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4.1.5: Tamanho viral - Biologia

4.1.5: Tamanho viral - Biologia



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A maioria dos vírus varia em tamanho de 5 a 300 nanômetros (nm), embora alguns paramixovírus possam ter até 14.000 nm de comprimento.

objetivos de aprendizado

  • Reconhecer a causa e o efeito de diferentes tamanhos de vírus

Pontos chave

  • O tamanho e a forma de um vírus nos ajudam a entender sua classe e componentes.
  • Os vírus também existem em diferentes formas, que incluem helicoidal, poliédrica, envolvida e complexa.
  • As proteínas e os ácidos nucléicos dos vírus determinam seu tamanho e forma.

Termos chave

  • bacteriófago: Um vírus que infecta bactérias especificamente.

Um vírus é um agente infeccioso de tamanho pequeno e composição simples que pode se multiplicar apenas em células vivas de animais, plantas ou bactérias. Eles variam em tamanho de cerca de 20 a 400 nanômetros de diâmetro (1 nanômetro = 10-9 metros). Em contraste, as menores bactérias têm cerca de 400 nanômetros de tamanho. Um vírus consiste em um ácido nucléico de fita simples ou dupla e pelo menos uma proteína cercada por uma casca de proteína, chamada de capsídeo; alguns vírus também possuem um envelope externo composto de materiais gordurosos (lipídios) e proteínas. O ácido nucleico carrega o genoma do vírus - sua coleção de genes - e pode consistir em ácido desoxirribonucléico (DNA) ou ácido ribonucléico (RNA). O capsídeo da proteína fornece proteção para o ácido nucleico e pode conter enzimas que permitem ao vírus entrar em sua célula hospedeira apropriada.

Existe uma forte associação entre a geometria viral e as características de surtos de doenças virais. A quantidade e o arranjo das proteínas e do ácido nucléico dos vírus determinam seu tamanho e forma. Os constituintes da proteína e do ácido nucléico têm propriedades únicas para cada classe de vírus; quando montados, eles determinam o tamanho e a forma do vírus para aquela classe específica.

Apenas os vírus maiores e mais complexos podem ser vistos sob o microscópio óptico na resolução mais alta. Qualquer determinação do tamanho de um vírus também deve levar em consideração sua forma, uma vez que diferentes classes de vírus têm formas distintas. As formas dos vírus são predominantemente de dois tipos: bastonetes, ou filamentos, assim chamados por causa da matriz linear do ácido nucléico e das subunidades de proteína; e esferas, que são na verdade polígonos de 20 lados (icosaédricos). A maioria dos vírus de plantas são pequenos e são filamentos ou polígonos, assim como muitos vírus bacterianos. Os bacteriófagos maiores e mais complexos contêm DNA de fita dupla como sua informação genética e combinam formas filamentosas e poligonais. O bacteriófago T4 clássico é composto por uma cabeça poligonal, que contém o genoma do DNA, e uma cauda de fibras longas em forma de bastonete com função especial. Estruturas como essas são exclusivas dos bacteriófagos.


Vírus: definição, tamanho e tipos

O vírus (L. poison) é uma entidade nucleoproteica que é capaz de utilizar a maquinaria sintética de uma célula viva de outro organismo para sua multiplicação que não envolve crescimento e divisão. Mesmo antes de sua descoberta, muito trabalho havia sido feito com relação ao vírus. Varíola e poliomielite são duas doenças virais conhecidas desde os tempos pré-históricos.

A Tulipa Quebrada (um símbolo de amor e gentileza) era um produto de infecção viral que era transferível de uma variedade para outra. Jenner (1796) descobriu a vacinação contra a varíola. Pasteur (1880) descobriu que a raiva era uma doença infecciosa e produziu uma vacina anti-rábica. Ele também cunhou o termo vírus antes de sua descoberta científica.

Descobriu-se que a doença do mosaico do tabaco era causada por um agente filtrável presente no extrato da planta doente do tabaco por Ivanowski (1892). Ele é creditado com a descoberta do vírus. Beijerinck (1896) chamou-o de ‘contagium vivum fluidum’ (fluido infeccioso vivo).

O vírus foi visto sob microscópio de luz por Takahashi e Rawlins (1933) e sob microscópio eletrônico por Stanley (1946). Stanley (1935) cristalizou o vírus do mosaico do tabaco (TMV) pela primeira vez. A natureza da nucleoproteína do vírus foi descoberta por Bawden e Pirie (1936). O vírus da poliomielite foi cultivado pela primeira vez em células humanas por Enders (1949). O vírus não pode crescer em meio de cultura não vivo.

Requer células vivas para seu metabolismo e multiplicação. Hershey e Chase (1952) confirmaram que o DNA é material genético em bacteriófagos. Franklin Conrat (1956) e mais tarde Gierere e Schramm (1956) descobriram que o RNA é material genético no vírus do mosaico do tabaco (TMV). Sinsheimer (1959) observou a presença de DNA de fita simples no bacteriófago ф x 174. Retrovírus foram descobertos por Temin (1970).

O vírus é um parasita obrigatório. É inerte fora da célula hospedeira. Um vírus inerte é chamado de vírion. Ele pode ser cristalizado e armazenado indefinidamente. Uma maquinaria biossintética está ausente. Não existe um sistema para liberar energia. Um vírus não cresce. Não se divide ou se reproduz como organismos típicos.

Em vez disso, ele se multiplica pela formação independente de suas partes usando maquinário hospedeiro e, em seguida, montagem de partes para produzir partículas de vírus. Um vírus carece de irritabilidade e mobilidade. Requer um vetor para transferência de um hospedeiro para outro. O vírus que possui um artrópode como vetor ou hospedeiro intermediário é denominado arbovírus.

Tamanho dos vírus:

O vírus é a menor entidade. O tamanho varia de 10 nm (vírus da febre aftosa do gado), 17 nm (vírus do mosaico da alfafa), 300 x 17,5 nm (em TMV), 400 nm (vírus da febre do papagaio), 1250x 40 nm (vírus da beterraba), 1300 x 6 nm (Pseudomonas Pf).

Forma dos vírus:

Três formas arquitetônicas são encontradas nos vírus - helicoidal (corpo alongado, por exemplo, TMV), cuboidal (corpo largo e curto com forma rômbica, arredondada, poliédrica, por exemplo, vírus da poliomielite e da shielite) e binal (com partes cuboidais e helicoidais, por exemplo, muitos bacteriófagos como T2).

Classificação de vírus:

O material genético é DNA ou RNA.

Assim, os vírus são divididos em dois grupos:

(a) Deoxyvira ou vírus de DNA. Todas as três formas estruturais são conhecidas - deoxyhelica, deoxycubica e deoxybinala.

(b) vírus Ribovira ou RNA.

Eles são de dois tipos, ribohelica e ribocubica. A maioria dos vírus animais são vírus de DNA com alguns importantes tendo RNA, por exemplo, vírus da raiva, vírus da poliomielite, retrovírus incluindo vírus HIV ou AIDS. A maioria dos vírus de plantas são vírus de RNA com alguns possuindo DNA (por exemplo, vírus do mosaico da couve-flor). Os bacteriófagos têm comumente DNA de fita dupla, mas todos os outros tipos de genoma também ocorrem.

Tipos de vírus:

Os vírus são específicos do host. Holmes (1948) dividiu os vírus em três grupos.


Conteúdo

Em 1884, o microbiologista francês Charles Chamberland inventou o filtro de Chamberland (ou filtro de Chamberland-Pasteur), que contém poros menores que bactérias. Ele poderia então passar uma solução contendo bactérias pelo filtro e removê-las completamente. No início da década de 1890, o biólogo russo Dmitri Ivanovsky usou esse método para estudar o que ficou conhecido como vírus do mosaico do tabaco. Seus experimentos mostraram que os extratos das folhas esmagadas de plantas de tabaco infectadas permanecem infecciosos após a filtração. [2]

Ao mesmo tempo, vários outros cientistas mostraram que, embora esses agentes (mais tarde chamados de vírus) fossem diferentes das bactérias e cerca de cem vezes menores, eles ainda podiam causar doenças. Em 1899, o microbiologista holandês Martinus Beijerinck observou que o agente só se multiplicava quando em células em divisão. Ele o chamou de "fluido vivo contagioso" (latim: contagium vivum fluidum) - ou um "germe vivo solúvel" porque ele não conseguiu encontrar nenhuma partícula semelhante a um germe. [3] No início do século 20, o bacteriologista inglês Frederick Twort descobriu vírus que infectam bactérias, [4] e o microbiologista franco-canadense Félix d'Herelle descreveu vírus que, quando adicionados a bactérias crescendo em ágar, levariam à formação de bactérias inteiras áreas de bactérias mortas. Contar essas áreas mortas permitiu que ele calculasse o número de vírus na suspensão. [5]

A invenção do microscópio eletrônico em 1931 trouxe as primeiras imagens de vírus. [6] Em 1935, o bioquímico e virologista americano Wendell Meredith Stanley examinou o vírus do mosaico do tabaco e descobriu que ele era feito principalmente de proteína. [7] Pouco tempo depois, este vírus mostrou ser feito de proteína e RNA. [8] Um problema para os primeiros cientistas era que eles não sabiam como cultivar vírus sem usar animais vivos. A descoberta veio em 1931, quando os patologistas americanos Ernest William Goodpasture e Alice Miles Woodruff desenvolveram a gripe e vários outros vírus em ovos de galinha fertilizados. [9] Alguns vírus não podem ser cultivados em ovos de galinha. Esse problema foi resolvido em 1949, quando John Franklin Enders, Thomas Huckle Weller e Frederick Chapman Robbins cultivaram o vírus da poliomielite em culturas de células animais vivas. [10] Mais de 4.800 espécies de vírus foram descritas em detalhes. [1]

Os vírus coexistem com a vida onde quer que ocorram. Eles provavelmente existem desde que as células vivas se desenvolveram pela primeira vez. Sua origem permanece obscura porque eles não se fossilizam, então as técnicas moleculares têm sido a melhor maneira de levantar hipóteses sobre como eles surgiram. Essas técnicas dependem da disponibilidade de DNA ou RNA viral antigo, mas a maioria dos vírus que foram preservados e armazenados em laboratórios tem menos de 90 anos. [11] [12] Os métodos moleculares só tiveram sucesso em rastrear a ancestralidade dos vírus que evoluíram no século 20. [13] Novos grupos de vírus podem ter surgido repetidamente em todos os estágios da evolução da vida. [14] Existem três teorias principais sobre as origens dos vírus: [14] [15]

Teoria regressiva Os vírus podem ter sido células pequenas que parasitaram células maiores. Por fim, os genes de que eles não mais precisavam para um modo de vida parasitário foram perdidos. A bactéria Rickettsia e Clamídia são células vivas que, como os vírus, podem se reproduzir apenas dentro das células hospedeiras. Isso dá crédito a essa teoria, já que sua dependência de serem parasitas pode ter levado à perda dos genes que antes lhes permitiam viver por conta própria. [16] Teoria da origem celular Alguns vírus podem ter evoluído a partir de pedaços de DNA ou RNA que "escaparam" dos genes de um organismo maior. O DNA que escapou pode ter vindo de plasmídeos - pedaços de DNA que podem se mover entre as células - enquanto outros podem ter evoluído de bactérias. [17] Teoria da coevolução Os vírus podem ter evoluído de moléculas complexas de proteína e DNA ao mesmo tempo que as células apareceram pela primeira vez na Terra, e teriam dependido da vida celular por muitos milhões de anos. [18]

Existem problemas com todas essas teorias. A hipótese regressiva não explica por que mesmo o menor dos parasitas celulares não se assemelha a vírus de forma alguma. A hipótese de fuga ou origem celular não explica a presença de estruturas únicas nos vírus que não aparecem nas células. A coevolução, ou hipótese do "vírus primeiro", entra em conflito com a definição de vírus, porque os vírus dependem das células hospedeiras. [18] [19] Além disso, os vírus são reconhecidos como antigos e têm origens anteriores à divergência da vida nos três domínios. [20] Esta descoberta levou os virologistas modernos a reconsiderar e reavaliar essas três hipóteses clássicas. [14] [20]

Uma partícula de vírus, também chamada de vírion, consiste em genes feitos de DNA ou RNA que são envolvidos por uma camada protetora de proteína chamada capsídeo. [21] O capsídeo é feito de muitas moléculas de proteínas idênticas menores, chamadas capsômeros. O arranjo dos capsômeros pode ser icosaédrico (20 lados), helicoidal ou mais complexo. Existe uma camada interna ao redor do DNA ou RNA chamada de nucleocapsídeo, feita de proteínas. Alguns vírus são circundados por uma bolha de lipídio (gordura) chamada de envelope, que os torna vulneráveis ​​ao sabão e ao álcool. [22]

Edição de tamanho

Os vírus estão entre os menores agentes infecciosos e são pequenos demais para serem vistos por microscopia de luz, a maioria deles só pode ser vista por microscopia eletrônica. Seus tamanhos variam de 20 a 300 nanômetros - levaria de 30.000 a 500.000 deles, lado a lado, para se estender a um centímetro (0,4 pol.). [21] Em comparação, as bactérias têm normalmente cerca de 1000 nanômetros (1 micrômetro) de diâmetro, e as células hospedeiras de organismos superiores têm normalmente algumas dezenas de micrômetros. Alguns vírus, como megavírus e pandoravírus, são vírus relativamente grandes. Com cerca de 1000 nanômetros, esses vírus, que infectam amebas, foram descobertos em 2003 e 2013. [23] [24] Eles são cerca de dez vezes mais largos (e, portanto, mil vezes maiores em volume) do que os vírus da gripe, e a descoberta destes vírus "gigantes" surpreenderam os cientistas. [25]

