CAPÍTULO V – OS VÍRUS

1. O MUNDO DOS VÍRUS (UMA INTRODUÇÃO)

www.dbio.uevora.pt

UNIVERSIDADEDE ÉVORADepartamento de Biologia

Saul José Semião-SantosProfessor Auxiliar Convidado

O material genético de um vírus é o seu principal constituinte. Desprovidos de elementos essenciais à sua reprodução, este organismo é obrigado a parasitar células vivas para se multiplicar, podendo provocar doenças.

Os vírus, parasitas absolutos, são incapazes de sobreviverem fora de uma célula viva. Para subsistirem e se reproduzirem, estes microorganismos manipulam em seu proveito o material celular do hospedeiro. Unidos por esta característica comum, os vírus, muito numerosos, são de resto variados na sua forma, dimensão, material genético e no tipo de hospedeiro que infectam.

FIG. 45 – O MICROBIÓLOGO HOLANDÊS BEIJERINCK QUE EM 1898 DEMONSTROU QUE O AGENTE INFECCIOSO RESPONSÁVEL PELO MOSAICO-DO-TABACO, UMA DOENÇA QUE PROVOCA MANCHAS AMARELAS OU CASTANHAS NAS FOLHAS DA PLANTA, ERA SUFICIENTEMENTE PEQUENO PARA ATRAVESSAR OS MELHORES FILTROS.

A descoberta destes organismos remonta a mais de um século. Em 1898, o microbiólogo holandês Beijerinck (Fig. 45) demonstrou que o agente infeccioso responsável pelo mosaico-do-tabaco tinha um tamanho inferior ao de todas as bactérias conhecidas e parecia comportar-se como uma molécula. Seria preciso esperar por 1932, ano da construção do microscópio electrónico, para observar aquela nova entidade. As primeiras fotografias foram publicadas em 1939. O vírus do mosaico-do-tabaco aparece aí sob a forma de bastonete de 300 nm de comprimento.

91

FIG. 46 – O VIRUS MOSAICO-DO-TABACO (AMPLIAÇÃO 49.500 X) UM VÍRUS DE RNA QUE PROVOCA A INFECÇÃO NAS PLANTAS.

Depois, os cientistas identificaram os principais componentes dos vírus: possuem o material genético inscrito numa molécula de ácido desoxirribonucleico (ADN) ou de ácido ribonucleico (ARN). Esta molécula encontra-se protegida por uma cápside, um revestimento proteico que facilita a penetração do vírus na célula hospedeira. Para além destes dois elementos, alguns vírus estão dotados de uma protecção suplementar: um invólucro lipídico. O conjunto constitui um virião, ou partícula viral. Os vírus encerram o “código de fabrico” das suas proteínas virais, mas são incapazes de o decifrarem sozinhos., recorrendo a um hospedeiro para o fazer. Eis porque os vírus são parasitas obrigatórios.Quer infectem uma célula animal, quer vegetal, a sua replicação desenvolve-se sempre em 3 fases: injecção do material genético, multiplicação e libertação. O vírus começa por se fixar à célula hospedeira antes de injectar o material genético, seja perfurando a membrana celular, seja pela fusão do seu invólucro com esta. Uma vez chegado ao interior, as proteínas da sua cápside dissociam-se do material genético viral, o qual será replicado. De seguida, as proteínas da célula, não distinguido o património genético do vírus do da célula, traduzem o genoma do vírus e sintetizam as proteínas virais e reúnem-nas para formar novos vírus. A sua libertação faz-se por rebentamento da célula hospedeira ou por fusão de bolhas contendo os vírus com a membrana das células. É modificando o programa genético das células,

92

ou eliminando-o, que os vírus provocam doenças. Uma vez multiplicados e libertos, os vírus vão infectar outras células, perpetuando assim o ciclo. Podem ainda atingir outro organismo através das vias respiratórias, por meio gastrointestinal ou sexual.Já foram identificadas alguns milhares de espécies de vírus. Os cientistas estabeleceram uma classificação que assenta em dois critérios: natureza do material genético e morfologia da partícula viral. Assim distinguem-se os vírus que possuem ADN dos que contêm ARN; cada um destes dois grandes grupos subdivide-se em dois, dependendo do material genético viral ter uma ou duas cadeias.O segundo tipo de distinção, de ordem morfológica, permite classificar os vírus em famílias. Opõem-se os vírus de invólucro (por exemplo os da gripe e da SIDA) – que geralmente têm a forma de uma esfera, embora possam adquirir outro aspecto – aos vírus nus. Estes devem a sua forma à cápside: construída a partir de várias proteínas reunidas simetricamente em hélice ou em icosaedro, constitui a maior parte do virião. Os vírus helicoidais, nos quais o genoma se enrola em volta da cápside, têm a forma de um bastonete (mosaico-do-tabaco, Fig. 46) ou o aspecto de um longo filamento (o vírus que infecta a batata). As cápsides icosaédricas fornecem aos viriões o aspecto de pequenos cristais: é o caso das partículas virais do rinovírus responsável pela bronquite. Uma outra estrutura complexa é ilustrada por certos bacteriófagos, os vírus que parasitam as bactérias: são dotados de uma cabeça (a cápside que contém o material genético) e de uma cauda (um pequeno tubo oco que permite ao vírus injectar o seu ADN no interior da bactéria).É com estruturas tão simples que os vírus roçam as fronteiras da vida. Ainda mais perto deste limite encontram-se os viróides, constituídos por uma única cadeia de ARN. Os priões – presumíveis agentes infecciosos de certas encefalopatias espongiformes – desafiam a ciência: nunca sabemos se estas proteínas anormais podem, por si sós, veicular informação biológica

2. CARACTERÍSTICAS GERAIS

Desde 1892 até hoje muitas têm sido as definições apresentadas para os vírus. Contudo, esta parece-nos ser actualizada e consistente; foi desenhada por Salvador Luria e diz que podemos definir vírus como entidades potencialmente patogénicas cujos genomas são ácidos nucleicos que se replicam no interior de células vivas, usando a maquinaria sintética celular, e que causam a síntese de partículas que podem transferir o genoma para outras células.Esta definição realça as duas propriedades essenciais dos vírus:

93

1ª - A posse de material genético próprio que utiliza a maquinaria bioquímica da célula infectada, num processo que podemos designar como parasitismo a nível genético;

2ª - A existência de uma fase extracelular sob a forma de partículas inertes, produzidas pela célula sob comando do vírus para introdução da informação genética viral em novas células.

Os vírus não têm metabolismo, não produzem energia, não crescem e não se dividem. Nos casos mais simples limitam-se a fornecer à célula infectada a informação genética a ser expressa pelo equipamento celular e à custa de energia obtida pela célula. Assim é problemático considerar os vírus como organismos, no sentido clássico do termo, zoológico, botânico ou mesmo microbiológico.Existem inclusivamente algumas ambiguidades. Por exemplo, os plasmídeos têm replicação autónoma, codificam proteínas e são transmissíveis. Mas, ao contrário dos vírus, não evoluíram autonomamente para a capacidade de formar partículas que lhe garantam estabilidade no meio extra-celular, uma característica única dos vírus.Os viróides são agentes patogénicos de plantas, constituídos apenas por uma molécula de ARN de cadeia simples, mas extensamente emparelhada entre si, em cadeia dupla, desprovida de genes, e que não é encapsidada em partícula viral. Pelo contrário, os agentes das encefalopatias espongiformes transmissíveis (o “scrapie” das ovelhas, a doença humana de Creutzfeldt-Jakob, a encefalopatia espongiforme bovina – Fig. 47 - ou a doença das vacas loucas) parecem ser desprovidos de ácido núcleico, sendo constituídos apenas por uma proteína celular mutada, formando partículas ou agregados infecciosos denominados priões.

