Pasteur, em meados do século XIX, designava como vírus os agentes causadores de infecções em geral, mesmo que causadas por bactérias. Em 1884, Chamberland, investigador no laboratório de Pasteur, descobriu que ao passar um líquido contendo bactérias através de um filtro de porcelana, as bactérias ficavam completamente retidas e a solução ficava estéril.
Em 1892, Iwanowski aplicou este teste a um filtrado de plantas que sofriam da doença do mosaico do tabaco e obteve resultados surpreendentes. O filtrado era capaz de produzir a doença original em novos hospedeiros. Quando repetido, as filtrações produziram os mesmos resultados e nada podia ser visto ao microscópio, nem podia ser cultivado a partir dos filtrados. Iwanowski e colaboradores concluíram que haviam descoberto uma nova forma patogénica de vida; reconheceram assim a existência de agentes infecciosos invisíveis ao microscópio óptico comum, incultiváveis nos meios utilizados para a cultura de bactérias, e que podiam atravessar os filtros capazes de retê-las. Esses agentes foram denominados "vírus filtráveis" ou "ultravírus" e os primeiros a serem descobertos foram os vírus do mosaico do fumo (1898) e da febre aftosa (1898). A palavra filtrável perdeu-se por desuso.
Vírus bacterianos foram descobertos no início do século XX, sendo chamados bacteriófagos (ou "comedores de bactérias"). Assim, bacteriófagos são de fato vírus, mas o termo fago tem sido empregado para designar esta classe de agentes infecciosos filtráveis.
Vírus são conhecidos agentes infecciosos, causadores de doenças no Homem, animais ou plantas. Nos homens, são responsáveis por uma série de infecções benignas, como gripes e verrugas, assim como podem induzir sintomas severos, como cancro, poliomielite e SIDA.
Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios e podem ser encontrados em duas formas, uma dentro das células e outra fora destas. Na forma extracelular, o vírus é uma partícula submicroscópica, conhecida como vibrião ou partícula viral. Esta apresenta, para cada tipo de vírus, algumas características especiais, entre elas diferentes tamanhos e formas. Quando o ácido nucléico do vírus penetra na célula hospedeira, inicia-se o estado intracelular, ocorrendo a replicação viral.
Estrutura de um bacteriófago ( http://n.i.uol.com.br/licaodecasa/ensmedio/biologia/bacteriofago.gif)
Na história
Para se compreender o papel dos vírus na história da humanidade, é necessário considerar os registros pré-históricos. Evidências de fósseis encontrados sugerem que formas de vida existem no planeta há pelo menos 3,5 bilhões de anos.
De acordo com a interpretação dos fósseis, os primatas, considerados Homo sapiens (deve ser escrito em itálico ou sublinhado) apareceram na Terra há cerca de 100.000 anos. Contudo, a evidência mais antiga de doenças virais em humanos é bem mais recente. A raiva e os cães raivosos eram bem conhecidos na antiguidade.
Evidências de quadro semelhante ao da varíola, foram encontradas em múmias egípcias e nos documentos chineses antigos. Aparentemente, a varíola e o sarampo chegaram à China no período de 37 a 653 d.C.
Tem sido sugerido que a disseminação de varíola e do sarampo no Império Romano tenha contribuído para o seu declínio. Acredita-se também que estas doenças tenham sido a principal causa da destruição dos Impérios Asteca e Inca na América do Sul, após terem sido conquistados pelos europeus.
Composição
Vírus não possuem uma organização tão complexa quanto a de células, tendo de fato uma estrutura bastante simples.
Eles consistem basicamente de um ácido nucléico, DNA ou RNA (maioria), envolvido por uma capa proteica (capsídeo) e em alguns casos de uma membrana lipoproteica (envelope). Essa simplicidade faz com que os vírus sejam incapazes de crescimento independente em meio artificial, podendo replicar apenas em células animais, vegetais ou microrganismos. Na verdade, vírus são seres que se utilizam da maquinaria celular para reproduzirem-se, sendo por isso parasitas.
