato direto com o doente, por secreções respiratórias. A importância desta doença está no fato de que, além das complicações provocadas diretamente pela infecção, ela pode desencadear reações como febre reumática (FR) e glomerulonefrite difusa aguda (GNDA), conforme o tipo de cepa. Sinais e sintomas: O início é mais ou menos súbito, com febre alta, dor de garganta, prostração, cefaléia, calafrios, vômitos e dor abdominal. Na inspeção da orofaringe, há congestão intensa e aumento de amígdalas, com presença de exsudato purulento e petéquias no palato. Tratamento: Repouso no período febril, estimular ingestão de líquidos não ácidos e não gaseificados e de alimentos pastosos, de preferência frios ou gelados, analgésico e antitérmico: 8 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina acetaminofeno ou ibuprofeno, irrigação da faringe com solução salina isotônica morna. Além dos antibióticos, as primeiras escolhas são a penicilina G ou a amoxicilina. Laringite viral aguda: Denominada de crupe viral, essa laringite é uma inflamação da porção subglótica da laringe, que ocorre durante uma infecção por vírus respiratórios. A congestão e edema dessa região acarretam um grau variável de obstrução da via aérea. O vírus parainfuenza I e II e o vírus sincicial respiratório são os agentes causais mais comuns. Adenovírus, influenza A e B e vírus do sarampo também podem estar envolvidos. Sinais e sintomas: Coriza, obstrução nasal, tosse seca e febre baixa, vai evoluindo para tosse rouca, disfonia, afonia ou choro rouco e estridor inspiratório. Em casos de obstrução mais grave, surge estridor mais intenso, tiragem supraesternal, batimentos de asa do nariz, estridor expiratório e agitação. Nos casos extremos, além de intensa dispnéia e agitação, surgem palidez, cianose, torpor, convulsões, apnéia e morte. Tratamento: ● Casos leves: tratamento domiciliar ou ambulatorial. Alimentação leve, com pequenas porções e frequentes, hidratação. ● Casos moderados a graves (1% a 5% dos casos necessitam de atendimento de emergência): encaminhar para unidade de emergência hospitalar. Sintomas e sinais de gravidade: suspeita de epiglotite, estridor progressivo, estridor importante em repouso, retrações torácicas, agitação, febre alta, toxemia, palidez, cianose ou torpor. Otite média aguda: São a causa mais comum de procura de atendimento médico e uso de antibióticos em crianças. É a inflamação da mucosa que reveste a cavidade timpânica. Destaque para três agentes: S. pneumoniae, H. influenzae não-tipáveis e M. catarrhalis (bactérias). Sinais e sintomas: mão no ouvido, rinorréia, inapetência, vômitos, diarréia, entre outros. Em lactentes são comuns febre, 9 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina irritabilidade, choro e dificuldade para sugar. À otoscopia a presença de inflamação e líquido (efusão) na orelha média. Otorréia purulenta ocorre se houver perfuração da membrana. Tratamento: Atualmente, a amoxicilina é considerada como primeira opção terapêutica para OMA devido a seu baixo custo, espectro de ação, boa penetração na orelha média, facilidade de administração e baixa taxa de eventos adversos. Devem-se reservar os antibióticos de amplo espectro para casos de falha terapêutica ou situações de alto risco. Os vírus, da mesma maneira que outros organismos, precisam se multiplicar para continuarseu ciclo infeccioso e se disseminar para novos hospedeiros. Todos os vírus necessitam de uma célula viva que forneça pelo menos parte do maquinário necessário para esse processo. Curva de crescimento viral: ● No primeiro evento mostrado o vírus desaparece, como representado pela linha contínua que decai até o eixo x. ● Apesar de a partícula viral não estar mais presente, o ácido nucleico viral continua a funcionar e começa a se acumular no interior da célula, como indicado pela linha tracejada. ● O tempo no qual nenhum vírus é encontrado no interior da célula é conhecido como período de eclipse. O período de latência, em contrapartida, é definido pelo tempo do início da infecção até o aparecimento do vírus ex- tracelularmente. 