Vírus InfluenzaO vírus Influenza é o causador da gripe. Este vírus pertence à família Ortomixoviridae que é composta de 4 gêneros: Influenza virus A, Influenza virus B, Influenza virus C e Thogotovirus. Os vírus influenza tipo A e B causam um largo espectro de doenças, incluindo doença respiratória do trato inferior, pneumonia, podendo no caso dos vírus influenza tipo A, causar encefalopatia e encefalite. Por outro lado, infecções associadas ao vírus tipo C são limitadas ao trato respiratório superior e em geral, seus sintomas são subclínicos. Os thogotovirus são ortomixovirus transmitidos por carrapatos.
Sintomatologia
A sintomatologia clássica da doença engloba febre, dores musculares, tosse, dor de cabeça, irritação na garganta e secreções nasais. Os vírus se multiplicam no epitélio ciliado das vias respiratórias superiores e inferiores, causando necrose celular e irritação. Os sintomas podem variar de pessoa para pessoa, dependendo da idade, de seu estado geral de saúde e, do “status” imunológico no que se refere a infecções anteriores, podendo evoluir para complicações como pneumonia causada pela propagação viral no epitélio alveolar e/ou pneumonia bacteriana secundária. Anualmente mais de 10% da população mundial, cerca de 600 milhões de pessoas são acometidas pelo vírus da gripe. Somente nos Estados Unidos, a doença causa cerca de 110.000 hospitalizações com 36.000 mortes todos os anos. Idosos com idade igual ou superior a 65 anos constituem o grupo de maior risco de morte por influenza. Cerca de 90% das mortes causadas pela gripe ocorrem nessa faixa etária. A doença afeta também a classe economicamente ativa, o que causa queda de produtividade e, conseqüentemente prejuízos financeiros.
Morfologia e estrutura geral
Os vírus influenza do tipo A e B quando adaptados a condições laboratoriais, assumem forma esférica com diâmetros de 80 a 120 nm. No entanto, as cepas recém isoladas são pleiomórficas, podendo conter partículas virais filamentosas. O genoma viral é composto por segmentos de RNA de fita simples e de polaridade negativa. Cada um dos oito segmentos dos vírus influenza tipo A e B e, os sete segmentos do vírus influenza tipo C estão associados à nucleoproteína NP em conjunto a um complexo de polimerase viral. Assim, forma-se um complexo ribonucleoprotéico composto por RNA viral (vRNA), NP e polimerases. Englobando os complexos ribonucleoprotéicos, há uma matriz protéica constituída por proteínas M1, a qual é envolvida por uma bicamada lipídica derivada da célula hospedeira. Duas glicoproteínas de superfície, codificadas pelo genoma viral, projetam-se através da bicamada lipídica. Dessas, a hemaglutinina (HA) é a mais abundante e, apresenta-se na forma de bastão. Já a neuraminidase (NA), presente em menores quantidades, apresenta-se na forma de cogumelo. Ainda, uma terceira proteína, formadora de canais e denominada de M2, encontra-se inserida na bicamada lipídica.
