Poucas linhas de código,
escondidas, infiltram-se no
sistema operacional e
modificam o programa
principal. Além de ter suas
funções alteradas, o sistema
passa a produzir e enviar
mais cópias daquelas linhas
invasoras.
A eletroforese em
gel, por exemplo,
forneceu um
profundo
entendimento da
composição
protéica e nucléica
dos vírus.
O progresso feito na física dos
cristais forneceu análises mais
detalhadas, com difração de raios
X, das estruturas virais.
Aplicações da biologia celular e
bioquímica ajudaram a determinar
como as viroses usam as células
hospedeiras para sintetizar seus
ácidos nucléicos e suas
proteínas.
Esta revolução permitiu com
que a informação genética
codificada nos vírus - o que os
capacita de reproduzir,
sintetizar proteínas específicas
e alterar funções celulares fosse estudada.
De fato, a relativa
simplicidade da estrutura
química dos vírus tem os
tornado uma ferramenta
experimental para o estudo
de certos processos e
eventos biológicos.
Apresentamos o vírus: o
que é, como causa
infecção e as novas
armas químicas para o
combate destas
moléstias.
Um vírus é um pequeno
aglomerado de moléculas e
macromoléculas, de
composição relativamente
simples, que é capaz de se
multiplicar (reproduzir)
somente no interior de células
vivas de animais, plantas ou
bactérias.
Os vírus não são plantas, animais
ou protozoários; eles possuem o
seu próprio reino taxonômico. Na
verdade, os vírus são sequer
considerados seres vivos, pois
eles não são capazes de se
reproduzir ou conduzir processos
metabólicos sem uma célula
hospedeira.
Em comum, todos os vírus
contém ácidos nucléicos RNA ou
DNA e proteínas. Os ácidos
nucléicos trazem a informação
genética do vírus codificada. Em
todos os vírus, existe uma
camada protéica protetora em
torno do material genético,
chamada de capsid.
Alguns vírus possuem também
outras proteínas, que agem
como enzimas, catalisando
reações e processos
necessários para o ataque do
vírus às células hospedeiras.
Os vírus são parasitas: dependem
da célula hospedeira para todas
as suas funções biológicas. Ao
contrário de verdadeiros seresvivos, eles não podem sintetizar
proteínas, pois não possuem
ribossomos (organela celular
responsável pela transcodificação
mRNA -> proteína).
os vírus utilizam os ribossomos
das células hospedeiras para esta
tarefa.
Eles tão pouco podem gerar
ou armazenar energia na forma
de trifosfato de adenosina;
como não possuem
mitocôndrias, toda a energia
consumida pelos vírus vem
das células hospedeiras.
Os vírus também utilizam os
nucleotídeos e amino-ácidos da
célula para sintetizar seus
próprios ácidos nucléicos e
proteínas, respectivamente.
Alguns vírus, mais qualificados,
utilizam também lipídeos e
açúcares da célula hospedeira
para formar suas membranas e
glicoproteínas.
Na grande maioria das viroses,
apenas o material genético,
sem o capsid, já é capaz de
causar infecção, embora
menos eficientemente do que
o vírus completo.
O capsid tem várias funções,
entre elas a de proteger os ácidos
nucléicos virais da digestão feita
por certas enzimas (nucleases),
acoplar com certos sítios
receptores na superfície da célula
hospedeira e penetrar na sua
membrana ou, em alguns casos,
injetar o ácido nucléico infeccioso
no interior da célula.
Muitos vírus possuem, ainda, uma
membrana lipoproteíca
envolvendo o capsid; esta
membrana é chamada de
envelope. O envelope facilita a
interação do vírus com a
membrana citoplasmática e
aumenta a proteção do vírus
contra o sistema de defesa do
organismo.
As formas variam, mas são
variações de, basicamente, duas
estruturas genéricas: bastões (ou
filamentos), que tem uma matriz
linear de proteínas e ácidos
nucléicos; e as esferas que são,
na verdade, polígonos de 20 faces
(icosaédros) ou mais. Algumas
espécies complexas de viroses
apresentam combinações de
ambas as formas.
