Trabalho de Biologia: Vírus

Introdução

A palavra vírus é originária do latim e significa toxina ou veneno. O vírus é um organismo biológico com grande capacidade de multiplicação, utilizando para isso a estrutura de uma célula hospedeira; são parasitas intracelulares obrigatórios: a falta de hialoplasma e ribossomos impede que eles tenham metabolismo próprio. Isso significa que para executar o seu ciclo de vida, eles se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de auto-reprodução celular. Eles precisam de um ambiente que tenha os componentes acima. Esse ambiente precisa ser o interior de uma célula que, contendo ribossomos e outras substâncias, efetuará a síntese das proteínas dos vírus e, simultaneamente, permitirá que ocorra a multiplicação do material genético viral.

Vírus são agentes capazes de causar doenças em animais e vegetais; e geralmente, o grupo de células que um tipo de vírus infecta é bastante restrito. Existem vírus que infectam apenas bactérias, denominadas bacteriófagos, os que infectam apenas fungos, denominados micófagos; os que infectam as plantas e os que infectam os animais, denominados, respectivamente, vírus de plantas e vírus de animais.

O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o termo bacteriófago, é designado aos vírus que se instalam em procariotos (organismos que não possuem membrana nuclear envolvendo o material genético da célula: bactérias).

Os vírus mais conhecidos e estudados são os que infectam bactérias, podendo ser vírus de DNA ou RNA. São formados apenas pelo nucleocapsídeo, não existindo formas com envelope.

Estrutura de um vírus

Vírus são formados por uma cápsula proteica enominada capsídeo que envolve o ácido nucléico, e pode ser RNA (ácido ribonucléico), DNA (ácido desoxirribonucléico), ou os dois juntos(citomegalovírus). Em alguns tipos de vírus, esta estrutura é envolvida por uma capa lipídica com diversos tipos de proteínas; mas as proteínas que compõe o capsídeo são específicas para cada tipo de vírus. O capsídeo mais ácido nucleico que ele envolve são denominados nucleocapsídeo.

Alguns vírus são formados apenas pelo núcleo capsídeo, outros no entanto, possuem um envoltório ou envelope externo ao nucleocapsídeo. Esses vírus são denominados vírus encapsulados ou envelopados: o envelope consiste principalmente em duas camadas de lipídios derivadas da membrana plasmática da célula hospedeira e em moléculas de proteínas virais, específicas para cada tipo de vírus, imersas nas camadas de lipídios. São as moléculas de proteínas virais que determinam qual tipo de célula o vírus irá infectar.

Os vírus não são constituídos por células, embora dependam delas para a sua multiplicação. Alguns vírus possuem enzimas.

Reprodução de um vírus

Para se reproduzirem, os vírus precisam infectar células, introduzindo o seu material genético no interior delas. Esse processo tem início quando o vírus adere à parede celular ou à membrana, ligando-se a certas moléculas receptoras, existentes na superfície das células. Deve-se haver interação das proteínas virais com proteínas receptoras presentes na membrana plasmática das células. Essa interação é específica, de modo que cada tipo de vírus infecta apenas certos tipos de células. O ser humano pode ser infectado por diversos tipos de vírus. Boa parte dos tecidos e órgãos humanos podem sofrer algum tipo de infecção viral.

Alguns vírus atacam as células, invadindo-as com o capsídio, ou injetando nelas apenas o seu material genético. Mas o fato é que, uma vez no seu interior, o vírus passa a controlar(e modificar) o metabolismo da célula infectada, inativando a maior parte dos genes e utilizando-se das substâncias existentes no interior da célula, a fim de multiplicar seu próprio material genético e fabricar capsídios para os novos vírus gerados:

No caso de vírus como os bacteriófagos, cujo material genético é o DNA, a reprodução pode ocorrer de duas formas. Em uma delas, o DNA começa a se multiplicar imediatamente após ser injetado na célula hospedeira e, ao mesmo tempo, tem início a síntese das proteínas que formarão os capsídios dos novos vírus formados. Assim que a bactéria estiver repleta de vírus, rompe-se sua parede celular e os vírus são liberados, podendo infectar muitas outras bactérias e reiniciar o ciclo.

Muitas vezes, no entanto, ao invés de se multiplicar assim que invade a célula, o DNA do bacteriófago incorpora-se ao DNA da bactéria, sendo chamado de provírus. Nesse caso, os genes bacterianos não são inativados e o provírus duplica-se juntamente com o DNA bacteriano. E, dessa forma, é herdado pelas células-filhas da bactéria infectada.

Também nos vírus que possuem RNA como material genético pode haver diferenças no ciclo viral. Nos vírus causadores da gripe, por exemplo, assim que invadem a célula, tem início a multiplicação de seu RNA e a síntese das proteínas que farão parte dos capsídios. Ao deixar a célula infectada, os vírus da gripe não causam necessariamente a sua morte, mas carregam consigo fragmentos da membrana celular que formarão um envoltório lipoprotéico do capsídio.

Já nos chamados retrovírus, além das moléculas de RNA, o capsídio envolve algumas moléculas de uma enzima chamada transcriptase reversa, que, uma vez no interior da célula, atuará na fabricação de DNA a partir do RNA viral. Portanto, o contrário do que ocorre durante o processo de transcrição que ocorre nas células.