10 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina Adsorção, penetração e desnudamento: As proteínas da superfície do vírion ligam-se a receptores protéicos específicos na superfície da célula. A especificidade dessa ligação determina o espectro de hospedeiro do vírus. Os receptores para vírus na superfície celular são proteínas que possuem outras funções na vida da célula. ! Os poliovírus podem entrar somente em células de seres humanos e outros primatas, ao passo que o vírus da raiva pode entrar em todas as células de mamíferos. A partícula viral penetra por meio de seu englobamento por uma vesícula pinocitótica, dentro da qual o processo de desnudamento se inicia. O pH baixo no interior da vesícula favorece o desnudamento. No desnudamento o capsídeo é removido pelas enzimas celulares existentes nos lisossomos, expondo o genoma viral. O rompimento da vesícula ou a fusão da camada externa do vírus com a membrana da vesícula deposita o cerne do vírus no citoplasma. Síntese viral: A síntese viral compreende a formação das proteínas estruturais e não estruturais a partir dos processos de transcrição e tradução . 11 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina Nos vírus inseridos nas classes DNA de fita dupla, RNA de fita dupla, RNA de fita simples positiva e RNA de fita simples negativa, o processo de tradução do RNA mensageiro ocorre no citoplasma da célula hospedeira. Já nos vírus da classe DNA de fita simples positiva, este processo ocorre no núcleo. Em todas estas classes, o RNA mensageiro sintetizado vai se ligar aos ribossomas, codificando a síntese das proteínas virais. As primeiras proteínas a serem sintetizadas são chamadas de estruturais, pois vão formar a partícula viral. As tardias são as proteínas não estruturais, que participam do processo de replicação viral. Na classe RNA de fita simples positiva, os vírus de RNA realizam a transcrição reversa formando o DNA complementar (RNA>DNA>RNA), devido a presença da enzima transcriptase reversa (família Retroviridae). Montagem e maturação: Nessa fase, as proteínas vão se agregando ao genoma, formando o nucleocapsídeo. A maturação consiste na formação das partículas virais completas, que, em alguns casos, requerem a obtenção do envoltório lipídico ou envelope. Este processo, dependente de enzimas tanto do vírus quanto da célula hospedeira, pode ocorrer no citoplasma ou no núcleo da célula. De uma forma geral, os vírus que possuem genoma constituído de DNA condensam as suas partes no núcleo, enquanto os de RNA, no citoplasma. Liberação: A saída do vírus da célula pode ocorrer por lise celular ou brotamento. Na lise celular (ciclo lítico), a quantidade de vírus produzida no interior da célula é tão grande que a célula se rompe, liberando novas partículas virais que vão entrar em outras células. Geralmente, os vírus não envelopados realizam este ciclo, ao passo que os envelopados saem da célula por brotamento. Neste caso, os nucleocapsÌdeos migram para a face interna da membrana celular e saem por 12 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina brotamento, levando parte da membrana. Observação: Replicação dos bacteriófagos Em relação aos bacteriófagos, nos dois ciclos (lítico e lisogênico), as fases de replicação são quase idênticas. Entretanto, no ciclo lítico, o vírus insere o seu material genético na célula hospedeira, onde as funções normais desta são interrompidas pela inserção do ácido nucleico viral, produzindo tantas partículas virais que ao encher demasiadamente a célula, a arrebenta, liberando um grande número de novos vírus. Concluindo, no ciclo lítico há uma rápida replicação do genoma viral, montagem e liberação de vírus completos, levando a lise celular, ou seja, a célula infectada rompe-se e os novos vírus são liberados. No lisogênico, o vírus insere seu ácido nucleico na célula hospedeira, onde este torna-se parte do DNA da célula infectada e a célula continua com suas funções normais. Durante a mitose, o material genético da célula com o do vírus incorporado sofre duplicação, gerando células-filhas com o genoma. Logo, a célula infectada transmite as informações genéticas virais sempre que passar por mitose e todas as células estarão infectadas também. Os vírus tipicamente infectam