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Vírus

Na antigüidade, o termo ‘vírus’ (do latim; significa veneno) foi utilizado como sinônimo de veneno e se referia a agentes de natureza desconhecida que provocavam diversas doenças.

A descoberta dos vírus deve-se a Dmitri Ivanowsky (em 1892), que, ao estudar a doença chamada ‘mosaico do tabaco’, detectou a possibilidade de transmissão da doença a partir de extratos de vegetais doentes para vegetais sadios, por meio de experimentos com filtros capazes de reter bactérias. Essa moléstia afeta as plantas do fumo, manchando as folhas com áreas necrosadas e levando-as à morte.

Em 1935, cristais de vírus foram isolados e observados ao microscópio pela primeira vez. A sua composição parecia principalmente protéica, porém constatou-se mais tarde uma pequena quantidade de ácidos nucléicos.

Nos sistemas tradicionais de classificação dos seres vivos, os vírus não são incluídos por não apresentarem características morfológicas celulares. Eles possuem estrutura molecular apenas visível ao microscópio eletrônico. Sua estrutura vem sendo cada vez mais esclarecida, à medida que a tecnologia em microscopia eletrônica evolui. Eles são tão pequenos que podem penetrar na célula das menores bactérias que se conhecem.

Estruturas de vários vírus vistos com o microscópio eletrônico: as partículas esféricas são os vírus do mosaico amarelo do nabo; os cilindros longos são os vírus do mosaico do tabaco e no centro, temos, o bacteriófago T4.

Nos sistemas tradicionais de classificação dos seres vivos, os vírus não são incluídos por serem considerados partículas ou fragmentos que só adquirem manifestações vitais quando parasitam células vivas.

Apesar de até hoje ainda persistir a discussão em torno do tema, a tendência é considerar os vírus como seres vivos.

Vírus
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Os vírus são extremamente simples e diferem dos demais seres vivos pela inexistência de organização celular, por não possuírem metabolismo próprio, e por não serem capazes de se reproduzir sem estar dentro de uma célula hospedeira. São, portanto, parasitas intracelulares obrigatórios; são em conseqüência, responsáveis por várias doenças infecciosas.

Geralmente inibem o funcionamento do material genético da célula infectada e passam a comandar a síntese de proteínas. Os vírus atacam desde bactérias, até plantas e animais. Muitos retrovírus (vírus de RNA) possuem genes denominados oncogenes, que induzem as células hospedeiras à divisão descontrolada, com a formação de tumores cancerosos.

Filtrabilidade

Essa característica, que serviu de base para a descoberta do vírus, originou a denominação vulgar de "vírus filtrável", termo que teve de ser abandonado pelo fato de, posteriormente, se descobrir que existem bactérias filtráveis, como certos espiroquetas, e vírus não filtráveis, como o vírus do Mosaico Comum do feijoeiro e o do "Crinkle Mosaic" da batatinha. A filtrabilidade do vírus não é uma pura conseqüência de seu diminuto tamanho. Tipo de filtro, temperatura, ph, carga elétrica do vírus e do filtro, quantidade de pressão exercida sobre o filtro, natureza do fluído da suspensão e duração da filtração, são fatores que devem ser levados em consideração ao se determinar a filtrabilidade do vírus. Atualmente se dispõe de filtros de colódio, as Membranas de Gradocol, em que o tamanho dos poros é muito mais importante do que nos filtros bacteriológicos de porcelana.

Natureza Corpuscular

Desde 1898 se suspeita da natureza corpuscular do vírus, com a teoria do "contagium vivum fluidum", denominação que Beijerink emprestou de Fracastorius (1546) para caracterizar o filtrado infectivo do suco de fumo com mosaico. A guisa de esclarecimento, contagium era uma substância derivada do corpo do doente e que, passando de um indivíduo para outro, transmitia a doença e a teoria do contagium vivum foi criada por Fracastorius, quando postulou a idéia de que o contagium fosse devido a agentes vivos (seminaria). Entretanto, por muitos anos, essa característica foi um ponto altamente controvertido pois a ciência ainda não estava preparada para comprová-la. Apesar disso, mesmo antes da descoberta de microscópio eletrônico, em 1938, Wendell Stanley (1935) já mostrava evidências irrefutáveis sobre a natureza corpuscular do vírus ao cristalizar o vírus do Mosaico do Fumo. Hoje, acostumamos com representações esquemáticas e eletromicrográficos dos vírus, dificilmente imaginamos que essa característica tivesse sido um pomo de discórdia no passado.

Natureza Antigênica

Muito antes da descoberta dos vírus, já se sabia que doenças hoje conhecidas eram causadas por vírus, como por exemplo a varíola, conferiam resistência contra incidências subsequentes. A vacina contra a varíola se baseia, ainda hoje, na descobertas de Jenner (1798) de que o vírus do "cow-pox"(varíola bovina) imuniza contra o "small-pox"(varíola humana). Proteínas introduzidas no corpo animal, por via parenteral, sendo elas estranhas ao corpo do animal, induz a formação de substância que reagem especificamente com as proteínas injetadas. Estas proteínas estranhas constituem os antígenos e as substâncias induzidas, os anticorpos. Sendo os vírus de natureza nucleoproteica tem essa propriedade antigêno que serve de base para os métodos sorológicos usados em Virologia. Especula-se, atualmente, se as plantas possuem essa capacidade de formação de anticorpos, comprova somente em animais. Estirpes fracas do vírus da tristeza dos citros conferem resistência às estirpes mais severas do mesmo vírus. A natureza desse fenômeno, entretanto, não esta esclarecida.