Editar Genes

Os genes dos vírus são feitos de DNA (ácido desoxirribonucléico) e, em muitos vírus, RNA (ácido ribonucléico). A informação biológica contida em um organismo é codificada em seu DNA ou RNA. A maioria dos organismos usa DNA, mas muitos vírus têm RNA como material genético. O DNA ou RNA dos vírus consiste em uma única fita ou em uma dupla hélice. [26]

Os vírus podem se reproduzir rapidamente porque têm relativamente poucos genes. Por exemplo, o vírus da gripe tem apenas oito genes e o rotavírus, onze. Em comparação, os humanos têm 20.000–25.000. Alguns genes virais contêm o código para fazer as proteínas estruturais que formam a partícula do vírus. Outros genes produzem proteínas não estruturais encontradas apenas nas células infectadas pelo vírus. [27] [28]

Todas as células, e muitos vírus, produzem proteínas que são enzimas que conduzem as reações químicas. Algumas dessas enzimas, chamadas DNA polimerase e RNA polimerase, fazem novas cópias de DNA e RNA. As enzimas da polimerase de um vírus são frequentemente muito mais eficientes na produção de DNA e RNA do que as enzimas equivalentes das células hospedeiras, [29] mas as enzimas da polimerase de RNA viral são propensas a erros, fazendo com que os vírus de RNA sofram mutação e formem novas cepas. [30]

Em algumas espécies de vírus de RNA, os genes não estão em uma molécula contínua de RNA, mas estão separados. O vírus da gripe, por exemplo, tem oito genes separados feitos de RNA. Quando duas cepas diferentes do vírus da gripe infectam a mesma célula, esses genes podem se misturar e produzir novas cepas do vírus em um processo chamado rearranjo. [31]

Edição de síntese de proteínas

As proteínas são essenciais para a vida. As células produzem novas moléculas de proteína a partir de blocos de construção de aminoácidos com base nas informações codificadas no DNA. Cada tipo de proteína é um especialista que normalmente desempenha apenas uma função, portanto, se uma célula precisa fazer algo novo, ela deve fazer uma nova proteína. Os vírus forçam a célula a produzir novas proteínas de que ela não precisa, mas que são necessárias para que o vírus se reproduza. A síntese de proteínas consiste em duas etapas principais: transcrição e tradução. [32]

A transcrição é o processo em que a informação no DNA, chamada de código genético, é usada para produzir cópias de RNA chamadas de RNA mensageiro (mRNA). Estes migram através da célula e carregam o código para os ribossomos, onde é usado para fazer proteínas. Isso é chamado de tradução porque a estrutura de aminoácidos da proteína é determinada pelo código do mRNA. A informação é, portanto, traduzida da linguagem dos ácidos nucléicos para a linguagem dos aminoácidos. [32]

Alguns ácidos nucléicos de vírus de RNA funcionam diretamente como mRNA sem modificações adicionais. Por esse motivo, esses vírus são chamados de vírus de RNA de sentido positivo. [33] Em outros vírus de RNA, o RNA é uma cópia complementar do mRNA e esses vírus dependem da célula ou de sua própria enzima para produzir mRNA. Eles são chamados de vírus de RNA de sentido negativo. Em vírus feitos de DNA, o método de produção de mRNA é semelhante ao da célula. As espécies de vírus chamados retrovírus se comportam de maneira completamente diferente: eles têm RNA, mas dentro da célula hospedeira uma cópia de DNA de seu RNA é feita com a ajuda da enzima transcriptase reversa. Esse DNA é então incorporado ao próprio DNA do hospedeiro e copiado em mRNA pelas vias normais da célula. [34]

Quando um vírus infecta uma célula, o vírus a força a produzir milhares de outros vírus. Ele faz isso fazendo com que a célula copie o DNA ou RNA do vírus, produzindo proteínas virais, que se reúnem para formar novas partículas virais. [35]

Existem seis estágios básicos sobrepostos no ciclo de vida dos vírus em células vivas: [36]

  • Acessório é a ligação do vírus a moléculas específicas na superfície da célula. Essa especificidade restringe o vírus a um tipo muito limitado de célula. Por exemplo, o vírus da imunodeficiência humana (HIV) infecta apenas células T humanas, porque sua proteína de superfície, gp120, só pode reagir com CD4 e outras moléculas na superfície da célula T. Os vírus vegetais só podem se anexar às células vegetais e não podem infectar animais. Esse mecanismo evoluiu para favorecer aqueles vírus que infectam apenas células nas quais são capazes de se reproduzir.
  • Penetração A seguir, os vírus de fixação penetram na célula hospedeira por endocitose ou por fusão com a célula.
  • Uncoating acontece dentro da célula quando o capsídeo viral é removido e destruído por enzimas virais ou enzimas do hospedeiro, expondo assim o ácido nucleico viral.
  • Replicação de partículas de vírus é o estágio em que uma célula usa o RNA mensageiro viral em seus sistemas de síntese de proteínas para produzir proteínas virais. As habilidades de síntese de RNA ou DNA da célula produzem o DNA ou RNA do vírus.
  • conjunto ocorre na célula quando as proteínas virais recém-criadas e o ácido nucleico se combinam para formar centenas de novas partículas virais.
  • Liberar ocorre quando os novos vírus escapam ou são liberados da célula. A maioria dos vírus consegue isso fazendo com que as células se rompam, um processo chamado lise. Outros vírus, como o HIV, são liberados mais suavemente por um processo chamado brotamento.

Os vírus têm uma ampla gama de efeitos estruturais e bioquímicos na célula hospedeira. [37] Estes são chamados efeitos citopáticos. [38] A maioria das infecções por vírus eventualmente resulta na morte da célula hospedeira. As causas de morte incluem lise celular (explosão), alterações na membrana da superfície celular e apoptose ("suicídio" celular). Freqüentemente, a morte celular é causada pela interrupção de sua atividade normal devido às proteínas produzidas pelo vírus, nem todas as quais são componentes da partícula do vírus. [40]

Alguns vírus não causam alterações aparentes na célula infectada. As células nas quais o vírus está latente (inativo) mostram poucos sinais de infecção e geralmente funcionam normalmente. [41] Isso causa infecções persistentes e o vírus costuma ficar latente por muitos meses ou anos. Isso costuma acontecer com os vírus do herpes. [42] [43]

Alguns vírus, como o vírus Epstein-Barr, freqüentemente causam a proliferação de células sem causar malignidade [44], mas alguns outros vírus, como o papilomavírus, são uma causa estabelecida de câncer. [45] Quando o DNA de uma célula é danificado por um vírus de tal forma que a célula não pode se reparar, isso geralmente desencadeia a apoptose. Um dos resultados da apoptose é a destruição do DNA danificado pela própria célula. Alguns vírus têm mecanismos para limitar a apoptose de modo que a célula hospedeira não morra antes que os vírus descendentes tenham sido produzidos. O HIV, por exemplo, faz isso. [46]

Existem muitas maneiras de os vírus se espalharem de um hospedeiro para outro, mas cada espécie de vírus usa apenas um ou dois. Muitos vírus que infectam plantas são transportados por organismos, tais organismos são chamados de vetores. Alguns vírus que infectam animais, incluindo humanos, também são disseminados por vetores, geralmente insetos sugadores de sangue, mas a transmissão direta é mais comum. Algumas infecções virais, como o norovírus e o rotavírus, são disseminadas por alimentos e água contaminados, pelas mãos e objetos comuns e pelo contato íntimo com outra pessoa infectada, enquanto outras são transmitidas pelo ar (vírus da gripe). Vírus como HIV, hepatite B e hepatite C são freqüentemente transmitidos por sexo desprotegido ou agulhas hipodérmicas contaminadas. Para prevenir infecções e epidemias, é importante saber como cada tipo diferente de vírus se espalha. [47]

Em humanos Editar

As doenças humanas comuns causadas por vírus incluem o resfriado comum, gripe, varicela e herpes labial. Doenças graves como o Ebola e a AIDS também são causadas por vírus. [48] ​​Muitos vírus causam pouca ou nenhuma doença e são considerados "benignos". Os vírus mais prejudiciais são descritos como virulentos. [49] Os vírus causam doenças diferentes, dependendo dos tipos de células que infectam. Alguns vírus podem causar infecções ao longo da vida ou crônicas, nas quais os vírus continuam a se reproduzir no corpo, apesar dos mecanismos de defesa do hospedeiro. [50] Isso é comum no vírus da hepatite B e infecções pelo vírus da hepatite C. Pessoas cronicamente infectadas com um vírus são conhecidas como portadoras. Eles servem como importantes reservatórios do vírus. [51] [52]

Edição endêmica

Se a proporção de portadores em uma determinada população atinge um determinado limite, a doença é considerada endêmica. [53] Antes do advento da vacinação, as infecções por vírus eram comuns e os surtos ocorriam regularmente. Em países com clima temperado, as doenças virais são geralmente sazonais. A poliomielite, causada pelo poliovírus, costuma ocorrer nos meses de verão. [54] Em contraste, resfriados, infecções por influenza e rotavírus geralmente são um problema durante os meses de inverno. [55] [56] Outros vírus, como o vírus do sarampo, causam surtos regularmente a cada três anos. [57] Em países em desenvolvimento, os vírus que causam infecções respiratórias e entéricas são comuns ao longo do ano. Os vírus transportados por insetos são uma causa comum de doenças nesses locais. Os vírus Zika e dengue, por exemplo, são transmitidos pelas fêmeas do mosquito Aedes, que picam os humanos principalmente durante a época de reprodução dos mosquitos. [58]

Pandemia e edição emergente

Embora as pandemias virais sejam eventos raros, o HIV - que evoluiu de vírus encontrados em macacos e chimpanzés - é uma pandemia pelo menos desde os anos 1980. [60] Durante o século 20, houve quatro pandemias causadas pelo vírus da gripe e as que ocorreram em 1918, 1957 e 1968 foram graves. [61] Antes de sua erradicação, a varíola foi causa de pandemias por mais de 3.000 anos. [62] Ao longo da história, a migração humana ajudou na propagação de infecções pandêmicas, primeiro por mar e, nos tempos modernos, também por via aérea. [63]

Com exceção da varíola, a maioria das pandemias é causada por vírus recém-desenvolvidos. Esses vírus "emergentes" geralmente são mutantes de vírus menos prejudiciais que circularam anteriormente em humanos ou em outros animais. [64]

A síndrome respiratória aguda grave (SARS) e a síndrome respiratória do Oriente Médio (MERS) são causadas por novos tipos de coronavírus. Outros coronavírus são conhecidos por causar infecções leves em humanos, [65] então a virulência e a rápida disseminação das infecções de SARS - que em julho de 2003 haviam causado cerca de 8.000 casos e 800 mortes - foram inesperadas e a maioria dos países não estava preparada. [66]

Um coronavírus relacionado surgiu em Wuhan, China, em novembro de 2019 e se espalhou rapidamente pelo mundo. Considerada sua origem em morcegos e posteriormente denominada síndrome respiratória aguda grave de coronavírus 2, as infecções com o vírus causam uma doença chamada COVID-19, que varia em gravidade de leve a mortal, [67] e levou a uma pandemia em 2020. [59] ] [68] [69] Restrições sem precedentes em tempos de paz foram colocadas em viagens internacionais, [70] e toques de recolher impostos em várias grandes cidades em todo o mundo. [71]

Nas plantas Editar

Existem muitos tipos de vírus de plantas, mas muitas vezes eles apenas causam uma diminuição na produtividade, e não é economicamente viável tentar controlá-los. Os vírus de plantas são freqüentemente disseminados de planta em planta por organismos chamados "vetores". Normalmente são insetos, mas alguns fungos, vermes nematódeos e organismos unicelulares também mostraram ser vetores. Quando o controle de infecções por vírus de plantas é considerado econômico (frutas perenes, por exemplo), os esforços são concentrados em matar os vetores e remover hospedeiros alternativos, como ervas daninhas. [72] Os vírus de plantas são inofensivos para humanos e outros animais porque só podem se reproduzir em células de plantas vivas. [73]

Edição de bacteriófagos

Bacteriófagos são vírus que infectam bactérias e arquéias. [74] Eles são importantes na ecologia marinha: conforme a bactéria infectada explode, compostos de carbono são liberados de volta para o meio ambiente, o que estimula o crescimento orgânico fresco. Os bacteriófagos são úteis na pesquisa científica porque são inofensivos para os humanos e podem ser estudados facilmente. Esses vírus podem ser um problema em indústrias que produzem alimentos e medicamentos por fermentação e dependem de bactérias saudáveis. Algumas infecções bacterianas estão se tornando difíceis de controlar com antibióticos, então há um interesse crescente no uso de bacteriófagos para tratar infecções em humanos. [75]

