Vírus

O meio científico ainda debate sobre a questão de os vírus serem ou não uma forma de vida, mas o que define vida e quais são os requisitos necessários para que um organismo se enquadre nessa definição? Segundo a NASA, a vida é definida como um conjunto de reações químicas autossustentáveis capaz de se reproduzir e passar por seleção darwiniana, ou seja, para que um organismo seja considerado vida ele precisa se multiplicar, ter seu próprio metabolismo e sofrer mutações que irão ser transmitidas para as próximas gerações.  Assim, será que poderíamos caracterizar os vírus como forma de vida? Para tentar responder a essas questões, primeiramente, precisamos entender o que é um vírus e como ele funciona.

Os vírus são organismos acelulares que não apresentam metabolismo próprio, muito menos organelas membranosas. Suas estruturas são basicamente compostas de proteínas não imersas em um citoplasma, desta forma eles só são capazes de se reproduzirem dentro de uma célula hospedeira que varia de bactéria e fungo, até animais e vegetais. Resumindo, eles são parasitas intracelulares obrigatórios e necessitam dos recursos fornecidos por outras células para se multiplicarem e realizarem outras funções que sozinhos não são capazes.

Desta forma, a comunidade cientifica não pôde chegar em um consenso sobre os vírus serem ou não vida, já que eles não têm seu próprio metabolismo e não são capazes de realizarem funções vitais como respiração e nutrição, entretanto são capazes de se reproduzirem e sofrerem mutações que irão auxiliá-los no processo de seleção natural.

Alguns vírus são extremamente prejudiciais para o seu hospedeiro, podendo causar rupturas nas células parasitadas, além de alterar genes supressores de tumor, ocasionando ao hospedeiro enfermidades como HPV e HIV.

Estrutura dos vírus

A estrutura dos vírus é bastante simples quando o comparamos com qualquer organismo que possui células, uma vez que podemos dizer que os vírus são basicamente partículas constituídas por material genético envolto por uma camada proteica, material genético que pode ser RNA ou DNA. Dificilmente se encontra na natureza um vírus que apresente os dois tipos, contudo é comum encontrarmos vírus capazes de sintetizar DNA a partir de RNA viral por meio de uma molécula conhecida como transcriptase reversa.

Os bacteriófagos, ou fagos, são vírus responsáveis pela infecção de algumas bactérias e suas estruturas apresentam componentes essenciais para o mecanismo de invasão intracelular, a começar pelo nucleocapsídio, ou cabeça, composto por uma estrutura que envolve e protege o material genético. A cauda é cilíndrica e alongada e sua função é servir como acesso para a passagem do material genético para o interior da célula hospedeira. Na extremidade da cauda, localizam-se as fibras da cauda, cuja função é facilitar a adesão do vírus na parede celular do organismo parasitado. Alguns vírus apresentam uma estrutura lipídica que envolve o nucleocapsídio, conhecido como envelope viral. O envelope viral é uma bicamada lipídica com proteínas, geralmente glicoproteínas inseridas em sua superfície. A membrana é adquirida da célula hospedeira infectada no momento da saída da partícula viral. As glicoproteínas virais do envelope, por estarem expostas na superfície do vírus, constituem os principais antígenos virais e servem como estruturas de reconhecimento entre o vírus e a célula do hospedeiro, permitindo com que a célula parasitada facilite a entrada do vírus. A entrada dos vírus nas células pode ocorrer de formas diferentes:

• Inserção do material genético no interior da célula parasitada, enquanto o restante dos componentes virais fica do lado de fora;
• O envelope se funde com a membrana da célula e libera o material genético;
• A célula hospedeira endocita (absorve) o vírus e o material genético é liberado.

Os vírus podem ser transmitidos de diversas formas e o entendimento deles facilitam a tomada de cuidados contra um possível contato ou até mesmo uma infecção por estes organismos. As principais formas de contágios por vírus são: relação sexual; gotículas de fluído orgânico presentes no ar; lesões e sangue; água e alimento ou até por meio de outros animais já infectados.

