Ter a conhecimentos sobre vírus é fundamental para o estudo e prática da medicina. Esses microorganismos são responsáveis por uma variedade de humanas, desde resfriados comuns até condições mais graves, como HIV, influenza e COVID-19. É através da compreensão da interação vírus-hospedeiro que é possível diagnosticar, tratar e prevenir essas doenças.
O objetivo deste resumo é explorar as generalidades dos vírus, destacando seus componentes, ciclos de vida, impactos na saúde humana e as principais características que os estudantes de medicina devem compreender para se prepararem adequadamente para as provas do ciclo básico.
Contextualização
A evolução do conhecimento atual sobre os vírus é proveniente de anos de estudos sobre enfermidades que acometem humanos e animais.
Um exemplo é o estudo da FIV (vírus da imunodeficiência felina) que ajuda o entendimento sobre diversos aspectos do HIV (vírus da imunodeficiência humana).
A pandemia da COVID-19 também trouxe vários novos conhecimentos e desafios para o entendimento sobre virologia.
Conceito de vírus
Um vírus é uma entidade microscópica formada por material genético, que pode ser DNA ou RNA, envolto por uma cápsula protéica chamada capsídeo. Alguns vírus possuem também uma membrana lipídica adicional chamada envelope.
Os vírus são incapazes de realizar funções vitais sem a intervenção de uma célula hospedeira.
Eles têm a capacidade única de se ligar a receptores específicos na superfície das células hospedeiras, invadir seu interior e usar as maquinarias celulares para replicar seu material genético e produzir novas partículas virais.
Essas partículas são então liberadas para infectar outras células, dando continuidade ao ciclo de infecção.
Estrutura dos vírus
Existem nos vírus algumas estruturas básicas, apesar delas terem maneiras diferentes de expressão, e até mesmo a ausência de alguma dessas estruturas básicas, são elas:
- Capsídeo: É a envoltura proteínica do ácido nucleico.
- Nucleocápsideo: É o conjunto da envoltura proteínica com o ácido nucleico encapsulado.
- Capsômeros: São unidades morfológicas visíveis a partir de microscópios eletrônicos, sobre a superfície de partículas virais. Os capsômeros são a unidade estrutural dos capsídeos.
- Coberta: Membrana de lipídeos que cobre algumas partículas virais.
- Vírion: É a partícula viral completa e a forma infectante dos vírus.
Resumo das classificação dos vírus
Os vírus são classificados com base em diferentes critérios, incluindo o tipo de ácido nucleico (DNA ou RNA), a presença ou ausência de envelope, a forma do capsídeo e o hospedeiro específico.
Entender a classificação dos vírus é importante para compreensão da diversidade viral e para encontrar as estratégias terapêuticas de forma eficiente.
Comitê Internacional de Taxonomia Viral
Existe um órgão internacional denominado Comitê Internacional de Taxonomia Viral, que é responsável por classificar a taxonomia dos vírus.
O presidente e vice-presidente dessa organização explicam que a taxonomia foi de extrema importância para ajudar a enfrentar a pandemia da COVID-19. Isso porque ao ter definido, por exemplo, a origem viral ou algum outro critério taxonômico, se facilita a dedução de alguns outros aspectos.
Desse modo, os cientistas foram capazes de entender quem era o hospedeiro natural desse vírus e também facilitou o conhecimento sobre o uso de determinados antivirais que poderiam ser utilizados ou não contra a doença.
Tipos de classificação
Em relação ao local de afetação, por exemplo, temos vírus que causam enfermidades no sistema respiratório como o Ortomixovírus, que causam enfermidades nas mucosas como vírus da Herpes, entre muitos outros exemplos.
Em relação ao tipo de material genético podemos dividir em dois grandes grupos, são esses:
- Vírus de DNA: como os Parvovírus, Adenovírus e o Herpesvírus;
- Vírus de RNA: como os Retrovírus, Coronavírus e Ortomixovírus.
Resumo da patogenia dos vírus
Patogenia viral é a infecção do vírus no hóspede produzindo uma certa enfermidade. Dessa maneira, percebe-se que tanto a carga viral no hóspede, quanto o estado imunológico que está relacionado com idade, uso de imunossupressores, entre outras coisas.
