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O QUE SÃO OS VÍRUS?

Atualizado: 13 de out. de 2020



DATA: 22/06/2020 - Vamos falar dos Vírus:


Os vírus são agentes infecciosos, diferentes dos outros seres vivos não são constituídos de células, sendo assim não possuem estruturas capazes de obter, armazenar e utilizar energia. Eles só podem fazer isto através de outras células vivas, de animais ou plantas, utilizando-se de suas estruturas (as organelas) para conseguir tudo de que precisam e se replicar, o que os tornam parasitas intracelulares obrigatórios.


TAMANHO

Os vírus são os menores agentes infecciosos que existem, seu tamanho varia de 20 a 300 nanômetros (nm) de diâmetro, se você dividir 1 milímetro em 1 milhão de partes iguais, cada uma destas partes equivale a 1 nanômetro, eles são realmente pequenos. Para que você possa comparar, uma hemácia (célula vermelha do sangue) tem 10.000 nm, a Escherichia coli (bactéria presente em nossa floral intestinal, cuja contaminação nos causa intoxicação alimentar) tem 1.000 nm por 3.000 nm, já um rinovírus (grupo de vírus que causam os resfriados comuns) tem 30 nm.


Na imagem acima as representações são proporcionais, portanto aquele ponto na imagem não é uma "sujeirinha", mas sim a representação proporcional de um vírus em comparação as demais estruturas, agora você pode ter uma noção de quão pequenos eles são. Há que se falar também que há grande variação de tamanhos entre os próprios vírus, o vírus Ebola tem, por exemplo, 970 nm, enquanto o Escherichia virus MS2 (que infecta a Escherichia coli) tem 24 nm.


ESTRUTURA

Os vírus podem apresentar uma estrutura variadas, mas de forma geral temos as que seguem:

A) ÁCIDO NUCLEICO

Corresponde ao material genético do vírus (genoma), podendo ser uma molécula de DNA (Ácido desoxirribonucleico) ou RNA (Ácido ribonucleico). Em nossas células o DNA é formado por uma fita dupla enquanto o RNA tem apenas uma fita, porém os vírus podem ter todos os tipos de formação: DNA de fita dupla ou simples, e RNA de fita simples ou dupla.


B) CAPSÍDEO

Estrutura do vírus formada por proteínas, que recebem o nome de capsômeros, apresenta importante papel uma vez que envolve o material genético do vírus.


C) NUCLEOCAPSÍDEO

Juntos Ácido Nucleico e Capsídeo formam o Nucleocapsídeo.


D) ENVELOPE

Alguns vírus podem ter uma membrana externa, comumente formada por glicoproteínas e lipídios (gorduras), estrutura que é muito próxima a membrana plasmática de nossas células.


E) ESPÍCULAS (OU PEPLÔMEROS)

São estruturas que se projetam do envelope do vírus, se lançando a superfície externa, também são constituídas geralmente de glicoproteínas e lipídios (gorduras) como o próprio envelope. Estas estruturas servem de ligação entre o vírus e a célula hospedeira, por conta disso, seu formato de altera a depender da célula hospedeira para que esta união seja a mais eficiente possível.


FORMATO

Os vírus podem ser diferenciados pelo formato de seu capsídeo, temos os icosaédricos (20 faces triangulares) e os helicoidais (formato de hélice), ambos podem apresentar envelope, é por conta de seus envelopes podem acabar ganhado aspecto esférico (no caso do icosaédricos envelopados) ou aspectos cilíndrico (no caso do helicoidais envelopados), há também os vírus com capsídeo de morfologia (formato) complexa, que apresentam cabeça e calda.



REPLICAÇÃO DO VÍRUS

Como vimos anteriormente os vírus não são capazes de se reproduzir, eles não possuem estruturas que os tornam capazes de se multiplicar, para isso eles usam das células hospedeiras. Eles invadem as células e modificam suas organelas fazendo com que elas trabalhem a seu favor e criem inúmeras cópias deles mesmos.


Vamos verificar o processo de replicação dos vírus que infectam organismos eucariontes (que possuem carioteca, que é a membrana do núcleo da célula) e os que infectam organismos procariontes (que possuem células mais simples, sem carioteca e as organelas ligadas a ela).


O termo vírus é mais utilizado para os que infectam os eucariontes, enquanto aqueles que infectam procariontes (Domínios Bacteria e Archaea) costumam ser chamados de bacteriófagos, começaremos pelo seu ciclo de replicação.


1) REPLICAÇÃO DOS BACTERIÓFAGOS

Como visto anteriormente, simplificadamente, os bacteriófagos são vírus que tem como hospedeiros bactérias, há 2 (dois) ciclos distintos de replicação, o LÍTICO, o vírus infecta a bactéria, usa seus estrutura para se replicar e por fim explode a bactéria (Lise), e o LISOGÊNICO, o vírus insere seu código genético no código do hospedeiro, sendo copiado e transmitido através do processo de replicação do próprio hospedeiro.