Bacteriófagos

Os bacteriófagos, ou fagos, são um tipo especial de vírus capaz de infectar bactérias. A adesão na parede da bactéria ocorre por meio de receptores, portanto a interação do vírus ocorre apenas em bactérias que apresentam receptores específicos para sua ligação. A infecção pelo vírus se inicia quando o mesmo, ao aderir na parede da bactéria, libera enzimas capazes de romper uma porção da membrana, desta forma, abrindo uma passagem para a inserção do material genético dentro da célula hospedeira. O material genético viral está presente na cabeça do fago e sua entrada no interior da célula ocorre por meio de um tubo cilíndrico conhecido como cauda viral. Após a injeção do DNA viral, o restante do fago fica preso no lado de fora da bactéria e o material genético presente no interior da célula será utilizado para servir como molde para a síntese de novos vírus. A síntese de novos vírus pode ocorrer de duas formas ligeiramente distintas e que são caracterizadas por ciclos, sendo eles: o ciclo lítico e o clico lisogênico.

• Ciclo lítico: no interior do hospedeiro, o DNA viral se utiliza de proteínas pertencentes ao metabolismo da bactéria para replicarem seu próprio DNA. Esta fase é caracterizada pelo aumento exponencial da quantidade de DNA viral. Após esta fase, o material genético replicado induz a transcrição de genes possibilitando a criação de RNAs mensageiros responsáveis pela tradução de proteínas estruturais virais (cabeça e cauda) e pela produção de lisozimas capazes de digerir a parede bacteriana, a fim de libertar os novos vírus. As proteínas estruturais virais apresentam uma organização favorável para sua montagem e, como consequência, ocorre a criação de unidades virais conhecidas como vírions. O acúmulo de vírions no interior da bactéria induz a tradução de enzimas lisossomais, responsáveis pelo rompimento da parede bacteriana, permitindo, assim, a ejeção dos novos vírus para fora da célula em busca de novos hospedeiros.

 

• Ciclo lisogênico: Após a injeção do material genético viral no interior da bactéria, ocorre a inserção deste no DNA bacteriano. Lá ele fica por anos, vivendo de forma latente e, a cada divisão bacteriana, se replica. Quando achar necessário, este DNA viral se isola do DNA bacteriano e, assim, inicia-se a mesma etapa presente no ciclo lítico, caracterizada pela síntese de proteínas estruturais virais e replicação do material genético.

HIV

O vírus do HIV é um patógeno humano causador da AIDS (sigla em inglês para Síndrome da Imunodeficiência Humana). Ele é considerado um retrovírus, pois se replica produzindo DNA a partir de RNA. Sua transmissão pode ocorrer de pessoa para pessoa através de relações sexuais, por meio de seringas contaminadas ou, ainda, de mãe para filho, por meio da placenta ou leite materno. A sua estrutura é composta por duas fitas de RNA e algumas proteínas envolvidas por um capsídeo que é protegido por um envelope nuclear lipídico, o qual apresenta receptores de superfície, responsáveis pela ligação do vírus na célula do hospedeiro.

O HIV infecta células específicas do sistema imunológico humano conhecidas como linfócitos T CD4. A função destas células é induzir a transformação de linfócitos B em plasmócitos, sendo este último responsável pela síntese de anticorpos. A morte de linfócitos T CD4 pelo vírus do HIV acarreta na imunodepressão do hospedeiro humano, tornando-o suscetível a quaisquer doenças como por exemplo: candidíase, pneumonia e câncer de pele.

A entrada do vírus na célula se inicia com a adesão dos receptores virais nas proteínas de membrana dos CD4. Após esta ligação, o envelope viral se funde à membrana da célula hospedeira, liberando o RNA viral e algumas proteínas para o núcleo celular. Antes de chegar no núcleo, o RNA viral é usado como fita molde para síntese de DNA viral, processo que é intermediado pela proteína transcriptase reversa. A segunda fita antiparalela do DNA viral é sintetizada pela enzima polimerase, dando origem a duas fitas paralelas e complementares de DNA viral que irão ser direcionadas para o núcleo celular a fim de inserir o material genético viral no DNA da célula parasitada.