94

FIG. 47 - “DOENÇA DA VACA LOUCA” OU ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME, É CAUSADA POR UM MICRORGANISMO PRIMITIVO (CONHECIDO POR PRIÃO). O PRIÃO É MAIS SIMPLES QUE O VÍRUS, TEM MATERIAL GENÉTICO CAPAZ DE REPLICAR, E NÃO TEM INVÓLUCRO.

Por razões históricas e práticas, podemos continuar a incluir os vírus, viróides e priões num único grupo de agentes infecciosos sub-celulares.

3. A ORIGEM DOS VÍRUS

Existem pelo menos três teorias para explicar a origem dos vírus; uma matéria aliás que como seria de esperar tem gerado e continua a gerar imensa polémica.

1ª Teoria – Evolução regressiva: os vírus são formas vivas degenerativas que perderam a maioria das funções que os outros organismos possuem e apenas retiveram a informação genética, essencial para a sua forma de vida parasitária;2ª Teoria – Origens celulares: os vírus são sub-celulares, ajuntamentos funcionais de macromoléculas que escaparam às suas origens no interior das células;3ª Teoria – Entidades independentes: os vírus evoluíram paralelamente aos organismos celulares a partir da molécula de auto-replicação que se pensa ter existido no mundo pré-biótico – o mundo do ARN.

95

4. DIMENSÕES DOS VÍRUS 

As dimensões dos vírus, evidenciadas por estudos eletromicroscópicos, de ultrafiltração e ultracentrifugação, variam de 10 a 350 mμ de diâmetro; o comprimento chega até 2.000 mμ. A título de comparação, os glóbulos vermelhos do sangue humano têm 7.500 mμ de diâmetro e, dentro de uma célula bacteriana, podem caber mais de 1 milhão de partículas de vírus.A partícula viral, quando fora da célula hospedeira, é genericamente denominada vírião. Cada tipo de vírus possui uma forma característica, mas todos eles são extremamente pequenos, geralmente muito menores do que as menores bactérias conhecidas, sendo visíveis, como já vimos somente ao microscópio eletrónico. Os vírus apresentam uma grande variedade de forma e de tamanho. O diâmetro dos principais vírus oscila de 15-300 nm. O vírus da varíola é o maior vírus humano que se conhece (300x250x100 nm), enquanto que o da poliomielite é o menor vírus humano (20 nm de diâmetro). O vírus da febre aftosa, responsável por uma doença em gado, possui 15 nm, sendo portanto, menor que o poliovírus. Num só grupo, as medidas citadas por diferentes autores, podem variar consideravelmente. Isto deve-se em parte, a certas diferenças nas técnicas empregadas. Vírus de diferentes famílias apresentam diferentes morfologias que podem ser prontamente distinguidas pelo microscópio eletrónico. Esta relação é útil para o diagnóstico de doenças virais e, especialmente para reconhecer novos vírus responsáveis por infecções. Alguns vírus têm formas parecidas, daí ser importante o uso da imunomicroscopia eletrónica. Um vírião pode apresentar-se sob vários formatos: esférico (vírus da influenza),de ladrilho (poxvírus),de bastão (vírus do mosaico do tabaco) e de projéctil (vírus da raiva) – Fig.48.  

96

 

FIG. 48 – AS VÁRIAS FORMAS QUE OS VÍRUS PODEM TOMAR

Como também já vimos, os vírus são extremamente simples e diferem dos seres vivos pela inexistência de organização celular, por não possuírem metabolismo próprio e por não serem capazes de se reproduzir, sendo replicados apenas no interior de uma célula hospedeira. São considerados parasitas intracelulares obrigatórios, e, em consequência disso, são responsáveis por várias doenças infecciosas.As diferentes proteínas virais interagem de modo específico com proteínas expostas nas membranas celulares, determinando, assim, as células que são susceptíveis a certos vírus. O vírus da poliomielite, por exemplo, é altamente específico, infectando apenas células nervosas, intestinais e da mucosa da garganta. Já o vírus da rubéola e o vírus da varíola conseguem infectar maior número de tecidos humanos.Existem vírus que infectam apenas bactérias, denominados bacteriófagos ou simplesmente fagos; os que infectam apenas fungos, denominados micófagos; os que infectam plantas, vírus de plantas e os que infectam animais denominados vírus de animais.

Vírus com ADN e ARN

97

Quando o ácido nucleico é o ADN, ele é transcrito em várias moléculas de ARN (pela bactéria) que servirão de molde para a síntese de proteínas virais. É o caso do vírus da varíola, do herpes, do adenovírus (provoca infecções respiratórias), da hepatite B.Quando o ácido nucleico é o ARN, dois processos podem ocorrer: O ARN viral é transcrito em várias moléculas de ARN mensageiro, que comandarão a síntese protéica. É o que ocorre com a maior parte dos vírus animais, como o vírus da raiva, da gripe; o vírus da poliomielite e de algumas encefalites têm o ARN que já funciona como ARN mensageiro. Nos vírus conhecidos como retrovírus, como é o caso do vírus da SIDA (HIV), o ARN é transcrito em ADN por uma enzima: a transcriptase reversa. A partir da acção dessa enzima, o ARN serve de molde a uma molécula de ADN, que penetra no núcleo da célula, e integra-se ao cromossoma do hospedeiro.O ADN viral integrado ao cromossoma celular é chamado de provírus. Ele é reconhecido e transcrito pelas enzimas da célula hospedeira, de modo que logo começam a surgir moléculas de ARN com informações para síntese de transcriptase reversa e das proteínas da capsíde. Algumas dessas moléculas de ARN são empacotadas juntamente com moléculas de transcriptase reversa, originando centenas de vírus completos (víriões). A infecção por retrovírus geralmente não leva à morte da célula hospedeira, e esta pode-se dividir e transmitir o provírus integrado às células-filhas. Retrovírus

Nem todo vírus de ARN é classificado como retrovírus, somente aqueles que usam o ARN como molde para síntese de ADN. Em 1980 foi isolado o primeiro retrovírus na espécie humana: o HTLV-1 - um retrovírus que infecta linfócitos T e causa um tipo de leucemia (cancro do sangue). Dois anos mais tarde, foi descoberto outro retrovírus, o HTLV-2, que causa outro tipo de leucemia. Em 1981 foi diagnosticado o primeiro caso de SIDA e somente em 1983 conseguiu-se provar que essa síndroma é causada por um novo tipo de retrovírus, que recebeu o nome de Vírus da Imunodeficiência Humana ou HIV . 

5. MORFOLOGIA DOS VÍRUS

As partículas virais, ou viriões, são, como já referimos, constituídas por uma cápsula proteica, a cápside, que encerra um nucleóide, composto pelo ácido núcleico viral, em regra associado a proteínas. O conjunto da cápside e do nucleóide designa-se como nucleocápside.

98

Muitos viriões são ainda revestidos por um invólucro derivado da membrana celular no processo de saída do vírus.Os viriões têm forma, estrutura e dimensões muito diferentes. Há, como já vimos, vírus quase esféricos, outros em bastonete rígido, outros em filamento flexível, outros ainda em forma de bala (Fig. 48).Apesar da sua grande diversidade, obedecem a princípios gerais de arquitectura, que os distribuem por dois ou três tipos essenciais de estrutura. Isto deve-se a que os vírus codificam por um número limitado de proteínas, sendo por isto a cápside uma estrutura repetitiva, constituída por subunidades – os capsómeros – que, nos vírus mais simples, são combinações idênticas de proteínas virais.Ao longo da evolução dos vírus, e apesar da sua enorme diversidade, apenas dois tipos fundamentais de estrutura foram seleccionados: icosaédrica, com simetria cúbica (Fig.49) e helicoidal (Fig.50).