Propriedades gerais dos vírus
Tamanho: os vírus são menores que outros organismos, embora eles variem consideravelmente em tamanho – de 10 nm a 300 nm. As bactérias possuem aproximadamente 1000 nm e as hemácias 7500 nm de diâmetro. Os vírus estão entre os menores agentes infecciosos que existem, podendo medir entre 18 a 300 nm (0,018 a 0,3 µm). Como comparação, as bactérias, por exemplo Staphylococcus, medem por volta de 1.000 nm. As menores bactérias, como as clamídias, têm dimensões de 200 nm e mesmo as rickettsias têm tamanho entre 300 e 600 nm. Aliás, durante muito tempo estas bactérias foram consideradas de vírus. Como o poder de resolução do microscópio óptico é de cerca de 200 nm, os vírus só podem ser visualizados por microscópio electrônico. Somente os poxvírus como por exemplo o vírus da vaccinia, têm dimensões de 300 nm e podem ser visualizados ao microscópio óptico. Entre os métodos utilizados para determinação do tamanho viral estão a microscopia electrónica, a ultracentrifugação e a ultrafiltração.
Genoma: o genoma dos vírus pode ser formado de DNA ou RNA (maioria). (2000 -Citomegalovírus: DNA e RNA)
São parasitas intracelulares obrigatórios, representando uma forma bastante sofisticada de parasitismo. É importante destacar que todas as células vivas possuem DNA, na forma de cadeia em dupla hélice, como material genético. Nos vírus, no entanto, não é isso que se observa. Tanto DNA quanto RNA podem guardar as informações genéticas, sendo que esses dois tipos de ácido nucléico podem ser encontrados na forma simples e cadeia dupla.
Os retrovírus contêm cadeias simples de RNA, necessitando de uma enzima, a transcriptase reversa (também conhecida como DNA-polimerase RNA-dependente), para realizar um processo de transcrição reverso, isto é, produzir DNA partir de RNA.
Quando os retrovírus infectam uma célula, escravizam a maquinaria celular inserindo cDNA (DNA complementar do RNA) viral no DNA da célula invadida através de uma enzima chamada integrase.
Metabolismo: os vírus não possuem actividade metabólica fora da célula hospedeira; eles não possuem atividade ribossomal ou organitos para síntese de proteínas.
Vírus são conhecidos agentes infecciosos, causadores de doenças no Homem, animais ou plantas. Nos homens, são responsáveis por uma série de infecções benignas, como gripes e verrugas, assim como podem induzir sintomas severos, como cancro, poliomielite e AIDS/SIDA.
Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios e podem ser encontrados em duas formas, uma dentro das células e outra fora destas. Na forma extracelular, o vírus é uma partícula submicroscópica, conhecida como vibrião ou partícula viral. Esta apresenta, para cada tipo de vírus, algumas características especiais, entre elas diferentes tamanhos e formas. Quando o ácido nucléico do vírus penetra na célula hospedeira, inicia-se o estado intracelular, ocorrendo a replicação viral.
Vírus de DNA
São exemplos o HPV (Human Papilloma Virus), o vírus da varíola, o vírus da varicela (Varicella-zoster), Herpes simplex e o vírus causador da hepatite B. Vírus que possuem DNA como material genético, similar às células, podem empregar directamente a maquinaria celular para transcrição de seus genes, sua replicação e reparo de seu DNA. Isso permite a alguns vírus ter um genoma grande como os herpesvírus, que evoluiram de forma a produzir alguns genes próprios (como para síntese de nucleotídeos e polimerases próprias), ficando mais independentes do metabolismo celular.
Vírus de RNA
São exemplos os vírus das hepatites A e C, o HIV, Rhabdovirus (raiva), Picornavirus (poliomielite), Rhinovirus (constipações/resfriados) e Orthomyxoviruses (gripes). Como o genoma celular normalmente metaboliza DNA, os vírus de RNA devem dispor de enzimas próprias para serem processados, como por exemplo enzimas de replicação (RNA replicases e transcriptases reversas).