O material genético da grande
maioria dos vírus consiste de
uma ou mais cadeias simples
de RNA. Alguns, entretanto,
possuem cadeias de DNA, em
dupla hélice, tal como os
humanos.
Os vírus podem se replicar
somente com o auxílio da célula
hospedeira. Embora os
mecanismos para isto variem de
acordo com o tipo de virose,
certos princípios são similares. O
primeiro passo no ciclo de
infecção é aquele que o vírus mãe
(virion) se liga à superfície da
célula a ser invadida.
No segundo passo, o virion penetra
no citoplasma ou, em alguns casos,
injeta o material genético do vírus
no interior da célula, enquanto que o
capsid permanece fora da célula. No
caso da penetração do vírus
completo, um terceiro passo,
chamado desenvelopamento, libera
o material genético do capsid e do
envelope, se presente.
Algumas viroses, como a T4
bacteriofage, desenvolveram um
complexo mecanismo de ataque:
uma espécie de "plug" que
penetra a membrana celular e
injeta o vírus, como se fosse uma
seringa; este vírus possui uma
cobertura protéica retrátil e
longas caudas hidrofóbicas que
se ligam firmemente à membrana
citoplasmática.
O ciclo de infecção do vírus
influenza, causador da gripe,
envolve um processo diferente: o
vírus possui, na superfície,
moléculas chamadas
hemaglutininas, capazes de
ligarem-se a moléculas de ácido
siálico na superfície da célula.
Esta ligação induz a célula a
absorver o vírus que logo libera
o seu material genético, feito de
RNA, e suas proteínas, no
citoplasma. Algumas destas
proteínas auxiliam na
duplicação do RNA e na
produção de mRNA, que orienta
o ribossomo na fabricação de
mais proteínas virais.
Os genes virais e as novas
proteínas formam então
novos vírus que são
ejetados da célula infectada
e partem para infectar
outras.
A penetração nas células
animais pelo vírus envolve
processos diferentes, pois
as células animais são
protegidas por uma
bicamada de fosfolipídeos e
lipoproteínas.
A maioria das viroses penetra
nesta membrana por um
processo chamado
endocitose: ocorre uma
invaginação da membrana que
"engole" o vírus; isto ocorre,
geralmente, em uma área da
membrana que contém uma
proteína chamada clatrina.
A membrana, então, "gospe" o
vírus envelopado por um
pedaço da membrana
plasmática, resultando em uma
vesícula, que funde com os
endosomas citoplasmáticos
(outro tipo de vesículas) e,
então, com os lisossomos, uma
das organelas celulares.
Os lisossomos são
vesículas ricas em enzimas.
A membrana que envolve o
vírus se funde com os
lisossomos e libera o vírus
no citoplasma.
Para aquelas viroses onde o
genoma é um RNA que pode
servir como mensageiro, o
terceiro passo é a tradução
deste RNA para formar
proteínas virais; algumas
destas são enzimas que
sintetizam ácidos nucléicos
(polimerases).
Após um tempo, a célula já
produz proteínas e genoma
virais para formar outras
unidades do vírus. A
reprodução está completa.
Armas químicas
contra as VIROSES
Aciclovir
O 9-{2-hidroxietoxi}metil]-9Hguanina é um análogo da
deoxiguanosina que possui j a
cadeia alquílica lateral no lugar
da deoxirribose, açúcar
comum aos nucleotídeos de
DNA.
É utilizado, principalmente,
contra o vírus do Herpes. Esta
droga é ativada pela enzima
viral timidina-kinase, tornandose inibidora da DNApolimerase viral, ou seja,
bloqueando a duplicação do
DNA de células infectadas.
Ribavirin
(1-b-D-ribofuranosil-1,2,4tiazole-3-carboxamida) é um
análogo da guanosina. Inibe a
replicação in vitro de o uma
ampla faixa de DNA e RNAviroses, como o vírus do
sarampo, da herpes, e certos
viroses causadoras de câncer.