Dimensões do vírus

As dimensões dos vírus, evidenciadas por estudos eletromicroscópicos, de ultrafiltração e ultracentrifugação, variam de 10 a 350 milimicra de diâmetro; o comprimento chega até 2.000 milimicra (vírus da Tristeza do Citrus). A guisa de comparação, os glóbulos vermelhos do sangue humano têm 7.500 milimicra de diâmetro e, dentro de uma célula bacteriana, podem caber mais de 1 milhão de partículas de vírus.

Teriam os vírus evoluído de células vivas livres? Seriam eles produtos da evolução de alguma bactéria? Poderiam ser estes, componentes de células hospedeiras que se tornaram autônomos? Eles lembram genes que tenham adquirido a capacidade de existir independentemente da célula. Embora a virologia exista como ciência apenas há cerca de 100 anos, os vírus provavelmente têm estado presente nos organismos vivos desde a origem da vida. Se os vírus precederam ou surgiram somente após os organismos unicelulares, é uma questão controversa. Contudo, com base nas contínuas descobertas de vírus infectando diferentes espécies, pode-se concluir que, praticamente, todas as espécies deste planeta são infectadas por vírus. Os estudos tem sido limitados aos vírus isolados no presente ou de material de poucas décadas atrás. Infelizmente não existem fósseis dos vírus.

Estrutura

Os vírus são formados basicamente por um envoltório ou cápsula protéica, que abriga o material hereditário. Este pode ser tanto o ácido desoxirribonucléico (DNA) como o ácido ribonucléico (RNA). Esses dois ácidos nucléicos, no entanto, nunca ocorrem em um mesmo vírus. Existem, assim, vírus de DNA e vírus de RNA. Em todos os outros seres vivos, o ácido desoxirribonucléico e o ácido ribonucléico ocorrem juntos dentro das células, sendo o DNA o "portador" das informações genéticas e o RNA o "tradutor" dessas informações.

Formados por uma cápsula (capsídio) protéica + ácido nucléico: DNA ou RNA. O capsídio, além de proteger o ácido nucléico viral, tem a capacidade de se combinar quimicamente com substâncias presentes na superfície das células, o que permite ao vírus reconhecer e atacar o tipo de célula adequado a hospedá-lo.

A partícula viral, quando fora da célula hospedeira, é genericamente denominada vírion. 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 somente ao microscópio eletrônico. 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 se deve em parte, a certas diferenças nas técnicas empregadas.Vírus de diferentes famílias apresentam diferentes morfologias que podem ser prontamente distinguidas pelo microscópio eletrônico. Esta relação é útil para o diagnóstico de doenças virais e, especialmente para reconhecer novos vírus responsáveis por infecções. Alguns vírus tem formas parecidas, daí ser importante o uso da imunomicroscopia eletrônica. Um vírion pode se apresentar sob vários formatos: esférico (influenzavírus),de ladrilho (poxvírus),de bastão (vírus do mosaico do tabaco) e de projétil (vírus da raiva).

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 conseqüência 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 DNA ou RNA

Quando o ácido nucléico é o DNA, ele é transcrito em várias moléculas de RNA ( 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 nucléico é o RNA, dois processos podem ocorrer: O RNA viral é transcrito em várias moléculas de RNA 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 RNA que já funciona como RNA mensageiro. Nos vírus conhecidos como retrovírus, como é o caso do vírus da AIDS (HIV), o RNA é transcrito em DNA por uma enzima transcriptase reversa. A partir da ação dessa enzima, o RNA serve de molde a uma molécula de DNA, que penetra no núcleo da célula, e integra-se ao cromossomo do hospedeiro.

O DNA viral integrado ao cromossomo celular é chamado de provírus. Ele é reconhecido e transcrito pelas enzimas da célula hospedeira, de modo que logo começam a surgir moléculas de RNA com informações para síntese de transcriptase reversa e das proteínas do capsídeo. Algumas dessas moléculas de RNA são empacotadas juntamente com moléculas de transcriptase reversa, originando centenas de vírus completos (vírions). 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 RNA é classificado como retrovírus, somente aqueles que usam o RNA como molde para síntese de DNA. 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 (câncer 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 AIDS e somente em 1983 conseguiu-se provar que essa síndrome é causada por um novo tipo de retrovírus, que recebeu o nome de Vírus da Imunodeficiência Humana ou HIV .

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 possa se 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 se deve ao fato de esses vírus conseguirem se ligar a substâncias presentes em células de diversos tipos de organismo.

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 gênero Aedes); o da febre amarela silvestre, o macaco e o homem (transmissor Haemogogus); o da Tristeza do Citrus, somente plantas cítricas; TWV pelo menos 74 espécies vegetais distribuídas em 14 famílias. Em vírus animais e especificidade vai até o nível histológico, servindo de base para classifica-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 (caxumba, linfogranuloma inguinal).

Propriedades

1. Tamanho: os vírus são menores que outros organismos, embora eles variem consideravelmente em tamanho - de 10 nm a 300 nm. As bactérias possuem aproximadamente 1000 nm e as hemácias 7500 nm de diâmetro.

2. Genoma: o genoma dos vírus pode ser formado de DNA ou RNA, nunca ambos (os vírus contém apenas um tipo de ácido nucléico).

3. Metabolismo: os vírus não possuem atividade metabólica fora da célula hospedeira; eles não possuem atividade ribossomal ou aparato para síntese de proteínas.