FIG. 49 – IMAGEM SIMULADA POR COMPUTADOR DE UM POLYOMAVÍRUS (COM ESTRUTURA ICOSAÉDRICA), COM 72 CAPSÓMEROS. ESTE VÍRUS CAUSA UMA DOENÇA RARA DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL QUE PROVOCA DESMIELINIZAÇÃO

Neste último caso, pode acontecer que as cápsides helicoidais, em bastonete, estejam envolvidas por um invólucro que dê às partículas a forma esférica final. As excepções a estes dois tipos de estrutura são os viriões complexos dos poxvírus (Fig. 51) e a estrutura mista de muitos bacteriófagos (Fig. 51), isto é, vírus de bactérias, com uma cabeça icosaédrica e uma cauda helicoidal, por onde penetra na célula o ADN viral.

99

FIG. 50 – ILUSTRAÇÃO DA ESTRUTURA DO VÍRUS DO MOSAICO-DO-TABACO (HELICOIDAL). REPARE-SE QUE A NUCLEOCÁPSIDE É COMPOSTA POR UMA SÉRIE DE PROTÓMEROS HELICOIDAIS COM O ARN ESPIRALIZADO NO SEU INTERIOR. AO LADO UM MODELO DO MESMO VÍRUS.

FIG. 51 – DIAGRAMA DA ESTRUTURA DA VACCINIA (POXVÍRUS) AGENTE ETIOLÓGICO DA VARÍOLA.

100

FIG. 52 – ESTRUTURA DO BACTERIÓFAGO T4

6. ESPECIFICIDADE

 Em geral, um tipo de vírus ataca um ou poucos tipos de célula. Isso porque um determinado tipo de vírus só consegue infectar uma célula que possua, na membrana, substâncias às quais ele se possa ligar. O vírus da Poliomielite, por exemplo, é altamente específico, infectando apenas células nervosas, intestinais e da mucosa da garganta. Já os vírus da Rubéola e da Varíola conseguem infectar maior número de tecidos humanos. Os vírus da Gripe são bastante versáteis e podem infectar diversos tipos de células humanas e também células de diferentes animais, como patos, cavalos e porcos. Em muitos casos, essa capacidade deve-se ao facto desses vírus se conseguirem ligar a substâncias presentes em células de diversos tipos de organismos. Os vírus, tanto de plantas como de animais, apresentam uma gama determinada de hospedeiros. Assim, o vírus da febre-amarela urbana tem como hospedeiros somente o homem (transmissor: mosquito do género Aedes); o da febre amarela-silvestre, o macaco e o homem (transmissor: Haemogogus). Em vírus animais a especificidade vai até o nível histológico, servindo de base para classificá-los em vírus: vírus dermotrópicos (varíola, varicela, sarampo, rubéola, etc.), vírus pneumotrópicos (gripe, resfriado, etc.) vírus neurotrópicos (raiva, poliomielite, encefalites, etc.), vírus hepatotrópicos (febre-amarela, hepatite) e vírus linfo e glandulotrópicos (papeira, linfogranuloma inguinal).

101

7. COMO SE CULTIVAM OS VÍRUS

Uma vez que, como já vimos, os vírus não se conseguem reproduzir independentemente das células vivas, então, não podem ser cultivados da mesma forma que as bactérias ou os microorganismos eucarióticos.Durante muitos anos os cientistas cultivaram os vírus animais através da inoculação de hospedeiros favoráveis ou ovos embrionários – ovos de galinha fertilizados cerca de 6 a 8 dias após a postura. Para preparar um ovo para cultivação de vírus, desinfecta-se a casca superficial com iodina e depois utiliza-se um fino estilete estéril para a penetrar (Fig. 53).

FIG. 53 - CULTIVO DE VÍRUS RECORRENDO À UTILIZAÇÃO DE UM OVO EMBRIONADO – EXISTEM DOIS LOCAIS QUE SÃO HABITUALMENTE UTILIZADOS PARA CRESCER VÍRUS ANIMAIS. NO CASO DESTE OVO ONDE SE OBSERVA UM EMBRIÃO DE GALINHA COM 9 DIAS PODEMOS OBSERVAR AS INOCULAÇÕES AO NÍVEL DA MEMBRANA CÓRIONALANTÓIDE E DA CAVIDADE CÓRIONALANTÓIDE

Após a inoculação, procede-se à selagem com gelatina, do orifício feito com estilete e incuba-se o ovo. Os vírus podem reproduzir-se apenas nalgumas zonas, daí que devam ser injectados na zona certa. Por exemplo alguns deles crescem bem na membrana córionalantóide enquanto outras crescem melhor na cavidade alantóide. A infecção pode produzir um dano tissular a que se dá o nome de pústula (e que é típico na varíola, por exemplo). Esta aparição é muito característica dos vírus.

102

Mais recentemente os vírus têm sido cultivados em culturas de tecidos de células animais. Esta técnica só é possível graças à combinação do desenvolvimento do meio de crescimento para células animais com a administração de antibióticos susceptíveis de prevenir a contaminação bacteriana e fúngica.Através de uma técnica especial é possível formarem-se áreas específicas de destruição celular e lise a que se chamam placas (ou manchas) (Fig. 54 e 55).

FIG. 54 – PLACAS VIRAIS (MANCHAS CLARAS) EM MEIO DE CULTURA EM CAIXA DE PETRI.

FIG. 55 – PLACAS VIRAIS FORMADAS NA LINHA CELULAR FRHK-4, CORADA COM CRISTAL DE VIOLETA – A PARTIR DA ESQUERDA: CULTURA UNINOCULADA; PLACAS DE POLIOVÍRUS DEPOIS DE 5 DIAS DE INCUBAÇÃO A 37°C; PLACAS DE VÍRUS DA HEPATITE A APÓS 16 DIAS DE INCUBAÇÃO A 37°C.

Por seu lado os vírus de bactérias (bacteriófagos) – Fig. 52 - tanto podem cultivar-se em meio de caldo de carne como em cultura de agar de células bacterianas novas. Os vírus das plantas cultivam-se de várias

103

formas: podem-se utilizar culturas em tecidos vegetais, culturas em células isoladas ou culturas de protoplastos.Nos últimos anos temos assistido à utilização de uma nova tecnologia que tem servido para estudar os efeitos dos vírus nos organismos hospedeiros (Fig. 56): a criação de animais e plantas transgénicos através da inserção de todo

FIG. 56 – TIPO DE HOSPEDEIRO UTILIZADO FREQUENTEMENTE NAS EXPERIÊNCIAS TRANSGÉNICAS.

ou parte do genoma do vírus no ADN do organismo experimental. O resultado está na expressão do ARN mensageiro e de proteínas do vírus ao nível das células somáticas (e às vezes até nas células da linha germinativa).

8. A PURIFICAÇÃO E OS ENSAIOS DOS VÍRUS

Os virologistas são obrigados a conseguir purificar os vírus e determinar a sua concentração para que possam estudar a sua estrutura, reprodução e outros aspectos da sua biologia. Estes métodos são de tal forma importantes que todo o desenvolvimento da virologia enquanto disciplina moderna depende da sua aplicação e melhoramento.

Purificação de vírus

Existem quatro formas para isolar vírus: (i) centrifugação diferencial e de densidade de gradientes; (ii) precipitação dos vírus; (iii) desnaturação de contaminantes; (iv) digestão enzimática dos constituintes celulares.