Genoma e Proteínas
No vírus tipo A, os segmentos 1, 2 e 3 codificam as proteínas PB2, PB1 e PA respectivamente. No vírus tipo B os segmentos 1, 2 e 3 codificam respectivamente as proteínas PB1 , PB2 e PA. Estas proteínas compõem a polimerase viral, possuem atividade de transcriptase, e estão intimamente associadas ao RNA genômico do vírus. A estrutura e função das polimerases do vírus tipo C ainda não foram totalmente caracterizadas e, assim, são designadas por P1, P2 e P3. No entanto, admite-se que essas últimas possuam características estruturais e funcionais semelhantes às correlatas dos vírus tipo A e B. O segmento 4 codifica a hemaglutinina (HA). A HA é a glicoproteína de superfície viral mais imunogênica. O processamento pós tradução de seu precursor biossintético (Ha0) envolve glicosilação, adição de ácidos graxos e clivagem proteolítica. A clivagem deste precursor resulta em duas subunidades, HA1 e HA2, as quais permanecem unidas por ligações dissulfeto. A subunidade HA1, correspondente à extremidade N-terminal do precursor, projeta-se para fora do envelope viral. Já a subunidade HA2 permanece ancorada no interior do envelope viral. Tal processamento proteolítico é essencial para que os vírus tornem-se infectantes. A HA é de importância fundamental na interação da partícula viral com a célula hospedeira. Esta glicoproteína, pela sua região HA1, liga-se ao receptor de ácido siálico existente na superfície celular. Assim, a HA inicia o processo de infecção mediando a fusão da partícula viral endocitada com a membrana endossômica, permitindo o acesso da partícula viral ao citoplasma celular. Contrastando com os vírus influenza tipo A e B, o segmento 4 do vírus influenza tipo C codifica a hemaglutinina esterase (HE), uma glicoproteína de superfície que executa de forma acoplada as funções de HA e NA. HE reconhece especificamente apenas um tipo de ácido siálico modificado, o ácido 9-O-acetil-N-acetilneuramínico, o que está relacionado com a menor patogenicidade dos vírus influenza tipo C. A nucleoproteína NP é codificada pelo segmento 5. A NP é sintetizada em abundância nas células infectadas e transportada para o núcleo celular. No núcleo, a NP liga-se ao RNA viral e o encapsida, estabilizando-o e protegendo-o da ação de RNases. A NP dos vírus influenza tipo B não é relacionada imunologicamente à NP dos vírus influenza tipo A, desempenhando, no entanto, a mesma função. A NP é uma das proteínas utilizadas na diferenciação dos tipos sorológicos A, B e C. A neuraminidase (NA) é codificada pelo segmento 6. Na sua forma madura, a NA é um tetrâmero com atividade catalítica de quebra de ácido siálico em glicoconjugados. A NA tem a função de facilitar o acesso da partícula viral à superfície das células alvo, através da degradação de ácido siálico do muco extracelular, não estando envolvida diretamente na fusão da partícula viral com a membrana celular. Além dessa função, a atividade de NA destrói os receptores de HA na superfície das células hospedeiras, facilitando a dispersão das partículas virais geradas no processo infectivo, impedindo que estas sejam imobilizadas na superfície das células infectadas. Essa glicoproteína está ancorada à bicamada lipídica da célula hospedeira por uma seqüência de resíduos hidrofóbicos. A neuraminidase concentra-se em aglomerados na superfície viral, contrastando com a distribuição uniforme de HA. No vírus influenza tipo B, uma glicoproteína adicional é codificada pelo segmento 6. Essa glicoproteína foi denominada NB, sendo codificada por uma fase de leitura distinta da fase de leitura de NA. NB, assim como NA, é uma proteína de membrana, inserida no envelope viral. Devido à atividade formadora de canal dessa glicoproteína, atribui-se a ela uma função análoga à da proteína M2. O segmento número 7 dos vírus influenza tipo A codifica as proteínas M1, M2 e potencialmente um peptídeo M3. Estas proteínas, juntamente com a NP, são utilizadas para a tipagem sorológica dos tipos virais. M1 faz parte da matriz protéica, a qual forma uma camada elétrondensa logo abaixo do envelope viral e, é a proteína mais abundante no vírion. Já, M2 é expressa em abundância na superfície da célula hospedeira, no entanto, é detectada em pequenas quantidades no vírion. Ainda, um terceiro transcrito foi identificado com o potencial de codificar um peptídeo constituído de 9 resíduos de aminoácidos (M3), no entanto, ainda não foi possível