Um exemplo bastante conhecido de retrovírus é o HIV, causador da AIDS, que ataca os linfócitos T auxiliadores, células de nosso sistema imunológico. O DNA, produzido a partir do RNA viral, penetra no núcleo do linfócito e integra-se a um dos cromossomos (provírus); e, dessa forma, comanda a fabricação de novas moléculas de RNA viral e da enzima transcriptase reversa - e, portanto, a fabricação das proteínas dos capsídios e a origem de novos vírus. Os novos vírus formados são expelidos das células e podem infectar outras.

Classificação de um vírus

Atualmente, os critérios mais importantes para a classificação dos vírus são: hospedeiro, morfologia da partícula viral e tipo de ácido nucleico. Existem outros também como o tamanho, as características físico-químicas, as proteínas virais, os sintomas da doença, a antigenicidade, etc. As características virais são consideradas para classificar os vírus em ordens, famílias e, em alguns casos, em subfamílias e gêneros.Um sistema coerente e viável de classificação, uma taxonomia, é um componente crítico da disciplina de virologia. Porém, a natureza única do vírus tem desafiado a estrita aplicação de muitos dos instrumentos tradicionais de taxonomia utilizados em outras disciplinas da biologia.

A classificação inicial dos vírus foi feita por meio dos estudos que visavam a propriedade dos vírus de causar doenças e infecções. Logo, as primeiras classificações eram baseadas nas propriedades patogênicas comuns, tropismo celular do vírus, características ecológicas e de transmissão. Os vírus eram então classificados como dermotrópicos (causavam doenças de pele), respiratórios, entéricos (quando causavam diarreia), etc.

Hoje, a execução da taxonomia é supervisionada pelo International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) com regras e ferramentas exclusivas para a disciplina de virologia. O processo de taxonomia viral evoluiu, utilizando alguns dados de nomenclatura hierárquica da taxonomia tradicional, a identificação do vírus em espécies e reunindo-os em gêneros, gêneros dentro de famílias, e as famílias em ordens.

A classificação atual contém 3 ordens, 56 famílias, 9 subfamílias, 233 gêneros e 1.550 espécies.

Ciclo reprodutivo de um vírus

No seu processo de reprodução, os vírus contam com dois tipos de ciclos: o ciclo lisogênico e o ciclo lítico. No ciclo lítico, o vírus insere o seu material genético no da célula hospedeira, e, ao contrário do outro ciclo, passa a dominar o metabolismo da mesma, destruindo-a por final. Veja as etapas desse ciclo reprodutivo:

Adsorção – fase em que ocorre o reconhecimento e a fixação do vírus à célula. Esses seres são parasitas específicos, ou seja, acometem um tipo exclusivo de células. O hospedeiro é dotado de substâncias químicas capazes de permitir que o vírus detecte-o e se prenda à membrana.

Penetração – inserção do genoma viral no interior da célula hospedeira. Tal processo pode ocorrer de três formas diferentes:

Direta – apenas o material genético do vírus é injetado na célula, enquanto sua parte proteica permanece no lado externo.

Fusão do envelope viral – o envelope viral (camada lipoproteica que envolve alguns vírus) é fundido à membrana celular, o capsídeo se desfaz e o genoma do parasita invade a célula. Esse processo ocorre somente com vírus envelopados.

Endocitose – os receptores químicos da membrana celular promovem a fixação do vírus, e depois o parasita é englobado pelas invaginações da mesma.

Síntese – estágio do ciclo em que o vírus começa a determinar as atividades metabólicas da célula. Nesse processo, as enzimas que antes eram utilizadas na síntese proteica e de ácidos nucleicos da célula hospedeira, passam a ser empregadas na produção de partículas virais (proteínas e material genético).

Montagem – nesta etapa, os componentes dos vírus que foram produzidas anteriormente, são organizados de modo a constituir novos parasitas.

Liberação – na etapa final do processo, as dezenas de vírus formadas na fase de montagem produzem uma enzima viral denominada lisozima, que causa a ruptura da célula hospedeira, processo conhecido como lise celular. Além disso, como a célula passou a sintetizar estruturas virais, a produção dos seus próprios componentes se torna impossível (esgotamento celular), o que favorece o seu rompimento. Com a destruição da célula, os vírus se libertam e infectam imediatamente as células vizinhas, recomeçando o seu ciclo.

Doenças humanas virais

No homem, inúmeras doenças são causadas por esses seres acelulares. Praticamente todos os tecidos e órgãos humanos são afetados por alguma infecção viral. Aqui estão as viroses mais frequentes na nossa espécie: hepatite, sarampo, caxumba, gripe, dengue, poliomielite, febre amarela, varíola, AIDS, catapora, hepatite, rubéola, herpes simples e raiva.

Devido ao uso da maquinaria das células do hospedeiro, os vírus tornam-se difíceis de matar. As mais eficientes soluções médicas para as doenças virais são, até agora, as vacinas para prevenir as infecções, e drogas que tratam os sintomas das infecções virais. Os antibióticos não servem para combater os vírus, seu abuso contra infecções virais é uma das causas de resistência antibiótica em bactérias. Alguns tipos de remédios servem apenas para tratar os sintomas das infecções virais. As vacinas são utilizadas como método de prevenção, pois estimulam o sistema imunológico das pessoas a produzirem anticorpos contra determinados tipos de vírus.

Diz-se, às vezes, que a ação prudente é começar com um tratamento de antibióticos enquanto espera-se pelos resultados dos exames para determinar se os sintomas dos pacientes são causados por uma infecção por vírus ou bactérias.