Vírus: estruturas, crescimento e doenças

virus

Um vírus é um parasita microscópico que não pode se reproduzir sozinho, uma vez que infecta uma célula suscetível. No entanto, um vírus pode direcionar o mecanismo celular para se replicar (produzir mais vírus).

A maioria dos vírus tem RNA ou DNA como seu material genético. O ácido nucleico pode ser de cadeia simples ou dupla.

Toda a partícula de vírus infecciosa, chamada virião, consiste no ácido nucleico e uma camada externa de proteína.

Nomenclatura

Os nomes de muitos vírus são baseados nos nomes das doenças que causam ou dos animais ou plantas que infectam.

Exemplos comuns incluem o poliovírus, que causa a poliomielite; vírus do mosaico do tabaco , que causa uma doença das folhas de tabaco; e vírus da imunodeficiência humana (HIV), que causa a síndrome da imunodeficiência adquirida (SIDA).

No entanto, muitos tipos diferentes de vírus geralmente produzem os mesmos sintomas ou os mesmos estados de doença aparentes

Estrutura

O ácido nucleico de um virião encontra-se encerrado dentro de um revestimento proteico – denominado capsídeo – que é composto de múltiplas cópias de uma proteína ou de algumas proteínas diferentes, cada uma das quais é codificada por um único gene viral (figura 1).

estrutura básica de um vírus
FIGURA 1. Estrutura básica de um vírus (Fonte: Wikipédia)

Por causa dessa estrutura, um vírus é capaz de codificar todas as informações para criar um capsídeo relativamente grande em um pequeno número de genes.

Esse uso eficiente da informação genética é importante, uma vez que apenas uma quantidade limitada de RNA ou DNA e, portanto, um número limitado de genes, pode se encaixar em um capsídeo do virião.

Um capsídeo mais o ácido nucleico incluído é chamado de nucleocapsídeo, que pode ser simples ou quase esférico.

  • A estrutura simples é uma hélice de proteína com o RNA ou o DNA protegido por ela. O vírus do mosaico do tabaco (figura 2) é um exemplo clássico, nesse vírus as subunidades de proteína formam estruturas quebradiças semelhantes a discos, que formam a casca helicoidal de um vírus longo em forma de haste quando empilhadas juntas.
  • A outra estrutura é desginada icosaédrico ou quase esférico. Essa nomenclatura baseia-se no icosaedro, um objeto sólido constituído de 20 faces idênticas, cada uma das quais é um triângulo equilátero. No tipo mais simples de virião icosaédrico, cada uma das 20 faces triangulares é constituída por três subunidades de proteína de cápsideo idênticas, perfazendo um total de 60 subunidades por cápsideo.
virus mosaico de tabaco
FIGURA 2. Estrutura tipo do vírus de mosaico de tabaco

Em alguns vírus, o nucleocapsídeo simetricamente disposto é coberto por uma membrana externa, ou envelope, que consiste principalmente de uma bicamada fosfolipídica, mas também contém um ou dois tipos de glicoproteínas codificadas por ele.

Os fosfolidos no envelope viral s semelhantes aos da membrana plásmica de uma cula hospedeira infectada. O envelope viral é, de fato, derivado por brotamento dessa membrana, mas contém principalmente glicoproteínas virais.

Mudança genética

Quando um vírus se espalha, ele pode pegar parte do DNA de seu hospedeiro e levá-lo para outra célula ou organismo.

Se o vírus entrar no DNA do hospedeiro, ele pode afetar o genoma mais amplo, movendo-se em torno de um cromossomo ou de um novo cromossomo.

Isso pode ter efeitos de longo prazo em uma pessoa. Em humanos, isso pode explicar o desenvolvimento de hemofilia e distrofia muscular.

Essa interação com o DNA hospedeiro também pode causar a mudança dos vírus.

Alguns vírus afetam apenas um tipo de ser, digamos, pássaros. Se um vírus que normalmente afeta aves, por acaso, entrar em um humano, e se ele pegar algum DNA humano, isso pode produzir um novo tipo de vírus que pode ter maior probabilidade de afetar humanos no futuro.

