Vírus: Estrutura e ciclos virais

Maria Graciete Carramate Lopes

Diferentemente de todos os seres vivos, os vírus são acelulares, ou seja, não são constituídos por células. Eles são extremamente pequenos (medem menos de 200 nm de diâmetro) e de estrutura muito simples, pois possuem apenas uma cápsula, constituída de proteínas (capsídio), no interior da qual se encontram uma ou mais moléculas de ácido nucléico.

Em alguns casos, além das moléculas de proteínas, o capsídio pode conter um revestimento de lipídios ou de glicoproteínas. Quanto ao ácido nucléico, alguns vírus apresentam DNA, como é o caso dos adenovírus, causadores do resfriado, e dos bacteriófagos, vírus que atacam bactérias. Já nos vírus da gripe e no HIV, causador da AIDS, é encontrado RNA.

Os vírus são sempre parasitas intracelulares, por serem incapazes de fabricar ou de degradar substâncias. Ao invadirem as células de diversos seres vivos, causam alterações em seu funcionamento, podendo inclusive levar à morte celular. Além das que já foram citadas, muitas outras doenças humanas são causadas por vírus, entre elas, a febre amarela, a dengue, a poliomielite, etc.


 

  • Vírus HIV atacando leucócito.

  • Bacteriófagos

Os vírus foram descobertos em 1892 por Dimitri Iwanowsky, biólogo russo que trabalhava com uma doença da planta de fumo. Ele percebeu que o agente causador dessa doença devia ser um organismo tão pequeno que não podia ser visto ao microscópio óptico - e atravessava filtros finíssimos.

Outros pesquisadores estudaram agentes causadores de doenças, com as mesmas características daqueles estudados por Iwanowsky, mas foi só a partir de 1932, com o desenvolvimento do microscópio eletrônico, que esses agentes puderam ser visualizados.

Até hoje persiste uma discussão entre os cientistas, a respeito do fato de os vírus serem seres vivos ou não. Muitos cientistas os consideram apenas como partículas infecciosas, pelo fato de serem acelulares e por não manifestarem nenhuma atividade vital quando se encontram fora de células. Outros defendem que eles são seres vivos extremamente econômicos, já que reduziram ao máximo as funções vitais, mantendo apenas a característica mais típica da vida, que é a capacidade de reprodução.

A reprodução dos vírus

Para se reproduzirem, os vírus precisam infectar células, introduzindo o seu material genético no interior delas. Esse processo tem início quando o vírus adere à parede celular ou à membrana, ligando-se a certas moléculas receptoras, existentes na superfície das células.

Alguns vírus atacam as células, invadindo-as com o capsídio, e outros injetam nelas apenas o seu material genético. Mas o fato é que, uma vez no seu interior, o vírus passa a controlar o metabolismo da célula infectada, inativando a maior parte dos genes e utilizando-se das substâncias existentes no interior da célula, a fim de multiplicar seu próprio material genético e fabricar capsídios para os novos vírus gerados:

 

  • Esquema representativo da especificidade dos vírus: moléculas presentes no capsídio são capazes de se ligar a receptores na membrana da célula hospedeira.

No caso de vírus como os bacteriófagos, cujo material genético é o DNA, a reprodução pode ocorrer de duas formas. Em uma delas, o DNA começa a se multiplicar imediatamente após ser injetado na célula hospedeira e, ao mesmo tempo, tem início a síntese das proteínas que formarão os capsídios dos novos vírus formados. Assim que a bactéria estiver repleta de vírus, rompe-se sua parede celular e os vírus são liberados, podendo infectar muitas outras bactérias e reiniciar o ciclo.

Muitas vezes, no entanto, ao invés de se multiplicar assim que invade a célula, o DNA do bacteriófago incorpora-se ao DNA da bactéria, sendo chamado de provírus. Nesse caso, os genes bacterianos não são inativados e o provírus duplica-se juntamente com o DNA bacteriano. E, dessa forma, é herdado pelas células-filhas da bactéria infectada.

Também nos vírus que possuem RNA como material genético pode haver diferenças no ciclo viral. Nos vírus causadores da gripe, por exemplo, assim que invadem a célula, tem início a multiplicação de seu RNA e a síntese das proteínas que farão parte dos capsídios. Ao deixar a célula infectada, os vírus da gripe não causam necessariamente a sua morte, mas carregam consigo fragmentos da membrana celular que formarão um envoltório lipoprotéico do capsídio.

Já nos chamados retrovírus, além das moléculas de RNA, o capsídio envolve algumas moléculas de uma enzima chamada transcriptase reversa, que, uma vez no interior da célula, atuará na fabricação de DNA a partir do RNA viral. Portanto, o contrário do que ocorre durante o processo de transcrição que ocorre nas células.

Um exemplo bastante conhecido de retrovírus é o HIV, causador da AIDS, que ataca os linfócitos T auxiliadores, células de nosso sistema imunológico. O DNA, produzido a partir do RNA viral, penetra no núcleo do linfócito e integra-se a um dos cromossomos (provírus); e, dessa forma, comanda a fabricação de novas moléculas de RNA viral e da enzima transcriptase reversa - e, portanto, a fabricação das proteínas dos capsídios e a origem de novos vírus. Os novos vírus formados são expelidos das células e podem infectar outras.

Embora, em geral, os vírus sejam lembrados por serem causadores de doenças, é bom saber que eles têm sido usados em muitas das pesquisas em Biologia Molecular e Engenharia Genética. É o caso, por exemplo, de certos bacteriófagos, usados para introduzir em bactérias determinados genes para a produção, pelas bactérias recombinantes, de substâncias de interesse médico ou econômico.

Maria Graciete Carramate Lopes é licenciada pelo Instituto de Biociências da USP e professora de ciências da Escola Lourenço Castanho (SP).



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