a identificação desse peptídeo em extratos celulares. O segmento 7 dos vírus tipo B codifica uma proteína M1 com semelhança estrutural e funcional à proteína M1 dos vírus influenza tipo A. Além da proteína M1, o segmento 7 dos vírus tipo B codifica um segundo polipeptídio denominado BM2. BM2 é uma proteína de membrana. Estudos recentes indicam que BM2 é uma proteína formadora de canais iônicos, e assim como M2, tem a função de acidificar o interior dos vírions quando esses se encontram nos endossomos celulares, enfraquecendo as ligações entre as proteínas virais, tais como M1 e NP, e favorecendo o "desempacotamento" viral. O segmento 6 da influenza tipo C codifica a proteína de matriz M1 e uma proteína integral de membrana denominada CM2. Apesar da função de CM2 não ser conhecida, sua similaridade estrutural à M2 dos vírus tipo A sugere uma função análoga. Duas proteínas não estruturais, NS1 e NS2, são codificadas pelo segmento 8 (vírus tipo A e B) ou segmento 7 (vírus tipo C). Recentemente, foi detectada a presença de NS2 em partículas virais, e com isso NS2 foi elevada à categoria de proteína estrutural. Diferente da NS2, a NS1 não é incorporada aos vírions e é encontrada apenas em células infectadas. Em sua forma madura, NS1 se apresenta como homodímero, tanto para os vírus tipo A como para os vírus tipo B. No entanto a ação de NS1 difere entre os dois tipos de vírus. A NS1 produzida pelos vírus influenza tipo A (NS1A) é inibidora do processamento pós-transcricional de RNAm celular, com isso NS1A impede a síntese de proteínas antivirais. Por outro lado, NS1B que é produzida pelos vírus tipo B, atua diretamente na inibição da proteína celular antiviral ISG15. Aparentemente, NS1 também possui a capacidade de estimular a tradução dos RNAm virais em ambos os tipos virais. A NS2 foi rebatizada de NEP ("nuclear export protein") devido à demonstração de que NS2 (NEP) é na realidade uma proteína estrutural. Além da função estrutural, NS2 ou NEP tem a função de mediar a exportação nuclear dos RNAs do vírion, atuando como adaptadora entre os complexos ribonucleoprotéicos virais e a maquinaria de exportação nuclear da célula.
Transmissão
A influenza é transmitida por aerossóis e perdigotos. Quando as gotículas contendo os vírus são inaladas, esses entram em contato com o epitélio do trato respiratório, sendo esse o tecido primário alvo para os vírus influenza. A glicoproteína de superfície NA é uma enzima que age nos ácidos siálicos do muco facilitando o acesso do vírus para que haja contato direto com a membrana celular. As partículas virais, através da HA ativada, ligam-se a receptores de ácido siálico presentes em glicoproteínas e glicolipídios da superfície celular. E iniciam o ciclo infeccioso.
Ciclo viral
O vírion é endocitado pela célula hospedeira, após sua ligação a superfície. O pH baixo da vesícula endocítica induz mudanças conformacionais na HA facilitando sua inserção na membrana vesicular, iniciando a fusão das membranas viral e vesicular. Os nucleocapsídeos virais migram para o núcleo da célula hospedeira e, as proteínas com atividade de polimerase iniciam a transcrição dos RNAs do vírion (vRNAs) em RNAs mensageiros (mRNAs). A síntese de mRNA do vírus da influenza é iniciada por fragmentos de RNAs celulares recém sintetizados pela RNA polimerase II da célula hospedeira, os quais já possuem a modificação “cap” (m7GPPPNm) nas suas extremidades 5’. A partir desses iniciadores de transcrição, as cadeias de mRNA são elongadas pela transcriptase viral até que esta atinja uma região terminadora composta por uma seqüência de 5 a 7 nucleotídeos de uridina localizada aproximadamente a 16 nucleotídeos da extremidade 5’ do vRNA molde. Nesse ponto da síntese, é adicionada uma cauda de poliadenilato [poli (A)] à extremidade 3’ do mRNA. Participam do processo de transcrição, compondo o complexo da transcriptase viral, as proteínas PB1, PB2 e PA. A polimerase PB2 atua no reconhecimento e quebra das extremidades 5’ modificadas dos mRNAs celulares e, portanto inicia o processo de transcrição. A polimerase PB1 é responsável pelo processo de elongação do mRNA viral. A função da polimerase PA na transcrição primária ainda não é conhecida, no entanto este polipeptídio é necessário para a transcrição e replicação do vRNA. Os transcritos produzidos são utilizados na tradução das proteínas virais. No início da infecção predominam as sínteses de NP e