Suspeita-se que esta droga
interfira na tradução da
informações contidas no mRNA, "atrapalhando" a
síntese de proteínas virais.
AZT
A droga 3'-Azido-3'-deoxitimidina
tornou-se bastante conhecida
pelo seu recente emprego no
combate contra a AIDS, embora já
venha sendo utilizada no
tratamento de várias outras
viroses. Esta substância inibe a
ação da enzima DNA-polimerase,
impedindo a duplicação de
células infectadas.
Adamantina
O 1-aminoadamantano é uma
amina tricíclica simétrica que
inibe seletivamente a
replicação do vírus influenza
A, mesmo em baixas
concentrações (< 1mg/ml).
A ação é dupla: inibe o
desenvelopamento do vírus no
citoplasma, por dificultar a
desassociação da matriz
polimérica e o DNA, além de
provocar alterações na
hemaglutinina durante a
replicação do DNA.
Algumas viroses animais podem
permanecer "incubadas" no
hospedeiro, em um estado de
latente de "dormência". Embora
seu DNA seja incorporado ao DNA
das células hospedeiras, as
células não tem, inicialmente,
nenhuma alteração funcional.
A cada replicação do DNA
celular, a fração
correspondente ao DNA viral é
também replicada. Embora as
células continuem sadias, elas
carregam as informações
genéticas do vírus.
Um determinado fator
perturbante pode desencadear
a segunda fase de ataque do
vírus, onde as funções das
células infectadas são
alteradas, e mais vírus são
produzidos.
Outras vezes, as células que
carregam as informações
virais se comportam como
células cancerígenas, em um
processo conhecido como
transformação maligna.
Ao contrário das células
sadias, que são programadas
para morrer (apoptose), as
células malignas impedem a
apoptose, resultando em um
crescimento desordenado do
número de células, ou seja, no
câncer.
Embora muitas das viroses
tenham sido descobertas e
caracterizadas com base nas
doenças que provocam, a
maioria não causa nenhum
mal.
De fato, muitas são atém benéficas.
Algumas técnicas para tratamento
genético, por exemplo, envolvem o
auxílio de viroses para substituir
genes defeituosos em todas as
células de um organismo.
A química tem sido de imenso
valor no combate às viroses.
Antibióticos e outros agentes
antimicrobiais não são eficazes,
pois as viroses mimetizam as
funções biológicas das células
hospedeiras - matá-los
significaria matar, também, as
células sadias do organismo.
Certos compostos orgânicos
sintéticos, como a ribavirina,
aciclovir e zidovudina e
azidotimidina (AZT) seletivamente
inibem o crescimento de células
infectadas. Outra classe de armas
contra os vírus são os
interferons, que são naturalmente
produzidos pelas células.
São proteínas normalmente
sintetizadas em células de
vertebrados. Estas proteínas são
produzidas em casos de infecção,
naturalmente, pelo organismo;
entretanto, é prática corrente da
medicina a injeção ou
estimulação da formação de mais
interferon no combate a viroses e
ao câncer.
A origem do vírus na escala
evolutiva ainda não é bem
conhecida. A primeira consideração,
devido à sua simplicidade, é que os
vírus fossem as formas de vida
primordiais. Este conceito é,
provavelmente, incorreto, por que os
vírus são incapazes de se replicarem
sem o auxílio de células mais
evoluídas.
Os vírus evoluíram das células, e
não o oposto. Alguns cientistas
consideram os vírus como
evolução de "restos" de células: a
degradação de pedaços de ácidos
nucléicos celulares que,
posteriormente, adquiriram o
capsid e envelope, deu origem
aos vírus.
Isto explicaria a notável
semelhança entre as seqüências
do RNA ou DNA de viroses com
as encontradas nos seres vivos.
Graças aos esforços de químicos
e bioquímicos, no mundo todo,
sabemos cada vez mais sobre as
viroses. Esta é mais uma das
linhas de pesquisa da Química.
Fonte: QMCWEB