História da Virologia

Evolução Histórica da Virologia

• O primeiro registro de uma infecção viral é um hieróglifo de Memphis, datado de aproximadamente 1900 a.C.
• O hieróglifo retrata um sacerdote do templo Ruma exibindo sinais clínicos típicos de poliomielite.
• Em 1196 a.C., o faraó Ramsés V morreu, e sua múmia apresentava lesões postulares semelhantes às da varíola, sugerindo que a causa da morte foi o vírus vaccinia.
• Por volta de 1000 a.C., a varíola já era uma doença endêmica na China.
• Em 1796, Edward Jenner contaminou um menino com vírus vaccinia, o que resultou na não infecção pelo vírus da varíola.
• No século XIX, a vacinação foi universalmente adotada após a proposta da "teoria dos germes" por Robert Koch e Louis Pasteur em 1880, juntamente com estudos sobre a raiva.
• Em 1892, Dimitri Ivanowski demonstrou que filtrados de plantas de tabaco doentes podiam transmitir a doença a outras plantas, indicando que vírus são partículas filtráveis.
• As bactérias menores, como Clamydia e Mycoplasma, podem passar por filtros que retêm a maioria das outras espécies bacterianas.
• O desenvolvimento do microscópio eletrônico ocorreu em meados da década de 1930.
• Métodos de análise bioquímica começaram a fornecer dados precisos sobre a forma e a composição química dos vírus.
• Em 1973, o Comitê Internacional de Taxonomia Viral (ICTV) mudou a classificação dos vírus, que deixou de ser baseada apenas na sintomatologia.
• O ICTV reconhece 15 posições taxonômicas.
• Até agosto de 2023, foram identificadas 81 ordens, 314 famílias, 200 subfamílias, 3522 gêneros e 14690 espécies de vírus.
• Na nomenclatura oficial, a ordem é um grupo de famílias de vírus com características comuns, e o sufixo é virales.
• Família e subfamília são grupos de gêneros virais com características comuns e distintas de outras famílias, e os sufixos são viridae e virinae, respectivamente.
• Gênero é um grupo de espécies distintas de outros gêneros, com sufixo virus.
• A espécie é uma classe constituída por uma estirpe de replicação com nicho ecológico particular e tem o sufixo virus.
• Exemplos de nomenclatura oficial incluem o vírus Vaccinia, o vírus Ébola e o vírus da Poliomielite, cada um com sua respectiva família, subfamília (se aplicável), gênero e espécie.

Distribuição dos Vírus no Planeta

• Os vírus infectam todos os organismos vivos, incluindo mamíferos, aves, peixes, anfíbios, plantas, insetos, fungos, bactérias e o homem.
• Ingerimos e respiramos bilhões de vírus regularmente.
• Os oceanos contêm uma vasta quantidade de bacteriófagos, que excedem 10³¹ em número, representando 1000 vezes a biomassa dos elefantes.

Microbioma vs Viroma Humano

• A diversidade e riqueza viral no corpo humano em condições não patológicas são subestimadas.
• O genoma humano contém aproximadamente 100.000 fragmentos virais endógenos, correspondendo a 8% do genoma.
• Existem retrovírus endógenos humanos (HERV's).
• Fatores que influenciam a diversidade do viroma:
  • Genética
  • Dieta
  • Amamentação
  • Medicação
  • Convívio
  • Idade
  • Doença
  • Geografia
• A maioria dos vírus que infectam o homem não tem impacto na saúde e bem-estar.
  • Equilíbrio entre o viroma e o microbioma.
  • Desequilíbrio do sistema imunitário.
  • Infecção.
• Efeitos dos vírus:
  • Vírus eucarióticos: causam infecções agudas e crônicas.
  • Fagos: protegem o hospedeiro de infecções virais, ativam respostas imunes, modulam a abundância bacteriana, transferem DNA e modificam a aptidão e virulência bacterianas.

VÍRUS - Definição

• Os vírus são entidades biológicas com grande capacidade de autorreplicação dentro da célula hospedeira.
• Não possuem metabolismo próprio..
• São parasitas intracelulares obrigatórios que invadem células para utilizar suas máquinas subcelulares.
• Não produzem energia metabólica, não crescem e não se dividem.
• Dimensões: de 20 nm (parvovírus) até 450 nm (poxvírus).

Morfologia Viral

• As partículas virais são constituídas por:
  • Nucleóide
  • Capsídeo
  • Invólucro
• O nucleóide é composto pelo ácido nucleico viral que contém a informação genética necessária para a manutenção do vírus na célula infetada e sua replicação.
  • Pode ser DNA ou RNA, de cadeia dupla ou simples, linear ou circular, segmentado ou não segmentado.
• O capsídeo é formado por proteínas, e é onde se encontram as proteínas necessárias à ligação do príon à célula-alvo.
  • Ele é constituído por várias subunidades (capsômeros) que se organizam em três tipos de estrutura: icosaédrica (simetria cúbica), helicoidal (simetria tubular) ou complexa.
• Funções do capsídeo:
  • Facilitar a transferência do ácido nucleico de uma célula para outra.
  • Proteção do genoma viral contra a inativação por nucleases.
  • Participar na fixação da partícula à célula hospedeira (receptores).
  • Conter proteínas que determinam as características antigénicas do vírus (resposta imune).
  • Responsável pela simetria estrutural da partícula viral.
• O invólucro é derivado da fusão das glicoproteínas da membrana celular lipoprotéica com proteínas virais e tem natureza glicolipídica.
• Vírus sem invólucro são mais resistentes e geralmente transmissíveis pela via feco-oral.
• Vírus com invólucro apresentam semelhança com as membranas celulares, tornado-os menos resistentes.
  • São contagiosos apenas no contacto pessoal, através das mucosas.
  • Têm pouca capacidade de sobrevivência.
  • Não são infecciosos caso percam o invólucro.
• O invólucro não funciona como fator de proteção, e um vírus com invólucro é mais sensível fora do organismo.

