Vírus

Os vírus são incríveis, ora podem ser classificados como seres vivos, em outro momento,
ou situação, não. Por isso, conhecer esses “agentes” e os seus impactos (positivos ou negativos) sobre os organismos vivos é de extrema importância.
A partir do momento que a humanidade passou a conhecer como eles se reproduzem, as suas peculiaridades e como se relacionam com a biodiversidade, foi possível não só a prevenção de doenças, como também sua utilização enquanto aliados, em alguns processos,  para controlar:
Pragas para aumentar a quantidade de alimentos; e
Processos de saneamento ambiental.

Aspectos Gerais 

Somente com o avanço da tecnologia na área da microscopia é que os pesquisadores puderam passar a conhecer, de fato, esses “agentes”, atualmente, chamados de vírus.

Primeiramente, a cerca de anos atrás, os cientistas classificaram esses “agentes” com sendo um tipo de fluido contagioso. Apenas depois de o pesquisador Wendell Stanley ter tido sucesso ao isolar o vírus do mosaico do tabaco é que se tornou possível o avanço nos estudos sobre a composição química e estrutural de um vírus.

Assim, em meados do século XX, para se referir a esses “agentes”, a maioria dos cientistas passou a utilizar o termo vírus, que, em latim, significa toxina ou veneno.

A grande questão, envolvendo esses “agentes”, é se os mesmos podem, ou não, ser considerados como seres vivos. Podemos, por um lado, dizer que, sim, os vírus são seres vivos, pois a maior das características que um organismo vivo apresenta é a de se reproduzir. Além disso, quando parasitam em uma célula viva (vegetal, animal ou microbiana), conseguem se “reproduzir” (replicar). Desse modo, devem ser classificados como seres vivos (parasitas intracelulares obrigatórios).

Entretanto, por outro lado, como a vida, também,pode ser definida como resultante de uma ação incessante dos ácidos nucleicos, produzindo proteínas e os vírus, quando não estão parasitando uma célula viva, são inertes, não podem (neste estado de inércia) ser considerados, portanto, como seres vivos.

Dependendo do aspecto considerado, os vírus podem ser considerados, apenas, com sendo um “aglomerado de elementos químicos” ou, seja, um microrganismo muito simples. Se considerado o seu poder de infecção, causando doenças em vegetais ou animais, os vírus podem, também, nesses casos patogênicos, serem considerados como seres vivos.

Por essas características peculiares e, ainda, por não serem constituídos de células, os vírus não pertencem a nenhum reino.

Com o passar dos tempos, os cientistas consideraram que tanto a organização estrutural simples, quanto o mecanismo de “reprodução” dos vírus são as características fundamentais que os colocam à parte, fora de qualquer reino.

Assim sendo, resumidamente, os vírus apresentam as seguintes características:A maioria é constituída por uma cápsula, ou invólucro, de proteína, onde se encontra o material genético (o ácido nucleico);

Apresentam apenas um tipo de ácido nucleico (DNA ou o RNA);

reproduzem-se dentro de células vivas, utilizando a estrutura de síntese celular;

Conseguem induzir a síntese de mecanismos que farão a transferência do material genético viral para outras células (hospedeiras);

Podem sofrer mutações genéticas.

Em relação às suas dimensões, os vírus são extremamente pequenos, o maior tem menos que a quarta parte das dimensões de uma salmonela (tipo de bactéria) e milhares de vírus, de menor tamanho, poderiam ser colocados dentro da parede celular vazia de um estafilococo (outro ripo de bactéria).

Além disso, sendo extremamente pequenos, os vírus conseguem, com enorme facilidade, atravessar filtros, onde bactérias são retidas. Esses seres, portanto, somente podem ser observados através da utilização do mecanismo de microscopia eletrônica.

Os vírus são tão pequenos, que a unidade de medida utilizada, ao se referir à suas dimensões, é o nanômetro1(nm). Ressalta-se que a unidade para se medir as dimensões das bactérias, organismos extremamente maiores, é o micrômetro2 (μm).

Em relação a sua estrutura, conforme já relatado, cada vírus (ou vírion3) apresenta seu material genético (DNA ou RNA) envolto e protegido por um “envelope” ou o capsídio.

Vale lembrar que essa estrutura, o capsídio, é composta por minúsculas unidades de proteína, chamadas de capsômeros, que darão o nome ao vírus, dependendo da sua composição química e forma espacial.

Todos os vírus apresentam simetria em sua estrutura, podem ainda, ou não, apresentar envoltório (o “envelope”) formado por lipoproteínas ou lipídeos. Dessa forma, apresentam se nas seguintes formas:

Poliedro regular (representados pelos poliovírus e os adenovírus);

Helicoidais (vírus do mosaico do tabaco, por exemplo);

Envelopados, quando envolvidos por uma membrana não rígida4 (vírus da herpes,

por exemplo).