É por isso que os cientistas estão preocupados com vírus raros que se espalham dos animais para as pessoas.

Crescimento ou ciclo de vida dos vírus

A superfície dos vírus inclui muitas cópias de um tipo de proteína que se liga ou adsorve especificamente a uma proteína receptora de uma célula hospedeira.

Essa interação determina o alcance do hospedeiro de um vírus e inicia o processo de infecção. Então, de várias maneiras, o DNA ou RNA viral atravessa a membrana plasmática para o citoplasma.

O material genético que entra pode ainda ser acompanhado por proteínas virais internas. A maioria dos vírus que contêm DNA infectam células eucarióticas e é transportada (com algumas proteínas associadas) para o núcleo da célula, onde o DNA celular também é encontrado.

Uma vez dentro da célula, o DNA viral interage com a maquinaria do hospedeiro para transcrever DNA em mRNA. O mRNA viral que é produzido é então traduzido em proteínas virais pelos ribossomos da célula hospedeira, tRNA e fatores de tradução.

A maioria dos produtos do processo referido incluem: enzimas especiais necessárias para a replicação viral; factores inibidores que impedem a síntese de ADN, ARN e proteína de células hospedeiras; e proteínas estruturais usadas na construção de novos viriões.

Estas últimas proteínas geralmente são feitas em quantidades muito maiores que os outros dois tipos. Depois que a síntese de centenas a milhares de novos viriõess for concluída, a maioria das células bacterianas infectadas e algumas células de plantas e animais infectadas se rompem, ou lisam, liberando todos os viriões de uma só vez.

Em muitas infecções virais de plantas e animais, no entanto, nenhum evento lítico discreto ocorre; em vez disso, a célula hospedeira morta libera os virioões à medida que se desintegra gradualmente.

Esses eventos – adsorção, penetração, replicação e liberação – descrevem o ciclo lítico da replicação viral. O resultado é a produção de uma nova rodada de partículas virais e a morte da célula.

Retrovírus

Damos especial atenção ao retrovírus neste artigo por simples fato de que este causa enfermidades difíceis, como é o causo do SIDA (leia mais sobre clicando aqui).

Retrovírus é envelopado, cujo genoma consiste em duas cadeias de RNA idênticas. O nome retrovírus é devido ao seu genoma de RNA direcionar a formação de uma molécula de DNA.

A molécula de DNA, em última análise, atua como molde para a síntese de mRNA viral.

Inicialmente, uma enzima viral chamada transcriptase reversa copia o genoma do RNA viral em uma única cadeia menos de DNA; a mesma enzima então catalisa a síntese de um complemento mais complexa.

O DNA resultante é integrado ao DNA cromossômico da célula infectada. Finalmente, o DNA proviral integrado é transcrito pela própria maquinaria da célula em (+) RNA, que ou é traduzido em proteínas virais ou é empacotado em proteínas de invólucro de virião para formar viriões descendentes, que são liberados por brotamento da membrana da célula hospedeira.

Como a maioria dos retrovírus não mata suas células hospedeiras, as células infectadas podem se replicar, produzindo células filhas com DNA proviral integrado. Estas células filhas continuam a transcrever o DNA proviral e os viriões da progênie.

Entre os retrovírus humanos conhecidos estão o vírus linfotrópico de células T humanas (HTLV), que causa uma forma de leucemia, e o vírus da imunodeficiência humana (HIV).

Ambos os vírus podem infectar apenas tipos celulares específicos, principalmente certas células do sistema imunológico e, no caso do HIV, alguns neurônios do sistema nervoso central e células gliais.

Apenas estas células têm receptores de superfície celular que interagem com proteínas virais, respondendo pela especificidade da célula hospedeira desses vírus.

Doenças causadas por vírus

Os vírus causam muitas doenças humanas, que incluem:

Alguns vírus, como o vírus do papiloma humano ( HPV ), podem levar ao câncer .