NS1, proteínas essas que migram para o núcleo. Acredita-se que o aumento da concentração de NP livre dispare a mudança da síntese de mRNA (transcrição) para a síntese de cRNA e vRNA (replicação). A replicação é feita através de um processo de transcrição alternativo, que resulta na produção de cópias integrais de vRNAs. A replicação é iniciada pela síntese de RNAs complementares (cRNA), os quais diferem dos mRNAs pelas ausências das modificações 5’ “cap” metiladas e caudas de poli A 3’. Assim, a primeira etapa na replicação dos vRNAs seria a mudança de síntese de mRNA para síntese de cRNA. Os requisitos para esta mudança são: (1) a mudança do processo de iniciação de transcrição, o qual era dependente de iniciadores 5’ "capped", para um processo de iniciação que não requer iniciadores e; (2) antiterminação no sítio de poliadenilação, permitindo que a transcrição de cRNA gere uma cópia completa do vRNA. Acredita-se que NP tenha papel fundamental na mudança de síntese de mRNA para cRNA, como descrito acima. Finalizando o processo de replicação, moléculas de cRNA atuam como molde para a síntese do vRNA genômico. Os vRNAs recém-sintetizados são encapsidados pela NP no interior do núcleo e, funcionam como moldes para a transcrição de mRNAs virais da infecção tardia. Os principais produtos de tradução nesta etapa da infecção são as proteínas M1, HA e NA. HA e NA são processadas após a tradução no retículo endoplasmático rugoso e, transportadas para a superfície celular apical via complexo de Golgi. A entrada da proteína M1 no núcleo celular parece estar associada com a migração de nucleocapsídeos para fora do núcleo, culminando com a montagem das partículas virais no citoplasma. Pouco se sabe a respeito do processo de montagem dos vírus da influenza. Acredita-se que nucleocapsídeos envolvidos por uma cápsula de proteína M1 migrem para a face interna da membrana plasmática, para onde já foram transportadas as glicoproteínas HA, NA e M2. Foi proposto que a interação de M1 com os domínios citoplasmáticos dessas 3 glicoproteínas sinalize o processo de brotamento. A atividade da neuraminidase na superfície da célula infectada destrói o receptor de HA, permitindo que as partículas virais geradas sejam propagadas e, evitando a adsorção destas partículas à mesma célula. O passo final na maturação dos vírus é a clivagem de HA0 em HA1 e HA2 por proteases extracelulares do hospedeiro.
Classificação
Os vírus influenza tipo A são classificados de acordo com as propriedades de duas glicoproteínas presentes na superfície viral, HA e NA. Até o presente momento foram descritos 16 subtipos de HA, denominados de H1, H2, H3 e assim sucessivamente. Estes, diferem entre si pela seqüência polipeptídica de HA1 em no mínimo 30%, e não possuem sorologia cruzada. Cada subtipo pode ser composto de variantes semelhantes entre si e, que possuem sorologia parcialmente cruzada. Dos 16 subtipos de HA descritos até hoje, 6 subtipos (H1, H2, H3, H5, H7 e H9) foram encontrados em isolados da influenza humana, no entanto, atualmente os subtipos H1 e H3 são aqueles que estão em circulação na população humana. Outros subtipos de HA foram encontrados em vírus da influenza de cavalos, porcos e mamíferos aquáticos entre outros. Todos os subtipos de HA foram encontrados em vírus influenza de aves. Nove subtipos (N1 a N9) foram descritos para neuraminidase. A influenza A humana e a influenza suína compartilham entre si os subtipos N1 e N2 e, apesar de outros subtipos de NA terem sido encontrados em suínos, somente N1 e N2 foram estabelecidos nessa população. Outros subtipos são encontrados em cavalos, mamíferos aquáticos e outros mamíferos. Nos vírus da influenza aviária foram encontrados todos os subtipos de NA. Os isolados de influenza tipo A são denominados pelos subtipos de HA e NA que possuem, o local e o ano da coleta [por ex. A/Hong Kong/03/68 (H3N2)]. Os tipos B e C são denominados geralmente pelo local da coleta e ano (por ex. B/Maryland/59).
Ecologia
As aves aquáticas são os reservatórios naturais dos vírus tipo A. Estudos ecológicos levaram a hipótese de que todos os vírus da influenza de mamíferos são derivados dos reservatórios aviários. Mais recentemente, estudos filogenéticos (filogenia) realizados a partir das seqüências de nucleotídeos dos vírus tipo A de vários hospedeiros, de diferentes regiões geográficas, pertencentes a diferentes subtipos deram suporte a essa teoria.