Ressalta-se que alguns vírus podem se apresentar com seus capsídios não protegidos por

“envelopes”. Então, são chamados de “não envelopados" Quando “não envelopado”, a proteção do material genético é de responsabilidade do capsídio. Além de proteger, o capsídio é responsável, também, pela ligação do vírus às células que serão infectadas.

Ainda, há tipos de vírus que se apresentam estruturados de maneira mais complexa, como por exemplo os do tipo bacteriófago.O capsídio desse tipo de vírus apresenta-se no formato

poliédrico e a sua bainha está enrolada, ou seja, no formato de hélice (helicoidal). Apresentam, ainda, estruturas denominadas fibras da cauda, placa e pino (estruturas importantes no processo de “reprodução” – replicação).

Assim, por se apresentarem com uma estrutura bem mais elaborada que os outros tipos de vírus, são chamados de “vírus complexo”

Classificação dos Vírus 

As categorias taxonômicas são necessárias não só para identificarmos/classificarmos os animais, os vegetais e os microrganismos, como também para organizar/classificar os vírus.

Os primeiros critérios de classificação, utilizados pelos cientistas, eram apenas com base na sintomatologia. A princípio, um sistema conveniente, mas logo que se descobriu que, dependendo do tipo de célula ou tecido (infectado), um mesmo tipo de vírus poderia causar mais de uma doença, esse sistema passou a não ser mais aceito.

No início da segunda metade do século XX, com a criação do Comitê Internacional de Taxonomia Viral (o CITV), os cientistas deram maior relevância a essa questão. Entretanto, ressalta-se que somente foi possível obter informações precisas a fim de se construir um sistema de classificação para esses “seres” (os vírus) após o avanço das tecnologias nas diversas áreas científicas, em especial, da microscopia eletrônica.

Com os resultados de pesquisas, que buscaram conhecer mais sobre os vírus, tendo como base a morfologia, tipo de ácido nucleico e na estratégia de replicação, o CITV passou a agrupálos em famílias.

Assim, para se classificar um vírus, passaram a ser utilizadas características primárias e secundárias. As primárias estão relacionadas com:

O tipo de ácido nucleico apresentado (DNA ou RNA - se o mesmo está em fita única ou dupla e sua massa molecular);

Estrutura física do vírus (poliédrico, helicoidal, envelopado;

Número de capsômeros, diâmetro do nucleocapsídio); e

Local de reprodução (se ocorre no núcleo ou no citoplasma da célula hospedeira).

Entre as características secundárias, utilizadas para a classificação de um vírus, são consideradas:

Hospedeiro (espécie, tecidos ou célula que é infectada);

Modo de transmissão (pelas fezes, por exemplo) e;

Estruturas específicas de superfície (como: propriedades antígenas5 - por exemplo)

Replicação (“reprodução”) dos Vírus

Conforme citado anteriormente, os vírus para se replicarem (“reproduzirem”) precisam

infectar (parasitar) uma célula.

A reprodução dos vírus ocorrerá por meio do processo chamado de replicação. Nesse processo, porções do ácido nucleico se multiplicam (replicam) no interior das células hospedeiras.

Resumidamente, o processo de replicação dos vírus se dá através das seguintes etapas:

Adsorção;

Penetração e desnudamento;

Replicação bioquímica;

Maturação e;

Liberação.

Na primeira etapa, para se ligar (adsorção) a um receptor na membrana plasmática da célula que será infectada (parasitada), os vírus que apresentam “envelope”, o capsídio, projetam “pontas” (macromoléculas de glicoproteínas e de lipídeos), que serão responsáveis pela aderência do vírus na membrana da célula a ser infectada (futura hospedeira). Nos casos de vírus sem “envelopes”, o capsídio será o responsável por essa função.

Após se adsorverem à célula que será infectada, ocorre a etapa da penetração e desnudamento, na qual, os vírus que possuem “envelope” fundem o seu “envelope” (lipoproteico) com a membrana citoplasmática da célula, resultando na liberação do material genético no citoplasma celular. Já os vírus, que não possuem “envelope”, realizam esse processo por fagocitose.

Após injetar o material genético (DNA ou RNA) no interior da célula hospedeira, inicia-se o processo de replicação bioquímica. Para sintetizar proteínas e se replicarem, o DNA (ou RNA) viral assumirá o metabolismo da célula hospedeira. Para tanto, fará uso da energia (ATP) e de estruturas contidas na célula, como: enzimas, ribossomos, RNA de transferência.