Ensaios para os vírus

104

A quantidade de vírus numa amostra pode determinar-se através da contagem do número de partículas ou através da medição da unidade de concentração infecciosa. A contagem directa de partículas virais efectua-se recorrendo ao microscópio electrónico.Para analisar os vírus em termos de infectividade utilizam-se as técnicas de cultivo anteriormente descritas. É o caso do teste das placas (manchas): contam-se as unidades de formação de placa (CFP – “plaque-forming units – PFV”).Em 1941 Hirst observou a hemaglutinação de eritrócitos pelo vírus de influenza (Fig. 57 e 58). Este provou ser um importante instrumento não só para estudar a gripe, mas para estudar outras doenças geradas por outros tipos de vírus (como por exemplo, a rubéola).A partir de 1960 muitos outros métodos foram desenvolvidos no sentido de apurar a detecção dos vírus: testes de fixação do complemento, imunofluorescência (para detecção directa de antigénios virais em células infectadas ou tecidos), testes radioimunitários, ELISA’s, precipitação radioimunitária e testes de “Western-blot”.Em 1975, Kohler e Milstein isolaram os primeiros anticorpos monoclonais a partir de clones de células relacionadas in vitro para produzir um anticorpo de especificidade única direccionado contra um alvo antigénico particular. Esta técnica veio permitir aos virologistas não só olharem para todo o vírus como também para regiões específicas – os epítopes – de antigénios virais específicos.

FIG. 57 – VIRUS DA INFLUENZA A (AMPLIAÇÃO: 31,710 X) – VÍRUS DE ARN, DA FAMÍLIA ORTHOMYXOVIRIDAE, RESPONSÁVEL

105

PELA INFECÇÃO HUMANA VULGARMENTE CONHECIDA POR GRIPE.

FIG. 58 – ASPECTO DE UMA MICROPLACA COM UM TESTE DE HEMAGLUTINAÇÃO DE ERITRÓCITOS PELO VÍRUS DE INFLUENZA

Nos últimos anos, esta capacidade veio desenvolver imenso o nosso conhecimento sobre a função das proteínas virais individualizadas. Os anticorpos monoclonais constituem uma técnica que se repercutiu por todo o mundo científico e que tem também sido aplicada em vários tipos de ensaios serológicos (caso das ELISA’s para aumentar a reprodutibilidade, a sensibilidade e a especificidade).

9. BIOLOGIA MOLECULAR

A infecção de um vírus foi muitas vezes utilizada para sondar o funcionamento das células normais (isto é, não infectadas) – por exemplo, a síntese macromolecular. Estamos a falar da aplicação de bacteriófagos em genética bacteriana e também como sucede muitas vezes onde os vírus dos eucariotas revelam informação fundamental sobre a biologia celular e a organização genómica dos organismos superiores.Hoje em dia é possível determinar as sequências nucleótidas de genomas completos de vírus começando pelo mais pequeno dos bacteriófagos (que foi feito em meados da década de 70) até ao mais longo dos genomas virais (caso dos herpesvírus e dos poxvírus) alguns dos quais já se encontram determinados.

Hibridização

Esta tecnologia centrada nos ácidos nucleicos permitiu grande avanço na detecção de viroses e infecções víricas, envolvendo técnicas de

106

hibridização de ácido núcleico. Uma sonda de hibridização (ou “probe”), acoplada no sentido de facilitar a detecção, coloca-se a reagir com uma mistura de ácidos núcleicos. A interacção específica da sequência da sonda com sequências complementares codificadas de vírus, às quais se liga entre os pares de bases complementares, através de pontes de hidrogénio, é reveladora de material genético viral.Devido à natureza digital das sequências nucleótidas, os computadores constituem meios ideais de armazenamento e processamento de informação. Para além disso conseguem fazer projecções, razoavelmente precisas, de sequências proteicas (e detectando outras regiões funcionais) a partir de sequências de nucleótidos.Existem nos dias que correm, várias bases internacionais de dados sobre sequências nucleótidas e proteicas. Foram compiladas e podem actualmente ser rapidamente consultadas através de computadores. Com elas, comparam-se novas sequências com aquelas já intensamente estudadas.

10. INFECÇÕES VIRAIS: INTRODUÇÃO

Os vírus são agentes infecciosos, parasitas das células hospedeiras. Atacam animais, vegetais e bactérias, estando na origem de múltiplas infecções no homem. A vacinação é a forma de protecção mais eficaz.

Atendendo à classificação dos vírus em função do ácido nucleico que contêm, façamos um breve e superficial registo de alguns dos vírus mais importantes no que diz respeito às infecções virais que provocam.Os vírus ARN de cápside helicoidal com invólucro compreendem os vírus da gripe (ortomixovírus) – Fig. 57 -, da parotidite – Fig. 59 e 60 e do sarampo (paramixovírus), da raiva (rabdovírus) – Fig. 61 - e da sida (retrovírus HIV).

107

FIG. 59 – ASPECTO DIAGRAMÁTICO DO VIRUS DA PAROTIDITE (UM PARAMIXOVÍRUS)

Os vírus ARN cúbicos incluem os picornavírus (responsáveis pela poliomelite, hepatite A e meningite), os rinovírus (agentes das constipações e de diversas infecções respiratórias) e os togavírus (que provocam a febre-amarela e as febres hemorrágicas.

FIG. 60 – A PAPEIRA É GERALMENTE PRECEDIDA POR UM CONJUNTO DE SINTOMAS, NOMEADAMENTE, FEBRE BAIXA, MAL-ESTAR E MIALGIA. A PAROTIDITE (PROVOCADA PELO VÍRUS DA PAROTIDITE), QUANDO SE DESENVOLVE, OCORRE USUALMENTE NAS 24 H SEGUINTES, MAS PODE RETARDAR-SE ATÉ UMA SEMANA.

108

FIG. 61 – VÍRUS DA RAIVA – IMAGEM AO MICROSCÓPIO ELECTRÓNICO DESTE VÍRUS, UM VÍRUS ARN TRANSMITIDO PELAS MORDEDURAS DO GATO OU DO CÃO. ESTA GRAVE INFECÇÃO PROVOCA PERTURBAÇÕES NEUROLÓGICAS.

FIGURAS 62 E 63 – A VARICELA. TRATA-SE DE UMA DOENÇA ALTAMENTE CONTAGIOSA ESPECIALMENTE EM CRIANÇAS ENTRE OS 2 E OS 7 ANOS. O AGENTE QUE CAUSA A DOENÇA É O VÍRUS VARICELLA-ZOOSTER, MEMBRO DA FAMÍLIA HERPESVIRIDAE QUE SE ADQUIRE ATRAVÉS DA INALAÇÃO DE GOTÍCULAS PARA O SISTEMA RESPIRATÓRIO. APÓS UM PERÍODO DE INCUBAÇÃO DE 10 A 23 DIAS SURGEM PEQUENAS VESÍCULAS QUE ENCHEM A FACE E A PARTE SUPERIOR DO TRONCO, CHEIS DE PÛS, QUE DEPOIS REBENTAM E SE COBREM COM UMA CROSTA. A CURA DAS VESÍCULAS DURA CERCA DE 10 DIAS. DURANTE ESTA FASE O DOENTE SENTE MUITA COMICHÃO. O TRATAMENTO FAZ-SE COM ACICLOVIR.

Os vírus ADN cúbicos reúnem principalmente os adenovírus, que originam as infecções pulmonares, os papovírus responsáveis pelas verrugas e pelos papilomas, e a grande família dos vírus do herpes, que compreende os agentes do herpes comum, da varicela (Fig. 62 e 63) e da zona (Fig. 64 e 65), os citomegalovírus e o vírus de Epstein-Barr (implicado na mononuclose infecciosa e em diversas formas de cancro).