vários tipos celulares, por endocitose mediada por receptor, após a ligação a moléculas de superfície celular normais. Os vírus podem causar lesão tecidual e doença por diversos mecanismos. A replicação viral interfere na síntese proteica e na função celular normal, leva à lesão e, por fim, à morte da célula infectada. Esse resultado é um 13 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina tipo de efeito citopático dos vírus, e a infecção é dita lítica porque a célula infectada é lisada. Os vírus podem estimular respostas inflamatórias que causam dano aos tecidos. Os vírus também podem causar infecções latentes. Imunidade Inata ao vírus: Os principais mecanismos da imunidade inata contra vírus são a inibição da infecção por interferons do tipo I e o killing das células infectadas mediado por células NK. A infecção por muitos vírus está associada à produção de interferons (IFNs) do tipo I pelas células infectadas, bem como por células dendríticas em resposta aos produtos virais. Diversas vias bioquímicas disparam a produção de IFN. Entre essas vias, estão o reconhecimento de RNA e DNA viral por receptores do tipo Toll endossômicos. Essas vias convergem na ativação de proteínas quinases que, por sua vez, ativam fatores de transcrição reguladores de interferon, que estimulam a transcrição do gene de IFN. Os IFNs do tipo I atuam inibindo a replicação viral tanto em células infectadas como em células não infectadas. As células NK matam células infectadas por vírus e constituem um importante mecanismo de imunidade contra vírus no início do curso da infecção, antes de as respostas imunes adaptativas terem se desenvolvido. A expressão de MHC de classe I frequentemente é “desligada” nas células infectadas por vírus, como um mecanismo para escapar dos linfócitos T citotóxicos. Isso permite que as células NK matem as células infectadas, uma vez que a ausência de classe I libera as células NK de um estado normal de inibição. A infecção viral também pode estimular a expressão de ligantes de célula NK nas células infectadas. Imunidade Adaptativa aos Vírus: A imunidade adaptativa contra infecções virais é mediada por anticorpos, os quais bloqueiam a ligação e a entrada do vírus nas células hospedeiras, e por CTLs, que eliminam a infecção destruindo as células infectadas. Os anticorpos são efetivos contra os vírus somente durante o 14 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina estágio extracelular das vidas desses microrganismos. Os vírus podem ser extracelulares antes de infectar as células hospedeiras, ou quando são liberados das células infectadas por brotamento viral ou com a morte das células infectadas. Os anticorpos antivirais se ligam ao envelope viral ou aos antígenos do capsídeo e atuam principalmente como anticorpos neutralizadores, para prevenir a fixação e entrada dos vírus nas células hospedeiras. Assim, os anticorpos previne tanto a infecção inicial como a disseminação célula à célula. Os anticorpos secretados, especialmente do isotipo IgA, são importantes para neutralizar os vírus juntos aostratos respiratório e intestinal. Além da neutralização, os anticorpos podem opsonizar partículas virais e promover sua eliminação pelos fagócitos. A ativação do complemento também pode participar na imunidade viral mediada por anticorpos, principalmente via promoção de fagocitose e, possivelmente, pela lise direta dos vírus contendo envelopes lipídicos. A importância da imunidade humoral na defesa contra infecções virais é sustentada pela observação de que a resistência a um vírus particular, induzida por infecção ou vacinação, costuma ser específica para o tipo sorológico (anticorpo-definido) do vírus. Os anticorpos neutralizantes bloqueiam a infecção viral das células e a disseminação viral célula à célula, entretanto, depois que os vírus entram e passam a se replicar no meio intracelular, tornam-se inacessíveis aos anticorpos. Portanto, a imunidade humoral induzida por infecção prévia ou vacinação é capaz de conferir proteção aos indivíduos a partir da infecção viral, mas por si só não consegue erradicar uma infecção estabelecida. A eliminação de vírus residentes nas células é