Desta forma, os vírus só são replicados dentro de células vivas. O ácido nucléico viral contém informações necessárias para programar a célula hospedeira infectada, de forma que esta passa a sintetizar várias macromoléculas vírus-específicas necessárias a produção da progênie viral. Fora da célula susceptível, as partículas virais são metabolicamente inertes. Estes agentes podem infectar células animais e vegetais, assim como microrganismos. Muitas vezes não produzem prejuízos aos hospedeiros, embora demonstrem efeitos visíveis.

Se os vírus são organismos vivos ou não é uma questão filosófica, para a qual alguns virologistas poderão responder que não. Embora os vírus possuam as principais características de um organismo celular, eles não possuem a maquinaria necessária para executar aspectos básicos do metabolismo, tais como a síntese de proteínas. Eles não são capazes de replicar-se fora da célula hospedeira. Ao invés disto, os genes virais são capazes de controlar o metabolismo celular e redirecioná-lo para a produção de produtos vírus-específicos.Os vírus, por outro lado, diferem de outros agentes como: toxinas, outros parasitas intracelulares obrigatórios e plasmídeos. As toxinas não são capazes de se multiplicar. O ciclo de infecção viral inclui um "período de eclipse" durante o qual não se detecta a presença do vírus, o que não ocorre com os outros parasitas intracelulares. Os plasmídeos (que são moléculas de DNA capazes de se replicar em células independentemente do DNA celular) não apresentam as estruturas protetoras, que nos vírus impedem a degradação do ácido nucléico genômico.Uma grande contribuição para a virologia foi a descoberta de que os vírus podem ser cristalizados. Quando o químico-orgânico Wendell M. Stanley cristalizou o vírus do Mosaico do Tabaco (VMT) em 1935, forneceu um poderoso argumento para que se pudesse pensar nos vírus como estruturas químicas simples, consistindo somente de proteína e ácido nucléico. Desta forma, se pensarmos nos vírus fora das células, podemos considerá-los como estruturas moleculares excepcionalmente complexas. No interior das células, a informação levada pelo genoma viral, faz com que a célula infectada produza novos vírus, levando-nos a pensar nos vírus como organismos excepcionalmente simples.

Os vírus são constituídos de dois componentes essenciais: a parte central recebe o nome de cerne, onde se encontra o genoma, que pode ser DNA ou RNA, associado com uma capa protéica denominada capsídeo, formando ambos o nucleocapsídeo. O vírion constitui a última fase de desenvolvimento do vírus, ou seja, a partícula infectante madura. Em alguns grupos (poliovírus, adenovírus), os vírions consistem unicamente de nucleocapsídeo. Em outros grupos (mixovírus, herpesvírus, poxvírus), os virions são constituídos de nucleocapsídeo rodeado por uma ou mais membranas lipoprotéicas (o envelope). Muitos vírus adquirem seus envelopes por brotamento através de uma membrana celular apropriada (membrana plasmática em muitos casos, retículo endoplasmático, golgi ou membrana nuclear). O envelope é uma característica comum nos vírus de animais, porém incomum nos vírus de plantas.

Fonte: www.biomania.com.br

Vírus

Características

Os vírus são seres diminutos, visíveis apenas ao microscópio eletrônico, constituídos apenas por duas classes de substâncias químicas: ácido nucléico (que pode ser DNA ou RNA) e proteína.

São seres acelulares (que não possuem estrutura celular) e precisam de células que os hospedem. Por isso, todos os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios.

O vírus invade uma célula e assume o comando, fazendo com que ela trabalhe quase que exclusivamente para produzir novos vírus. A infecção viral geralmente causa profundas alterações no metabolismo celular, podendo levar à morte das células afetadas. Os vírus causam doenças em plantas e animais (incluindo o homem).

Fora da célula hospedeira, os vírus não manifestam nenhuma atividade vital e se houver alguma célula compatível à sua disposição, um único vírus é capaz de originar, em cerca de 20 minutos, centenas de novos vírus.

Até o momento, poucas drogas se mostraram eficazes em destruir os vírus sem causar sérios efeitos colaterais. A melhor maneira de combater as doenças virais é através de vacinas.

Capsídio

Capsídio é o envoltório do vírus, formado por proteínas. Além de proteger o ácido nucléico, o capsídio tem a capacidade de combinar-se quimicamente com substâncias presentes na superfície da célula. Alguns vírus podem apresentar lipídio, proveniente da membrana da célula onde se originaram.

Material Genético

Cada espécie viral possui um único tipo de ácido nucléico, que pode ser DNA ou RNA, onde estão inscritas as informações necessárias para a produção de novos vírus.

Vírion

A partícula viral, quando fora da célula hospedeira, é chamada de vírion. Cada espécie de vírus apresenta vírions de formatos diferentes.

Especificidade viral

Um tipo de vírus ataca apenas determinados tipos de células, por que o vírus só consegue infectar a célula que tiver em sua membrana substâncias às quais ele possa se ligar.

Por exemplo: o vírus da poliomielite infecta apenas células nervosas, intestinais e da mucosa da garganta. O vírus da Rubéola já consegue infectar maior número de tecidos humanos. O vírus da gripe é bastante versátil e pode infectar diversos tipos de células humanas.

Reprodução

A reprodução envolve dois aspectos: a duplicação do material genético viral e a síntese das proteínas do capsídio. O vírus entra na célula hospedeira, inibe o funcionamento do material genético da célula infectada e passa a comandar as sínteses de proteína.