Resistência do hospedeiro Editar

Imunidade inata de animais Editar

Animais, incluindo humanos, têm muitas defesas naturais contra vírus. Alguns são inespecíficos e protegem contra muitos vírus, independentemente do tipo. Esta imunidade inata não é melhorada pela exposição repetida a vírus e não retém uma "memória" da infecção. A pele dos animais, principalmente sua superfície, que é feita de células mortas, evita que muitos tipos de vírus infectem o hospedeiro. A acidez do conteúdo do estômago destrói muitos vírus que foram engolidos. Quando um vírus supera essas barreiras e entra no hospedeiro, outras defesas inatas impedem a propagação da infecção no corpo. Um hormônio especial chamado interferon é produzido pelo corpo quando os vírus estão presentes, e isso impede que os vírus se reproduzam, matando as células infectadas e seus vizinhos próximos. Dentro das células, existem enzimas que destroem o RNA dos vírus. Isso é chamado de interferência de RNA. Algumas células sanguíneas envolvem e destroem outras células infectadas por vírus. [76]

Imunidade adaptativa de animais Editar

A imunidade específica aos vírus se desenvolve com o tempo e os glóbulos brancos chamados linfócitos desempenham um papel central. Os linfócitos retêm uma "memória" das infecções virais e produzem muitas moléculas especiais chamadas anticorpos. Esses anticorpos se ligam aos vírus e impedem que o vírus infecte as células. Os anticorpos são altamente seletivos e atacam apenas um tipo de vírus. O corpo produz muitos anticorpos diferentes, especialmente durante a infecção inicial. Depois que a infecção diminui, alguns anticorpos permanecem e continuam a ser produzidos, geralmente dando ao hospedeiro imunidade vitalícia ao vírus. [77]

Resistência de planta Editar

As plantas possuem mecanismos de defesa elaborados e eficazes contra os vírus. Um dos mais eficazes é a presença dos chamados genes de resistência (R). Cada gene R confere resistência a um vírus específico, desencadeando áreas localizadas de morte celular ao redor da célula infectada, que muitas vezes podem ser vistas a olho nu como grandes manchas. Isso impede que a infecção se espalhe. [78] A interferência de RNA também é uma defesa eficaz em plantas. [79] Quando são infectadas, as plantas costumam produzir desinfetantes naturais que destroem vírus, como ácido salicílico, óxido nítrico e moléculas reativas de oxigênio. [80]

Resistência a bacteriófagos Editar

A principal forma de as bactérias se defenderem dos bacteriófagos é produzindo enzimas que destroem o DNA estranho. Essas enzimas, chamadas endonucleases de restrição, cortam o DNA viral que os bacteriófagos injetam nas células bacterianas. [81]

Prevenção e tratamento de doenças virais Editar

Edição de vacinas

As vacinas simulam uma infecção natural e sua resposta imune associada, mas não causam a doença. Seu uso resultou na erradicação da varíola e no declínio dramático de doenças e mortes causadas por infecções como poliomielite, sarampo, caxumba e rubéola. [82] As vacinas estão disponíveis para prevenir mais de quatorze infecções virais em humanos [83] e mais são usadas para prevenir infecções virais em animais. [84] As vacinas podem consistir em vírus vivos ou mortos. [85] As vacinas vivas contêm formas enfraquecidas do vírus, mas essas vacinas podem ser perigosas quando administradas a pessoas com imunidade fraca. Nessas pessoas, o vírus enfraquecido pode causar a doença original. [86] Biotecnologia e técnicas de engenharia genética são usadas para produzir vacinas "projetadas" que têm apenas as proteínas do capsídeo do vírus. A vacina contra hepatite B é um exemplo desse tipo de vacina. [87] Essas vacinas são mais seguras porque nunca podem causar a doença. [85]

Drogas antivirais Editar

Desde meados da década de 1980, o desenvolvimento de medicamentos antivirais aumentou rapidamente, principalmente devido à pandemia da AIDS. As drogas antivirais são freqüentemente análogos de nucleosídeos, que se disfarçam como blocos de construção de DNA (nucleosídeos). Quando a replicação do DNA do vírus começa, alguns dos blocos de construção falsos são usados. Isso impede a replicação do DNA porque os medicamentos não possuem as características essenciais que permitem a formação de uma cadeia de DNA. Quando a produção de DNA pára, o vírus não consegue mais se reproduzir. [88] Exemplos de análogos de nucleosídeos são aciclovir para infecções por vírus do herpes e lamivudina para infecções por HIV e vírus da hepatite B. O aciclovir é um dos medicamentos antivirais mais antigos e mais frequentemente prescritos. [89]

Outros medicamentos antivirais têm como alvo diferentes estágios do ciclo de vida viral. O HIV depende de uma enzima chamada protease do HIV-1 para que o vírus se torne infeccioso. Existe uma classe de medicamentos chamados inibidores da protease, que se ligam a essa enzima e a impedem de funcionar. [90]

A hepatite C é causada por um vírus RNA. Em 80% dos infectados, a doença se torna crônica e eles permanecem infecciosos pelo resto da vida, a menos que sejam tratados. Existe um tratamento eficaz que utiliza o medicamento análogo de nucleosídeo ribavirina. [91] Os tratamentos para portadores crônicos do vírus da hepatite B foram desenvolvidos por uma estratégia semelhante, usando lamivudina e outros medicamentos antivirais. Em ambas as doenças, as drogas impedem a reprodução do vírus e o interferon mata todas as células infectadas remanescentes. [92]

As infecções por HIV são geralmente tratadas com uma combinação de medicamentos antivirais, cada um direcionado a um estágio diferente do ciclo de vida do vírus. Existem drogas que impedem o vírus de se ligar às células, outras que são análogos de nucleosídeos e algumas envenenam as enzimas do vírus de que ele precisa para se reproduzir. O sucesso dessas drogas comprova a importância de saber como os vírus se reproduzem. [90]

Os vírus são a entidade biológica mais abundante em ambientes aquáticos [93] uma colher de chá de água do mar contém cerca de dez milhões de vírus, [94] e são essenciais para a regulação dos ecossistemas de água salgada e doce. [95] A maioria são bacteriófagos, [96] que são inofensivos para plantas e animais. Eles infectam e destroem as bactérias nas comunidades microbianas aquáticas e este é o mecanismo mais importante de reciclagem de carbono no ambiente marinho. As moléculas orgânicas liberadas das células bacterianas pelos vírus estimulam o crescimento de novas bactérias e algas. [97]

Os microrganismos constituem mais de 90% da biomassa do mar. Estima-se que os vírus matam aproximadamente 20% dessa biomassa a cada dia e que haja quinze vezes mais vírus nos oceanos do que bactérias e arqueas. Eles são os principais responsáveis ​​pela rápida destruição da proliferação de algas nocivas, [98] que muitas vezes matam outras formas de vida marinha. [99] O número de vírus nos oceanos diminui ainda mais em alto mar e mais fundo na água, onde há menos organismos hospedeiros. [100]

Seus efeitos são de longo alcance, pois aumentam a quantidade de respiração nos oceanos. Os vírus são indiretamente responsáveis ​​pela redução da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera em aproximadamente 3 gigatoneladas de carbono por ano. [100]

Os mamíferos marinhos também são suscetíveis a infecções virais. Em 1988 e 2002, milhares de focas foram mortas na Europa pelo vírus da cinomose. [101] Muitos outros vírus, incluindo calicivírus, herpesvírus, adenovírus e parvovírus, circulam nas populações de mamíferos marinhos. [100]


6 principais sintomas de doenças virais | Virologia

Neste caso normalmente as folhas, por vezes as flores e outras partes das plantas hospedeiras apresentam manchas ou manchas verdes claras, amarelas ou mesmo brancas. Essas manchas ou áreas cloróticas podem ser circulares ou irregulares. Eles também variam em tamanho.

Sintoma # 2. Ring Spotting.

Este é um sintoma que aparece em manchas localizadas. Às vezes, áreas cloróticas circulares aparecem na superfície das folhas. Estes são chamados de manchas de anel clorótico. Normalmente, a necrose aparece em anéis alternando com o verde normal. Os anéis são concêntricos a um ponto central. Este sintoma é denominado mancha de anel necrótico.

Sintoma # 3. Clorose:

É o amarelecimento uniforme das folhas após a infecção. Ocorre quando as folhas jovens em crescimento são infectadas. Não é um sintoma muito comum.

Sintoma # 4. Distorção:

É um sintoma comum de doenças virais. Pode ser na forma de folhas enroladas e enrugadas causadas pelo crescimento retardado das nervuras. Às vezes, há produção de um cacho de brotos finos e rígidos. É chamada de vassoura de bruxa.

Sintoma # 5. Necrose:

É a morte de células em regiões localizadas. Ele aparece em várias formas. Normalmente é restrito a pequenas áreas nas folhas ou estrias no caule. No primeiro caso, o tecido clorótico pode se romper e aparecem manchas necróticas.

O tecido necrótico ou morto geralmente é demarcado do tecido vivo por uma borda marrom-escura distinta. Na necrose de topo, ocorre a morte rápida de um botão terminal ou de um ramo ou mesmo de toda a parte superior da planta. Às vezes, ele se estende por grandes áreas, resultando finalmente na morte de toda a planta.

Sintoma # 6. Quebra das flores:

É outro sintoma de doenças virais. Folhas variegadas atrativamente de alguns arbustos ornamentais, como Abutilon striatum, são o resultado da infecção por vírus.

Baixa estatura e desfolha prematura:

As doenças virais em geral são hipoplásicas e causam subdesenvolvimento do hospedeiro. A planta hospedeira permanece atrofiada com entrenós mais curtos, folhas e frutos menores e redução geral de tamanho. As plantas infectadas com vírus são mais freqüentemente atrofiadas do que mortas. O mosaico do repolho causa desfolhamento prematuro.


Resumo

O vírus Chikungunya (CHIKV) é um alfavírus transmitido por um mosquito que ressurge, responsável por uma epidemia recente e inesperadamente grave em países da região do Oceano Índico. Embora muitos alfavírus tenham sido bem estudados, pouco se sabia sobre a biologia e a patogênese do CHIKV na época do surto de 2005. Nos últimos 5 anos, tem havido um esforço multidisciplinar com o objetivo de decifrar as características clínicas, fisiopatológicas, imunológicas e virológicas da infecção pelo CHIKV. Esta revisão destaca alguns dos avanços mais recentes em nossa compreensão da biologia do CHIKV e suas interações com o hospedeiro.

A febre de chikungunya, uma doença arboviral causada pelo vírus chikungunya (CHIKV) e transmitida por mosquitos, foi reconhecida pela primeira vez de forma epidêmica na África Oriental em 1952–1953 (Refs 1, 2). 'Chikungunya' é uma palavra Makonde que significa 'aquilo que se dobra' e se refere à postura contorcida de pacientes infectados que sofrem de fortes dores nas articulações 3. Durante os últimos 50 anos, numerosas reemergências de CHIKV foram documentadas na África e na Ásia, com intervalos irregulares de 2 a 20 anos entre os surtos 4. A ausência de vigilância sorológica significa que o número preciso de indivíduos infectados durante esses surtos só pode ser estimado. Em 2004, o CHIKV surgiu no Quênia e se espalhou para Comores, onde 5.000 casos foram relatados 5. Em 2005-2006, o surto se espalhou para outras ilhas do Oceano Índico, incluindo La Réunion, esta foi a primeira vez que o CHIKV infectou um país ocidental. La Réunion, que faz parte da França, é uma ilha no Oceano Índico com uma população de ∼ 785.000 surpreendentemente, cerca de 300.000 casos de infecções por CHIKV 5,6 e 237 mortes resultantes 7 foram relatados. A análise genética viral apoiou a ligação entre as infecções em La Réunion e o surto no Quênia em 2004 (Refs 8, 9). A epidemia também se espalhou para a Índia, onde estima-se que mais de 1,5 milhão de pessoas foram infectadas, e foi posteriormente identificada na Europa e nos Estados Unidos, onde se acredita que tenha sido importada por viajantes infectados que retornavam de áreas com altas taxas de incidência. . De fato, entre julho e setembro de 2007, o vírus causou o primeiro surto epidêmico autóctone no nordeste da Itália, com mais de 200 infecções humanas, todas rastreadas até o mesmo caso índice 10,11,12,13,14. Atualmente, a febre chikungunya foi identificada em quase 40 países (Fig. 1) e, em 2008, foi listada como um patógeno prioritário de categoria C do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas dos Estados Unidos (NIAID) 4,15. Recentes reemergências epidêmicas também foram documentadas em Kinshasa, Congo (50.000 casos estimados em 1999–2000) 16, Indonésia (2001–2003) 17, ilhas do Oceano Índico de Mayotte, Seychelles, Maurício e La Réunion 6 (300.000 casos em 2005–2006), Índia (1,4–6,5 milhões de casos estimados em 2006–2007) 10,18,19, e Malásia e Tailândia (3.000 e 42.000 casos estimados em 2009, respectivamente, de acordo com o CDC), para citar alguns ( Figura 1).

Tanto o azul quanto o amarelo indicam países onde casos de febre chikungunya foram documentados e o azul indica países onde o vírus chikungunya (CHIKV) foi endêmico ou epidêmico. A figura é modificada, com permissão, da Ref. 4 © (2007) Society for General Microbiology.