109

Tanto a papeira como a varicela são doenças cujo aumento coincide com as novas populações de crianças sensíveis que todos os anos chegam de novo às salas de aulas, creches e infantários. Para que se propaguem apenas será necessária uma criança infectada.

FIG 64 E 65 - A ZONA. OS INDIVÍDUOS QUE RECUPERAM DE UMA INFECÇÃO POR VARICELA FICAM IMUNES À DOENÇA, CONTUDO NÃO SE CONSEGUEM VER LIVRES DO VÍRUS. O ADN VIRAL MANTÉM-SE EM ESTADO LATENTE (COMO QUE ADORMECIDO) NO INTERIOR DOS NÚCLEOS DOS NEURÓNIOS SENSORIAIS AO NÍVEL DAS RAÍZES DOS GÂNGLIOS DORSAIS. ESTE ADN DORSAL MANTEM-SE NAS CÉLULAS SEM SER DETECTADO (FIG 64 A). QUANDO O INDIVÍDUO INFECTADO ATRAVESSA UM PERÍODO IMUNOCOMPROMETIDO, POR EXEMPLO DEVIDO À IDADE, SIDA, AO STRESS PSICOLÓGICO OU FÍSICO, OS VÍRUS PODEM ACTIVAR-SE (FIG 64 B). NESSE CASO, MIGRAM PARA OS NERVOS SENSORIAIS, INICIAM A REPLICAÇÃO VIRAL E PRODUZEM VESÍCULAS DOLOROSAS (FIG 64) MOTIVADAS PELOS DANOS PROVOCADOS NOS NERVOS SENSORIAIS. A ESTA FORMA REACTIVADA DE VARICELA, CHAMA-SE ZONA (OU HERPES ZOOSTER). A MAIOR PARTE DOS CASOS OCORRE EM PESSOAS COM MAIS DE 50 ANOS DE IDADE.

110

FIG 66 – CICLO DE UM VÍRUS QUE INFECTA UMA CÉLULA HUMANA – ESTA É OBRIGADA A FABRICAR INÚMEROS VÍRUS, QUE SE LIBERTAM QUANDO A CÉLULA SE ROMPE.

Os vírus têm a capacidade de alterar os mecanismos da célula infectada, obrigando a célula hospedeira a reproduzi-los. No ciclo das infecções virais (Fig. 66), tudo começa (como veremos em mais pormenor, mais à frente) pela fixação do vírus na célula hospedeira e pela injecção do seu ácido nucleico.Posteriormente, o genoma viral força a célula hospedeira a sintetizar os seus constituintes (cápside, invólucro, ácidos nucleicos) para formar novos vírus. Por vezes a infecção viral mantém-se latente até que, sob a influência de diversos factores, o vírus reactivado provoca um reaparecimento da doença. Este fenómeno é uma característica comum, nomeadamente a todos os vírus herpes (Fig. 65 e 66).Existem tratamentos antivirais para algumas doenças como a gripe ou o herpes, mas estes tem uma eficácia variável. A maior arma contra os vírus continua a ser a vacina, que permite prevenir a infecção. As primeiras vacinas da história da medicina combateram as doenças virais: a varíola (Fig. 67), em 1796, e a raiva, em 1885.

111

FIG 67 – A VARÍOLA TRANSMITE-SE POR CONTACTO DIRECTO, GOTÍCULAS DE SALIVA E ATRAVÉS DE OBJECTOS CONTAMINADOS. O VÍRUS PENETRA PELAS MUCOSAS DAS VIAS RESPIRATÓRIAS, DISSEMINA-SE PELA CORRENTE SANGUÍNEA E INSTALA-SE NA PELE E MUCOSAS CAUSANDO AS ULCERAÇÕES DA DOENÇA. OS PRIMEIROS SINTOMAS SÃO A FEBRE, DORES GENERALIZADAS, MOLEZA E VÓMITOS. DEPOIS COMEÇAM AS ERUPÇÕES CUTÂNEAS QUE COMEÇAM NA CABEÇA E SE ALASTRAM POR TODO O CORPO. DEPOIS AS VESÍCULAS SECAM E DEIXAM CICATRIZES PROFUNDAS.A PROFILAXIA DA DOENÇA FAZ-SE ATRAVÉS DA APLICAÇÃO DA VACINA ANTIVARIÓLICA A PARTIR DOS 8 MESES DE IDADE (AGORA QUE A VARÍOLA ESTÁ CONSIDERADA ERRADICADA A VACINAÇÃO JÁ NÃO SE FAZ COM REGULARIDADE)

Um dos maiores sucessos das vacinas antivirais foi a erradicação da varíola (Fig. 67), em 1979, após uma grande campanha de vacinação. Os esforços prolongam-se na tentativa de fazer desaparecer, num futuro próximo, outras doenças virais, tais como a poliomelite, afecção extremamente contagiosa que atinge o sistema nervoso, provoca uma paralisia e por vezes conduz à morte. A esperança de erradicar esta doença assenta sobretudo, na utilização de vacinas. Em 1988, a OMS lançou uma campanha mundial de vacinação que visava fazer desaparecer o vírus do planeta até 2005. Graças a ela, o número de casos diminuiu em cerca de 95%, passando de 350.000, em 1988, para 20.000, em 1999. A estratégia consiste em vacinar, num primeiro momento, todas as crianças com menos de um ano, posteriormente as com menos de 5 anos e finalmente todas as crianças, sem excepção, a fim de quebrar a cadeia de transmissão do vírus. Actualmente, esta transmissão está circunscrita ao subcontinente indiano e á África subsariana, nomeadamente aos países em guerra (Somália, Sudão…).A duração da imunidade varia de um vírus para outro: a vacina contra a febre-amarela confere uma imunidade de 10 anos, enquanto que a

112

vacina anti-gripal deve ser renovada todos os anos. Continuam as pesquisas para uma vacina contra a sida, a hepatite C e também contra os papilomavírus, subgrupo de vírus a que pertencem agentes implicados no cancro do colo do útero.

11. PROPAGAÇÃO DOS VÍRUS

A capacidade de sobrevivência dos vírus depende – tal como aliás se passa com outros microorganismos – da existência de diversos elos da cadeia epidemiológica em que eles, com outros elementos, participam.Podemos todavia dizer, e em concordância com D. Beytout (1988), que o desenvolvimento de uma infecção viral, numa população, implica a existência de:

1º - Um vírus, o agente patogénico transmissível; 2º - Um modo de transmissão; 3º - Indivíduos, membros de uma colectividade, aptos a

receber o agente infeccioso.

Existem vírus nus ou desprovidos de invólucro, de cápside icosaédrica, habitualmente mais resistentes aos agentes físicos e químicos, incluindo desinfectantes, e vírus com invólucro, mais frágeis, devido à presença de glicoproteínas e de lipoproteínas nos seus plemómeros ou espículos, o que os torna incapazes de manter a sua virulência ou de sobreviver no meio ambiente por longos períodos de tempo. Assim, quando eliminados na Natureza, os primeiros mantêm-se virulentos por longo tempo, tornando-se naturalmente, a sua transmissão eficiente, enquanto que os segundos, nestas mesmas circunstâncias, se perdem.Como exemplos de vírus nus, resistentes a agentes físico-químicos, podemos apontar enterovírus, adenovírus, reovírus, entre outros, vírus estes que se podem manter durante semanas, por vezes meses, em águas de esgotos, ou em águas poluídas por dejectos humanos. Vírus frágeis perante o meio ambiente, sensíveis nomeadamente à temperatura e aos agentes químicos, são os herpesvírus, vírus da gripe, vírus do sarampo, arbovírus, além de muitos outros. Todos estes vírus são possuidores de invólucro.Muitos vírus possuem também a capacidade de alterar a sua estrutura, mesmo no interior do indivíduo que infectam, seleccionando variantes de diversa especificidade antigénica, produzindo mutantes, arranjando, em suma, estratégias que lhes permitam evitar a resposta imunitária do hospedeiro e, assim, conseguir renovar as suas potencialidades infecciosas. São hoje bem conhecidas as consideráveis variações

113

produzidas ao longo do tempo no invólucro glicoproteíco do vírus da imunodeficiência humana (HIV) – Fig. 68 – nos indivíduos infectados.No que respeita ao modo de transmissão dos vírus, pode dizer-se que ele está intimamente relacionado com as suas vias de eliminação a partir do hospedeiro infectado.