Bacteriófado e Célula

Bacteriófago

Esse vírus (Bacteriófago T4), se reproduz em certas linhagens de bactéria Escheirchia coli. Ao entrar em contato com a bactéria, adere à parede celular por meio de certas proteínas presentes nas fibras de sua cauda. Na cauda desse vírus, estão presentes também enzimas que são capazes de digerir e perfurar a parede da célula bacteriana. O DNA do bacteriófago é injetado no citoplasma celular.

Vírus (Bacteriófago) injetando o seu DNA na célula

Os genes do vírus são transcritos em moléculas de RNA e traduzidos em proteínas virais. Isso ocorre por que a célula não diferencia os genes do invasor de seus próprios genes. Em poucos minutos, a bactéria está totalmente controlada pelo bacteriófago. O passo seguinte será a produção de proteínas que constituirão as cabeças e caudas dos novos vírus. Depois, as cabeças e caudas se agregam ao DNA formando vírions completos.

Cerca de 30 minutos após a entrada de um único vírus, a célula já está repleta de partículas virais. Nesse momento, são produzidas enzimas que iniciam a destruição ou lise (do grego lysys, destruição) da parede bacteriana, que arrebenta e libera centenas de vírions maduros que podem reiniciar o ciclo.

Lise da célula bacteriana, liberando centenas de novos vírions

Vírus da Gripe

Existem centenas de variedades desse vírus, e todos portadores de RNA. A infecção começa quando o vírion adere à substâncias presentes na superfície das células (geralmente as que revestem as vias respiratórias). O vírus penetra por inteiro, diferindo-se do vírus bacteriófago que só injeta o material genético.

No interior da célula já infectada, o capsídio é digerido por enzimas, liberando o RNA viral no citoplasma celular. O RNA é capaz de se duplicar, dando origem à inúmeras cópias dentro da célula hospedeira. A união de ácidos nucléicos e capsídios originam novos vírions que se libertam das células infectadas. Não há a morte da célula hospedeira, embora isso possa ocorrer.

Retrovírus

Seu material hereditário é o RNA e sua principal característica é a presença da enzima transcriptase reversa, capaz de produzir moléculas de DNA a partir do RNA. A membrana desse vírus se funde com a membrana da célula e o capsídio viral penetra no citoplasma celular. O RNA, então, produz uma molécula de DNA que irá penetrar no núcleo da célula, introduzir-se em um dos cromossomos do hospedeiro e recombinar-se com o DNA celular.

Esse DNA viral integrado ao cromossomo celular é chamado de provírus, que irá produzir moléculas de RNA, originando centenas de vírions completos.

Uma vez com os genes do provírus integrados aos da célula, esta irá produzir partículas virais durante toda a sua vida. Não leva a morte da célula hospedeira, mas esta poderá transmitir o provírus para suas células filhas.

Câncer e AIDS

Muitos retrovírus possuem genes denominados oncogenes, que induzem as células hospedeiras à divisão descontrolada com a formação de tumores cancerosos. Há certos retrovírus como o HIV (Human Immunodeficiency Virus) que ataca os linfócitos T do sangue e é o agente causador da AIDS.

Fonte: www.webciencia.com

Vírus

Vírus

Os vírus são organismos que possuem um único tipo de ácido nucléico, DNA ou RNA, protegido por uma capa protéica, chamada de capsídeo (Esquema acima)

O capsídeo é formado por subunidades protéicas chamadas de capsômeros, e a organização deste determina o tipo de vírus. Alguns vírus têm o capsídeo coberto por um envelope que contém lipídeos, proteínas e carboidratos.

Os vírus multiplicam-se usando a maquinaria de síntese de outras células (parasitas intracelulares obrigatórios), são capazes de cristalizar-se ficando inertes por longos períodos. A maioria deles são menores que as bactérias, tendo seu tamanho determinado por microscopia eletrônica, variando de 20 a 14.000 nm. Possuem morfologia variada, podendo ser helicoidais, poliédricos, envelopados ou os chamados vírus complexos (com estruturas complicadas).

Vírus
VÍRUS DNA - ADENOVÍRUS

Vírus
VÍRUS DNA - POXVÍRUS

Vírus
HANTAVÍRUS

Vírus
VÍRUS RNA - HIV

Fonte: www.ufmt.br

Vírus

Os vírus foram descobertos em 1892 pelo biólogo russo Dimitri Ivanowsky que estudava doenças nas folhas de fumo. No entanto, o agente infeccioso não podia ser visualizado em razão do seu tamanho reduzido.

Estrutura

A maioria dos vírus medem menos de 200 nm de diâmetro e só podem ser visualizados por meio de microscópios eletrônicos.

Uma das características mais importantes dos vírus é o fato de se constituírem como seres acelulares, ou seja, não possuem estrutura celular e por isso necessitam parasitar outra célula (parasitas intracelular) para reproduzir-se, utilizando-se do metabolismo da célula.

Os vírus são sempre constituídos por um único tipo de ácido nucléico, assim temos vírus tipo DNA e vírus tipo RNA. Os vírus bacteriófagos por exemplo são do tipo DNA. O RNA está presente em vírus como o HIV (human immunodeficiency virus) e a gripe.

Vírus
Bacteriófago

Vírus
HIV

Vírus
Gripe

Outro elemento formador dos vírus é o capsídio, formado por proteínas, que envolve o ácido nucléico. Em algumas variedades o capsídio é envolvido por um envelope constituído por lipídios ou glicoproteínas.