mediada por CTLs que matam as células infectadas. A principal função fisiológica dos CTLs é a vigilância contra a infecção viral. A maioria dos CTLs vírus-específicos são células T CD8 + que reconhecem peptídeos virais citosólicos, em geral sintetizados endogenamente, apresentados por moléculas de MHC classe I. Se a célula infectada for uma célula tecidual e não uma célula apresentadora de antígeno, como uma célula dendrítica, a célula infectada pode ser fagocitada pela célula dendrítica que processa os antígenos virais e 15 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina os apresenta às células T CD8+ naive. A diferenciação integral dos CTLs CD8 + muitas vezes requer citocinas produzidas por células auxiliares CD4 + ou coestimuladores expressos em células infectadas. As células T CD8 + sofrem uma intensa proliferação durante a infecção viral, e a maioria das células que proliferaram são específicas para alguns peptídeos virais. Os efeitos antivirais dos CTLs são devidos principalmente ao killing das células infectadas, porém outros mecanismos são a ativação de nucleases nas células infectadas, as quais degradam os genomas virais, e também à secreção de citocinas, como o IFN-γ, que ativa fagócitos e pode ter alguma atividade antiviral. Nas infecções latentes, o DNA viral persiste nas células hospedeiras, porém o vírus não se replica nem mata as células infectadas. A latência frequentemente é um estado de equilíbrio entre infecção e resposta imune. Os CTLs gerados em resposta ao vírus podem controlar a infecção, mas são incapazes de erradicá-la. Como resultado, os vírus persistem nas células infectadas, às vezes, por toda a vida do indivíduo. A reativação da infecção está associada à expressão de genes virais responsáveis pelos efeitos citopáticos e pela disseminação do vírus. Esses efeitos citopáticos podem incluir a lise das células infectadas ou a proliferação descontrolada das células. Qualquer deficiência na resposta imune do hospedeiro pode resultar em falha no controle de uma infecção latente reativada. ! Em algumas infecções virais, a lesão tecidual pode ser causada por CTLs. Certo grau de imunopatologia acompanha as respostas do hospedeiro a muitas (se não a maioria das) infecções virais. Um modelo experimental de uma doença cuja patologia é primariamente devida à resposta imune do hospedeiro é a infecção pelo vírus da coriomeningite linfocítica em camundongos, que induz inflamação das meninges medulares espinais. O vírus infecta as células meníngeas, mas é não citopático e não lesa diretamente as células infectadas. O vírus estimula o desenvolvimento de CTLs vírus-específicos que matam as células meníngeas infectadas durante uma tentativa fisiológica de erradicar a infecção. Portanto, a meningite se desenvolve em camundongos normais com sistemas imunes intactos, entretanto os camundongos deficientes em células T não desenvolvem a doença e, em vez disso, se tornam portadores do vírus. Essa observação parece contradizer a situação usual, em que indivíduos imunodeficientes são mais 16 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina suscetíveis a doenças infecciosas do que os indivíduos normais. Imuno Evasão por vírus: Os vírus desenvolveram numerosos mecanismos para evadir a imunidade do hospedeiro. ● Os vírus podem alterar seus antígenos e, portanto, deixarem de ser alvos das respostas imunes: Os antígenos afetados são mais comumente glicoproteínas de superfície reconhecidas por anticorpos, porém os epítopos podem sofrer variação. Os principais mecanismos de variação antigênica são as mutações pontuais e o rearranjo dos genomas, que levam à deriva antigênica e à variação antigênica. Esses processos são de grande importância na disseminação do vírus influenza. ● Alguns vírus inibem a apresentação de antígenos proteicos citosólicos associados ao MHC de classe I. Os vírus produzem várias proteínas que bloqueiam diferentes etapas no processamento, transporte e apresentação do antígeno. A inibição da apresentação antigênica bloqueia a montagem e expressão de moléculas de MHC de classe I e a exibição de peptídeos virais. Como resultado, as células infectadas por esses vírus