Não esqueça que os retrovírus, como o HIV, também são vírus contendo RNA, mas ao entrarem nas células, para se multiplicarem, necessitam de uma enzima denominada transcriptase reversa (são os únicos que a possuem).
Esta enzima promove a síntese de DNA de cadeia dupla, a partir do RNA viral, que pode integrar-se no genoma celular (do hospedeiro). O vírus reconhece a superfície da célula e funde-se com a membrana plasmática, podendo ocorrer também endocitose. Após a penetração do nucleocapsídeo viral, ocorre a transcrição reversa do RNA do vírus em DNA viral.
Esse processo ocorre cerca de uma hora após a infecção da célula. O DNA viral migra para o núcleo da célula e integra-se com o DNA celular, ocorrendo modificações em ambos os códigos genéticos. Começa a transcrição deste DNA em RNA viral, a partir do sistema de transcrição da célula. Proteínas também são produzidas e algumas moléculas de RNA são empacotadas, originando centenas de novos vírus.
Alguns vírus de RNA apresentam o genoma segmentado (ou seja separado em várias moléculas). Por exemplo, o genoma do vírus influenza (da gripe) é composto de 8 segmentos separados de ssRNA-.
Na figura é apresentado um esquema do vírus influenza. A Co-infecção de uma mesma célula por dois vírus diferentes pode resultar na troca dos segmentos correspondentes. Essa recombinação criará novas linhagens de vírus. Essas trocas provocam modificações que eventualmente não são reconhecidas pelo sistema imunitário do hospedeiro. Assim podemos explicar as pandemias de gripe que surgem no globo. Pelo menos uma dessas linhagens foi identificada como sendo devido a aquisição de um gene (da hemaglutinina de influenza) de um vírus de pato pela linhagem humana. Vale aqui ressaltar que a gripe espanhola do início do século (1918) foi a pior epidemia infecciosa conhecida pelo homem.
Capsídio
A maior parte dos vírus tem o seu genoma protegido por uma capa proteica, chamada cápsula, ou capsídio. O agrupamento das proteínas virais dá ao capsídio sua simetria característica, normalmente icosaédrica ou helicoidal. O genoma em conjunto com o capsídio constitui o nucleocapsídio.
Devido a limitações no tamanho do genoma viral, os vírus não podem codificar um grande número de proteínas diferentes. Assim, o cápsidio viral tem que ser formado de subunidades idênticas, chamadas protómeros, que se agrupam formando subunidades maiores, os capsómeros. Assim, um cápside pode ser composto de centenas de capsómeros, mas ainda baseada num simples modelo icosaédrico.
O número total de capsómeros é característico de cada grupo viral. Vale ainda salientar que alguns vírus apresentam uma estrutura mais complexa sendo compostos de várias partes. É o caso de alguns bacteriófagos que apresentam uma cauda acoplada à cabeça poliédrica.
Em alguns tipos de vírus das plantas (como os vírus da família Bromoviridae) há a presença de genomas segmentados que são envolvidos em capsídios independentes. Assim a infecção só é efetiva se houver a co-infecção de todos os capsídios.
7. Envelope viral
Vários vírus possuem complexas estruturas de membrana envolvendo o nucleocapsídio. O envelope viral consiste numa bicamada lipídica com proteínas, em geral glicoproteínas, embebidas nesta. A membrana lipídica provém da célula hospedeira, muito embora as proteínas sejam codificadas exclusivamente pelo vírus.
Enzimas
Vírus não realizam processos metabólicos, sendo, em geral, inertes fora da célula. Entretanto, algumas partículas virais contém enzimas que tem grande importância no processo infeccioso.
Como exemplo clássico, temos os retrovírus, que carregam na partícula viral a transcriptase reversa, necessária para sua replicação. Nalguns outros vírus há enzimas necessárias para ajudar a entrada na célula. É o caso de alguns bacteriófagos, que possuem uma enzima, lisozima, necessária para fazer um buraco na parede celular para a penetração do genoma viral.
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