Os vírus são responsáveis por inúmeras infecções virais que podem ser prevenidas por atitudes de prevenção, como o uso de preservativos (camisinhas) e ações de vacinação.

No entanto, os vírus são importantes aliados nos estudos de manipulação gênica em terapias gênicas e em estudos de biologia molecular e engenharia genética.

Fonte: www.lssa.com.br

Vírus

Os avanços que foram conseguidos na química, física e na biologia molecular, desde 1960, revolucionaram o estudo das viroses. A eletroforese em gel, por exemplo, forneceu um profundo entendimento da composição protéica e nucléica dos vírus. O progresso feito na física dos cristais forneceu análises mais detalhadas, com difração de raios X, das estruturas virais. Aplicações da biologia celular e bioquímica ajudaram a determinar como as viroses usam as células hospedeiras para sintetizar seus ácidos nucléicos e suas proteínas. Esta revolução permitiu com que a informação genética codificada nos vírus - o que os capacita de reproduzir, sintetizar proteínas específicas e alterar funções celulares - fosse estudada. De fato, a relativa simplicidade da estrutura química dos vírus tem os tornado uma ferramenta experimental para o estudo de certos processos e eventos biológicos.

Um vírus é um pequeno aglomerado de moléculas e macromoléculas, de composição relativamente simples, que é capaz de se multiplicar (reproduzir) somente no interior de células vivas de animais, plantas ou bactérias. O nome vem do Latin e significa "veneno". Poucos anos antes de 1900, dois cientistas (o russo D.I. Ivanovsky e o alemão Beijerink) descobriram que uma doença comum às folhas do tabaco era transmitida por um "agente de infecção", hoje conhecido como "vírus mosaico do tabaco". Eles perceberam que este agente era menor do que uma bactéria e que, se isolado, não se reproduzia e não era visível no microscópio ótico. Alguns anos mais tarde, o inglês F.W. Twort chegou a conclusões parecidas estudando outro agente, que era capaz de infectar bactérias e, por isso, chamado de bacteriofage (comedor de bactérias). Vários outros cientistas encontraram relações entre moléstias comuns aos humanos e outros seres vivos com determinados agentes, que possuiam as características observadas por Ivanovsky e Beijerink. Logo a comunidade científica aprendeu a fazer culturas de viroses, em células, e usar esta técnica para a preparação de vacinas - formulações usadas para promover a imunidade biológica ao agente, tal como a vacina da poliomelite.

Os químicos Trevor Douglas da Temple University e Mark Young da Montana State University encontraram um novo uso para os vírus. Após terem esvaziados os seus capsid (capa proteíca que envolve o material genético do vírus), eles o utilizaram como um pequeno "frasco reacional" e como um sistema de "drug delivery". O vírus escolhido foi o cowpea chlorotic mottle virus – um RNA-vírus que ataca plantas; seu capsid, livre do RNA, tem uma cavidade de cerca de 18 nanometros (cerca de 4.000 vezes menor do que um fio de cabelo). É espaço suficiente para abrigar algumas moléculas. Pode funcionar como um "nano" tubo de ensaio, para abrigar e por em contato íntimo os reagentes ou, ainda, servir de envelope para o transporte de certos fármacos no sangue. Como o vírus tem a habilidade de penetrar na célula, ele pode entregar a droga diretamente no interior das células alvo. Um exemplo é a já bem sucedida envelopagem da heparina (um inibidor da coagulação do sangue) com o capsid viral. Este trabalho foi publicado na revista Nature, em 1988 (Nature, vol 393, p 152).

Os vírus não são plantas, animais ou protozoários; eles possuem o seu próprio reino taxonômico. Na verdade, os vírus são sequer considerados seres vivos, pois eles não são capazes de se reproduzir ou conduzir processos metabólicos sem uma célula hospedeira. Em comum, todos os vírus contém ácidos nucléicos RNA ou DNA e proteínas. Os ácidos nucléicos trazem a informação genética do vírus codificada. Em todos os vírus, existe uma camada protéica protetora em torno do material genético, chamada de capsid. Alguns vírus possuem também outras proteínas, que agem como enzimas, catalisando reações e processos necessários para o ataque do vírus às células hospedeiras.

Os vírus são parasitas: dependem da célula hospedeira para todas as suas funções biológicas. Ao contrário de verdadeiros seres-vivos, eles não podem sintetizar proteínas, pois não possuem ribossomos (organela celular responsável pela transcodificação mRNA -> proteína); os vírus utilizam os ribossomos das células hospedeiras para esta tarefa.

Eles tão pouco podem gerar ou armazenar energia na forma de trifosfato de adenosina; como não possuem mitocôndrias, toda a energia consumida pelos vírus vem das células hospedeiras. Os vírus também utilizam os nucleotídeos e amino-ácidos da célula para sintetizar seus próprios ácidos nucléicos e proteínas, respectivamente. Alguns vírus, mais qualificados, utilizam também lipídeos e açúcares da célula hospedeira para formar suas membranas e glicoproteínas. Na grande maioria das viroses, apenas o material genético, sem o capsid, já é capaz de causar infecção, embora menos eficientemente do que o vírus completo. O capsid tem várias funções, entre elas a de proteger os ácidos nucléicos virais da digestão feita por certas enzimas (nucleases), acoplar com certos sítios receptores na superfície da célula hospedeira e penetrar na sua membrana ou, em alguns casos, injetar o ácido nucléico infeccioso no interior da célula. Muitos vírus possuem, ainda, uma membrana lipoproteíca envolvendo o capsid; esta membrana é chamada de envelope. O envelope facilita a interação do vírus com a membrana citoplasmática e aumenta a proteção do vírus contra o sistema de defesa do organismo.