não podem ser reconhecidas nem mortas por CTLs CD8 +. ● Alguns vírus produzem moléculas que inibem a resposta imune. Os poxvírus codificam moléculas que são secretadas por células infectadas e se ligam a várias citocinas, incluindo IFN-γ, TNF, IL-1, IL-18 e quimiocinas. As proteínas ligantes de citocinas podem atuar como antagonistas competitivos das citocinas. ● Algumas infecções virais crônicas estão associadas à falha das respostas de CTLs, chamada exaustão, a qual permite a persistência viral. A estimulação antigênica persistente pode levar à regulação positiva de receptores inibidores da célula T. Há evidência de exaustão da célula T CD8 + em infecções virais humanas crônicas, incluindo as infecções por HIV e pelo vírus da hepatite. ● Os vírus podem infectar e destruir ou inativar células imunocompetentes. O exemplo evidente é o HIV, que sobrevive infectando e eliminando as células T CD4 17 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina +, principais indutoras das respostas imunes a antígenos protéicos. Os diferentes sinais e sintomas da doença viral observados em um hospedeiro são determinados por características específicas do agente, e também do hospedeiro, as quais são influenciadas por fatores genéticos de ambos. A patogênese viral refere-se à interação de fatores virais e do hospedeiro, que levam à produção de doenças. Um vírus patogênico tem que ser capaz de infectar e causar sinais da doença em um hospedeiro suscetível. No processo da patogênese viral podemos observar doenças mais severas ou mais brandas. Isso ocorre devido à existência de cepas virais mais ou menos virulentas(capacidade de um agente infeccioso produzir efeitos graves ou fatais), ou às diferentes respostas imunológicas do hospedeiro. Transmissão: Os vírus são transmitidos para um indivíduo por várias rotas diferentes, e suas portas de entrada são variadas. ● Disseminação pessoa a pessoa: ocorre pela transferência de secreções respiratórias, saliva, sangue ou sêmen e pela contaminação fecal de água e de alimentos. ● Entre mãe e filho: no útero por meio da placenta, no momento do nascimento ou durante a amamentação. A transmissão entre mãe e filho é denominada transmissão vertical. ● Transmissão de animais para seres humanos: pode ocorrer tanto diretamente pela mordida de um hospedeiro reservatório, como na raiva, quanto indiretamente por meio da picada de um inseto-vetor, como um mosquito, que transfere o vírus de um reservatório animal para uma pessoa. Rotas de entrada: As portas de entrada para os patógenos incluem as membranas mucosas, a pele e a deposição direta sob a pele ou as membranas. Mesmo após entrarem no corpo, os microrganismos não necessariamente causam doenças. A ocorrência de doenças depende de vários fatores, e a 18 Maria TerezaTrindade Teixeira - Medicina porta de entrada é apenas um deles. Muitos patógenos têm uma porta de entrada preferencial, a qual é um pré-requisito para serem capazes de causar doenças. Se eles entrarem no organismo por outra porta de entrada, a doença talvez não ocorra. Membranas mucosas: Muitas bactérias e vírus têm acesso ao corpo pela penetração das membranas mucosas que revestem os tratos respiratório, gastrintestinal, urogenital e a conjuntiva. A maioria dos patógenos entra no hospedeiro via mucosas dos tratos gastrintes- tinal e respiratório. O trato respiratório é a porta de entrada mais fácil e frequentemente utilizada pelos microrganismos infecciosos. Mi- cróbios são inalados para dentro da cavidade nasal ou boca em gotículas de umidade e partículas de pó. As doenças mais comumente adquiridas através do trato respiratório incluem o resfriado comum, pneumonia, tuberculose, gripe (influenza) e sarampo. Os microrganismos podem ter acesso ao trato gastrintestinal através de água, alimentos ou dedos contaminados. A maioria dos micróbios que entram no corpo por essa via é destruída pelo ácido clorídrico (HCl) e pelas enzimas presentes no estômago, ou pela bile e enzimas no intestino delgado. Os micróbios no trato gastrointestinal podem causar poliomielite, hepatite A, febre tifoide, disenteria amebiana, giardíase, shiguelose (disenteria bacilar) e cólera. O trato