CHIKV é um membro da família Togaviridae, gênero Alphavirus 20, que compreende vírus de RNA de fita simples positivo com envelope. Em humanos, a infecção por CHIKV é de início rápido e geralmente desaparece em 5–7 dias. Por motivos que ainda estão sendo explorados, o surto em curso tem sido marcado por sintomas graves 21. A taxa de letalidade foi estimada em 1 em 1.000, com a maioria das mortes ocorrendo em neonatos, adultos com doenças de base e idosos 22,23,24,25,26,27. Notavelmente, essas são as primeiras mortes documentadas atribuídas à infecção por CHIKV.

Em resposta à necessidade de saúde pública, e porque La Réunion é um território francês, pesquisadores do Institut Pasteur, Paris, França, se uniram a médicos em La Réunion e em outros países para criar uma força-tarefa do CHIKV.Esta equipe multidisciplinar tem trabalhado em conjunto nos últimos 5 anos para analisar a epidemiologia, fisiopatologia, virologia, entomologia e resposta do hospedeiro à infecção. Nesta revisão, destacamos os avanços importantes recentes alcançados não apenas pela força-tarefa do CHIKV, mas também por várias outras equipes na comunidade de arbovírus que trabalharam para lidar com esta importante doença infecciosa reemergente (ver Quadro 1).

O gênero Alphavirus contém aproximadamente 30 membros, que provavelmente divergiram há alguns milhares de anos 28,29. Alguns alfavírus não são patogênicos para humanos, enquanto outros são altamente infecciosos, com as doenças clínicas associadas variando de leve a grave. Os alfavírus podem ser amplamente divididos em vírus do Novo Mundo e do Velho Mundo 30,31. Esses dois grupos desenvolveram formas distintas de interagir com seus respectivos hospedeiros e diferem em sua patogenicidade, tecido e tropismo celular, citotoxicidade e interferência com as respostas imunes induzidas por vírus. Deve-se notar que a maioria das infecções alfavirais em humanos e animais domesticados são consideradas um 'beco sem saída' - isto é, o vírus não pode ser transmitido a um novo hospedeiro, então as pressões evolutivas que impulsionam a diversificação viral podem estar ligadas às suas verdadeiras espécies hospedeiras. Para o CHIKV, uma exploração completa de outros reservatórios virais zoonóticos não foi realizada.

Do ponto de vista clínico, os dois grupos de alfavírus são subdivididos em aqueles associados à encefalite (predominantemente vírus do Novo Mundo) e aqueles associados à poliartrite e erupção cutânea (predominantemente vírus do Velho Mundo) 29,32,33. Embora o CHIKV seja um membro dos alfavírus artritogênicos, durante o recente surto houve casos documentados de meningoencefalite (principalmente em neonatos) e doença hemorrágica 22, indicando que esses sinais são sequelas importantes da infecção aguda por CHIKV 32,34,35. Ao contrário dos alfavírus encefalogênicos típicos, que infectam os neurônios, o CHIKV parece infectar as células do estroma do sistema nervoso central e, em particular, o revestimento do plexo coróide (Fig. 2).

A transmissão do vírus chikungunya (CHIKV) ocorre após um mosquito (Aedes aegypti ou Aedes albopictus) morder. O CHIKV então se replica na pele, nos fibroblastos e se dissemina para o fígado, músculos, articulações, tecido linfóide (gânglios linfáticos e baço) e cérebro. As células-alvo são indicadas para cada tecido.

A transmissão do CHIKV ocorre através de uma picada por infectado Aedes aegypti ou Aedes albopictus , embora na epidemia recente alguns casos tenham sido resultado de transmissão materno-fetal 22. Após a transmissão, o CHIKV se replica na pele e então se dissemina para o fígado e articulações, presumivelmente através do sangue 36,37,38 (Fig. 2). O período de incubação é de 2–4 dias e é seguido por um início súbito da doença clínica sem fase prodrômica (Fig. 3). Os sintomas de infecção por CHIKV incluem febre alta, calafrios, dor de cabeça, fotofobia e erupção cutânea petéquica ou erupção maculopapular. Além disso, a maioria dos indivíduos infectados queixa-se de fortes dores nas articulações que costumam ser incapacitantes 39,40,41 (consulte também as diretrizes da OMS sobre o manejo clínico da chikungunya). Infecções 'silenciosas' (infecções sem doença) ocorrem, mas são raras, sendo observadas em cerca de 15% dos indivíduos infectados 21. Surpreendentemente, durante a fase aguda, a carga viral pode chegar a 108 partículas virais por ml de sangue, e a concentração plasmática de interferons tipo I (IFNs) está na faixa de 0,5-2 ng por ml, acompanhada por uma indução robusta de outras citocinas pró-inflamatórias e quimiocinas 42,43,44 (Fig. 3).

Após a transmissão por picada de mosquito, os indivíduos infectados apresentam um início agudo da doença 2–4 ​​dias após a infecção. Os sintomas incluem febre alta, calafrios, dor de cabeça e erupção cutânea petequial ou maculopapular. Além disso, a maioria dos indivíduos infectados se queixa de fortes dores nas articulações, que costumam ser incapacitantes. O início da doença coincide com o aumento do título viral, que desencadeia a ativação de uma resposta imune inata, cuja marca registrada é a produção de interferons tipo I (IFNs). Os pacientes eliminam o vírus com sucesso aproximadamente 1 semana após a infecção, e somente neste momento há evidência de imunidade adaptativa específica para CHIKV (isto é, células T e respostas mediadas por anticorpos). É importante ressaltar que ∼ 30% dos indivíduos apresentam sequelas de longo prazo que incluem artralgia e, em alguns casos, artrite.

A fase aguda da infecção por CHIKV normalmente dura de alguns dias a algumas semanas. Em contraste com a fase aguda, a fase crônica da doença não foi exaustivamente investigada. Dor nas articulações recorrente, que pode durar anos em alguns casos, é sentida por 30–40% dos infectados, embora não se acredite que seja resultado de uma infecção crônica, pois o vírus infeccioso não pode ser isolado desses pacientes. Os estudos radiográficos são normalmente normais ou mostram um leve inchaço, que é consistente com dor nas articulações. Foi sugerido que esta dor nas articulações, de forma semelhante à dor causada pelo vírus do alphavirus Ross River (RRV) 45, é imunomediada. Isso não foi demonstrado formalmente, embora a presença de autoanticorpos tenha sido relatada em um caso de infecção por CHIKV com complicações musculoesqueléticas graves 46.

Tropismo celular e de tecido

Um grande esforço foi feito recentemente para descrever o tropismo viral e a replicação em sistemas de cultura de células e em modelos animais para entender melhor a patogênese do CHIKV (para detalhes sobre o ciclo de vida do Alphavirus em células de mamíferos, consulte o Quadro 2). Estudos na década de 1960-1980 mostraram que o CHIKV cresce em um painel de linhas de células não humanas, incluindo células Vero, células embrionárias de galinha, células semelhantes a fibroblastos BHK21 e L929 e células hepáticas HEp-2 47,48,49,50. O tropismo celular do CHIKV em humanos foi caracterizado recentemente. Em experimentos de cultura de tecidos, o vírus se replica em várias células humanas aderentes, como células epiteliais e endoteliais primárias e linhas celulares, fibroblastos e, em menor extensão, macrófagos derivados de monócitos 51. O CHIKV também se replica em células satélite de músculo humano, mas não em miotubos diferenciados 52 (Fig. 2). Em contraste com as células aderentes, as células B e T não são suscetíveis à infecção por CHIKV em vitro 51,53. Como outros alfavírus, o CHIKV é altamente citopático em culturas de células humanas e as células infectadas rapidamente sofrem morte celular por apoptose 33,51. Esse padrão de replicação provavelmente governa as propriedades patológicas do vírus.

Em um modelo de camundongo altamente patogênico em que os animais não têm o receptor IFN tipo I (Ifnar −/− camundongos) e são muito mais suscetíveis a doenças graves, o tropismo de tecido CHIKV parece corresponder ao tropismo relatado usando em vitro sistemas. O CHIKV foi encontrado para atingir principalmente fibroblastos musculares, articulares e cutâneos, mas também foi identificado nas camadas epiteliais e endoteliais de muitos órgãos, incluindo o fígado, baço e cérebro 38 (Fig. 2). Notavelmente, camundongos recém-nascidos e jovens são altamente sensíveis à infecção por CHIKV e representam um modelo valioso para estudar a patogênese do CHIKV 38,54.

Primatas não humanos também têm sido usados ​​como modelos para patologia associada ao CHIKV e testes de vacinas 55,56,57. Em dois estudos recentes, a inoculação intravenosa ou intradérmica de CHIKV em macacos resultou em alta viremia, com pico de 24 a 48 horas após a infecção. Embora a infecção não tenha sido letal, foi associada a linfopenia e neutropenia agudas transitórias (ou seja, perda de linfócitos e neutrófilos, respectivamente), aumento de monócitos e resposta pró-inflamatória 56,57. A infecção recapitulou as características virais, clínicas e patológicas observadas em humanos 57. O CHIKV tinha como alvo o tecido linfóide, o fígado, o sistema nervoso central, as articulações e os músculos durante a fase aguda 57. A infecção persistente (medida 44 dias após a infecção) ocorreu nos macrófagos esplênicos e nas células endoteliais que revestem os sinusóides do fígado. O tecido derivado desses animais carregava baixos níveis de vírus competente para replicação 57. Será importante estabelecer se isso reflete a situação durante a infecção humana e qual o papel da persistência viral nas sequelas crônicas associadas à febre chikungunya. Um estudo recente indicou que os pacientes idosos apresentam alto risco de doenças crônicas, mas claramente é necessário mais trabalho 58.

Os sistemas de cultura de tecidos humanos e os modelos de símios e camundongos forneceram pistas sobre o tecido e a localização celular do CHIKV em humanos infectados. Amostras de pacientes infectados com CHIKV com síndrome miosítica mostraram expressão do antígeno de CHIKV em células satélite do músculo esquelético, mas não em fibras musculares 52. Fibroblastos infectados também foram relatados em material de biópsia retirado de pacientes com infecção aguda 38. Há um debate sobre a sensibilidade dos monócitos do sangue primário à infecção por CHIKV 51,59. Sourisseau et al. 51 relataram que a alta carga viral no plasma sanguíneo (variando de 10 5 a 10 8 cópias de RNA por ml) durante a infecção aguda não corresponde a níveis detectáveis ​​de RNA viral nas células sanguíneas. Eles também descobriram que, em vitro, as células mononucleares do sangue periférico (incluindo células B, células T e monócitos) não são suscetíveis à infecção por CHIKV 51. Em contraste, ela et al. 59 observaram que antígenos de CHIKV são detectados em vitro em monócitos expostos a inóculos virais elevados (multiplicidade de infecção = 10–50). Monócitos positivos para o antígeno CHIKV também foram isolados de pacientes com infecção aguda 59, mas a evidência definitiva de infecção produtiva não foi estabelecida. Como os monócitos são fagocíticos e os títulos virais são altos em pacientes com infecção aguda, a presença de RNA viral de fita negativa deve ser avaliada para determinar se a infecção produtiva de monócitos ocorre e se os monócitos são verdadeiros alvos do CHIKV. Existem variações notáveis ​​no tropismo celular entre os alfavírus, o que provavelmente influencia a patogênese da doença 30. Por exemplo, células dendríticas derivadas de monócitos humanos (DCs) e DCs plasmocitoides (pDCs) não são sensíveis ao CHIKV 51,60 O vírus da encefalite equina venezuelana (VEEV) pode infectar DCs e macrófagos em tecidos linfóides e culturas, embora este não seja o caso para o vírus da encefalite equina oriental (EEEV) 61,62. Curiosamente, a infecção de células de linhagem mieloide por EEEV é restrita após a ligação e entrada do vírus, por meio da inibição da tradução de genomas de EEEV de entrada 61. É importante notar que o RRV infecta macrófagos de camundongos 31,63,64,65, que estão implicados na patogênese da doença. Durante a infecção por RRV, infiltrados de macrófagos inflamatórios são observados em músculos e articulações 45, e o tratamento de camundongos com agentes tóxicos para macrófagos anulou os sintomas de infecção 66.

O tropismo celular dos alfavírus é regulado por muitos parâmetros. Por exemplo, as glicoproteínas do envelope RRV permitem a infecção de DCs de camundongo, mas não DCs humanas 67, e a capacidade do vírus Sindbis (SINV) 68 e VEEV 69 para infectar DCs é determinada por uma única substituição de aminoácido na proteína do envelope E2. Trabalhos adicionais devem examinar a sensibilidade das células de Langerhans ao CHIKV e outros alfavírus. O uso de rabdovírus e lentivírus pseudotipados com glicoproteínas do envelope de CHIKV pode facilitar o estudo de eventos de entrada precoce ou pós-entrada 70.

Os IFNs do tipo I (IFNα e IFNβ) também são os principais reguladores do tropismo e virulência dos tecidos 71. Por exemplo, eles evitam a disseminação generalizada do vírus Semliki Forrest (SFV) em tecidos extraneurais de camundongos, e isso está associado à sensibilidade reduzida a IFNs tipo I e patogenicidade aumentada do vírus 72. Mais geralmente, indução de IFN tipo I na Vivo, bem como a sensibilidade ao tratamento com IFN tipo I em cultura de células, difere marcadamente entre os diferentes alfavírus 73. A interação entre o CHIKV e o sistema imunológico inato é discutida abaixo.