Na sequência, ocorrerá o processo de maturação, onde os novos componentes como os capsídios, que contêm o DNA (ou RNA) e as caudas (nos casos dos vírus do tipo bacteriófagos), serão organizados, formando, assim, o “novo vírus” (ou partícula viral).

Depois de concluído o estágio de “maturação”, ocorrerá a liberação dos “novos vírus”. Esse processo (de liberação) pode variar dependendo do tipo de vírus e/ou célula infectada. Na maioria dos casos, a liberação dos “novos vírus” ocorrerá pelo processo de lise celular, onde a, cheia de vírus, rompe-se (estoura). Há casos, que a liberação ocorrerá de forma lenta e  gradativa, onde a célula hospedeira não será destruída

Replicação (“reprodução”) dos Vírus Bacteriófagos

No início do século XX, os pesquisadores Twort e D’Herelle observaram, em seus experimentos, que colônias bacterianas, infectadas por vírus, em algum momento, desapareciam devido ao rompimento (lise) das células. Notaram, ainda, que esse efeito “lítico” era transmitido de uma colônia para outra. A este “agente viral”, causador do rompimento (lise) da célula bacteriana, foi dado o nome de bacteriófago.

Os vírus do tipo bacteriófagos7 podem se replicar por dois processos, o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. O primeiro termina com a lise da célula hospedeira, enquanto no segundo (ciclo

lisogênico), ao final, a célula hospedeira permanecerá viva.

Uma vez que os Vírus Bacteriófagos T são os mais estudados, será mostrada sua replicação utilizando a bactéria Escherichia coli, como célula hospedeira

O ciclo lítico ocorre na maioria dos vírus do tipo bacteriófagos. Esse processo ocorrerá em cinco etapas: 1- ancoragem; 2- penetração; 3- biossíntese; 4- maturação e; 5- liberação.

Após a aderência, o material genético do vírus, inserido no citoplasma bacteriano, será transcrito (replicado), seguido da síntese de proteínas virais. Posteriormente, ocorrerá a maturação dos “novos vírus” (ou “partículas virais”) que serão liberados após a lise da célula bacteriana. O rompimento (lise) da célula bacteriana só é possível pela ação de uma enzima (a lisoenzima) sintetizada na fase tardia do processo de síntese proteica.

Os vírus bacteriófagos, que utilizam o ciclo lisogênico para a sua replicação (“reprodução”), são chamados de lisogênicos ou temperados.

No ciclo lisogênico, a produção de componentes virais é desligada indefinidamente e o “vírus” (fago) permanece inativo. Nesse ciclo, os processos de adsorção e de penetração ocorrerão da mesma maneira que ocorre no ciclo lítico. Entretanto, em vez de ocorrer na sequência a biossíntese, o material genético do vírus será

fundido (“recombinação”) ao material genético da bactéria, duplicando-se. Evetualmente, poderá ocorrer uma indução “espontânea” do material genético do vírus, permitindo assim que o mesmo possa se replicar (“reproduzir”) do ciclo lítico.

As Viroses

Os vírus causam infecções (doenças) em microrganismos, plantas, seres humanos e em

outros animais.

Nos humanos, os vírus podem causar diversas doenças, entre elas: Gripe (Influenzavirus),

Gripe Suína (Influenza H1N1), Resfriado (vírus da família dos Picornavirus e Coronavirus), AIDS (HIV), Poliomielite (Enterovirus poliovirus), Dengue (Flavivirus sp.), Febre Amarela (Flavivirussp.), Catapora (Varicellovirus sp.), Caxumba (vírus da família dos paramyxovirus), Rubéola (Rubella virus), Sarampo (Morbillivirus sp.), Varíola (Orthopoxvirus sp.), Raiva (Lyssavirus sp.), Ebola (Filovirus sp.), Diarreia (Rotavirus sp., Norovirus sp., Astrovirus sp. e os vírus da família dos Adenovirus), Hepatite (Hepatovirus), Herpes (Simplexvirus sp.) , Verruga (Vírus do papiloma humano), SARS (Coronavirus sp.), Sarcoma de Kaposi (Rhadinovirus sp.).

A maioria dessas enfermidades (viroses) se não tratadas, os sintomas podem levar o paciente a óbito. Atualmente, a maioria dessas viroses pode ser prevenida através do processo de imunização (utilizando as vacinas).

As vacinas são substâncias que contêm vírus atenuados ou mortos, ou mesmo, partes deles

(príons8). Assim, essas substâncias, ao serem introduzidas no organismo do animal (que pode ser o homem), estimularão o organismo, através do sistema imunológico, a produzir anticorpos (estruturas de defesa) que combaterão a infecção antes que a doença se instale. Uma vez estimulado, o organismo se tornará imune ao agente desse tipo de vírus