urogenital é a porta de entrada de patógenos que são sexualmente transmissíveis. Alguns micróbios que causam ISTs podem entrar no organismo através das membranas mucosas íntegras. Outros requerem a presença de cortes ou abrasões de algum tipo. Exemplos de DSTs incluem a infecção pelo HIV, verrugas genitais, cla- mídia, herpes, sífilis e gonorreia. A conjuntiva é uma membrana mucosa delicada que reveste as pálpebras e cobre a parte branca dos globos oculares. Embora seja uma barreira relativamente eficiente contra infecções, certas doenças, como a conjuntivite, o tracoma e a oftalmia neonatal, podem ser adquiridas pela conjuntiva. Pele: A pele íntegra é impenetrável para a maioria dos microrganismos. Alguns micróbios podem ter acesso ao corpo através de aberturas na pele, como folículos pilosos e 19 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina ductos sudoríparos. Sua proteção se deve ao epitélio estratificado da pele, pH, ácidos graxos (gordura), secreÁıes (suor), e os pêlos que revestem a epiderme. Via parenteral: Outros microrganismos podem ter acesso ao corpo quando são depositados diretamente nos tecidos SOB a pele ou nas membranas mucosas, quando essas barreiras são penetradas ou danificadas. Essa rota é chamada de via parenteral. Perfurações, injeções, mordidas, cortes, ferimentos, cirurgias e rompimento da pele ou das membranas mucosas por edemas ou ressecamentos podem estabelecer vias parenterais. O HIV, os vírus que causam hepatites, e as bactérias que causam tétano e gangrena podem ser transmitidos parenteralmente. Tropismo: Se configura como sendo a predileção de alguns vírus por determinada célula ou tecido. A presença ou ausência de receptores celulares determina o tropismo viral, ou seja, o tipo de célula em que são capazes de ser replicados. Disseminação: A maior parte das infecções virais pode ser localizada na porta de entrada ou disseminada sistemicamente pelo corpo. O melhor exemplo de uma infecção localizada é o resfriado comum causado por rinovírus, que envolve apenas o trato respiratório superior. Já a gripe, causada pelo vírus influenza, afeta principalmente os tratos respiratórios superior e inferior. Infecção localizada: os vírus infectam as células no local de entrada, replicando-se e disseminando-se para as células vizinhas, mas não para o sangue e nem para o resto do corpo. Uma infecção localizada exige uma abordagem diferente da infecção sistêmica em relação ao diagnóstico, tratamento e vacinação. Frequentemente, o diagnóstico requer amostras do local da infecção – fezes, e não sangue, são necessárias para diagnosticar a infecção por rotavírus, por exemplo. O tratamento geralmente requer medidas locais, como remoção cirúrgica, aplicação local de fármacos ou substâncias químicas. Exemplos de infecções localizadas incluem a infecção pelo rinovírus, que se multiplica localmente no trato respiratório, mas não sistemicamente. O papilomavírus causa infecção localizada nas células epidérmicas. O rotavírus causa infecção local no trato 20 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina gastrointestinal, mas não se dissemina. Infecção sistêmica: em geral o vírus se multiplica localmente nas membranas mucosas durante vários dias, drenando, depois, para os linfonodos regionais através do sistema linfático. Neste, ele se multiplica novamente, e em seguida é liberado no sangue. Essa é a viremia primária. A seguir, ele se dissemina pelo corpo, multiplicando-se em órgãos e tecidos permissivos. Isso permite que seja produzida uma alta concentração de vírus, que entra no sangue, causando a viremia secundária. Então eles se disseminam para órgãos-alvo, como a pele, no caso da varicela, e nesse período o quadro clínico típico da doença geralmente se manifesta. A viremia secundária desencadeia uma resposta imune significativa, que tenta controlar a infecção. No caso de caxumba e rubéola, isso geralmente é eficaz; no caso do HIV, o sistema imunológico não elimina o vírus do corpo. O diagnóstico de uma infecção sistêmica leva em consideração os locais de multiplicação e não apenas os locais de manifestação dos sintomas. Uma infecção sistêmica resulta em uma resposta