Espécies saltadoras - um vetor atípico para CHIKV

O CHIKV é endêmico para África, Índia e Sudeste Asiático e é transmitido ao homem por várias espécies de mosquitos, com variações geográficas 33,74,75,76. Embora A. aegypti é o vetor clássico para CHIKV, o surto de 2005 em La Réunion foi associado a um vetor atípico, A. albopictus 6,14,75,76,77,78. De outros Aedes espécies são sensíveis à infecção experimental por CHIKV, mas seu papel na transmissão em campo não foi demonstrado 79.

Por que o CHIKV adotou A. albopictus como seu hospedeiro? O sucesso da transmissão de doenças arbovirais depende de muitos fatores, incluindo a distribuição geográfica e temporal dos insetos vetores, sua taxa de crescimento e o período de incubação viral dentro deles 80,81,82,83,84. A. albopictus é um vetor competente para o vírus da dengue e numerosos arbovírus, e sua distribuição se expandiu recentemente, substituindo até A. aegypti em alguns locais 14,83,84,85. É nativa do sudeste da Ásia e colonizou regiões tropicais e temperadas. Ele foi identificado na Europa (primeiro na Albânia) e na América do Norte no início dos anos 1980, provavelmente tendo sido introduzido por meio de remessas de pneus de carros usados ​​da Ásia 86. Atualmente, A. albopictus está presente em pelo menos 12 países europeus e em cerca de 25% dos Estados Unidos.

Existem vários recursos de A. albopictus que o tornam um bom vetor viral: ele sobrevive em ambientes rurais e urbanos, foi provavelmente primeiro zoofílico e depois tornou-se progressivamente antropofílico 87 tem vida longa (4-8 semanas), tem um raio de voo de 400-600 metros e pode infectar humanos e animais com sucesso porque é agressivo, silencioso e diurno. Além disso, os ovos do mosquito são altamente resistentes e podem permanecer viáveis ​​durante toda a estação seca, dando origem a larvas e adultos na estação chuvosa seguinte. Todos esses recursos do A. albopictus proporcionou ao CHIKV uma grande oportunidade de infectar humanos, uma vez que adotou essa espécie de mosquito como seu hospedeiro. Na verdade, o ciclo de transmissão humano-mosquito-humano foi tão eficiente que não houve nenhum reservatório animal identificado durante a epidemia na Reunião 76.

Como o CHIKV conseguiu se adaptar com eficiência a A. albopictus? Uma extensa análise genômica de isolados clínicos recentes de CHIKV do surto no Oceano Índico identificou características moleculares únicas quando comparadas com as poucas sequências disponíveis anteriormente de CHIKV adaptado em laboratório 6. Em particular, foram observadas alterações em E1 - uma proteína de fusão viral de classe II que medeia a entrada viral em pH baixo 88,89,90 - potencialmente afetando a fusão viral, montagem e / ou tropismo celular. Notavelmente, uma mutação específica em E1 (Ala226Val) estava ausente nas cepas virais iniciais, mas foi observada em & gt90% das cepas posteriores 6. Curiosamente, no alfavírus relacionado SFV, o resíduo de aminoácido na posição 226 regula a dependência do colesterol durante o processo de fusão vírus-célula hospedeira 91. A eficiência da entrada alfaviral depende da composição da membrana da célula hospedeira (incluindo os níveis de colesteróis, que os mosquitos obtêm por meio da alimentação de sangue). Uma mutação que afeta a dependência do colesterol pode melhorar a capacidade do CHIKV de infectar células de insetos, proporcionando uma melhor adaptação à composição lipídica dessas células. Na verdade, a infecção experimental de A. albopictus mostraram que as primeiras cepas virais não foram tão bem-sucedidas em se replicar neste mosquito como posteriormente, os vírus mutantes 75,76. A mutação E1 Ala226Val é diretamente responsável por um aumento substancial na infecciosidade de CHIKV para A. albopictus e leva a uma disseminação viral mais eficiente para os órgãos secundários do mosquito e à transmissão para camundongos lactentes 75. Ambos os vírus iniciais e tardios invadiram as glândulas salivares em um padrão semelhante, mas o cruzamento do epitélio do intestino médio, um dos principais locais de infecção 75,76,92, foi uma etapa crucial que fez A. albopictus particularmente suscetível a isolados posteriores de CHIKV 76. Curiosamente, esta mutação não tem efeito sobre a replicação viral em A. aegypti 75 Além disso, a mutação E1 Ala226Val facilita a replicação viral em células de mosquito C6 / 36 com depleção de colesterol 75. Outras mutações que foram identificadas recentemente em E2 também regulam a adaptação do CHIKV aos seus hospedeiros de mosquito 93. Se a capacidade aprimorada de isolados de CHIKV posteriores para invadir A. albopictus relaciona-se à dependência do colesterol ainda não foi provada, mas essas observações sugerem fortemente que a rápida evolução do CHIKV conferiu uma vantagem seletiva ao vírus para infectar e se replicar em A. albopictus. Digno de nota, os isolados de CHIKV precoce e tardio replicaram de forma semelhante em várias células humanas 51 e na linha celular não humana BHK21 75.

Em resumo, a mutação adaptativa do vírus para se replicar em A. albopictus, que é mais comum do que A. aegypti em algumas regiões geográficas e pode atuar como um vetor eficiente para o CHIKV, facilitou a disseminação do CHIKV. Isso, junto com o fato de que a população humana não havia encontrado o CHIKV anteriormente e, portanto, era imunologicamente ingênua 84, contribuiu para a magnitude da epidemia de CHIKV na Reunião.

Controle imunológico de CHIKV

Os dados epidemiológicos do surto de CHIKV em La Réunion indicam que & gt85% dos indivíduos portadores de anticorpos para o CHIKV relataram sintomas de infecção 21. Embora seja difícil obter informações precisas sobre a transmissão do CHIKV, os dados epidemiológicos que indicam que um terço dos habitantes da ilha foram infectados sugerem que o CHIKV é altamente bem-sucedido. Os humanos, no entanto, não estão indefesos e, de fato, o CHIKV é eliminado de maneira eficiente em 4-7 dias após a infecção 94,95,96 (Fig. 3). Como uma resposta imune adaptativa típica (por exemplo, ativação de células B e T específicas para CHIKV) requer pelo menos 1 semana para se desenvolver, o sistema imune inato parece ser capaz de controlar o CHIKV. Abaixo, discutimos as respostas imunes inatas e adaptativas que são conhecidas por controlar a infecção por CHIKV.

Controle imunológico inato do CHIKV. De uma perspectiva imunológica, o CHIKV e os IFNs tipo I compartilham uma história comum. Isaacs e Linemann 97 descreveram o IFN pela primeira vez como uma substância com atividade antiviral em 1957. O CHIKV foi descoberto apenas 5 anos antes devido a uma grande epidemia de febre chikungunya que durou do final dos anos 1950 a 1964 na Ásia e no sul da Índia 98. Foi nessa época que o estudo do CHIKV se cruzou com o estudo dos IFNs tipo I - em 1963, Gifford e Heller 99 relataram em Natureza que os fibroblastos de embrião de galinha infectados com CHIKV produziram níveis detectáveis ​​de IFNs tipo I 3 horas após a infecção. Apesar de uma série de publicações de alto perfil em 1963-1970 (incluindo Refs 100, 101), o estudo do CHIKV foi posteriormente eclipsado pelo de outros microorganismos modelo.

Trabalhos realizados nos últimos 50 anos definiram os IFNs tipo I como fundamentais para o controle da infecção viral. IFNα e IFNβ são produzidos principalmente por leucócitos e fibroblastos, respectivamente.A produção de IFNs tipo I é desencadeada por receptores de reconhecimento de padrões (PRRs), que detectam motivos moleculares conservados - denominados padrões moleculares associados a patógenos (PAMPS) - incluindo glicoproteínas de superfície, RNA de fita simples (ss) ou de fita dupla (ds) e DNA contendo CpG não metilado 102,103. Dois tipos de PRRs que reconhecem PAMPS virais foram identificados: receptores Toll-like (TLRs que residem na membrana plasmática ou nos compartimentos endossômicos) e receptores do tipo I (RIG-I) induzíveis por ácido retinóico (RLRs que residem no citoplasma) 104,105. Os TLRs compreendem 11 proteínas transmembrana, 6 das quais (TLR2, TLR3, TLR4, TLR7, TLR8 e TLR9) são conhecidas por estarem envolvidas na imunidade antiviral 106. TLR2 e TLR4 podem ser ativados por glicoproteínas de superfície viral (por exemplo, hemaglutinina do vírus do sarampo) 107,108,109,110 TLR7 e TLR8 são desencadeados por ssRNA (por exemplo, aquele do vírus da gripe) 111 TLR3 é ativado por dsRNA extracelular 112 e TLR9 é ativado por dsRNA 112 extracelular e TLR9 não ativado DNA contendo CpG (por exemplo, o do vírus herpes simplex) 110. RLRs incluem RNA helicases (como MDA5 (proteína 5 associada à diferenciação de melanoma também conhecida como IFIH1), RIG-I e PKRs (proteína quinases dependentes de dsRNA), esses detectam RNA viral no citoplasma 113. Como o CHIKV é um vírus ssRNA que se replica com um intermediário de dsRNA, os sensores potenciais incluem TLR3, TLR7, TLR8 e os RLRs (Fig. 4).

O vírus Chikungunya (CHIKV) é um vírus de RNA de fita simples (ssRNA) e pode gerar intermediários de RNA de fita dupla durante a replicação que têm o potencial de envolver os receptores de reconhecimento de patógenos Toll-like receptor 3 (TLR3), TLR7 e TLR8 e o retinóico gene induzível por ácido I (RIG-I) receptores semelhantes a (RLRs) proteína 5 associada à diferenciação de melanoma (MDA5) e RIG-I. Esses receptores ativam uma cascata de sinalização que leva à ativação de interferons do tipo I (IFNs) e à transcrição de citocinas e quimiocinas. Evidências recentes sugerem que a produção de IFNs tipo I por fibroblastos infectados e outros tipos de células é regulada pela proteína adaptadora CARDIF (IFNβ indutor de adaptador CARD também conhecido como MAVS), que atua a jusante de MDA5 e RIG-I. O inflamassoma também pode induzir a produção de IL-1β por células infectadas (não mostrado). Em um modelo de camundongo, a proteção também era parcialmente dependente da proteína de resposta primária de diferenciação mieloide do adaptador TLR 88 (MYD88). Isso pode sugerir um papel para os TLRs, possivelmente em células hematopoiéticas. Além disso, MYD88 também atua como um adaptador para o receptor de interleucina-1β (IL-1R), que poderia ser ativado pela secreção de IL-1β de células infectadas, induzindo assim IFN tipo I em células não infectadas. IRF, fator regulador de IFN NF-κB, fator nuclear-κB TIR, domínio do receptor Toll / IL-1 TRAF, fator associado ao receptor do fator de necrose tumoral TRIF, proteína adaptadora contendo domínio TIR induzindo IFNβ.

Os mecanismos subjacentes à produção de IFN tipo I após a infecção por CHIKV foram recentemente caracterizados. Dados anteriores mostraram que o CHIKV não infecta diretamente leucócitos primários 51, mas era esperado que um vírus ssRNA fosse capaz de ativar diretamente as células hematopoiéticas, especialmente pDCs. Esta suposição é baseada no fato de que os pDCs expressam TLR7 e a observação de que eles podem responder aos PAMPs virais mesmo na ausência de infecção 114. Notavelmente, em vitro A infecção por CHIKV de células mononucleares de sangue periférico humano, bem como de subconjuntos DC humanos e de alguns camundongos, indica que este vírus não envolve diretamente PRRs para a indução de IFNs tipo I 60. Em vez disso, usando em vitro e na Vivo estudos, foi demonstrado que IFNs tipo I são produzidos por fibroblastos infectados 60. A produção de IFNs tipo I por fibroblastos infectados é regulada por CARDIF (IFNβ indutor de adaptador CARD também conhecido como MAVS), que atua a jusante de MDA5 e RIG-I, e pode envolver a detecção de ssRNA por ambos os RLRs (Fig. 4). Com base no tropismo de tecido do CHIKV (Fig. 2), argumentou-se que o CARDIF está envolvido em fibroblastos infectados e células do estroma. No entanto, adulto Cardif −/− camundongos infectados com CHIKV tinham apenas um fenótipo sutil, sugerindo que outros sensores também devem estar envolvidos na resposta do hospedeiro ao CHIKV. De fato, além da indução pela via RLR, a proteção também pode ser mediada pela proteína de resposta primária de diferenciação mieloide 88 (MYD88), que é uma proteína adaptadora para vários TLRs e para o receptor de interleucina-1β (IL-1β) (Fig. 4). Como Cardif −/− e Myd88 −/− camundongos não eram tão suscetíveis à infecção por CHIKV quanto Ifnar −/− camundongos, o reconhecimento de RLR e TLR de CHIKV pode cooperar para a eliminação rápida da infecção.