A) CICLO LÍTICO

Este processo de replicação é dividido em 4 (quatro) fases a saber: Adsorção, Penetração, Eclipse e Liberação. Para conhecer estes processos tomaremos como exemplo um vírus de formato complexo, o Bacteriófago, que tem como hospedeiros as Bactérias.

ADSORÇÃO

É a fase em que o vírus se fixa a célula hospedeira. Esta união se dá através da interação química entre as proteínas do vírus, que formam o envelope ou o capsídeo, e de receptores encontrados na face externa da membrana plasmática da célula.


Estes receptores são estruturas que a célula utiliza em suas atividades normais e que acabam sendo subvertidos em favor do vírus, que se adapta especificamente a eles, numa analogia em que o vírus tem a chave perfeita para a fechadura da porta do hospedeiro, daí a característica de especificidade dos vírus, p. ex., o vírus HIV só infecta os Linfócitos (Células Brancas) do Tipo T.


Por isso esta ligação entre vírus e hospedeiro é tão importante no processo de replicação e tão forte, uma vez feita não pode ser desfeita e libera o acesso irrestrito do vírus ao interior da célula.


ENTRADA

É a fase em que o vírus injeta o seu material genético dentro da célula hospedeira.


REPLICAÇÃO

É a fase em que o material genético do vírus começa a ser replicado, neste momento o material genético do hospedeiro é inibido, e o vírus passa a controlar os processos da célula.


MONTAGEM

É a fase em que o com o genoma viral, controlando as organelas do hospedeiro, faz com que ela monte suas estruturas formadoras e crie inúmeras cópias completas do vírus.


LIBERAÇÃO

É a fase em que a membrana plasmática da célula hospedeira é desintegrada (Lise) e cópias do vírus, que inicialmente infectou a célula, são liberadas prontas para infectarem outras células.


B) CICLO LISOGÊNICO

Este processo de replicação é dividido em 6 (quatro) fases a saber: Adsorção, Entrada, Integração, Divisão, Replicação, Montagem e Liberação. As fases de ADSORÇÃO, ENTRADA, REPLICAÇÃO, MONTAGEM e LIBERAÇÃO ocorrem do mesmo modo que no ciclo Lítico, seguiremos então para as fases distintas:

INTEGRAÇÃO

É a fase em que o genoma do vírus se combina a parte do genoma da célula hospedeira. Este processo não afeta a célula hospedeira, nada se altera.


DIVISÃO CELULAR

É a fase em que a célula hospedeira se replica e suas cópias carregam, em seu material genético, parte do genoma do vírus. Até o momento em que o genoma do vírus se ativa, se desprendendo do genoma do hospedeiro, e dá sequência as fases de Replicação, Montagem e Liberação.


1) REPLICAÇÃO DOS VÍRUS

Como dito anteriormente, o nome vírus está associado aos agentes infecciosos que infectam organismos eucariontes (núcleo com membrana). Então veremos agora as fases relativas à replicação deste tipo de vírus, em especial os que infectam células animais, que é composta por 6 (seis) fases: Adsorção, Entrada e Desnudamento, Transcrição e Tradução, Replicação, Montagem e Liberação. ADSORÇÃO, REPLICAÇÃO, MONTAGEM e LIBERAÇÃO ocorrem de modo semelhante ao já explicado, passaremos as fases que são diferentes ou únicas.


ENTRADA E DESNUDAMENTO

A ENTRADA é a fase em que, uma vez aderido a membrana celular, o vírus insere o seu genoma no interior da célula hospedeira, em alguns processos de entrada é necessário que o vírus desfaça seu capsídeo para liberar seu material genético, a isto damos o nome de DESNUDAMENTO. Os vírus que infectam células animais apresentam diferentes mecanismos de Entrada:


A) ENDOCITOSE

Para entrar na célula o vírus atua junto aos receptores da membrana celular, enganando o hospedeiro e desencadeando um processo que é natural da célula, a endocitose, pelo qual a célula absorve substâncias "envelopando" estas com sua membrana celular, formando cápsulas (endossomos) e trazendo para seu interior. Alguns vírus, depois que estão dentro da célula vão destruir a membrana do endossomo que os envolve, outros vão injetar seu genoma através do endossomo, entre outros meios.


B) FUSÃO

Este processo é exclusivo dos vírus envelopados, pois estes fundem (unem) seus envelopes a membrana da célula infectada. Pode ser de forma DIRETA, quando a fusão é entre envelope e membrana celular, ou INDIRETA, quando o vírus envelopado sofre endocitose e depois seu envelope se funde a membrana do endossomo.


C) TRANSLOCAÇÃO

É um processo de entrada raro e ainda pouco conhecido, o vírus atravessa integralmente a membrana celular.


TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

Como pode ser visto acima, o vírus de animais é muito diverso nos modos em como entra, comanda e sai das células hospedeiras, porém todos produzem a partir da TRANSCRIÇÃO de seu material genético o RNA mensageiro (RNAm).


O RNAm é como um comando que será dado as organelas da célula infectada para realizar as tarefas que o vírus necessita, no processo chamado de TRADUÇÃO, ou seja, da tradução do comando em ação, isto é, a produção das proteínas que constituem o vírus (processo de síntese proteica). Quando atuam, os vírus se concentram inicialmente na replicação de seu material genético e posteriormente na produção de suas estruturas de formação.


Você verá a seguir algo que ainda não comentamos, que o RNA pode ser do tipo Positivo (+) ou Negativo (-), isto indica o sentido da fita de RNA do vírus. O RNA (+) se parece muito com o RNAm (+), portanto o comando que passa pode ser facilmente entendido pelas organelas e traduzido em ações. Já o RNA (-) tem um código inverso, complementar, que para ser entendido pelas organelas primeiro é preciso ser convertido em RNA (+).

O SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DE BALTIMORE divide então os vírus em 7 (sete) grupos:

GRUPO 1

Vírus com DNA de fita dupla, o código serve de molde para a transcrição direta do RNAm (+). (p. ex.: Vírus causador da Herpes)

GRUPO 2

Vírus com DNA de fita simples (+ ou -), é produzido o DNA de fita simples complementar, então o DNA é convertido para uma fita dupla, só então ocorre a transcrição para o RNAm (+). (p. ex.: Vírus causador da Parvovirose canina)

GRUPO 3

Vírus com RNA de fita dupla, a transcrição ocorre a partir da porção do RNA (-) para o RNAm (+). (p. ex.: Vírus causador da Gastroenterite infantil)

GRUPO 4

Vírus com RNA de fita simples (+), o código serve primeiramente de molde para produção do RNA (-) e posterior transcrição para o RNAm (+) (p. ex.: Vírus causador do Resfriado Comum, da Febre Amarela, da Dengue, Vírus Covid-19)

GRUPO 5

Vírus com RNA de fita simples (-), o código serve de molde para a transcrição direta do RNAm (+). (p. ex.: Vírus causador da Raiva)

GRUPO 6

Vírus com RNA de fita simples (+), que usa a enzima Transcriptase Reversa. Através dessa enzima é produzido o DNA de fita dupla a partir do RNA (+), o DNA viral é incorporado ao DNA do hospedeiro, então o RNAm (+) é transcrito através do DNA mesclado do hospedeiro. (p. ex.: Vírus da imunodeficiência humana, o HIV)

GRUPO 7

Vírus com DNA de fita dupla, que usa a enzima Transcriptase Reversa. Diferente do Grupo 6 a transcriptase reversa não atua assim que o genoma viral entra na célula. O DNA viral atua no núcleo da célula hospedeira produzindo RNA (+), podendo depois servir diretamente como RNAm (+) ou como molde para produção de RNAm (+). (p. ex Vírus causador da Hepatite B).


EVOLUÇÃO

Todos os anos temos novas vacinas para o Vírus da Influenza (Gripe) isto acontece por que os vírus evoluem, assim como todos os seres vivos. Estas alterações, por sua vez, podem levar a resistência aos medicamentos ou a maior capacidade de infecção por exemplo. A velocidade de evolução dos vírus costuma ser mais rápida que a de seus hospedeiros.


Esta variabilidade genética entre as gerações de vírus pode se dar por 2 (dois) processos:


1) RECOMBINAÇÃO

A recombinação acontece quando 2 (dois) vírus diferentes infectam uma mesma célula. Como Vírus A e Vírus B estão “trabalhando” (infectando) numa mesma “fábrica” (célula) sua “matéria-prima” (código genético) fica espalhada e com isso pode acabar se misturando gerando um Vírus C. O vírus da Gripe é conhecido por realizar recombinações, p. ex., o Vírus H1N1 responsável pelo surto de Gripe do ano de 2009 tinha partes do Vírus causador de Gripe em humanos, aves e porcos.


2) MUTAÇÃO

A mutação é uma alteração do código genético, quando um vírus produz cópias de seu material genético, DNA ou RNA, podem ocorrer erros que causam as mutações. Geralmente, os vírus de RNA costumam sofrer mais mutações que os vírus de DNA. Isto se dá por que o vírus de DNA usa enzimas da célula hospedeira para fazer suas cópias, as DNA polimerases, que são capazes de encontrar e corrigir possíveis erros na sequência do código de DNA, já os vírus de RNA usam as RNA polimerases que não são capazes de identificar erros em cópias de RNA.


LINK REFERÊNCIA (<https://pt.khanacademy.org/science/biology/biology-of-viruses/> Acesso em 22.jun.2020)

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