FIG 68 – O VIRIÃO DE HIV-1 É UMA ESTRUTURA COM INVÓLUCRO QUE CONTÊM 72 EXTENSÕES EXTERNAS.ESTAS EXTENSÕES SÃO FORMADAS POR 2 GRANDES TIPOS DE PROTEÍNAS VIRAIS DE INVÓLUCRO: GP120 E GP41 (GP É GLICOPROTEINA E O NÚMERO REFERE-SE À MASSA PROTEÍNA EXPRESSA EM UNIDADES DALTON).

Então como é que os vírus podem ser eliminados?1º - Via cutâneo-mucosa (pele e mucosas da boca e dos órgãos genitais, incluindo exsudados), por via aérea ou respiratória, fecal, através da urina, pelo leite materno, através do sangue (golpes ou escoriações da pele ou das mucosas com sangramento, transfusões), através da placenta;2º - De mãe infectada para filho, a chamada transmissão vertical – e, em situações raras muito especiais de canibalismo, tanto humano, como animal.

O encontro de um vírus com o novo hospedeiro pode dar-se por:

114

1) – Transmissão inter-humana, a partir dum indivíduo assintomático, de individuo sofrendo de doença aguda, de portador crónico, de mãe infectada para o feto – via placenta – ou de mãe (geralmente em período de virémia) para a criança através do leite;

2) – Transmissão de animais para o Homem, com ou sem a participação de vectores.

A infecção inter-humana pode englobar diversos tipos de transmissão de vírus entre pessoas, como as que têm lugar pelas vias fecal-oral, aérea, sexual, etc…

1) – Via fecal-oral, envolvendo a difusão do vírus no meio ambiente (exemplo: diarreia por rotavírus);

2) – Via aérea, transmitindo-se o vírus por aerossóis (exemplo: a rubéola);

3) – Via sexual, por contacto directo (exemplo: hepatite B – Fig. 69 -);

4) – Via sanguínea, por inoculação de sangue ou seus derivados contaminados ou através de agulhas infectadas – transmissão iatrogénica (exemplo: SIDA). A infecção transmitida por animais ao Homem pode revestir as formas de: Mordedura de animal infectado (exemplo: raiva); Picadas de insectos vectores (exemplo: arboviroses) – Arboviroses são doenças transmitidas por arbovírus. Arbovírus são vírus transmitidos biologicamente por Artrópodes (Fig. 69).

115

FIG 69 – VÍRUS DA HEPATITE B (AMPLIAÇÃO DE 52,880 X) – TRATA-SE DA CAUSA DA “HEPATITE SÉRICA” OU HEPATITE B. É UM VÍRUS DE ADN (DE CADEIA DUPLA) COM APROXIMADAMENTE 40 NANÓMETROS DE DIÂMETRO. ATACA O FÍGADO PROVOCANDO A SUA INFLAMAÇÃO, SINTOMAS SEMELHANTES AO DA GRIPE SEGUIDOS DE ICTERÍCIA. A INFLAMAÇÃO RESULTA DA RESPOSTA IMUNITÁRIA AO VÍRUS QUANDO INVADE AS CÉLULAS HEPÁTICAS E SE REPLICA. O VÍRUS POSSUI UMA CÁPSIDE COM GLICOPROTEÍNAS SUPERFICIAIS. TRANSMITE-SE ATRAVÉS DE SANGUE INFECTADO, POR TRANSFUSÕES, TATOAGENS, ACUPUNCTURA E EM SERINGAS PARTILHADAS POR TOXICODEPENDENTES.

Portas de entrada dos vírus no organismo

O vírus quando penetra no organismo do hospedeiro, irá fazê-lo por uma ou por várias portas de entrada de que dispõe. Os tegumentos – pele e mucosas – representam uma superfície extensa (a pele é o maior órgão do organismo) por onde aqueles agentes podem entrar.

116

FIG 70 – CULEX PIPIENS (AMPLIAÇÃO DE 4X) FÊMEA DE MOSQUITO (CULEX PIPIENS) COM ANTENA E PROBÓSCIS PROEMINENTES. ESTE É O VECTOR CONHECIDO DO VÍRUS DO WEST NILE (ARBOVIROSE)

Pele

A pele intacta dos mamíferos constitui uma barreira biológica eficaz contra a entrada de vírus (a camada de células mortas da epiderme, por exemplo, não é adequada à sua multiplicação). No entanto todo o tipo de feridas ou escoriações podem possibilitar a entrada desses agentes (herpesvírus, vírus da hepatite B e vírus dos papilomas, por exemplo). No caso em que existem insectos vectores implicados na transmissão de vírus, o ciclo da doença é, em regra, complexo. Na febre-amarela, tal como no dengue, existe um ciclo de transmissão permanente entre humanos e mosquitos infectados. Estes vírus multiplicam-se no intestino de mosquitos infectados, cumprindo primeiro um período de incubação intrínseco, espalhando-se depois pelas glândulas salivares daqueles, daí sendo inoculados ao indivíduo através da picada.

Via respiratória

117

A infecção que se processa através da via respiratória dá-se por meio de aerossóis, secreções nasais ou pela saliva. A formação de aerossóis, habitualmente ocorre pela acção de espirros, da tosse ou até por via do simples acto de falar. Quando inalados por indivíduos susceptíveis, levam a que os mesmos contraiam a infecção.A entrada de vírus nas vias respiratórias requer, em relação às fossas nasais, que aqueles agentes infecciosos consigam ultrapassar um conjunto importante de defesas do hospedeiro (células ciliadas).Factores relacionados com variações físicas do ambiente, como a temperatura, humidade, correntes de vento e poluição, parecem ter alguma influência na transmissão das infecções das vias respiratórias.Note-se que não só os vírus designados como sendo das vias respiratórias, penetram por elas, também os que produzem patologia sistémica por aí penetram (rubéola e sarampo).

Via digestiva

A transmissão de certos vírus pelo aparelho gastrointestinal tem lugar quando esses mesmos vírus contaminam alimentos ou água, utilizados para consumo. Esta contaminação faz-se a partir de fezes de indivíduos que eliminam vírus, as quais podem conspurcar, não só produtos hortícolas (legumes de saladas), como frutas e água.Populações nas quais as regras de higiene individual e colectiva são deficientes, correm riscos acrescidos de contraírem este tipo de infecções, sobretudo na infância.A maioria dos vírus que se transmitem deste modo são chamados vírus entéricos, por terem no intestino um local de passagem e/ou multiplicação. Aqui se incluem muito picornavírus (coxsackievirus, echovírus, poliovírus e o da hepatite A).

Via sexual

Diversos vírus podem transmitir-se por via sexual, tanto por comportamentos homossexuais como heterosexuais. São exemplo, o herpesvírus simplex, mais frequentemente o tipo 2, o vírus da hepatite B, os vírus da Imunodeficiência Humana Adquirida 1 e 2 (HIV), citomegalovírus e diversos papilomavírus (HPV) genitais, nomeadamente os tipos 6, 11, 16 e 18.Tem-se verificado que nas últimas décadas, as infecções víricas de transmissão sexual tem aumentado, exponencialmente, em todos os países do mundo. Herpesvírus e papilomavírus são os agentes que mais se têm difundido, além do HIV (Fig. 71).