Epidemias e Pandemias
A gripe usualmente ocorre em epidemias com rápida expansão geográfica, surgindo em focos e, podendo atingir proporções mundiais, quando são então denominadas pandemias. Associado às epidemias, há um aumento na taxa de morbidade e mortalidade. Até o momento ocorreram cerca de 10 pandemias nos últimos 200 anos, dentre as quais, a pandemia de 1918-20, também denominada gripe espanhola, cujo agente etiológico foi um vírus tipo A subtipo H1N1. As estimativas iniciais calculavam que mais de 20 milhões de pessoas foram a óbito em conseqüência dessa infecção. No entanto, devido à falta de registros em muitos países durante a gripe espanhola, estima-se atualmente que o número de mortes foi da ordem de 40 ou 50 milhões de pessoas em todo o mundo. O subtipo H1N1 foi relacionado a cepas de influenza suína cuja origem recai sobre variantes aviários, o que estabeleceu uma ligação entre influenza enzoótica e influenza humana. A pandemia de 1957 (“gripe asiática”), causada pela influenza A do subtipo H2N2, e a pandemia de 1968 (“gripe de Hong - Kong”) causada pela influenza A do subtipo H3N2, mataram juntas mais de 1,5 milhões de pessoas. Essas pandemias causaram danos estimados de 32 bilhões de dólares à economia mundial, principalmente pela perda de produtividade, despesas com medicamentos e internações. Existem evidências de que as pandemias de 1957 e de 1968 estivessem associadas a vírus da influenza aviária. Já em 1976, um novo subtipo de vírus influenza advindo de porcos causaram graves quadros clínicos em seres humanos e, em 1977 a linhagem H1N1 reapareceu (gripe Russa), infectando principalmente crianças e jovens, sendo as pessoas com mais de 50 anos pouco afetadas. Esse subtipo, ainda hoje, está em circulação causando gripe em seres humanos. Em 1997-1998, 18 pessoas foram infectadas com o vírus aviário tipo A subtipo H5N1, na cidade de Hong Kong, onde 6 pessoas foram a óbito. O vírus H5N1 não provocou uma epidemia ou pandemia devido a sua incapacidade de se transmitir de uma pessoa a outra. Em março de 1999 mais um subtipo relacionado à influenza aviária infectou pessoas em Hong Kong. Identificado como sendo do subtipo H9N2, causou apenas quadros brandos de gripe. No início de 2003, na Holanda, o subtipo viral H7N7, que ainda não havia sido encontrado em infecção de seres humanos, foi identificado em 89 pessoas e causou, na maioria dos infectados, um quadro de conjuntivite. No entanto, duas pessoas desenvolveram um quadro respiratório com sintomatologia característica de gripe, e uma foi a óbito devido a complicações pulmonares. A partir de janeiro de 2004, o vírus H5N1 iniciou uma nova onda de infecções em seres humanos. Desde então 15 países já registraram casos humanos de H5N1. Até o dia 16 de dezembro de 2008, 391 pessoas já haviam sido infectadas, destas, 247 vieram a óbito, uma taxa de mortalidade de 63,1%. A proteção contra os vírus influenza correlaciona com os níveis de anticorpos anti-HA e anti-NA. Uma das características marcantes do vírus influenza é sua extensa e contínua variação antigênica, principalmente no que se refere as glicoproteínas de superfície viral (HA e NA). Tal característica assegura a esses vírus seu sucesso epidemiológico e, insere a influenza no grupo de doenças emergentes ou reemergentes. Abril de 2009: O vírus H1N1 reaparece no México, com nome de Gripe Suína. Quase 200 mortes confirmadas causadas pelo vírus, principalmente no México. Há risco de uma nova pandemia com o vírus H1N1, o México literalmente parou, e o Mundo está em alerta, no qual o alerta da OMS (Organização Mundial de Saúde) é de nível 5 (de 1 a 6, no qual o 6 é uma pandemia iminente).
