VÍRUS Os vírus constituem um grupo grande e

VÍRUS
Os vírus constituem um grupo grande e heterogêneo de agentes infecciosos,
semelhantes pelo fato de serem parasitos intracelulares obrigatórios para as
células de seus hospedeiros específicos. São tão pequenos que passam através
dos filtros cujos poros não permitem a passagem das bactérias. O vírus
“reproduzem-se” em células vegetais ou animais, assim como nas de outros
microrganismos. Causam doenças ou infecções em insetos, peixes,
microrganismos, plantas, homens e outros animais.
Os vírus não têm capacidade de movimentação nem de metabolismo autônomo.
Reproduzem-se por replicação numa célula hospedeira, podendo sofrer
mutações.
A virologia teve seu início no final do século XIX, com o reconhecimento da
existência de agentes, infecciosos capazes de passar através de filtros que
retinham bactérias, sendo portanto menores do que estas.
O marco fundamental na história da virologia corresponde, entretanto, ao
momento em que o vírus do mosaico do tabaco foi cristalizado, quando
desabou a barreira que separava os seres animados dos seres inanimados.
Os vírus não têm a organização complexa das células e são estruturalmente
muito simples. São constituídos de DNA ou RNA envolvidos por uma capa
protéica. Incapazes de crescer independentemente em meios artificiais, eles
somente podem replicar-se em células animais, de plantas ou microbianas.
Assim sendo, os vírus são considerados parasitas intracelulares obrigatórios e
representam a máxima sofisticação em parasitismo. Eles podem dominar a
maquinaria genética da célula hospedeira. Por causa destas características, os
vírus podem ser definidos tão consisamente quanto possível da seguinte forma:
Os vírus são entidades infecciosas não celulares cujo genoma pode ser
DNA ou RNA. Replicam-se somente em células vivas, utilizando toda a
maquinaria de biossíntese e de produção de energia da célula para a
síntese e transferência de cópias de seu próprio genoma para outras
células.
Embora um vírus possua um ácido nucléico como seu material hereditário e
seja capaz de se reproduzir, não possui nenhum outro atributo de um organismo
vivo. Assim, os vírus são seres que se encontram no limite entre o que pode ser
considerado vivo ou não vivo. Por esta razão, é preferível utilizar termos tais
como “funcionalmente ativos” ou “inativos”, em vez de “vivos” ou “mortos”,
quando se refere aos vírus.
Existem diferenças fundamentais entre os vírus e as células vivas. Enquanto o
genoma viral é constituído por DNA e RNA, no genoma viral só se encontra
um dos dois ácidos nucléicos; a célula forma-se por divisão binária de
elementos preexistentes, ao passo que o vírus finaliza seu processo de
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multiplicação por organização de constituintes sintetizados; o vírus não possui,
ao contrário da célula, sistema enzimático próprio.
Nomenclatura e Classificação dos Vírus
A classificação dos vírus, apresentada a seguir, tem por base o Relatório do
Comitê Internacional para Taxonomia dos Vírus, publicado em 1982.
O primeiro critério utilizado, natureza do ácido nucleíco viral, permite duas
divisões fundamentais:
- Vírus DNA
-Vírus RNA
Os vírus DNA e RNA são representados por vírus cujo ácido nucléico é de fita
simples ou de fita dupla, cada um dos quais podendo, ainda, ser caracterizado
pela presença ou ausência de envoltório, ou envelope.
Retirado de: www.bocklabs.wisc.edu/ed/genomes.html
- Diferentes tipos de genoma encontrados em vírus.
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Características dos Vírus
O vírus pode ser caracterizado como um parasita obrigatório, cujo genoma é
constituído por um só tipo de ácido nucléico e que utiliza os sistemas
enzimáticos celulares para a síntese de elementos especializados que fazem
parte de sua estrutura.
O parasitismo intracelular obrigatório resulta da penúria genética dos vírus,
característica também responsável por sua estrutura polimérica são ainda
características dos vírus a pequena dimensão, que, em média, varia entre 10 e
200 nm, a natureza particulada, a especificidade e a plasticidade. Estas duas
últimas características referem-se, respectivamente, à composição química bem
definida, capaz de determinar respostas imunológicas identificáveis e à
possibilidade do vírus sofrer alterações antigênicas durante sua passagem de
um hospedeiro para outro.