118

Via conjuntival

Alguns vírus podem causar doença localizada ao nível do globo ocular, utilizando como porta de entrada a mucosa conjuntival. Outros podem utilizar esta via como local de excreção ou de eliminação para o exterior.Desde a década de 60 do século XX que têm vindo a ser registados vários surtos epidémicos de conjuntivite hemorrágica que se tornam pandémicos em África, Sudoeste Asiático e EUA, produzidos por um enterovírus, designado de enterovírus 70.De há muito conhecida é a queratoconjuntivite herpética, uma lesão grave da córnea e da conjuntiva ocular, produzida por inoculação local de herpesvírus simplex.Indivíduos sofrendo de herpes labial ou nasal podem, inadvertidamente, inocular o vírus através das mãos conspurcadas, dando origem a lesões ulcerativas da córnea ou de queratite dendrítica, lesões que se tornam recorrentes levando à cegueira, por via das cicatrizes que progressivamente vão opacificando a córnea. Nalguns países desenvolvidos, como nos EUA, a segunda causa de cegueira, por lesão da córnea, tem origem nesta infecção por hervesvírus.A conjuntivite (acompanhada de fotofobia), provocada pelo vírus do sarampo, que se detecta durante a fase aguda da doença, não se deve à entrada do vírus na conjuntiva, a partir do exterior, mas sim à sua difusão pelo organismo, inclusive pela conjuntiva, durante o período de virémia.

119

FIG 71 – DISTRIBUIÇÃO DO HIV/SIDA EM ADULTOS POR CONTINENTE OU REGIÃO – ESTE MAPA MOSTRA-NOS DADOS DE 1997 FORNECIDOS NUM RELATÓRIO DAS NAÇÕES UNIDAS. DE ACORDO COM ESTIMATIVAS EFECTUADAS NO ANO 2000 O NÚMERO TOTAL DE CASOS JÁ SE ENCONTRAVA NOS 30 MILHÕES.

12. O CICLO VIRAL

O ciclo infeccioso inclui diversas fases distintas. A primeira interacção do vírus com a célula é a adsorção à membrana, a que se segue a penetração na célula. A seguir durante algum tempo já não se consegue detectar vírus infeccioso no interior da célula. Esta fase é designada como eclipse viral e corresponde ao período em que se sintetizam os componentes, enzimas, ácido nucleico e proteínas, necessários à formação de novas partículas virais, por montagem dos seus componentes. A partir do momento em que se começam a detectar novos vírus, entra-se na fase de maturação, com produção exponencial de novos vírus, que vão ser libertados na fase final, de extrusão. Estas duas últimas fases em muitos vírus, podem ser sobrepostas, sendo os novos vírus libertados à medida que se formam. A duração do ciclo lítico, isto é, de morte celular é variável conforme os vírus, podem ser de 6 até 48 horas ou mais.Este ciclo que resulta na produção de novos vírus e na morte da célula, é o ciclo lítico ou produtivo, que ocorre em células permissivas. Em certos casos, ou porque o genoma viral não tem informação para expressão de todas as funções necessárias à síntese de novos vírus – caso de vírus chamados defectivos – ou porque as células são não permissíveis, o ciclo pode ser abortivo, com algum grau de síntese de materiais virais mas sem produção final de vírus infeccioso. Noutro tipo de infecção por vírus oncogénicos, dá-se a transformação (com conversão da célula a um fenótipo próximo do tumoral) em vez do ciclo lítico. Um último tipo de infecção é a infecção latente, como nos herpesvírus e alguns retrovírus, em que o genoma viral permanece na célula por muito tempo, mas sem expressão dos genes necessários à formação de novos vírus.Todas estas fases correspondem também, em termos genéricos aos principais processos de produção de vírus: adsorção, penetração, descapsidação, sínteses macromoleculares, montagem dos viriões e extrusão ou libertação. A fase de eclipse corresponde à descapsidação e sínteses macromoleculares e a montagem corresponde ao que se chamou fase de maturação.

Adsorção – Os vírus adsorvem por ligação de proteínas do virião a receptores (proteínas ou polissacáridos) da membrana celular.

120

Penetração – Faz-se por 3 processos distintos. Alguns vírus penetram por translocação (Fig. 72) da partícula para o citoplasma através da membrana.

FIG 72 – PENETRAÇÃO DIRECTA OU TRANSLOCAÇÃO DE VIRUS NUS.

Outros, como o vírus da gripe fazem-no por fusão (Fig. 72) do invólucro com a membrana celular.

FIG 73 – VÍRUS COM INVÓLUCRO EM FUSÃO COM A MEMBRANA PLASMÁTICA

Outros ainda são internalizados em endossomas, por endocitose mediada por receptores (Fig. 74).

121

FIG 74 – VÍRUS COM INVÓLUCRO A ENTRAR ATRAVÉS DO FENÓMENO DE ENDOCITOSE

Descapsidação – Denomina-se assim o processo de disrupção total ou parcial do virião, uma vez no interior da célula, com libertação do ácido nucleico viral.

Fase sintética – É o período em que ocorrem as sínteses de todas as proteínas virais, sejam enzimáticas, reguladoras ou estruturais (isto é, componentes do virião) e a replicação do genoma viral.

Montagem e extrusão – Na maioria dos vírus, os componentes do virião, recém-sintetizados, são montados como partículas, de forma mais ou menos complexa, no local de replicação, seja o núcleo, seja o citoplasma

13. PATOGENIA DA INFECÇÃO VIRAL

Como temos verificado, os vírus tem a particularidade de serem, sempre, parasitas obrigatórios das células que infectam, não podendo nelas replicar, se não tiverem ao seu dispor células permissivas. Para que possa porém, nelas penetrar, deverão as células possuir receptores específicos devendo dispor, igualmente, no seu interior de sites ou “locais” onde a multiplicação possa ocorrer, isto é, deve existir maquinaria celular adequada à biossíntese que irá ter lugar.Os receptores virais que a célula expressa podem ser de vária índole. Certos fagos, por exemplo necessitam que a bactéria que irão parasitar possua à sua superfície determinados lipopolissacáridos; outros, certas proteínas; e ainda outros que exista ao seu dispor ácido teicoico.

Interacção vírus-célula

A interacção de um qualquer vírus com uma célula, ou interacção vírus-célula, não se processa da mesma maneira relativamente a todos os vírus nem, tão-pouco, as células respondem, todas elas, do mesmo modo à agressão viral. Isto é, a natureza da infecção é determinada pelas características dos vírus e das células. É possível descrever, pelo menos, três mecanismos de interacção do vírus com a célula:

1º Mecanismo: Infectar células e nelas replicar, provocando-lhes lise, aquando da libertação dos viriões;

122

2º Mecanismo: Infectar células, sem completar o seu ciclo de replicação;

3º Mecanismo: Infectar as células e aí persistir, por períodos mais ou menos longos, alterando-as ou transformando-as, em alguns casos profundamente.

1º Mecanismo ou infecção produtiva

No primeiro tipo de mecanismo acima referido, estamos em presença de uma infecção produtiva, com um ciclo lítico (anteriormente referido), o qual tem lugar nas células permissivas. Nestas podem surgir alterações visíveis, designadas de Citopáticas ou de Efeito Citopatogénico (ECP). Este fenómeno traduz-se pelo aparecimento mais ou menos marcado, de lesões susceptíveis de serem observadas microscópicamente. Entre tais modificações podem encontrar-se os chamados corpos de inclusão, bem como outras alterações celulares provocadas pela replicação dos vírus.