Mutações
Dois mecanismos principais são responsáveis pela mudança contínua na antigenicidade dos vírus da influenza, e são denominados “shift” antigênico (mutação maior) e “drift” antigênico (mutação menor). O “drift” antigênico é uma alteração antigênica gerada por mutações pontuais e cumulativas nos genes de HA e NA. O “drift” antigênico ocorre como parte da evolução contínua dos vírus da influenza. Esse processo gera novas linhagens de vírus capazes de escapar à neutralização por anticorpos gerados contra linhagens que circulavam anteriormente. Epidemias anuais ou bienais ocorrem durante o período intra-pandêmico devido à existência de indivíduos na população suscetíveis à linhagem variante gerada. A alteração de um único resíduo de aminoácido em HA1 pode resultar em alteração estrutural, permitindo ao vírus mutante escapar à neutralização pelos anticorpos gerados em processos infectivos anteriores. Cinco sítios de maior variabilidade no domínio globular da subunidade HA1 foram identificados. Este sítios, designados A, B, C, D e E correspondem a regiões expostas na superfície de HA1, e próximas ao sítio de ligação ao receptor. Variações nesses mesmos sítios foram identificadas, quando variantes antigênicos foram gerados pelo crescimento de linhagens na presença de anticorpos monoclonais sabidamente neutralizantes. Assim, os sítios de maior variabilidade correspondem, pelo menos em parte, às regiões de ligação dos anticorpos neutralizantes, o que poderia explicar o escape dos variantes gerados aos anticorpos produzidos numa infecção anterior. Estudos correlatos também foram realizados com NA. O “shift” antigênico pode ser definido como o aparecimento de um novo vírus influenza tipo A contendo um novo subtipo de HA ou HA e NA, os quais são imunologicamente distintos dos vírus influenza circulantes nas últimas décadas. O “shift” antigênico ocorre quando certos vírus de influenza animal, que normalmente infectam reservatórios aviários ou suínos e, que não estejam relacionados aos vírus da influenza que circulam no momento na população humana, são transmitidos para o homem. Evidências sugerem que o aparecimento de linhagens pandêmicas podem ocorrer por dois mecanismos distintos. O primeiro é derivado da natureza segmentada do genoma dos vírus influenza e, se refere ao reagrupamento dos segmentos genômicos de vírus influenza humana e vírus influenza animal, durante a co-infecção de uma mesma célula hospedeira. Como exemplos de “shift” podemos relacionar as pandemias de 1957 e 1968. A pandemia de 1957 foi gerada pela incorporação de segmentos genômicos aviários que codificam para a HA, NA e PB1 em vírus da influenza humana circulantes. Em 1968, os segmentos genômicos de HA e PB1 originários de aves foram introduzidos em vírus da influenza humana circulantes. O segundo mecanismo para o surgimento de linhagens pandêmicas é a transmissão direta de uma linhagem animal para o homem. Esse fenômeno foi observado no episódio ocorrido em Hong Kong, em 1997 e vem ocorrendo até os dias atuais. Postula-se que, vírus da influenza aviária do subtipo H5N1 foram transmitidos de aves migratórias para patos através da contaminação da água por fezes de aves infectadas. Dos patos os vírus foram transmitidos para galinhas, as quais posteriormente são comercializadas, expondo a população ao H5N1. Durante a transmissão entre diferentes espécies de aves os vírus agregaram a característica de serem altamente patogênicos para galinhas, sendo, eventualmente, transmitidos para humanos. Apesar do subtipo H5N1 ser altamente patogênico para galinhas e humanos, nada, ou pouco causa em patos e gansos.
Vacina
Muitas mortes e internações causadas pelos vírus da influenza podem ser evitadas pela vacinação anual, especialmente em pessoas propensas a complicações médicas. Nesse grupo estão as pessoas com idade acima dos 65 anos, pessoas com doenças crônicas do coração, do pulmão ou rins, pessoas diabéticas, imunodeprimidas e pessoas com quadros clínicos de anemia severa. As vacinas de vírus inativados constituem o principal método de prevenção da influenza. O monitoramento da antigenicidade dos vírus circulantes a cada ano é necessário para identificação das linhagens variantes e, posterior escolha das linhagens a serem utilizadas na composição da vacina. A eficácia da vacina é em grande parte devida à similaridade antigênica entre as linhagens circulantes e as da vacina. O monitoramento epidemiológico da gripe é uma atividade mundial que conta atualmente com uma rede de 110 laboratórios, em 80 países, coordenados pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Um comitê da OMS encarrega-se de reunir os dados e recomendar a composição da vacina para o ano seguinte. A cada ano, a vacina deve conter os vírus com tendência a apresentar maior prevalência.
Fonte: Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
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