Os vírus são muito pequenos, menores do que o comprimento de onda da luz visível - por isso não são vistos em microscópios óticos. Seu tamanho varia de 20 a 250 nanômetros: o que determina a forma e o tamanho são as quantidades e arranjos de proteínas e ácidos nucléicos.

As formas variam, mas são variações de, basicamente, duas estruturas genéricas: bastões (ou filamentos), que tem uma matrix linear de proteínas e ácidos nucléicos; e as esferas que são, na verdade, polígonos de 20 faces (icosaédros) ou mais. Algumas espécies complexas de viroses apresentam combinações de ambas as formas.

O material genético da grande maioria dos vírus consiste de uma ou mais cadeias simples de RNA. Alguns, entretanto, possuem cadeias de DNA, em dupla hélice, tal como os humanos. No primeiro caso, os RNA virais atuam como mRNA nas células, ordenando a síntese de proteínas específicas. Estas viroses também possuem uma enzima, chamada RNA-polimerase, que catalisa a síntese de mRNA complementar, para a multiplicação do vírus.

Os vírus podem se replicar somente com o auxílio da célula hospedeira. Embora os mecanismos para isto variem de acordo com o tipo de virose, certos princípios são similares. O primeiro passo no ciclo de infecção é aquele que o vírus mãe (virion) se liga à superfície da célula a ser invadida. No segundo passo, o virion penetra no citoplasma ou, em alguns casos, injeta o material genético do vírus no interior da célula, enquanto que o capsid permanece fora da célula. No caso da penetração do vírus completo, um terceiro passo, chamado desenvelopamento, libera o material genético do capsid e do envelope, se presente.

Algumas viroses, como a T4 bacteriofage, desenvolveram um complexo mecanismo de ataque: uma espécie de "plug" que penetra a membrana celular e injeta o vírus, como se fosse uma seringa; este vírus possui uma cobertura protéica retrátil e longas caudas hidrofóbicas que se ligam firmemente à membrana citoplasmática.

O ciclo de infecção do vírus influenza, causador da gripe, envolve um processo diferente: o vírus possui, na superfície, moléculas chamadas hemaglutininas, capazes de ligarem-se a moléculas de ácido siálico na superfície da célula. Esta ligação induz a célula a absorver o vírus que logo libera o seu material genético, feito de RNA, e suas proteínas, no citoplasma. Algumas destas proteínas auxiliam na duplicação do RNA e na produção de mRNA.

A penetração nas células animais pelo vírus envolve processos diferentes, pois as células animais são protegidas por uma bicamada de fosfolipídeos e lipoproteínas. A maioria das viroses penetra nesta membrana por um processo chamado endocitose: ocorre uma invaginação da membrana que "engole" o vírus; isto ocorre, geralmente, em uma área da membrana que contém uma proteína chamada clatrina. A membrana, então, "gospe" o vírus envelopado por um pedaço da membrana plasmática, resultando em uma vesícula, que funde com os endosomas citoplasmáticos (outro tipo de vesículas) e, então, com os lisossomos, uma das organelas celulares. Os lisossomos são vesículas ricas em enzimas. A membrana que envolve o vírus se funde com os lisossomos e libera o vírus no citoplasma.

Fonte: www.enq.ufsc.br

Vírus
Reino Membros
Virus bactérias, algas azuis, proclorófitos
Monera bactérias, algas azuis, proclorófitos
Plantae algas, fungos, coníferas, cereais, etc.
Animalia moluscos, corais, anelídeos, vertebrados, artrópodes, esponjas, equinodermos, etc.

Os avanços que foram conseguidos na química, física e na biologia molecular, desde 1960, resultado de um experimento de eletrofereserevolucionaram o estudo das viroses. A eletroforese em gel, por exemplo, forneceu um profundo entendimento da composição protéica e nucléica dos vírus. O progresso feito na física dos cristais forneceu análises mais detalhadas, com difração de raios X, das estruturas virais. Aplicações da biologia celular e bioquímica ajudaram a determinar como as viroses usam as células hospedeiras para sintetizar seus ácidos nucléicos e suas proteínas. Esta revolução permitiu com que a informação genética codificada nos vírus - o que os capacita de reproduzir, sintetizar proteínas específicas e alterar funções celulares - fosse estudada. De fato, a relativa simplicidade da estrutura química dos vírus tem os tornado uma ferramenta experimental para o estudo de certos processos e eventos biológicos.

O QMCWEB apresenta o vírus: o que é, como causa infecção e as novas armas químicas para o combate destas moléstias.