Duas vias possíveis podem ser responsáveis ​​pelo papel de MYD88 no controle da infecção por CHIKV. Como afirmado acima, as células hematopoiéticas são pouco estimuladas pelo CHIKV, sugerindo que o vírus não envolve TLRs de uma maneira convencional 59,60. Existe, no entanto, a possibilidade de que os TLRs endossômicos estejam envolvidos como resultado de células hematopoiéticas fagocitando células infectadas, sendo estas últimas uma fonte de PAMPs virais. Por exemplo, a infecção por SFV resulta na geração de dsRNA que pode envolver TLR3 em CD8 + DCs após o engulfment 115. Um segundo meio possível de envolver MYD88 refere-se ao seu papel como um adaptador para os receptores IL-1β e IL-18 116. Tem havido um surto de novas informações sobre o papel do inflamassoma, que é bem reconhecido como sendo crucial para a produção de IL-1β após infecção bacteriana e também parece participar do controle de vírus 117,118. Como tal, IL-1β produzida por células infectadas com CHIKV após a ativação do inflamassoma pode participar no controle viral, estimulando células não infectadas de uma maneira dependente de MYD88 43,60 (Fig. 4).

A ativação de PRRs desencadeia a produção de IFNs tipo I, que são cruciais para a imunidade antiviral. De fato, os camundongos sem IFNAR são muito mais suscetíveis à febre chikungunya severa do que os camundongos do tipo selvagem 38. Curiosamente, usando quimeras de medula óssea de tipo selvagem e Ifnar −/− camundongos, foi demonstrado que os IFNs tipo I têm como alvo principalmente células não hematopoiéticas, como células do estroma, para atingir a depuração viral 60.

IFNs tipo I, por sua vez, ativam a transcrição de genes estimulados por interferon (ISGs), conforme evidenciado em humanos infectados, que têm altos níveis de ISG produtos no plasma 42. ISGs contêm elementos promotores que são sensíveis aos fatores de resposta ao interferon (IRFs) 119. Existem & gt300 proteínas ISG codificadas em nosso genoma e, embora a função da maioria não seja clara, aquelas que estão bem caracterizadas demonstraram ter papéis cruciais na defesa do hospedeiro 120. Os papéis antivirais das proteínas ISG foram definidos para vários vírus relacionados. O mais amplamente estudado é o SINV, que pode ser controlado por RNase L 121, ISG15 (Ref. 122), ISG49, ISG54, ISG56 (Ref. 123), ZAP (também conhecido como ZC3HAV1) 124 e serpinas 125. Para o CHIKV, apenas um ISG envolvido no controle viral foi definido até agora: foi relatado que as células HeLa transfectadas com 2 ′, 5′-oligoadenilil sintetase 3 (OAS3) são mais resistentes à replicação do CHIKV 126. Ainda não está claro como o OAS3 bloqueia a replicação do CHIKV, mas estudos iniciais sugerem que sua função não depende de seu efetor a jusante, RNAse L 126. Outras proteínas ISG provavelmente também estão envolvidas nas respostas imunes inatas ao CHIKV.

Da mesma forma que outros vírus, o CHIKV provavelmente desenvolveu mecanismos para modular tanto a indução de IFNs tipo I quanto as moléculas efetoras estimuladas pelas vias de sinalização de IFNs tipo I. Com base em dados de outros alfavírus do Velho Mundo, como SINV e SFV, um candidato para essa modulação imune é a proteína não estrutural 2 (nsP2), que atua como um inibidor da síntese de proteína do hospedeiro 127,128. Estudos futuros serão necessários para decifrar o crosstalk entre os diferentes ISGs envolvidos na resposta imune inata ao CHIV e para determinar os ISGs que são necessários (em oposição a apenas capazes de) inibir a replicação do CHIKV.

Respostas imunes adaptativas após infecção por CHIKV. Dada a natureza aguda da infecção por CHIKV e da patogênese da doença, e a necessidade urgente de combater a epidemia em expansão, até agora poucos esforços foram feitos para compreender as sequelas da infecção crônica com CHIKV e o papel do sistema imunológico adaptativo na proteção contra reinfecção. Na verdade, uma compreensão mais profunda da resposta imune humoral (isto é, mediada por anticorpos) e mediada por células é importante, pois é relevante para o desenvolvimento de vacinas e pode interferir em nossa compreensão da dor crônica nas articulações experimentada por 30-40% de indivíduos infectados com CHIKV.

Um estudo mostrou que o soro de doadores na fase de convalescença contém imunoglobulinas neutralizantes específicas do CHIKV 129. Surpreendentemente, é possível proteger Ifnar −/− camundongos administrando essas imunoglobulinas, sugerindo que a esterilização da imunidade é uma meta alcançável. Consistente com esta interpretação, quando a infecção pelo CHIKV precedeu a administração de imunoglobulinas específicas do CHIKV em 24 horas, os camundongos não estavam mais protegidos da infecção letal. Essa imunidade passiva foi demonstrada para outros alfavírus e pode, de fato, ser uma intervenção médica viável, especialmente naqueles indivíduos suscetíveis a infecção grave por CHIKV, como neonatos.

Ainda menos se sabe sobre o papel dos linfócitos durante a patogênese da doença. Um efeito marcante da infecção por CHIKV é a linfopenia aguda. Foi relatado que 80% dos 157 indivíduos com infecção aguda por CHIKV experimentaram uma diminuição na frequência de células B e T circulantes. Quase metade desses indivíduos tinha níveis de linfócitos que eram um quarto do limite inferior para indivíduos saudáveis ​​130. Provavelmente, isso não foi um efeito direto do vírus sobre os linfócitos, pois o CHIKV não infecta as células B e T. Em vez disso, é possível que os IFNs do tipo I induzam a morte celular nos linfócitos, como o fazem em outras infecções agudas. Além disso, a regulação positiva de quimiocinas estimuladas por IFN do estroma (por exemplo, ligante de quimiocina CXC 10 e ligante de quimiocina CC 5) pode desencadear a migração de linfócitos do sangue para os tecidos, levando à linfopenia 131. Na maioria dos indivíduos infectados com CHIKV, o repovoamento do pool circulante de linfócitos ocorre logo após a resolução da infecção. Curiosamente, os camundongos deficientes em RAG (que não possuem linfócitos) podem eliminar a infecção por CHIKV (C. Schilte & amp M.A., observações não publicadas), sugerindo que os linfócitos não são cruciais para a imunidade durante a infecção aguda. No entanto, essa observação deve ser interpretada com cautela, pois os camundongos não são os hospedeiros naturais do CHIKV. No entanto, a cinética da eliminação viral e a ausência de dados sobre a doença exacerbada em humanos com imunidade adaptativa enfraquecida (por exemplo, indivíduos infectados com HIV) sugerem que o braço inato da resposta imune é suficiente para a eliminação da infecção em humanos também .

O papel dos linfócitos T citotóxicos (CTLs), em particular durante a infecção por alfavírus, quase não foi estudado até agora. Um epítopo de CTL de camundongo dominante presente em uma região conservada da cápside de alfavírus do Velho Mundo foi descrito 64, sugerindo fortemente que os CTLs podem ser induzidos por CHIKV. Se os CTLs participam na eliminação de células infectadas com CHIKV em humanos ainda precisa ser abordado.

Um efeito colateral das respostas imunes adaptativas é a possível indução de autoimunidade, causada pela reatividade cruzada entre os antígenos virais e do hospedeiro. Novamente, há poucas informações sobre esse assunto, mas certamente há uma possibilidade de que as respostas das células B e T ao CHIKV estejam implicadas na doença articular de longo prazo vivenciada por muitos pacientes convalescentes 46. Mais informações e mapeamento cuidadoso de epítopos são necessários para determinar se alguns dos achados clínicos da infecção por CHIKV são causados ​​por reatividade autoimune.

Desenvolvimento de vacinas. A iniciativa de estimular a imunidade protetora como estratégia para prevenir a infecção pelo CHIKV em humanos começou no início dos anos 1970. Duas formulações mostraram-se promissoras no início: a fixação com formalina e extração de éter foram meios bem-sucedidos de inativar o CHIKV enquanto mantinham sua capacidade de estimular a produção de anticorpos inibidores da hemaglutinação, fixadores do complemento e neutralizantes 44.132. Esses estudos iniciais incluíram ensaios em humanos, com 16 recrutas do exército recebendo vacina de CHIKV fixada em formalina preparada em cultura de tecido renal de macaco verde congelada em banco 132. O trabalho progrediu lentamente, mas o Exército dos EUA permaneceu comprometido com esse esforço e, em 2000, realizou um ensaio clínico de Fase II examinando a segurança e a imunogenicidade do uso da vacina viva atenuada contra CHIKV 55,133,134. Uma cepa de CHIKV de 1962 de um surto na Tailândia foi usada neste caso, e a vacina foi formulada como um sobrenadante liofilizado de células MRC-5 humanas. Dos 58 indivíduos do estudo que receberam a vacina, todos desenvolveram anticorpos neutralizantes e 5 indivíduos apresentaram dor nas articulações de leve a moderada 134.

Uma questão importante que surgiu durante esses estudos iniciais é a potencial interferência decorrente da administração sequencial de vacinas específicas para alfavírus heterólogos. Especificamente, os indivíduos vacinados contra VEEV mostraram respostas fracas de anticorpos neutralizantes à vacina de CHIKV 133. Da mesma forma, a vacinação com CHIKV seguida por VEEV resultou na redução das respostas específicas de VEEV 133. Isso é preocupante, pois as populações de risco para esses agentes vivem em regiões geográficas sobrepostas.

Após a recente epidemia, houve um esforço renovado para o desenvolvimento de vacinas. Uma nova formulação usando partículas semelhantes a vírus mostrou induzir anticorpos neutralizantes em macacos 56. Esses anticorpos ofereceram proteção após o desafio com diferentes cepas de CHIKV e transferência do anti-soro de macaco em altamente suscetível Ifnar −/− os camundongos protegeram os camundongos da infecção 56. Esta abordagem pode ser útil, não apenas para a vacinação contra o CHIKV, mas também para a vacinação contra outros alfavírus patogênicos.

Um esforço sem precedentes reunindo médicos, virologistas, imunologistas, biólogos moleculares e entomologistas em todo o mundo aumentou consideravelmente a compreensão da biologia do CHIKV. A replicação viral foi amplamente estudada em sistemas de cultura de células de mamíferos e insetos. Amostras biológicas de humanos infectados de forma aguda e crônica foram analisadas e, juntamente com o desenvolvimento de modelos animais, forneceram ferramentas valiosas para o estudo da fisiopatologia da infecção. O CHIKV compartilha muitas características com outros alfavírus do Velho Mundo, mas também exibe propriedades únicas e anteriormente inesperadas.

Questões importantes ainda precisam ser respondidas. Os papéis relativos do vírus e do sistema imunológico em patologias agudas e crônicas associadas à infecção por CHIKV ainda precisam ser decifrados. A análise do impacto da resposta imune adaptativa no controle da infecção terá implicações para o desenvolvimento de estratégias de vacinas. Nos níveis celular e molecular, a identificação de membros adicionais do conjunto de sensores envolvidos na detecção viral trará novos insights sobre a interação do vírus com o sistema imunológico inato. Do ponto de vista virológico, o papel das proteínas virais não estruturais, bem como a identidade dos receptores celulares que permitem a entrada do vírus, são parcialmente desconhecidos.

Talvez uma triste realidade sobre a qual devemos refletir é que a pesquisa do CHIKV recebeu tanto apoio como resultado direto da epidemia ter surgido em um país ocidental - uma ilha que faz parte da França. Artigos semanais na imprensa leiga documentaram a escalada de casos durante 2005 e 2006, bem como as mortes em neonatos infectados. Nossa conscientização sobre a doença (e a possibilidade real de haver um problema mundial) aumentou com os relatos de infecções primárias na Itália durante o verão de 2007. No entanto, mais precisa ser feito para educar o público sobre os riscos associados à re -vírus emergentes, como CHIKV. Claramente, um vírus capaz de infectar cerca de 7,5 milhões de pessoas em um período de 5 anos, resultando em artralgia crônica em ∼ 30% desses indivíduos, merece mais atenção. Organizações de financiamento público e privado ajudaram a aumentar a conscientização sobre questões globais de saúde, como infecção por HIV, malária e tuberculose, mas isso, infelizmente, representa apenas uma proverbial 'pequena mordida' de um grande problema.

Caixa 1 | Uma abordagem multidisciplinar para abordar problemas de saúde pública

O surto do vírus chikungunya (CHIKV) em La Réunion destacou a importância do uso de uma abordagem multidisciplinar para tratar de questões médicas e de saúde pública. Numerosas equipes na comunidade de arbovírus concentraram rapidamente seus estudos no CHIKV. Uma iniciativa notável foi a criação de uma força-tarefa do CHIKV composta por virologistas, epidemiologistas, entomologistas, patologistas, imunologistas e médicos que trabalham em La Réunion. Epidemiologistas e virologistas definiram novas mutações que surgiram durante o surto de 2005-2006. Médicos de várias especialidades médicas estudaram as características clínicas da infecção em neonatos. Entomologistas e virologistas caracterizaram a mudança do vetor de Aedes egyptii para Aedes albopictus. Todos os grupos trabalharam juntos para definir o tropismo viral em humanos e modelos animais. Este progresso, juntamente com uma colaboração com os principais parceiros industriais, resultou no desenvolvimento de novas ferramentas para o diagnóstico da infecção por CHIKV e na disponibilidade de novas informações sobre o tratamento e gestão de indivíduos suscetíveis a doenças graves.

