Virologia: Descrição Geral

Definição

Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, infeciosos, compostos por um núcleo de ácido nucleico (ácido desoxirribonucleico (DNA, pela sigla em inglês) ou ácido ribonucleico (RNA, pela sigla em inglês)) circundado por uma cápside proteica; por vezes, os vírus são ainda revestidos por um envelope derivado das membranas das células hospedeiras.

Estrutura

A estrutura básica dos vírus consiste em:

• Componentes do interior da célula que permitem que o vírus se replique dentro das células hospedeiras
• Componente estrutural externa que permite que o vírus sobreviva no ambiente e se ligue às células hospedeiras

Componentes internos

• Genoma viral (nucleoide): composto por RNA ou DNA
• Enzimas virais: necessárias para a replicação viral dentro da célula hospedeira:
  • RNA polimerase dependente de DNA
  • RNA polimerase dependente de RNA
  • DNA polimerase dependente de RNA (transcriptase reversa)

Componentes externos

• Cápside:
  • Invólucro proteico de camada simples ou dupla que envolve o ácido nucleico
  • Dispostos por subunidades, conhecidas por capsómeros
  • 3 padrões estruturais:
    • Icosaédrico
    • Helicoidal
    • Complexo
• Envelope:
  • Pode ou não estar presente
  • Envolve o nucleocápside
  • Composto por proteínas específicas do vírus, lípidos e hidratos de carbono (derivados das membranas das células hospedeiras)

Classificação

Existem vários esquemas de classificação de vírus, com base nas suas características físicas e estratégias de replicação.

Replicação

É importante diferenciar entre a replicação de bacteriófagos (vírus que infetam bactérias) e vírus eucariotas (vírus que infetam células eucarióticas).

Ciclo de replicação de bacteriófagos

Existem 2 vias de replicação quando um vírus está dentro da célula hospedeira bacteriana:

1. Ciclo lítico:
   • Ocorre sob condições de dano ao DNA ou outra forma de “stress”
   • O bacteriófago assume a transcrição da célula hospedeira e a tradução (expressão imediata e rápida de genes e proteínas de fagos).
   • Causa a lise da célula bacteriana hospedeira
2. Ciclo lisogénico ou temperado:
   • Genomas de bacteriófagos incorporados no genoma do hospedeiro bacteriano
   • O genoma do fago é então replicado num estado benigno e dormente: O genoma do fago pode ser expresso quando a célula bacteriana está sob “stress” (por exemplo, depleção de nutrientes).

Ciclo de replicação de vírus eucariotas

• Genoma viral libertado na célula hospedeira infetada
• Etapas da replicação viral:
  1. Anexo: Ligação das proteínas virais especializadas à célula hospedeira.
  2. Penetração: Invasão da célula hospedeira
  3. Desrevestimento: Desmontagem da cápside e consequente disponibilização do material genético
  4. Biossíntese: Sintetização do ácido nucleico viral e proteínas
  5. Incorporação: Os viriões são incorporados dentro da célula hospedeira
  6. Libertação: por lise da célula hospedeira (para vírus “nus”) ou por eclosão da membrana celular (para vírus com envelope)
• Todos os vírus de DNA replicam-se no núcleo (exceto o poxvírus).
• Todos os vírus de RNA replicam-se no citoplasma (exceto influenza e retrovírus).

Diversificação Genética

Os vírus desenvolveram muitos processos para aumentar a sua diversidade genética:

• Recombinação: troca de genes entre 2 cromossomas por cruzamento em regiões homólogas
• Rearranjo:
  • Os vírus com genomas segmentados trocam material genético.
  • Pode levar a uma mudança antigénica (por exemplo, vírus influenza)
• Complementação:
  • Ocorre quando o vírus tem uma mutação que resulta numa proteína não funcional
  • Um vírus não mutado “complementa” um vírus mutado (quando co-infetado numa célula hospedeira), produzindo uma proteína funcional que serve a ambos os vírus (p. HBsAg (uma proteína de envelope chave para HDV)).
• Mistura fenotípica:
  • Infeção simultânea da célula hospedeira com 2 vírus
  • Geralmente envolve a mistura do genoma de 1 vírus com proteínas de superfície do 2º vírus

Casos Especiais

Retrovírus

• Vírus de RNA
• Contém uma transcriptase reversa (polimerase de DNA dependente de RNA)
• O retrovírus mais proeminente é o vírus da imunodeficiência humana (VIH).

Priões

• Não são tecnicamente vírus
• Proteínas infeciosas que não contêm um nucleoide
• Causam encefalopatias espongiformes transmissíveis:
  • Doença de Creutzfeldt-Jakob
  • Kuru
  • Encefalopatia espongiforme bovina (doença das vacas loucas)