Virologia

Historia da virologia: o primeiro registro que nos permite dizer que os vírus estavam presentes na sociedade humana, foi nas tabuas escritas pelos egípcios e também na civilização greco-romana. Na Índia os sacerdotes usavam uma técnica rudimentar de vacina contra a varíola. Eles recolhiam liquido das pústulas e aplicavam na população antes da época comum de ataque da varíola, já na China eles aspiravam o pó das cascas das feridas o que lhes conferia proteção contra esses vírus.

Mas os vírus são de todo mal? É bem verdade que os vírus atacam os seres humanos, causando assim doenças, o mesmo pode ser aplicado as reino vegetal, causando enorme prejuízo para economia humana e causando problemas sociais, porém os vírus podem ser muito importante na ornamentação de orquídeas, e mais importante ainda, eles podem ser carreadores de genes, tendo grande valia para engenharia genética, numa possível cura de doenças, como agente matadores de câncer (tropismo especifico para câncer)

Características dos vírus; os vírus são as menores estruturas que carregam dentro de si material genético, não sendo visível a microscopia ótica, por sua pequena estrutura eles passam por filtros que bactérias não passam, e vale ressaltar também a incapacidade de meios de culturas viral, sendo necessário o cultivo de células, o que caracteriza a sua principal característica de ser um parasita intracelular obrigatório.

Obs.: no geral os vírus tem apenas um acido nucleico, DNA ou RNA, o que foge a regra é apenas o citomegalovírus.

Virion é o nome da estrutura viral que esta fora da célula, sendo a partícula infecciosa capaz de invadir células para parasitar.

Morfologia viral: eles são caracterizados por ter o acido nucleico e um capsídeo, e alguns vírus possui uma estrutura chamada de envelope, sendo chamados de vírus envelopado. (acido nucleico + capsídeo= nucleocapsideo). O capsídeo é o que confere a forma ao vírus, portanto, de acordo as três estruturas possíveis de capsídeo, cita-se, icosaédrica, helicoidal ou complexa, o vírus será classificado como icosaedrico ou helicoidal ou complexo. O capsídeo é formado por vários protomeros, e cada protômero é formado por subunidades proteicas.

Proteínas virais: temos basicamente 3 grupos de proteínas virais, o grupo chamado de Core (ou Cerne), o grupo da matriz proteica e por fim, as proteínas do envelope. Obs.: o vírus do herpes tem uma estrutura conhecida com Tegumento.

Core= grupo de proteínas que participam e auxiliam no processo de replicação viral.

Matriz proteica= grupo de proteínas que estão entre o envelope e o capsídeo, quando o vírus for envelopado, caso contrario as proteínas da matriz serão as próprias proteínas do envelope.

Proteínas do envelope= são proteínas virais que estão imersas na bicamada lipídica do envelope. São glicoproteínas também chamadas de espículas.

Tegumento= material proteico amorfo e às vezes assimétrico.

Esses três grupos foram divididos em dois grandes grupos:

Grupo das proteínas virais estruturais (elas tem como função, proteger o acido nucleico ou funcionar como receptores para ligar o vírus à célula que vai ser infectada) Ex: proteínas do envelope, do Tegumento (herpes) ou matriz proteica.

Grupo das proteínas virais não estruturais (elas tem como função iniciar o programa de replicação, fazer sinalização celular ou enzimas como RNA polimerase ou transcriptase reversa) Ex: Core.

Envelope: ele é formado durante o processo final da produção do vírus, processo esse conhecido como brotamento, tem, portanto, estrutura semelhante à membra lipídica da célula parasitada e mais as proteínas virais (proteínas TARDIAS) que foram inseridas na capa lipídica. Sendo ele uma importante estrutura de classificação viral. Vírus envelopado vs Não envelopado.

* Vírus envelopados são prontamente infecciosos somente se o envelope estiver intacto (uma vez que proteínas da adsorção viral que reconhecem os receptores nas células hospedeiras estão no envelope viral). Isso significa que agentes que danificam o envelope, tais como detergentes alcoólicos, reduzem a capacidade infectante desse vírus.

É importante salientar que todos os vírus que possuem RNA de senso negativo (RNA)apresentam invólucro ou envelope.

Material genético; no geral os vírus são haploides, o que foge a regra são os retrovírus ex: HIV, e como foi dito anteriormente, a grande maioria ou tem rna ou tem dna, nunca os dois ao mesmo tempo, porem, o citomegalovírus escapa a esse comportamento. Quanto a forma do material genético temos vírus que possui Dna circular ou linear, dna dupla fita ou simples fita o mesmo serve para o RNA. Quanto ao Rna existe mais um fato interessante de saber, é referente a polaridade do Rna, Rna + é codificado pelo ribossomo, mas RNA – não é, sendo assim o vírus utiliza diferentes estratégias para acontecer o processo de tradução.

Dessa forma Baltimore criou uma classificação de vírus, ela é baseada nas 7 possibilidades quanto ao processo de tradução viral.

Ciclo replicativo.

Ele é feito basicamente em etapas, num numero de 7 passos: primeiramente o vírus tem que adsorver a célula do hospedeiro (via receptor celular-proteínas de ligação viral), num segundo momento ocorre o processo de penetração (ocorre gasto de energia, e pode ser por penetração direta, endocitose ou fusão), uma vez dentro do citosol da célula ocorrerá o processo de desnudamento (liberação do material genético de dentro do capsídeo), o material genético viral no citosol vai ter a expressão genica, e logo em seguida teremos o começo da replicação, ai então terá a parte final de montagem e maturação e por fim, a liberação do vírus dentro da célula infectada.