Um novo uso para o Vírus

Os químicos Trevor Douglas da Temple University e Mark Young da Montana State University encontraram um novo uso para os vírus. Após terem esvaziados os seus capsid (capa proteíca que envolve o material genético do vírus), eles o utilizaram como um pequeno "frasco reacional" e como um sistema de "drug delivery". O vírus escolhido foi o cowpea chlorotic mottle virus – um RNA-vírus que ataca plantas; seu capsid, livre do RNA, tem uma cavidade de cerca de 18 nanometros (cerca de 4.000 vezes menor do que um fio de cabelo). É espaço suficiente para abrigar algumas moléculas. Pode funcionar como um "nano" tubo de ensaio, para abrigar e por em contato íntimo os reagentes ou, ainda, servir de envelope para o transporte de certos fármacos no sangue. Como o vírus tem a habilidade de penetrar na célula, ele pode entregar a droga diretamente no interior das células alvo.Um exemplo é a já bem sucedida envelopagem da heparina (um inibidor da coagulação do sangue) com o capsid viral. Este trabalho foi publicado na revista Nature, em 1988 (Nature, vol 393, p 152)

Um vírus é um pequeno aglomerado de moléculas e macromoléculas

Um vírus é um pequeno aglomerado de moléculas e macromoléculas, de composição relativamente simples, que é capaz de se multiplicar (reproduzir) somente no interior de células vivas de animais, plantas ou bactérias. O nome vem do Latin e significa "veneno". Poucos anos antes de 1900, dois cientistas (o russo D.I. Ivanovsky e o alemão Beijerink) descobriram que uma doença comum às folhas do tabaco era transmitida por um "agente de infecção", hoje conhecido como "vírus mosaico do tabaco". Eles perceberam que este agente era menor do que uma bactéria e que, se isolado, não se reproduzia e não era visível no microscópio ótico. Alguns anos mais tarde, o inglês F.W. Twort chegou a conclusões parecidas estudando outro agente, que era capaz de infectar bactérias e, por isso, chamado de bacteriofage (comedor de bactérias). Vários outros cientistas encontraram relações entre moléstias comuns aos humanos e outros seres vivos com determinados agentes, que possuiam as características observadas por Ivanovsky e Beijerink. Logo a comunidade científica aprendeu a fazer culturas de viroses, em células, e usar esta técnica para a preparação de vacinas - formulações usadas para promover a imunidade biológica ao agente, tal como a vacina da poliomelite.

Os vírus não são plantas, animais ou protozoários; eles possuem o seu próprio reino taxonômico. Na verdade, os vírus são sequer considerados seres vivos, pois eles não são capazes de se reproduzir ou conduzir processos metabólicos sem uma célula hospedeira. Em comum, todos os vírus contém ácidos nucléicos RNA ou DNA e proteínas. Os ácidos nucléicos trazem a informação genética do vírus codificada. Em todos os vírus, existe uma camada protéica protetora em torno do material genético, chamada de capsid. Alguns vírus possuem também outras proteínas, que agem como enzimas, catalisando reações e processos necessários para o ataque do víruos às células hospedeiras.

Vírus
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Os vírus são parasitas: dependem da célula hospedeira para todas as suas funções biológicas. Ao contrário de verdadeiros seres-vivos, eles não podem sintetizar proteínas, pois não possuem ribossomos (organela celular responsável pela transcodificação mRNA -> proteína); os vírus utilizam os ribossomos das células hospedeiras para esta tarefa. Eles tão pouco podem gerar ou armazenar energia na forma de trifosfato de adenosina; como não possuem mitocôndrias, toda a energia consumida pelos vírus vem das células hospedeiras. Os vírus também utilizam os nucleotídeos e amino-ácidos da célula para sintetizar seus próprios ácidos nucléicos e proteínas, respectivamente. Alguns vírus, mais qualificados, utilizam também lipídeos e açúcares da célula hospedeira para formar suas membranas e glicoproteínas.

Na grande maioria das viroses, apenas o material genético, sem o capsid, já é capaz de causar infecção, embora menos eficientemente do que o vírus completo. O capsid tem várias funções, entre elas a de proteger os ácidos nucléicos virais da digestão feita por certas enzimas (nucleases), acoplar com certos sítios receptores na superfície da célula hospedeira e penetrar na sua membrana ou, em alguns casos, injetar o ácido nucléico infeccioso no interior da célula. Muitos vírus possuem, ainda, uma membrana lipoproteíca envolvendo o capsid; esta membrana é chamada de envelope. O envelope facilita a interação do vírus com a membrana citoplasmática e aumenta a proteção do vírus contra o sistema de defesa do organismo.

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Os vírus são muito pequenos, menores do que o comprimento de onda da luz visível - por isso não são vistos em microscópios óticos. Seu tamanho varia de 20 a 250 nanometros: o que determina a forma e o tamanho são as quantidades e arranjos de proteínas e ácidos nucléicos.

As formas variam, mas são variações de, basicamente, duas estruturas genéricas: bastões (ou filamentos), que tem uma matrix linear de proteínas e ácidos nucléicos; e as esferas que são, na verdade, polígonos de 20 faces (icosaédros) ou mais. Algumas espécies complexas de viroses apresentam combinações de ambas as formas.

O material genético da grande maioria dos vírus consiste de uma ou mais cadeias simples de RNA. Alguns, entretanto, possuem cadeias de DNA, em dupla hélice, tal como os humanos. No primeiro caso, os RNA virais atuam como mRNA nas células, ordenando a síntese de proteínas específicas. Estas viroses também possuem uma enzima, chamada RNA-polimerase, que catalisa a síntese de mRNA complementar, para a multiplicação do vírus.

Os vírus podem se replicar somente com o auxílio da célula hospedeira. Embora os mecanismos para isto variem de acordo com o tipo de virose, certos princípios são similares. O primeiro passo no ciclo de infecção é aquele que o vírus mãe (virion) se liga à superfície da célula a ser invadida. No segundo passo, o virion penetra no citoplasma ou, em alguns casos, injeta o material genético do vírus no interior da célula, enquanto que o capsid permanece fora da célula. No caso da penetração do vírus completo, um terceito passo, chamado desenvelopamento, libera o material genético do capsid e do envelope, se presente.