de anticorpos mais consistente, tornando a sorologia uma ferramenta muito mais útil. O tratamento específico, se existir, geralmente é sistêmico. Medidas preventivas podem ser direcionadas ao local da multiplicação primária, ou ser direcionado para uma resposta imune sistêmica. Danos teciduais: A infecção de uma célula hospedeira por um vírus animal 21 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina geralmente leva a célula à morte. A morte pode ser causada pelo acúmulo de uma grande quantidade de vírus em multiplicação, pelos efeitos de proteínas virais na permeabilidade da membrana plasmática da célula hospedeira ou pela inibição da síntese de DNA, RNA ou proteínas celulares. Os efeitos visíveis da infecção viral são conhecidos como efeitos citopáticos (ECPs). Aqueles efeitos citopáticos que resultam na morte celular são chamados de efeitos citocidas, e aqueles que resultam em dano celular sem que ocorra morte são chamados de efeitos não citocidas. Os ECPs são usados para o diagnóstico de muitas infecções virais. Os efeitos citopáticos variam de acordo com o vírus. Uma das diferenças é o ponto no ciclo da infecção viral em que o efeito ocorre. Algumas infecções virais resultam em mudanças precoces na célula hospedeira; em outras infecções, essas mudanças não são visualizadas até estágios bem mais tardios. ● A síntese macromolecular da célula hospedeira é interrompida. ● Os vírus induzem os lisossomos da célula hospedeira a liberarem suas enzimas, resultando na destruição de componentes intracelulares e na morte da célula. ● Muitas infecções virais induzem mudanças antigênicas na superfície das células infectadas. Essas mudanças geram uma resposta de anticorpos do hospedeiro contra as células infectadas. ● Alguns vírus induzem mudanças cromossômicas na célula hospedeira. Algumas infecções virais, por exemplo, causam danos nos cromossomos celulares, principalmente a ruptura desses cromossomos. Evasão: Esses processos são normalmente denominados imunoevasão. Alguns vírus codificam receptores para vários mediadores de imunidade como interleucina 1 (IL-1) e fator de necrose tumoral (TNF). Quando liberadas da célula infectada por vírus, essas proteínas ligam-se aos imunomediadores e bloqueiam sua capacidade de interagir com receptores em seus alvos corretos, as células imunes que medeiam as defesas do hospedeiro contra infecções virais. Essas proteínas codificadas por vírus que bloqueiam imunomediadores do hospedeiro são geralmente chamadasde receptores isca. 22 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina Além disso, alguns vírus (p. ex., vírus da imunodeficiência humana [HIV]) são capazes de reduzir a expressão de proteínas do MHC (complexo principal de histocompatibilidade) de classe I, dessa forma reduzindo a habilidade de células T citotóxicas de matar células infectadas por vírus. Outros vírus são capazes de inibir a ação do complemento. Vários vírus sintetizam RNAs que bloqueiam a fosforilação de um fator de iniciação (eIF-2), o que reduz a capacidade de os interferons bloquearem a replicação viral. O vírus Ebola ebola sintetiza duas proteínas, uma das quais bloqueia a indução de interferons, ao passo que a outra bloqueia sua ação. Coletivamente, esses fatores virais são chamados de virocinas. Uma terceira forma importante pela qual os vírus evadem as defesas do hospedeiro é pela exibição de tipos antigênicos múltiplos (também conhecidos como sorotipos múltiplos). A im- portância clínica de um vírus possuir múltiplos sorotipos é que um paciente pode ser infectado com um sorotipo, recuperar-se e apresentar anticorpos que o protegerão de infecções por esse so- rotipo no futuro; entretanto, essa pessoa ainda pode ser infectada por outro sorotipo daquele vírus. Períodos de infecção: ● No primeiro evento mostrado o vírus desaparece, como representado pela linha contínua que decai até o eixo x. ● Apesar de a partícula viral não estar mais presente, o ácido nucleico viral continua a funcionar e começa a se acumular no interior da célula, como indicado pela linha tracejada. ● O tempo no qual nenhum vírus é encontrado no interior da célula é conhecido como período de eclipse. O período de latência, em contrapartida, é definido pelo tempo do início da infecção até o aparecimento do vírus ex- tracelularmente. 