Além disso, está relacionado com a a virulência que é a capacidade do vírus de causar uma doença, são fatores que influenciam diretamente na patogenia viral. Existem diversas vias de infecção e diversos mecanismos protetores que são fatores importantes para a infecção viral.
O ciclo de vida viral envolve a infecção, replicação e liberação. A fase de infecção inicia-se quando o vírus se liga a receptores específicos na superfície da célula hospedeira.
Uma vez dentro da célula, o material genético viral é liberado, iniciando o processo de replicação. Os novos vírus são então montados e liberados para infectar outras células. Alguns podem permanecer latentes, escondendo-se no genoma celular e reativando-se posteriormente.
Vias de infecção dos vírus
Para infectar o hospedeiro, o vírus precisa superar barreiras naturais, como as mucosas. Alguns vírus penetram mucosas das vias respiratórias, pele e mucosas genitais.
A infecção pode ocorrer pelo contato direto com essas superfícies, picadas de insetos, compartilhamento de agulhas e contato hematológico por meio de feridas expostas, incluindo arranhões.
Disseminação do vírus
Após a entrada do vírus no organismo, ele pode se replicar tanto no local de infecção quanto em outras áreas. A disseminação viral ocorre principalmente através do sangue ou dos vasos linfáticos, resultando na presença de vírus no sangue, conhecida como viremia.
Além disso, os vírus exibem uma preferência específica por determinadas áreas do organismo, chamada de tropismo viral. Essa preferência é determinada pela interação entre os receptores específicos nas células e regiões da cápside ou cobertura do vírus.
Lesão celular
Após a disseminação viral e o estabelecimento do vírus em locais que podem causar danos, as células perdem sua função fisiológica, resultando em lesões que são responsáveis pelos sinais e sintomas das doenças virais.
Embora se saiba que esses danos desencadeiem sintomas no organismo, ainda não se compreende completamente todos os sintomas gerais associados a muitas enfermidades virais, como o mal-estar e a anorexia.
Recuperação e propagação
A recuperação ocorre por meio de mecanismos imunológicos, que serão discutidos posteriormente. A propagação do vírus para o ambiente pode ocorrer em qualquer etapa anterior, geralmente através de secreções corporais, como gotículas presentes no espirro ou na tosse.
Confira as principais etapas de uma infecção viral:
Adsorção (ou aderência)
O vírus se liga à superfície da célula hospedeira através de interações específicas entre proteínas virais e receptores na membrana celular.
Penetração (ou ingresso)
O vírus entra na célula hospedeira, geralmente por fusão com a membrana celular ou por endocitose. Em alguns casos, o envelope viral pode se fundir diretamente com a membrana celular, liberando o material genético viral no interior da célula.
Descapsidamento (ou desembrulhamento)
Após a entrada na célula, o capsídeo viral é desmontado, liberando o material genético (DNA ou RNA) na célula hospedeira. Esse processo pode ocorrer dentro do citoplasma ou no interior do núcleo, dependendo do tipo de vírus.
Replicação e transcrição
Em vírus de DNA, a replicação ocorre frequentemente no núcleo da célula, enquanto em vírus de RNA, o processo muitas vezes ocorre no citoplasma.
A transcrição do material genético viral também ocorre para produzir mensageiros que serão utilizados na síntese de proteínas virais.
Montagem
Os novos componentes virais (nucleocapsídeo, proteínas de envelope, etc.) são reunidos dentro da célula hospedeira para formar novas partículas virais. Essa montagem muitas vezes ocorre no citoplasma ou no retículo endoplasmático.
Maturação
As novas partículas virais passam por modificações e maturação, tornando-se capazes de infectar outras células. Isso pode envolver a adição de proteínas de envelope ou outras modificações pós-traducionais.
Liberação
As novas partículas virais são liberadas da célula hospedeira para infectar outras células. A liberação pode ocorrer por lise celular, onde a célula é destruída, ou por brotamento, onde as partículas virais são liberadas sem causar danos imediatos à célula.
Essas etapas variam ligeiramente dependendo do tipo, mas esse esquema geral representa o ciclo típico de infecção viral.
Principais doenças virais
- HIV (Vírus da Imunodeficiência Humana): é transmitido principalmente através de relações sexuais desprotegidas e compartilhamento de agulhas.
- Influenza: a gripe, causada pelo vírus influenza, é uma infecção respiratória aguda. A vacinação anual é recomendada para prevenir a propagação da doença.