Eles podem reproduzir-se somente no interior de uma célula metabolicamente
ativa, utilizando os sistemas de síntese protéica e gerador de energia.
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Entretanto, os vírus diferem no seu grau de dependência da célula hospedeira
para a replicação, que consiste na produção de novos vírus no interior da
célula hospedeira. Por exemplo, alguns vírus que infectam bactérias,
denominados bacteriófagos ou fagos, possuem menos de 10 genes e dependem
quase totalmente das funções da célula bacteriana para a sua replicação. Outros
possuem de 30 a 100 genes e são mais independentes da célula hospedeira.
Os vírus não possuem maquinaria metabólica própria para gerar energia ou para
sintetizar proteínas e, assim, dependem das células hospedeiras para executar
estas funções vitais. Uma vez dentro da célula, os vírus possuem genes capazes
de controlar os sistemas de produção de energia e síntese de proteínas da célula
hospedeira. Além de sua forma intracelular, os vírus possuem uma forma
extracelular que leva o ácido nucléico viral de uma célula hospedeira para
outra. Na forma infecciosa, os vírus são simplesmente pacotes de genes
envolvidos por uma capa protéica. A capa protege os genes fora da célula
hospedeira; serve também como veículo para entrar em outra célula hospedeira
devido a sua ligação a receptores presentes na superfície da célula. A estrutura
viral completa é denominada vírion.
Morfologia Viral
Por meio da microscopia eletrônica, é possível determinar as características
morfológicas dos vírus. Os vírions variam em tamanho de 20 a 300 nm. Assim,
representam o menor e o mais simples agente infeccioso. Muitos vírus medem
menos de 150 nm, portanto estão além do limite de resolução do microscópio
ótico comum e são visíveis somente ao microscópio eletrônico.
Cada partícula viral ou virion é constituída por um cerne de ácido nucléico
(sede de sua infectividade) recoberto por um envólucro protéico denominado
cápside; o conjunto ácido nucléico/envólucro protéico constitui a
nucleocápside. A cápside é formada por múltiplas subunidades morfológicas
denominadas capsômeros. Alguns vírus possuem, envolvendo a nucleocápside,
um envoltório de natureza glicoprotéica e/ ou lipídica, que as vezes, apresenta
espículas salientes, denominadas peplômeros.
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Os viriões com envelope são sensíveis aos solventes de lipídeos, tais como o
éter, o clorofórmio e agentes emulsificantes (sais biliares e detergentes). Os
viriões que não mostram tais envoltórios são conhecidos como partículas
nuas.
Em adição ao ácido nucléico e à proteína, os viriões mais complexos possuem
lipídeos,carboidratos, traços de metais e, alguns deles, substâncias semelhantes
a vitaminas. Os vírus podem ter DNA ou RNA, mas nunca são encontrados os
dois juntos no mesmo virião, o que estabelece um contraste com todas as
formas celulares da vida, as quais, sem exceção, contêm os dois tipos de ácidos
nucleicos. Um determinado virião pode possuir um dentre quatro tipos de
ácidos nucleicos: DNA mono e bicaternário ou RNA, também mono ou
bicaternário. Os vírus que infectam as plantas têm, apenas, RNA mono ou
bicaternário; os bacteriovírus possuem DNA, mono ou bicaternário, ou RNA
monocatenário; os vírus animais, apresentam todos os tipos de ácidos
nucléicos, com exceção do DNA monocaternário. A estrutura dos ácidos
nucleicos nas partículas virais pode, além disso, ser linear ou circular.
Quanto à forma, os viriões podem ser:
Icosaédricos: alguns viriõs se assemelham a um icosaedro (poliedro regular
com 20 faces triangulares e 12 ângulos), forma que é determinada pelo
capsídeo.
Helicoidais: lembrando longos bastonetes, seus capsídios são cilindros ocos,
com estrutura helicoidal. Um exemplo de vírus helicoidal é o vírus do mosaico
do tabaco.
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Vírus Envelopados: o nucleocapsídio interno desses vírus, que pode ser
icosaédrico ou helicoidal, é circundado por membrana envoltória. tais viriões
são pleomórficos (têm formas variadas), já que os envoltórios não são
rígidos,embora pareçam, geralmente, um tanto quanto esféricos. O vírus do
herpes simples é um exemplo de virião icosaédrico envelopado. Em vírus
helicoidais com envelope, como o vírus da gripe, o nucleocapsídio está
enrolado dentro do envoltório.