23 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina Infecção aguda primária: Em uma infecção viral aguda o vírus se multiplica sem que o sistema imunológico tenha qualquer memória dos antígenos desse vírus. Portanto, inicialmente, o corpo precisa contar com a resposta imune natural. Logo após a infecção, conforme os níveis virais estejam aumentando, o sistema imune desenvolve uma resposta, desencadeando tanto uma resposta imune celular como humoral. A IgM geralmente aparece primeiro, desaparecendo após a infecção aguda; a IgG aparece após a IgM, podendo continuar presente por longos períodos, às vezes, a vida toda. Dependendo do local, outras imunoglobulinas, como a IgA nas superfícies mucosas, podem ser significativas no controle da infecção e na prevenção da reinfecção. Em geral, os sintomas coincidem com o período de multiplicação viral, e geralmente desaparecem depois que o vírus foi eliminado. Infecção aguda secundária: Quando uma reinfecção ocorre com o mesmo vírus, o sistema imune é capaz de responder rapidamente devido à memória imunológica. A multiplicação viral é suprimida mais rapidamente do que na infecção primária e seus níveis geralmente não se tornam significativos. Muitas vezes, os sintomas estão ausentes e, se ocorrerem, eles serão muito mais leves do que na infecção primária. Deve ser ressaltado que, em algumas infecções agudas, como a influenza, uma variante pode não proporcionar imunidade ótima contra outra variante e as reinfecções podem se apresentar da mesma maneira que as infecções primárias. A extensão na qual a resposta imune a um vírus protege contra um vírus relacionado e a extensão em que a memória imunológica é capaz de prevenir os sintomas de uma reinfecção dependem do vírus em questão. 24 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina Infecção crônica, reativação e progressão da doença: Em alguns casos não é possível eliminar o vírus do corpo. Os vírus possuem diversos mecanismos para escapar do sistema imunológico e alguns deles permitem que eles fiquem no hospedeiro indefinidamente. Algumas infecções crônicas eventualmente podem ser curadas, entretanto algumas raramente são curadas e outras não podem ser curadas. Nos casos em que a infecção viral se torna crônica, os níveis virais podem variar, assim como a intensidade dos sintomas. Por exemplo, o vírus da hepatite B pode cursar com agravamentos ocasionais da infecção com dano hepático progressivo, enquanto o HIV apresenta uma progressão lenta. Infecção latente e reativação: A infecção crônica é caracterizada por apresentar algum nível de replicação gênica durante as fases em que o vírus não está ativo. A infecção latente é caracterizada pela ausência de replicação nos períodos inativos. Os vírus que passam por períodos de latência verdadeira também podem apresentar um nível baixo de multiplicação, como ocorre nos casos de infecção crônica pelo vírus da hepatite B. Excreções: Quando você está doente com um vírus, as células em seu corpo que hospedam a infecção liberam partículas de vírus infecciosas, que você então espalha para o ambiente. Este processo é denominado eliminação viral. Essas partículas virais podem ser viáveis, permitindo causar uma nova infecção ou podem ser partículas inviáveis, ou seja, não são infectivas. Para o SARS-CoV-2, o vírus que causa o COVID-19, a eliminação 25 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina ocorre principalmente quando falamos, tossimos, espirramos ou até expiramos. O SARS-CoV-2 também pode ser eliminado nas fezes de uma pessoa. A eliminação do agente infeccioso SARS-CoV-2 começa antes de uma pessoa começar a exibir os sintomas e atinge o pico no início dos sintomas ou logo após (geralmente quatro a seis dias após a infecção). A eliminação pode continuar por várias semanas após a resolução dos sintomas de uma pessoa – não há um prazo padrão e isso não significa que esse vírus seja infeccioso. 26 Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina 27
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