- COVID-19 (SARS-CoV-2): responsável pela pandemia de COVID-19, destacou a importância do entendimento dos vírus para a saúde global. Medidas preventivas, tratamentos e vacinas foram desenvolvidos com base na compreensão do ciclo de vida viral.
Resposta imunológica
A resposta imunológica contra agentes virais envolve tanto a imunidade celular quanto a imunidade humoral. Ao contrário de infecções bacterianas, onde os polimorfonucleares, como os neutrófilos, são as principais células de defesa, a resposta viral é predominantemente mediada por células mononucleares, especialmente os linfócitos.
As proteínas da superfície viral e celular são alvos cruciais para a defesa, permitindo que células como os linfócitos T citotóxicos reconheçam e, por meio de citocinas, promovam a lise de células afetadas pelos vírus. O MHC 1 (complexo principal de histocompatibilidade) desempenha um papel essencial na reação imunológica, transmitindo informações aos linfócitos T CD8 citotóxicos para lisar células com mau funcionamento.
A imunidade humoral, mediada por imunoglobulinas (anticorpos), protege o organismo contra infecções posteriores pelo mesmo vírus. Funciona acoplando anticorpos a superfícies virais e celulares, podendo causar lise ou opsonização viral e celular. É por meio da imunidade humoral que as vacinas exercem sua ação.
Interferon (IFN)
O interferon, uma citocina crucial no combate a vírus, não é normalmente produzido em células saudáveis, mas a infecção viral é um importante estímulo para sua produção. Os vírus de RNA têm um potencial indutor maior do que os de DNA. Existem três grandes grupos de interferons: alfa, beta e gama.
O mecanismo de ação do interferon ainda não é completamente compreendido; não age necessariamente como uma partícula antiviral, mas sim ativando outras substâncias que ajudam a inibir a replicação viral.
O diagnóstico de infecções virais envolve técnicas como a PCR (Reação em Cadeia da Polimerase), sorologia e ensaios imunoenzimáticos.
A interpretação desses resultados é crucial para a tomada de decisões clínicas e o desenvolvimento de estratégias terapêuticas.
Tratamento e prevenção de enfermidades virais
Grande parte dos tratamentos para enfermidades virais visa o alívio sintomático e a prevenção da disseminação do vírus a outras áreas do corpo.
Os medicamentos antivirais, que inibem funções específicas do vírus, são fundamentais no tratamento, impedindo a replicação viral ao atuar em enzimas essenciais.
As vacinas, que utilizam a imunidade humoral, são uma tecnologia crucial no combate a diversas doenças, incluindo a COVID-19.
Perspectivas futuras e desafios
A pesquisa contínua em virologia visa entender melhor a biologia viral, desenvolver novas terapias antivirais e aprimorar as estratégias de prevenção.
Desafios como a resistência antiviral e a emergência de novos patógenos exigem uma abordagem contínua e inovadora.
Autor do artigo: Mateus Dias Lima e equipe Sanar.
Mapa mental
- Autora do mapa mental: Francine Mariana Caetano.
- Revisora do mapa mental: Amanda da Cunha Ignácio.
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Observação: material produzido durante vigência do Programa de colunistas Sanar junto com estudantes de medicina e ligas acadêmicas de todo Brasil. A iniciativa foi descontinuada em junho de 2022, mas a Sanar decidiu preservar todo o histórico e trabalho realizado por reconhecer o esforço empenhado pelos participantes e o valor do conteúdo produzido. Eventualmente, esses materiais podem passar por atualização.
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Referências
- Microbiologia médica – 24. ed. / 2009. BROOKS, Geo. F.; JAWETZ, Melnick; MELNICK, Joseph L.; ADELBERG, Edward A.
- QUINN, P. J.; MARKEY, B. K.; CARTER, M. E.; DONNELLY, W. J.; LEONARD, F. C.. Microbiologia Veterinária e Doenças Infecciosas. Porto Alegre: Artmed, 2005.
- Comite Internacional de Taxonomia: https://council.science/current/blog/whats-the-point-of-virus-taxonomy/
- Sobre resposta imune viral: https://www.scielo.br/j/abd/a/3VZ9Fz6BH9HDGnPhkN3Ktbd/?lang=pt