Resumo: 1 adsorção, 2 penetração, 3 desnudamento, 4 expressão genica,5 replicação, 6 montagem /maturação, 7 liberação.

Moléculas de adesão

A adesão do vírus é feita por colisões ao acaso, e ligação receptor-proteína se dá por atração química e estima-se que ocorra apenas uma adsorção em cada mil colisões.

Penetração como foi dito anteriormente, pode ser endocitose, fusão (sendo) esse processo necessário a presença da proteína de fusão presente no vírus, como acontece na família Retroviridae, e por fim e bem menos comum temos o processo de penetração direto também conhecido com simples translocação o que pode acontecer tanto com vírus envelopado como o não envelopado .

Desnudamento (decapsisação) é o processo de desintegração do capsídeo e com posterior liberação do genoma viral, vale ressaltar que esse processo só vai ocorrer se o vírion penetrar inteiro na célula, e esse fenômeno acontece nos primeiros minutos após a infecção. Obs. a desintegração das subunidades proteicas do capsídeo se dá espontaneamente (independente do ph) ou por ação de enzimas digestivas dos lisossomos celulares (dependente do ph).

No processo de síntese ocorre 3 sub passos: síntese de enzimas para a replicação viral, replicação do genoma e por fim síntese de proteínas dos capsômeros (proteínas estruturais)

Montagem e liberação : a maioria dos vírus de Dna faz a montagem no núcleo, sendo então liberada no citosol, já a maioria dos vírus de RNA se desenvolve no citoplasma. Vale ressaltar que a quantidade de partículas produzidas é variável e a liberação poder ser com lise ou sem.

Dentro do ciclo de replicação temos períodos, quanto a quantidade de material genético (eclipse amplificação) e quanto as proteínas que são produzidas (precoce tardia, dentro nesse interim um o período de encapsidação do genoma viral)

Eclipse; etapa que se segue ao desnudamento, nela não se pode ter recuperação da partícula infeciosa (vírion).

Vírus pode ser liberado devido à lise da célula, ou, se envelopado, pode brotar da célula. Brotamento de vírus não necessariamente mata a célula. Assim, alguns vírus que saem da

célula podem montar infecções persistentes. Nem todas as partículas virais liberadas são infecciosas. A razão entre partículas virais infecciosas e não infecciosas varia de acordo com o vírus e as condições de crescimento.

Infecções subvirais : Temos 5 tipos, são os vírus satélites, esses vírus precisam de outros vírus para estabelecer uma infecção, virusóides estão associados a vírus de vegetais, viroides, vírus defectivos esses não tem proteínas de superfície ou não tem material genético somente capsídeo (não produz infecção), e por fim temos os príons.

Príons contém apenas proteína (embora seja motivo de controvérsia). Eles são pequenos, partículas proteináceas e existe controvérsia sobre se eles contém algum ácido nucléico, mas se contiverem será muito pequena, e quase certamente não é suficientemente grande para codificar para proteína: Exemplos de doenças humanas causadas por príons são Kuru, doença de Creutzfeldt-Jakob doença e síndrome de Gerstmann-Straussler. Príons são também causa de scrapie em caprinos, elas tem por característica ser muito resistente a inativação física ou química e a sua patogenicidade reside no fato da sua capacidade de modificar estruturalmente proteínas celulares que são saudáveis.

Efeito Citopático:

A presença do vírus frequentemente gera mudanças morfológicas na célula hospedeira. Qualquer mudança detectável na célula hospedeira devido à infecção é conhecida como efeito citopático. Efeitos citopáticos (CPE) consistem na curvatura da célula, desorientação, inchaço ou murchamento, morte, destacamento da superfície, etc.

Muitos vírus induzem apoptose (morte células programada) nas células infectadas. Isso pode ser uma parte importante da defesa da defesa da célula hospedeira contra um vírus – morte celular antes de completar o ciclo de replicação viral pode limitar o número de descendentes e o espalhamento da infecção. (Alguns vírus demoram ou impedem a apoptose – dando a eles mesmos a chance de replicarem mais vírions.)

Alguns vírus afetam a regulação da expressão dos genes da célula hospedeira, o que pode ter importantes resultados tanto para a habilidade de crescimento do vírus, como em termos do efeito na célula hospedeira.

Os efeitos citopáticos produzidos por vírus diferentes depende do vírus e das células em que eles crescem. Isso pode ser usado no laboratório de virologia clínica para ajudar na identificação de um isolado viral

Alguns exemplos de efeito citopático, coilocitose, macrocariose, multinucleação e formação de sincício.

Patogênese da infeção; existe algumas condições para que ocorra uma infeção viral com sucesso, como por exemplo, temos que ter uma quantidade X suficiente de inoculo viral, o sitio de entrada deve ser susceptível, ter receptores que reconhecem as proteínas virais, e por fim, o vírus deve ser capaz de driblar os mecanismos de defesa do hospedeiro.

A transmissão pode ser basicamente de dois tipos, horizontal (direta= homem-homem, ou indireta= fomites agua alimentos vetor-homem) ou poder ser vertical via progênie (congênita, perinatal, aleitamento)

Uma infecção viral pode ser localizada ou geral (se for geral, teve como via de disseminação sanguínea, linfática ou neuronal)

Antivirais; eles vão atuar em cinco etapas. Vão inativar diretamente o vírion, vai interferir na adsorção (bloqueio de receptor), vai inibir o desnudamento, vai inibir a transcrição e a replicação, ou por fim vamos ter a opção dos fármacos que inibem o brotamento.