Após a integração do material genético viral, a célula hospedeira transcreve este DNA em RNA mensageiro, que irá se ligar a um ribossomo presente no citosol do linfócito com o objetivo de traduzir proteínas pertencentes ao capsídeo. Enquanto isso, fitas de RNA viral são replicadas e unidas às proteínas virais recém formadas, gerando unidades provirais. Os provírus irão se acumular na face interna da membrana celular para que posteriormente se fundam a ela dando origem ao envoltório lipídico, os vírus então serão libertados dos linfócitos por meio de brotamentos originados de sua membrana. Desta forma, os novos vírus poderão infectar novos linfócitos ou então serem transmitidos para outro indivíduo humano. Alguns medicamentos atuais atuam impedindo a transcriptase reversa destes vírus, impossibilitando a replicação deles no interior da célula hospedeira. Entretanto a medicação não elimina o vírus, que se mantém para sempre no interior do organismo humano, normalmente na forma de provírus.

H1N1

O vírus Influenza A H1N1, patógeno da gripe H1N1, também conhecida como gripe suína, apresenta um envoltório lipídico rico em glicoproteínas responsáveis pela sua adesão à célula hospedeira, bem como pela sua capacidade de infecção. No interior do capsídeo encontram-se oitos moléculas de RNA, esta quantidade é o que diferencia este vírus dos demais.

O H1N1 tem afinidade por células do trato respiratório e sua infecção ocasiona a dificuldade do hospedeiro em realizar as trocas gasosas e sua transmissão acontece através de gotículas de espirro ou aperto de mãos contaminado entre indivíduos. Após a interação das glicoproteínas virais com os receptores específicos presentes na superfície da célula hospedeira, ocorre a indução da endocitose por estes vírus. Desta forma, eles são internalizados pelas células por meio de invaginações que surgem na membrana. Já no interior da célula alveolar, o vírus elimina seu capsídeo e libera o RNA para realizar duas funções específicas:

• O RNA viral será transcrito em moléculas de RNAs mensageiros que irão ser direcionados para os ribossomos presentes no citosol e, desta forma, irão traduzir proteínas do capsídeo e glicoproteínas presentes na superfície do envoltório viral.
• O RNA viral poderá servir como molde para a síntese de RNA complementar, cuja função é de integrar o material genético viral presente no interior do capsídeo.

Estas moléculas, assim como as glicoproteínas recém-formadas, passam para o citosol e são direcionadas para um ponto da membrana plasmática já dotadas de glicoproteínas virais e, para este ponto, também se dirigem proteínas do capsídeo. Após o acúmulo destas estruturas virais, a membrana sofrerá uma evaginação, na qual libertará os novos vírus que poderão atacar novas células ou poderão ser disseminadas para o ambiente através de gotículas.

Arbovírus

Um arbovírus é um vírus que tem artrópodes, como os mosquitos, como vetores. No corpos desses animais, eles ficam armazenados e proliferam seu genoma (geralmente RNA), sem causar prejuízo a eles, no tecido muscular.

A dengue e a febre amarela são doenças causadas por arbovírus e seus vetores são os Aedes aegyptis e os Haemagogus sp, respectivamente. Esses mosquitos possuem uma fase larval aquática que pode ser controlada com o não armazenamento de água parada, bem como o uso de repelente, para os mosquitos adultos. Não existe vacina contra a dengue, devido a sua alta taxa de mutação genética, contudo existe uma para a febre amarela com validade de dez anos, indicada para pessoas que viajam para áreas endêmicas, que deve ser tomada com dez dias de antecedência, a fim de produzir anticorpos suficientes para o combate a uma possível infecção.

Os arbovírus podem causar infecções que podem ser percebidas por sintomas característicos, que podem ter gravidades variáveis, como  dor de cabeça,  febre, dor nas articulações, manchas e erupções cutâneas, além de um mal-estar geral. A dengue tradicional atinge baço, fígados e medula óssea e o indivíduo manifesta alguns dos sintomas citados anteriormente, como febre, dores musculares e manchas vermelhas na pele. A forma mais perigosa desta doença é a dengue hemorrágica que apresenta altas taxas de mortalidade e provoca perda de sangue e plasma, tornando o sangue mais denso e dificultando as trocas gasosas. Outros exemplos de doenças causadas por arbovírus, que estiveram em destaque na mídia nos últimos anos, são a febre Chikungunya e o Zika vírus.