Esses esforços multidisciplinares são incomuns nas ciências da vida. Uma grande barreira para a abordagem multidisciplinar é a especialização necessária para treinar profissionais altamente focados, que por sua vez muitas vezes constroem uma 'fronteira' em torno de sua área de especialização. Isso resultou, em muitos casos, no desenvolvimento de jargões que não podem ser compreendidos por outros cientistas, mesmo aqueles em áreas estreitamente relacionadas. Embora essa abordagem 'especializada' tenha conduzido muitos avanços tecnológicos e conceituais nos últimos 50 anos, pode-se argumentar que a natureza complexa da patogênese da doença requer uma abordagem baseada em equipe para a resolução de problemas. Além disso, o advento da pesquisa '-omics' resultou na geração de uma infinidade de dados que não podem ser integrados e aplicados por uma unidade de pesquisa individual. Físicos, químicos e até médicos compreenderam a necessidade de abordagens colaborativas e multidisciplinares. A rápida resposta ao surto de CHIKV por parte da comunidade científica mostra que o poder da ciência colaborativa pode se estender à saúde pública e às ciências da vida. Este foi apenas um primeiro passo, pois um trabalho adicional será necessário para identificar novos tratamentos e estratégias profiláticas contra esse patógeno.

Caixa 2 | O ciclo de vida do alfavírus

O ciclo de vida do Alphavirus é representado na figura. Os alfavírus entram nas células-alvo por endocitose 33. Alguns receptores (por exemplo, não integrina 1 de agarramento de ICAM3 específico para células dendríticas (DC-SIGN também conhecido como CD209), fígado e linfonodo-SIGN (L-SIGN também conhecido como CLEC4M), sulfato de heparano, laminina e integrinas ) foram implicados neste processo, mas suas funções precisas não foram firmemente estabelecidas 33. Após a endocitose, o ambiente ácido do endossomo desencadeia mudanças conformacionais no envelope viral que expõe o peptídeo E1 90,135, que medeia a fusão vírus-membrana da célula hospedeira. Isso permite a entrega citoplasmática do núcleo e a liberação do genoma viral 6,29,136. Dois precursores de proteínas não estruturais (nsPs) são traduzidos do mRNA viral e a clivagem desses precursores gera nsP1-nsP4. nsP1 está envolvido na síntese da fita negativa de RNA viral e tem propriedades de capeamento de RNA 33,137, nsP2 exibe atividades de RNA helicase, RNA trifosfatase e proteinase e está envolvido no desligamento da transcrição da célula hospedeira 138, nsP3 faz parte da replicase e nsP4 é a polimerase de RNA viral 33. Essas proteínas se reúnem para formar o complexo de replicação viral, que sintetiza um intermediário de RNA de fita negativa de comprimento total. Isso serve como modelo para a síntese de RNAs subgenômicos (26S) e genômicos (49S). O RNA subgenômico conduz a expressão do precursor da poliproteína C – pE2–6K – E1, que é processado por uma serina protease autoproteolítica. O capsídeo (C) é liberado e as glicoproteínas pE2 e E1 são geradas por processamento posterior. pE2 e E1 associam-se no Golgi e são exportados para a membrana plasmática, onde pE2 é clivado em E2 (que está envolvido na ligação ao receptor) e E3 (que medeia o dobramento adequado de pE2 e sua subsequente associação com E1). A montagem viral é promovida pela ligação do nucleocapsídeo viral ao RNA viral e o recrutamento das glicoproteínas do envelope associadas à membrana. A partícula de alfavírus montada, com um núcleo icosaédrico, brota na membrana celular.


Conteúdo

As espécies constituem a base de qualquer sistema de classificação biológica. Antes de 1982, pensava-se que os vírus não podiam se encaixar no conceito reprodutivo de espécie de Ernst Mayr e, portanto, não eram passíveis de tal tratamento. Em 1982, o ICTV começou a definir uma espécie como "um agrupamento de linhagens" com qualidades de identificação únicas. Em 1991, foi adotado o princípio mais específico de que uma espécie de vírus é uma classe politética de vírus que constitui uma linhagem replicante e ocupa um nicho ecológico particular. [2]

Em julho de 2013, a definição de espécie do ICTV mudou para o seguinte: "Uma espécie é um grupo monofilético de vírus cujas propriedades podem ser distinguidas das de outras espécies por múltiplos critérios." [3] Esses critérios incluem a estrutura do capsídeo, a existência de um envelope, o programa de expressão do gene para suas proteínas, gama de hospedeiros, patogenicidade e, mais importante, similaridade de sequência genética e relação filogenética. [4]

Os critérios reais usados ​​variam de acordo com o táxon e podem ser inconsistentes (limites de similaridade arbitrários) ou não relacionados à linhagem (geografia) às vezes. [5] A questão, para muitos, ainda não foi resolvida. [2]

O Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus começou a desenvolver e implementar regras para a nomenclatura e classificação de vírus no início da década de 1970, um esforço que continua até o presente. O ICTV é o único órgão encarregado pela União Internacional de Sociedades Microbiológicas de desenvolver, refinar e manter uma taxonomia universal de vírus. [6] O sistema compartilha muitas características com o sistema de classificação de organismos celulares, como a estrutura do táxon. No entanto, existem algumas diferenças, como o uso universal de itálico para todos os nomes taxonômicos, ao contrário do Código Internacional de Nomenclatura para algas, fungos e plantas e do Código Internacional de Nomenclatura Zoológica. [7]

A classificação viral começa no nível do reino e continua da seguinte forma, com os sufixos taxonômicos entre parênteses: [7]

Reino (-viria) Sub-reino (-vira) Reino (-virae) Sub-reino (-virites) Filo (-viricota) Subfilo (-viricotina) Classe (-viricetes) Subclasse (-viricetidae) Pedido (-virales) Subordem (-virineae) Família (-viridae) Subfamília (-virinae) Gênero (-vírus) Subgênero (-vírus) Espécies

Ao contrário do sistema de nomenclatura binomial adotado em espécies celulares, atualmente não existe uma forma padronizada para nomes de espécies de vírus. Atualmente, o ICTV determina que o nome de uma espécie deve conter o mínimo de palavras possível, embora permaneça distinto, e não deve conter apenas a palavra vírus e o nome do hospedeiro. [8] Os nomes das espécies geralmente assumem a forma de Vírus [doença], particularmente para plantas e animais superiores. Em 2019, o ICTV publicou uma proposta para adotar um sistema mais formalizado de nomenclatura binomial para nomes de espécies de vírus, a ser votado em 2020. [9] No entanto, alguns virologistas objetaram posteriormente à possível mudança no sistema de nomenclatura, argumentando que o debate veio enquanto muitos no campo estavam preocupados devido à pandemia COVID-19. [10]

A partir de 2019, todos os níveis de taxa, exceto sub-reino, sub-reino e subclasse, são usados. Quatro reinos, um incertae sedis pedido, 24 incertae sedis famílias, e três incertae sedis gêneros são reconhecidos: [11]

Incertae sedis pedido: Ligamenvirales

Incertae sedis famílias:

  • Alphasatellitidae
  • Ampullaviridae
  • Anelloviridae
  • Avsunviroidae
  • Baculoviridae
  • Bicaudaviridae
  • Clavaviridae
  • Finnlakeviridae
  • Fuselloviridae
  • Globuloviridae
  • Guttaviridae
  • Halspiviridae
  • Hytrosaviridae
  • Nimaviridae
  • Nudiviridae
  • Ovaliviridae
  • Plasmaviridae
  • Polydnaviridae
  • Portogloboviridae
  • Pospiviroidae
  • Spiraviridae
  • Thaspiviridae
  • Tolecusatellitidae
  • Tristromaviridae

Incertae sedis gêneros: Deltavirus, Dinodnavirus, Rhizidiovirus

Classificação de vírus baseada na estrutura Editar

Foi sugerido que a semelhança na montagem e estrutura do vírion observada para certos grupos virais que infectam hospedeiros de diferentes domínios da vida (por exemplo, tectivírus bacterianos e adenovírus eucarióticos ou Caudovirales procarióticos e herpesvírus eucarióticos) reflete uma relação evolutiva entre esses vírus. [12] Portanto, a relação estrutural entre os vírus foi sugerida para ser usada como base para a definição de taxa de nível superior - linhagens virais baseadas na estrutura - que poderiam complementar o esquema de classificação do ICTV de 2010. [13]

O ICTV adicionou gradualmente muitos táxons de nível superior usando relações em dobras de proteínas. Todos os quatro reinos definidos no lançamento de 2019 são definidos pela presença de uma proteína de uma certa família estrutural. [14]

A classificação de Baltimore (definida pela primeira vez em 1971) é um sistema de classificação que coloca os vírus em um dos sete grupos, dependendo de uma combinação de seu ácido nucleico (DNA ou RNA), fita (fita simples ou fita dupla), sentido e método de replicação. Nomeados em homenagem a David Baltimore, um biólogo vencedor do Prêmio Nobel, esses grupos são designados por algarismos romanos. Outras classificações são determinadas pela doença causada pelo vírus ou por sua morfologia, nenhuma das quais é satisfatória devido a vírus diferentes causar a mesma doença ou serem muito semelhantes. Além disso, as estruturas virais são frequentemente difíceis de determinar ao microscópio. Classificar os vírus de acordo com seu genoma significa que aqueles em uma determinada categoria se comportarão de maneira semelhante, oferecendo alguma indicação de como prosseguir com pesquisas futuras. Os vírus podem ser colocados em um dos sete grupos a seguir: [15]

  • EU: vírus dsDNA (por exemplo, Adenovírus, Herpesvírus, Poxvírus)
  • II: vírus ssDNA (+ fita ou "sentido") DNA (por exemplo, Parvovírus)
  • III: vírus dsRNA (por exemplo, Reovírus)
  • 4: (+) vírus ssRNA (+ fita ou sentido) RNA (por exemplo, Coronavírus, Picornavírus, Togavírus)
  • V: (-) vírus ssRNA (- fita ou antisense) RNA (por exemplo, Orthomyxoviruses, Rhabdoviruses)
  • VI: Vírus ssRNA-RT (+ fita ou sentido) RNA com intermediário de DNA no ciclo de vida (por exemplo, retrovírus)
  • VII: Vírus dsDNA-RT DNA com RNA intermediário no ciclo de vida (por exemplo, Hepadnavírus)

Vírus de DNA Editar

Os vírus com um genoma de DNA, exceto para os vírus de transcrição reversa de DNA, são membros de três dos quatro domínios virais reconhecidos: Duplodnaviria, Monodnaviria, e Varidnaviria. Mas o incertae sedis pedido Ligamenvirales, e muitos outros incertae sedis famílias e gêneros, também são usados ​​para classificar vírus de DNA. Os domínios Duplodnaviria e Varidnaviria consistem em vírus de DNA de fita dupla, outros vírus de DNA de fita dupla são incertae sedis. O domínio Monodnaviria consiste em vírus de DNA de fita simples que geralmente codificam uma endonuclease HUH; outros vírus de DNA de fita simples são incertae sedis. [11]

  • Grupo I: os vírus possuem DNA de fita dupla. Os vírus que causam varicela e herpes são encontrados aqui.
  • Grupo II: os vírus possuem DNA de fita simples.

Edição de vírus de RNA

Todos os vírus que possuem um genoma de RNA, e que codificam uma RNA polimerase dependente de RNA (RdRp), são membros do reino Orthornavirae, dentro do reino Riboviria. [16]

  • Grupo III: os vírus possuem genomas de RNA de fita dupla, por ex. rotavírus.
  • Grupo IV: os vírus possuem genomas de RNA de fita simples de sentido positivo. Muitos vírus bem conhecidos são encontrados neste grupo, incluindo os picornavírus (que é uma família de vírus que inclui vírus conhecidos como o vírus da hepatite A, enterovírus, rinovírus, poliovírus e vírus da febre aftosa), vírus SARS, hepatite Vírus C, vírus da febre amarela e vírus da rubéola.
  • Grupo V: os vírus possuem genomas de RNA de fita simples de sentido negativo. Os vírus Ebola e Marburg são membros bem conhecidos desse grupo, junto com o vírus da influenza, sarampo, caxumba e raiva.

Vírus de transcrição reversa Editar

Todos os vírus que codificam uma transcriptase reversa (também conhecida como RT ou DNA polimerase dependente de RNA) são membros da classe Revtraviricetes, dentro do filo Arterviricotareino Pararnavirae, e reino Riboviria. A classe Blubervirales contém a única família Hepadnaviridae dos vírus DNA RT (transcrição reversa), todos os outros vírus RT são membros da classe Ortervirales. [17]

  • Grupo VI: os vírus possuem vírus de RNA de fita simples que se replicam por meio de um intermediário de DNA. Os retrovírus estão incluídos neste grupo, do qual o HIV é membro.
  • Grupo VII: os vírus possuem genomas de DNA de fita dupla e se replicam usando a transcriptase reversa. O vírus da hepatite B pode ser encontrado neste grupo.