Vírus complexos: algumas partículas virais têm uma estrutra muito
complicada. O vírus da vacínia (grupo poxvirus), por exemplo, não possiu
capsídio claramente identificado, mas apresenta várias camadas em torno do
ácido nucléico.
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ESQUEMA DE DOIS VÍRIONS
(A) VÍRUS NÃO ENVELOPADO E (B) VÍRUS ENVELOPADO
ESQUEMA DE DOIS VÍRIONS
(A) VÍRUS NÃO ENVELOPADO E (B) VÍRUS ENVELOPADO
Replicação dos Vírus
Os vírus, como partículas extracelulares, não tem atividade metabólica
independente e são incapazes de reprodução por cissiparidade, gemulação ou
outros processos observados entre as bactérias e outros microrganismos. Ao
contrário, a multiplicação se faz por replicação, na qual as porções protéica e
nucléica aumentam no interior das células hospedeiras sensíveis.
O processo de multiplicação dos vírus foi extensivamente estudado com o
sistema bacteriovírus (bacteriófago) bactéria. As informações obtidas a partir
do estudo do mecanismo de replicação dos bacteriovírus servem, em geral,
como modelo básico para estudos semelhantes sobre os vírus que infectam as
células eucarióticas. Tal modelo, contudo, não é suficiente para explicar a
patologia e as peculiaridades da infecção de células eucarióticas, havendo
diversos tipos de vírus animais na natureza, com estruturas complexas e
variadas, além de diversos sítios de multiplicação (núcleo ou citoplasma).
Devem existir, portanto, diferentes mecanismos de replicação dos vírus
animais.
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No entanto, há etapas de infecção viral, a nível celular, que são comuns a todas
as infecções:
1. Adsorção
2. Penetração e desnudamento
3. Replicação bioquímica
4. Acoplamento ou maturação
5. Liberação
Adsorção
A cinética específica ou síntese cronológica, assim como os mecanismos
moleculares característicos do ciclo de replicação de cada vírus são, contudo,
completamente diferentes.
A adsorção envolve a participação de receptores específicos na superfície da
célula hospedeira e das macromoléculas do virião. O processo parece ocorrer
em duas fases: a primeira compreende a adsorção preliminar por ligações
iônicas e é facilmente reversível por alterações do pH ou da concentração
salina do meio; a segunda fase parece ser mais firme e irreversível.
Penetração e desnudamento
Acreditava-se que a penetração do vírus estava restrita à fagocitose.
Recentemente observou-se que os vírus com envelope uniam-se às células
hospedeiras, levando à fusão do envoltório lipoproteico do vírus com a
membrana citoplasmática da célula, do que resulta a liberação do material
nucleocapsídico no citoplasma celular. Os vírus nus ainda parecem penetrar
pelo mecanismo de endocitose. As fases de desnudamento ou de remoção do
capsídio são inteiramente intracelulares.
Replicação bioquímica
A replicação ativa do ácido nucleico e a síntese de proteínas virais começam
após a dissociação do capsídio e do genoma. Além do ATP celular, os vírus
requerem o uso dos ribossomas da célula, do RNA de transferência, de enzimas
e de certos processos biossintéticos para sua replicação.
Acoplamento (montagem) ou maturação
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Os vírus são capazes de dirigir a síntese dos componentes essenciais para sua
progênie e de acoplar esses materiais sob a forma de viriões maduros, no
núcleo e/ou no citoplasma da célula infectada. O período de tempo entre a
decapsidação até a montagem de um novo vírion maduro é denominado período
de eclipse, porque, se a célula hospedeira for rompida neste período, nenhum
vírus infeccioso será encontrado. A logística e os mecanismos reguladores da
biossíntese e do acoplamento são específicos para cada tipo de vírus.
Liberação
O processo de liberação também varia com o agente viral. Em alguns casos, a
lise celular resulta na liberação concomitante das partículas virais. Em outros, a
maturação e a liberação são relativamente lentas e os viriões são liberados sem
a destruição da célula hospedeira.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
PELCZAR, M. et al. Microbiologia: conceitos e aplicações. 2. ed. São Paulo: Makron
Books, 1997. v. 1.
TRABULSI, L. R. et al. Microbiologia. 4 ed. São Paulo: Atheneu, 2005.
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