Patogênese da Infecção Viral

• O desenvolvimento de uma infecção viral numa população depende da existência de um vírus (agente transmissível), um modo de transmissão e hospedeiros suscetíveis.
• Condições necessárias para iniciar a infecção:
  • Inóculo viral suficiente.
  • Células do local inicial de infecção acessíveis, susceptíveis e permissivas.
  • Mecanismos de defesa local do hospedeiro insuficientes.
• Infecção é a entrada do vírus no organismo, com ou sem sintomas.
• Doença é a infeção do virus numa célula alvo (tropismo) e manifestação de sinais e sintomas associados.
• A patogênese das infecções virais é determinada pela combinação dos efeitos diretos e indiretos da replicação viral e pelas respostas do hospedeiro à infeção.
• O processo de desenvolvimento de uma doença inclui penetração, disseminação, replicação, lesão e doença, culminando na excreção viral.
• Fatores importantes:
  • Características do vírus.
  • Características do hospedeiro (genética, idade, estado nutricional, estado imunológico e estado hormonal).
• Nem todas as infeções virais mostram sintomas..
• Transmissão Horizontal:
  • Contato direto.
  • Vetores (animais vertebrados ou invertebrados).
  • Veículo (água ou alimentos contaminados).
• Transmissão Vertical:
  • Transmissão horizontal do vírus da mãe para o feto.
  • Ocorre durante a gestação (infecção congênita) ou durante o parto ou via leite materno (infecção perinatal).
  • Ex.: rubéola, HIV.
• A importância de barreiras que impeçam o estabelecimento de infeção:
  • Superfícies intatas da pele e mucosas - evitam difusão da infeção a tecidos contíguos
  • Células ciliadas do trato respiratório - função de limpeza
  • Muco - Os vírus são deglutidos ou neutralizados por IgAs
  • Suco gástrico e bílis - Inativa o vírus com invólucro.
• Vias de entrada:
  • Pele: barreira eficaz, necessitando de descontinuidade para o vírus infetar.
  • Epiderme: dificulta a disseminação viral (sem vasos sanguíneos ou linfáticos).
    • Células epiteliais (queratinócitos) são uma barreira rígida.
  • Derme: camada vascularizada, fácil disseminação em cortes ou lesões.
  • Via Transcutânea: infecção através de vetores (Vírus da Raiva, Arboviroses) ou agulhas.
  • Via Respiratória: barreiras incluem epitélio ciliado e secreção de muco, mecanismos imunológicos (IgA, linfócitos, macrófagos) e temperatura de 33ºc (inibe).
    • Vírus respiratórios infetam mucosa da via respiratória, replicam e provocam sintomatologia específica.
  • Via Gastrointestinal:
  • Orofaringe (local fácil de entrada).
  • Gastrointestinal (ambiente hostil - sais biliares, enzimas proteolíticas, IgAs, pH).
    • Só vírus resistentes conseguem infetar. -Infeções localizadas (Rotavírus, Calicivírus, Coronavírus e Adenovírus). -Infeções sistémicas (Enterovírus, Reovírus, Adenovírus).
  • Via Geniturinária:
    • Apresentam barreiras protetoras: micção, muco e pH ácido.
    • Nos últimos anos as infecções por via sexual têm aumentado.
  • Via Conjuntiva: necessita águas contaminadas e traumatismo da região.
    • Adenovírus, Enterovírus e Vírus sarampo

Tipos de Infecção Viral

• Aguda:
  • Ocorrência repentina dos sintomas e rápida resolução, com ou sem sequelas
  • Probabilidade de evoluir para cronicidade ou morte -A maioria são resolvidas rapidamente -Limitadas à via de entrada, pelas respostas imunes -A resposta imune adaptativa possui memória para infeção subsequente
• Persistente: -A infecção primária não é eliminada eficazmente pela resposta imune adaptativa -O vírus permanece no indivíduo infectado de forma contínua -Latente -Crónica -Lenta
• Quanto à evolução da infeção:
  • Produtiva - Novos vírus são liberados
  • Abortiva - O ciclo de replicação viral não é completado
  • Latente – Existe reativação para ativar a produção de novos vírus

Mecanismos de Persistência Viral

• Uma infeção viral persistente necessita:
  • Supressão da proliferação do Vírus
    • Infetar a Célula sem a destruir
  • Capacidade de se manter dentro das células
  • Evitar a resposta ao Sistema Imunitário -Variabilidade antigénica -Restrição da expressão génica -Infeção em locais anatómicos imunologicamente privilegiados -Alterar a resposta imunológica de células

Patogênese da infecção viral

• Os vírus podem provocar patologia por:
  • Lise das células que infetam.
  • Indução de imunopatologia: células T citotóxicas destroem as células infectadas e anticorpos podem ligar-se às células infectadas atraindo as células Natural Killer Os complexos antígeno-anticorpo depositados em pequenos vasos podem causar uma reacção inflamatória ou provocar reação autoimune -Transformação celular -Indução de imunossupressão (ex.: HIV) -Vírus oncogénicos (cancro do colo do útero e sarcoma de Kaposi)