Classificação de Holmes Editar

Holmes (1948) usou uma taxonomia Linnaeana com nomenclatura binomial para classificar os vírus em 3 grupos sob uma ordem, Virales. Eles são colocados da seguinte forma:

  • Grupo I:Phaginae (ataca bactérias)
  • Grupo II:Phytophaginae(ataca plantas)
  • Grupo III:Zoophaginae (ataca animais)

O sistema não foi aceito por outros devido à sua negligência com as semelhanças morfológicas. [18]

Os seguintes agentes infecciosos são menores que os vírus e possuem apenas algumas de suas propriedades. [19] [20] Desde 2015, o ICTV permitiu que eles fossem classificados de forma semelhante aos vírus. [21]

Viróides e agentes dependentes de vírus Editar

Viroids Edit

  • Família Avsunviroidae[22]
    • Gênero Avsunviroid espécie-tipo: Viróide de mancha solar de abacate
    • Gênero Pelamoviroid espécie-tipo: Mosaico latente de pêssego viróide
    • Gênero Elaviroid espécie-tipo: Viróide latente de berinjela
    • Gênero Pospiviroide espécie-tipo: Viróide do tubérculo do fuso da batata
    • Gênero Hostuviroid espécie-tipo: Hop stunt viróide
    • Gênero Cocadviroide espécie-tipo: Viróide de coco cadang-cadang
    • Gênero Apscaviroid espécie-tipo: Viróide da pele da cicatriz da maçã
    • Gênero Coleviroid espécie-tipo: Coleus blumei viróide 1

    Edição de Satélites

    Os satélites dependem da coinfecção de uma célula hospedeira com um vírus auxiliar para a multiplicação produtiva. Seus ácidos nucleicos têm sequências de nucleotídeos substancialmente distintas do vírus auxiliar ou do hospedeiro. Quando um agente subviral satélite codifica a proteína de revestimento na qual é encapsulado, ele é então chamado de vírus satélite.

    Os ácidos nucléicos parecidos com os satélites se assemelham aos ácidos nucléicos dos satélites, pois se replicam com a ajuda de vírus auxiliares. No entanto, eles diferem porque podem codificar funções que podem contribuir para o sucesso de seus vírus auxiliares, embora às vezes sejam considerados elementos genômicos de seus vírus auxiliares, nem sempre são encontrados em seus vírus auxiliares. [19]

    • Vírus de satélite [24]
      • Vírus satélite de RNA de fita simples
        • (família sem nome)
          • AumaivirusVírus do satélite do mosaico da linha branca do milho
          • PapanivírusVírus do satélite Panicum mosaic
          • VirtovírusVírus do satélite do mosaico do tabaco
          • AlbetovírusVírus satélite da necrose do tabaco
          • MacronovírusVírus do satélite Macrobrachium 1 (vírus extra pequeno)
          • Família Lavidaviridae - Virófagos
          • Gênero Dependoparvovírus - Grupo de vírus adeno-associado
          • DNAs de satélite de fita simples
            • Família Alphasatellitidae (que codifica uma proteína iniciadora de replicação)
            • Família Tolecusatellitidae (codificando um determinante de patogenicidade βC1)
            • Subgrupo 1: grandes RNAs de satélite
            • Subgrupo 2: pequenos RNAs satélites lineares
            • Subgrupo 3: RNAs satélites circulares (virusoides)
            • Gênero Deltavirus RNAs associados

            Partículas interferentes defeituosas Editar

            Partículas interferentes defeituosas são vírus defeituosos que perderam sua capacidade de se replicar, exceto na presença de um vírus auxiliar, que normalmente é o vírus parental. Eles também podem interferir com o vírus auxiliar.


            AdEasy ™ para construção de vetor adenoviral

            AdEasy ™, desenvolvido por Bert Vogelstein, é de longe o método mais popular para a criação de construções de vetores adenovirais. O sistema consiste em dois tipos de plasmídeos: vetores de transporte (ou transferência) e vetores adenovirais. Encontre vetores para este sistema em nossa página de plasmídeo de adenovírus.

            O transgene de interesse é clonado no vetor de transporte, verificado e linearizado com a enzima de restrição PmeI. Esta construção é então transformada em células AdEasier-1, que são BJ5183 E. coli células contendo pAdEasy ™. pAdEasy ™ é um plasmídeo adenoviral de ∼33Kb contendo os genes adenovirais necessários para a produção de vírus. O vetor de transporte e o plasmídeo adenoviral têm braços de homologia esquerdo e direito correspondentes que facilitam a recombinação homóloga do transgene no plasmídeo adenoviral. Também se pode co-transformar BJ5183 padrão com pAdEasy ™ superenrolado e o vetor de transporte, mas este método resulta em um fundo mais alto de plasmídeos adenovirais não recombinantes.

            Plasmídeos adenovirais recombinantes são então verificados quanto ao tamanho e padrões de digestão de restrição adequados para determinar que o transgene foi inserido no plasmídeo adenoviral e que outros padrões de recombinação não ocorreram. Uma vez verificado, o plasmídeo recombinante é linearizado com PacI para criar uma construção de dsDNA linear flanqueada por ITRs. As células 293 ou 911 são transfectadas com a construção linearizada e o vírus pode ser colhido cerca de 7 a 10 dias depois.

            Vogelstein projetou vários vetores de transporte para diferentes propósitos. A série pAdTrack contém uma construção IRES-GFP que permite a co-expressão de GFP com o transgene de interesse. Com esses plasmídeos, pode-se rastrear a infecção de células 293/911 durante a produção do vírus. Durante os experimentos, o GFP pode ser usado para classificar células infectadas com adenovírus ou para verificar se as taxas de infecção são equivalentes em vários vírus.

            O esqueleto adenoviral pAdEasy-1 é adequado para a maioria dos propósitos. Para transgenes especialmente longos, o uso de pAdEasy-2 pode aumentar a capacidade do vetor adenoviral. pAdEasy-2 não contém o gene viral E4, adicionando 2,7 Kb de espaço de empacotamento. No entanto, essas construções devem ser transfectadas em células 911E4 para a produção de vírus, uma vez que as células 293 não contêm E4.

            Métodos de empacotamento de adenovírus

            4.1.5: Tamanho viral - Biologia

            Depois do resfriado comum, a gripe ou "gripe" é talvez a infecção respiratória mais conhecida do mundo. Só nos Estados Unidos, aproximadamente 25 a 50 milhões de pessoas contraem a gripe a cada ano. Os sintomas da gripe são semelhantes aos do resfriado comum, mas tendem a ser mais graves. Febre, dor de cabeça, fadiga, fraqueza e dor muscular, dor de garganta, tosse seca e coriza ou nariz entupido são comuns e podem se desenvolver rapidamente. Os sintomas gastrointestinais associados à influenza às vezes são experimentados por crianças, mas para a maioria dos adultos, as doenças que se manifestam como diarreia, náusea e vômito não são causadas pelo vírus da influenza, embora sejam freqüentemente chamados de "gripe estomacal". Uma série de complicações, como o aparecimento de bronquite e pneumonia, também podem ocorrer em associação com a gripe e são especialmente comuns entre idosos, crianças pequenas e qualquer pessoa com um sistema imunológico suprimido.

            A gripe é altamente contagiosa e mais comum durante os meses mais frios do ano. Ao contrário da crença tradicional, no entanto, o clima em si não é diretamente responsável pelo aumento na incidência, mas sim pela maior quantidade de tempo gasto em ambientes fechados na proximidade de outros indivíduos durante o tempo inclemente. O vírus da gripe é transmitido principalmente por meio de secreções respiratórias transportadas pelo ar, liberadas quando um indivíduo infectado tosse ou espirra. A incubação normalmente dura de um a dois dias a partir do momento da infecção, e a maioria das pessoas começa a se recuperar naturalmente dos sintomas em uma semana. A grande maioria das mortes relacionadas à influenza são causadas por complicações da gripe, e não pelo vírus da influenza propriamente dito.

            Três tipos distintos de vírus da gripe, apelidados de A, B e C, foram identificados. Juntos, esses vírus, que são antigenicamente distintos um do outro, constituem sua própria família viral, Orthomyxoviridae. A maioria dos casos de gripe, principalmente aqueles que ocorrem em epidemias ou pandemias, são causados ​​pelo vírus influenza A, que pode afetar uma variedade de espécies animais, mas o vírus B, que normalmente só é encontrado em humanos, é responsável por muitos surtos. O vírus influenza C é morfológica e geneticamente diferente dos outros dois vírus e geralmente não sintomático, portanto, é de pouca preocupação médica.

            A estrutura do vírus da gripe (ver Figura 1) é um tanto variável, mas as partículas do vírion são geralmente esféricas ou ovóides em forma e 80 a 120 nanômetros de diâmetro.Às vezes, as formas filamentosas do vírus também ocorrem e são mais comuns entre algumas cepas de influenza do que outras. O vírion da gripe é um vírus com envelope que deriva sua bicamada lipídica da membrana plasmática de uma célula hospedeira. Duas variedades diferentes de pico de glicoproteína estão embutidas no envelope. Aproximadamente 80 por cento dos picos são hemaglutinina, uma proteína trimérica que funciona na ligação do vírus a uma célula hospedeira. Os 20% restantes ou mais dos picos de glicoproteína consistem em neuraminidase, que se acredita estar predominantemente envolvida na facilitação da liberação de partículas de vírus recém-produzidas da célula hospedeira. No lado interno do envelope que envolve um vírion da gripe está um revestimento protéico de matriz antigênica. Dentro do envelope está o genoma da influenza, que é organizado em oito pedaços de RNA de fita simples (formas A e B, apenas a influenza C tem 7 segmentos de RNA). O RNA é empacotado com nucleoproteína em uma forma de ribonucleoproteína helicoidal, com três peptídeos de polimerase para cada segmento de RNA.

            Mutações na estrutura antigênica do vírus influenza resultaram em vários subtipos e cepas de influenza diferentes. Variedades específicas do vírus são geralmente nomeadas de acordo com os determinantes antigênicos específicos de hemaglutinina (13 tipos principais) e neuraminidase (9 tipos principais) de proteínas de superfície que possuem, como na influenza A (H2N1) e A (H3N2). Novas cepas do vírus influenza surgem devido a um processo gradual conhecido como deriva antigênica, no qual mutações nos locais de ligação de anticorpos do vírus se acumulam com o tempo. Por meio desse mecanismo, o vírus é capaz de contornar em grande parte o sistema imunológico do corpo, que pode não ser capaz de reconhecer e conferir imunidade a uma nova cepa de influenza, mesmo que um indivíduo já tenha desenvolvido imunidade a uma cepa diferente do vírus. Ambos os vírus influenza A e B passam continuamente por variações antigênicas, mas a reformulação das vacinas contra influenza a cada ano muitas vezes permite que os cientistas levem em consideração qualquer nova cepa que tenha surgido.

            A influenza A também experimenta outro tipo de mutação, chamada mudança antigênica, que resulta em um novo subtipo do vírus. A mudança antigênica é uma mudança repentina na antigenicidade causada pela recombinação do genoma da influenza, que pode ocorrer quando uma célula é infectada simultaneamente por duas cepas diferentes do tipo A da influenza. A variedade incomum de hospedeiros suscetíveis à influenza A parece aumentar a probabilidade de ocorrência desse evento. Em particular, acredita-se que a mistura de cepas que podem infectar pássaros, porcos e humanos seja responsável pela maioria das alterações antigênicas. Notavelmente, em algumas partes do mundo, os humanos vivem em estreita proximidade com suínos e aves, de modo que cepas humanas e cepas de pássaros podem infectar prontamente um porco ao mesmo tempo, resultando em um vírus único. Novos subtipos de influenza A se desenvolvem de forma abrupta e imprevisível, de modo que os cientistas são incapazes de preparar com antecedência vacinas eficazes contra eles. Conseqüentemente, o surgimento de um novo subtipo do vírus pode causar uma pandemia global em um período de tempo muito curto.

            Além das vacinas, algumas outras armas foram projetadas para combater a gripe. Os medicamentos antivirais amantadina e rimantadina podem ajudar a reduzir a gravidade da doença em indivíduos com influenza que começam a usar os medicamentos dentro de dois dias do início dos sintomas. Essas drogas atuam impedindo a mudança no pH necessária para que o vírion da gripe libere seu conteúdo no citosol de uma célula hospedeira. Dois medicamentos antivirais adicionais, zanamavir e oseltamivir, são eficazes contra os tipos A e B de influenza. Em vez de interferir nas mudanças de pH, o zanamavir e o oseltamivir bloqueiam a glicoproteína neuraminidase, de modo que a liberação de novas partículas de vírus é inibida e sua propagação é impedida. É importante observar que os antibióticos não são capazes de combater o vírus influenza propriamente dito, mas às vezes são administrados a pacientes com gripe para conter ataques de microorganismos oportunistas que são responsáveis ​​por muitas complicações da influenza.

            Embora a ampla familiaridade com a gripe faça com que ela pareça relativamente benigna para grande parte da população em geral, o vírus pode ser devastador. Em 1918 e 1919, mais de 20 milhões de pessoas morreram de uma cepa do vírus comumente conhecida como gripe espanhola, que circulava por quase todas as regiões habitadas do globo. Muitos outros surtos ocorreram desde aquela época, embora nenhum tenha sido tão mortal. No entanto, a gripe, juntamente com as complicações do vírus, está consistentemente entre as dez principais causas comuns de morte nos Estados Unidos, ficando acima de algumas outras causas de morte muito mais divulgadas, como o vírus HIV, que causa a AIDS.


            Assista o vídeo: INFECCIÓN POR VIH (Agosto 2022).