2º Mecanismo ou infecção abortiva

No segundo tipo de infecção acima referido, isto é, naquele em que os vírus não completam o ciclo de replicação, a infecção é designada de abortiva ou não produtiva.Diversos mecanismos podem conduzir a isso, como sejam, infecções com vírus que são ou se tornaram defectivos, com vírus que sofreram mutações, com vírus que sofreram interferência com outros já presentes no momento da segunda infecção viral ter lugar, ou ainda porque se desencadearam mecanismos de defesa celular, como é o caso da acção de interferões ou de outras citoquinas ou, até, porque houve acção de complexos processos de defesa hormonal, postos em marcha pelo próprio hospedeiro.Podemos resumidamente dizer, nestes casos, o “encontro” vírus-célula, ou até num sentido mais lato, vírus-hospedeiro, não progrediu: ou por ausência de receptores adequados – não sendo a infecção iniciada – ou porque esta ficou, por outras razões bloqueada.

3º Mecanismo ou infecção persistente

Neste tipo de infecção, o vírus infecta a célula, mantendo-se persistentemente no seu interior, por períodos mais ou menos longos, por vezes toda a vida no hospedeiro.

123

Nalgumas situações o ácido núcleico viral liberta-se no interior da célula e integra-se no seu património genético, multiplicando-se, neste caso juntamente com o ADN celular. O “ácido núcleico estranho”, presente na célula hospedeira, pode então promover a transformação celular, levando aquela a adquirir características de malignidade que anteriormente não possuía.

Transformação celular

Existem na Natureza diversas causas que submetem as células a um crescimento desordenado e acelerado, levando à formação de tumores. De entre os mais relevantes contam-se sem dúvida alguma, os vírus. Estima-se que cerca de 15% dos tumores humanos tenham nos vírus as suas origens. Estes designados por vírus oncogénicos, produzem alterações a nível do comportamento celular, designadas por transformação celular, as quais afastam a célula das características de normalidade que, primitivamente, possuíam. O principal mecanismo conducente a tal fenómeno assenta na inquisição, por parte da célula, de nova informação genética, mesmo que limitada.Consideram-se geralmente dois padrões que conduzem à referida transformação:

- o vírus introduz na célula um gene transformante, que é novoou- o vírus induz ou altera a expressão de um gene celular (pré-existente).

Entre as características que a célula transformada/imortalizada adquire, e que a fazem distinguir de uma célula normal, destacam-se as seguintes:

1) Perda de controlo do crescimento ou da inibição de contacto;2) Alta densidade de saturação;3) Aumento indefinido do número de divisões celulares;4) Alteração de morfologia;5) Redução da necessidade de factores de crescimento presentes no

soro;6) Capacidade para expressar novos antigénios;7) Presença frequente de antigénios fetais;8) Ausência de fibronectinas;9) Indução de tumores em animais de experiências;

124

10) Alteração na aglutinabilidade por lectinas de plantas.

FAMILIA VÍRUS TIPOS DE CANCRO

Herpesviridae

Vírus de Epstein-Barr

Carcinoma da nasofaringeLinfoma de BurkittLinfoma de células B

Herpesvírus humano tipo 8 (HHV8)

Sarcoma de Kaposi (?)

Herpesvírus simplex tipo 2 (HSV2)

Como co-factor do carcinoma do colo do útero (?)

Hepadnaviridae

Vírus da hepatite B Carcinoma primário hepatocelular

Flaviviridae Vírus da hepatite C Carcinoma primário hepatocelular

Papovaviridae

Papilomavírus humano:HPV – 16

HPV – 18HPV – 13HPV – 31

Tumores genitais (cervical, vulvar e cancro do pénis)Carcinoma de células escamosasHiperplasia focalDisplasia cervical

Retroviridae HTLV – 1HTLV – 2

Leucemia de células T do adulto

QUADRO 23 – VÍRUS E CANCROS HUMANOS

Pelo que se disse e muito que ficou por dizer, podemos concluir que a oncogénese é um processo complexo que tem lugar em várias etapas e que pode ser iniciado por vários factores, funcionando um deles como factor desencadeante. Este poderá ser de natureza química (produto carcinogénico) ou poderá, como vimos, ser viral. Muitos produtos químicos que nos rodeiam são carcinogénicos, podendo causar cancros. Estima-se que entre 30 e 60% das neoplasias malignas tenham a sua origem em produtos químicos utilizados na nossa alimentação. Supõe-se que muitos deles induzam mutações de genes ou interfiram com a normal diferenciação da célula. Estima-se que 20% de todos os casos de tumores humanos estejam associados com um dos cinco vírus

125

conhecidos como agentes de cancro ou como co-factores dos mesmos (Fig. 74).

FIG 75 – VÍRUS DE EPSTEIN BARR (AO MICROSCÓPIO ELECTRÓNICO), MEMBRO DA FAMÍLIA HERPESVIRIDAE É O AGENTE ETIOLÓGICO DA MONONUCLEOSE INFECCIOSA, TAMBÉM CONHECIDA POR DOENÇA DO BEIJO. CONTUDO ESTE VÍRUS MUITO COMUM EM HUMANOS, ESTÁ ASSOCIADO COM O LINFOMA DE BURKITT NA ÁFRICA TROPICAL E COM O CARCINOMA NASOFARINGEAL NO SUDOESTE ASIÁTICO, NO OESTE E ESTE DE ÁFRICA E NOS ESQUIMÓS (VÍRUS CANCERÍGENO).

Os genes causadores de cancros. Designados por oncogenes, desempenham um papel relevante no desenvolvimento deste processo. Podem ter origem na própria célula, proto-oncogenes ou podem ter, como já referimos uma origem viral.

14. CLASSIFICAÇÃO E TAXONOMIA

A classificação dos vírus constitui um caso à parte e difícil da sistemática. Um critério básico da noção de espécie é o reprodutivo, considerando-se espécie um grupo de populações naturais que se reproduzem entre si e isoladamente de outras espécies, e com um

126

“pool” genético intercambiável. Este critério, obviamente, não se pode aplicar aos vírus, que não se reproduzem.Também o critério de unidade evolutiva é de difícil aplicação, por não se poder estabelecer relações e distâncias evolutivas globalmente coerentes, entre a maior parte dos vírus. É também difícil hierarquizar as características distintivas dos vírus.Por todas estas dificuldades os vírus foram classificados durante muitos anos apenas em grupos e tipos, com alguma arbitrariedade. A evolução dos conhecimentos, em particular sobre a biologia molecular dos vírus, permitiu adoptar uma classificação próxima da sistemática tradicional, com definição de géneros e espécies e seu agrupamento em famílias, contudo sem agrupamentos superiores (ordens ou classes (com uma excepção).Os critérios principais usados na classificação dos vírus são:

a) – Tipo e estrutura do genoma: ADN ou ARN; se ADN, linear ou circular, de cadeia simples ou dupla; se ARN, de cadeia dupla ou cadeia simples e, neste caso, com sequência idêntica à do ARNm viral (ARN de sentido positivo) ou complementar (ARN de sentido negativo), ou ainda dividido ou não por mais de uma molécula de ARN (genoma segmentado).

b) – Estrutura: icosaédrica, helicoidal ou mista, e, em cada caso, com ou sem invólucro.

c) – Tipo de hospedeiro: vertebrados, invertebrados, plantas, fungos, bactérias.

Estes grandes critérios, no essencial servem para definir as famílias, designadas por termos terminados com o sufixo viridae (retroviridae, herpesviridae, etc.). Os géneros por seu lado são designados por termos terminados em vírus.A classificação oficial mais recente abrange mais de 3600 vírus, classificando-os em 75 famílias.

127