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Algumas viroses, como a T4 bacteriofage, desenvolveram um complexo mecanismo de ataque: uma espécie de "plug" que penetra a membrana celular e injeta o vírus, como se fosse uma seringa; este vírus possui uma cobertura protéica retrátil e longas caudas hidrofóbicas que se ligam firmemente à membrana citoplasmática.

O ciclo de infecção do vírus influenza, causador da gripe, envolve um processo diferente: o vírus possui, na superfície, moléculas chamadas hemaglutininas, capazes de ligarem-se a moléculas de ácido siálico na superfície da célula. Esta ligação induz a célula a absorver o vírus que logo libera o seu material genético, feito de RNA, e suas proteínas, no citoplasma. Algumas destas proteínas auxiliam na duplicação do RNA e na produção de mRNA, que orienta o ribossomo na fabricação de mais proteínas virais. Os genes virais e as novas proteínas formam então novos vírus que são ejetados da célula infectada e partem para infectar outras.

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A penetração nas células animais pelo vírus envolve processos diferentes, pois as células animais são protegidas por uma bicamada de fosfolipídeos e lipoproteínas. A maioria das viroses penetra nesta membrana por um processo chamado endocitose: ocorre uma invaginação da membrana que "engole" o vírus; isto ocorre, geralmente, em uma área da membrana que contém uma proteína chamada clatrina. A membrana, então, "gospe" o vírus envelopado por um pedaço da membrana plasmática, resultando em uma vesícula, que funde com os endosomas citoplasmáticos (outro tipo de vesículas) e, então, com os lisossomos, uma das organelas celulares. Os lisossomos são vesículas ricas em enzimas. A membrana que envolve o vírus se funde com os lisossomos e libera o vírus no citoplasma.

Para aquelas viroses onde o genoma é um RNA que pode servir como mensageiro, o terceiro passo é a tradução deste RNA para formar proteínas virais; algumas destas são enzimas que sintetizam ácidos nucléicos (polimerases). Após um tempo, a célula já produz proteínas e genoma virais para formar outras unidades do virus. A reprodução está completa.

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Algumas viroses animais podem permanecer "incubadas" no hospedeiro, em um estado de latente de "dormência". Embora seu DNA seja incoporado ao DNA das células hospedeiras, as células não tem, inicialmente, nenhuma alteração funcional. A cada replicação do DNA celular, a fração correspondente ao DNA viral é também replicada. Embora as células continuem sadias, elas carregam as informações genéticas do vírus. Um determinado fator perturbante pode desencadear a segunda fase de ataque do vírus, onde as funções das células infectadas são alteradas, e mais vírus são produzidos. Este processo foi descoberto em 1950 pelo microbiologista francês André Lwoff, e é chamado lisogenia. Outras vezes, as células que carregam as informações virais se comportam como células cancerígenas, em um processo conhecido como transformação maligna. Ao contrário das células sadias, que são programadas para morrer (apoptose), as células malignas impedem a apoptose, resultando em um crescimento desordenado do número de células, ou seja, no câncer.

Embora muitas das viroses tenham sido descobertas e caracterizadas com base nas doenças que provocam, a maioria não causa nenhum mal. De fato, muitas são atém benéficas. Algumas técnicas para tratamento genético, por exemplo, envolvem o auxílio de viroses para substituir genes defeituosos em todas as células de um organismo.

A química tem sido de imenso valor no combate às viroses. Antibióticos e outros agentes antimicrobiais não são eficazes, pois as viroses mimetizam as funções biológicas das células hospedeiras - matá-los significaria matar, também, as células sadias do organismo. Certos compostos orgânicos sintéticos (vide quadro), como a ribavirina, aciclovir e zidovudina e azidotimidina (AZT) seletivamente inibem o crescimento de células infectadas. Outra classe de armas contra os vírus são os interferons, que são naturalmente produzidos pelas células.

Armas químicas contra as VIROSES

Aciclovir

O 9-{2-hidroxietoxi}metil]-9H-guanina é um análogo da deoxiguanosina que possui j a cadeia alquílica lateral no lugar da deoxirribose, açúcar comum aos nucleotídeos de DNA. É utilizado, principalmente, contra o vírus do Herpes. Esta droga é ativada pela enzima viral timidina-kinase, tornando-se inibidora da DNA-polimerase viral, ou seja, bloqueando a duplicação do DNA de células infectadas.

Ribavirin

(1-b-D-ribofuranosil-1,2,4-tiazole-3-carboxamida) é um análogo da guanosina. Inibe a replicação in vitro de o uma ampla faixa de DNA e RNA-viroses, como o vírus do sarampo, da herpes, e certos viroses causadoras de câncer. Suspeita-se que esta droga interfira na tradução da informações contidas no m-RNA, "atrapalhando" a síntese de proteínas virais.

A Z T

A droga 3'-Azido-3'-deoxitimidina tornou-se bastante conhecida pelo seu recente emprego no combate contra a AIDS, embora já venha sendo utilizada no tratamento de várias outras viroses. Esta substância inibe a ação da enzima DNA-polimerase, impedindo a duplicação de células infectadas.

Adamantina

O 1-aminoadamantano é uma amina tricíclica simétrica que inibe seletivamente a replicação do vírus influenza A, mesmo em baixas concentrações (< 1mg/ml). A ação é dupla: inibe o desenvelopamento do vírus no citoplasma, por dificultar a desassociação da matriz polimérica e o DNA, além de provocar alterações na hemaglutinina durante a replicação do DNA.

Fonte: www.qmc.ufsc.br

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