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Variabilidade genética
Tipologia: Notas de estudo
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SANTARÉM – PA AGOSTO/
Trabalho apresentado a Universidade Federal do Oeste do Pará – UFOPA, como pré-requisito para a obtenção de nota parcial na Disciplina Genética Humana, orientado pelo Prof. Dr.Carlos Ivan Aguilar Vildoso.
SANTARÉM – PA AGOSTO/
Os vírus helicoidais lembram bastões longos, que podem ser rígidos ou flexíveis. O genoma viral está no interior de um capsídeo cilíndrico e oco com estrutura helicoidal. Os vírus que causam raiva e febre hemorrágica são helicoidais. Ex.: vírus ebola.
Muitos vírus animais, vegetais e bacterianos são poliédricos. O capsídeo da maioria dos vírus poliédricos tem a forma de um icosaédrico, um poliedro regular com 20 faces triangulares e 12 vértices. Os capsômeros de cada face formam um triângulo equilátero. Ex.: vírus da hepatite A.
O capsídeo de alguns vírus são cobertos por um envelope. Os vírus envelopados são relativamente esféricos. Os vírus helicoidais e os poliédricos envoltos por um envelope são denominados vírus helicoidais envelopados ou vírus poliédricos envelopados. Um exemplo de vírus helicoidal envelopado é o vírus da influenza e um exemplo de vírus poliédrico envelopado é o da AIDS.
Alguns vírus particularmente os bacterianos, possuem estruturas complicadas e são denominados vírus complexos. Um bacteriófago é um exemplo de um vírus complexo. Poxvírus é o outro exemplo de vírus complexos.
Vacina é um produto farmacêutico que contém um ou mais agentes imunizantes em diversas formas biológicas. A imunização ativa envolve a administração de todo ou parte de um microrganismo ou um produto modificado de um microrganismo para causar uma resposta imune que “imita” a infecção natural com um mínimo de risco para a pessoa recipiente. O objetivo principal da imunização é a erradicação da doença; o objetivo imediato é a prevenção da doença em indivíduos ou grupos. Para conseguir esses objetivos, deve-se manter a imunização em dia, incluindo a imunoprofilaxia, tanto ativa quanto passiva, como uma alta prioridade no cuidado de bebês, crianças, adolescentes e adultos. A erradicação global da varíola em 1977 e a eliminação da poliomielite das Américas em 1991 servem como modelos para controle de doenças através de imunização. Estes dois feitos foram atingidos combinando-se um programa de imunização efetivo com vigilância intensiva e medidas eficientes de controle da saúde pública. Muitas doenças infecciosas podem ser prevenidas por imunoprofilaxia. Com a imunização ativa (vacinas), uma pessoa é estimulada a desenvolver defesas imunológicas contra futuras exposições naturais. Com a imunização passiva, uma pessoa já exposta, ou em vias de se expor, recebe anticorpos pré-formados humanos ou animais. Em vários países, a imunização diminuiu dramaticamente, ou quase eliminou, doenças como o sarampo, a caxumba, a poliomielite, a rubéola (congênita e adquirida), o tétano e a doença por Haemophilus influenzae tipo B. No entanto, uma vez que os organismos que causam essas doenças persistem nas comunidades, as imunizações precisam ser continuadas. Novos conhecimentos de biologia imunológica molecular, assim como novas tecnologias, tais como engenharia genética, resultaram em uma pesquisa de vacinas produtivas e no licenciamento de novas e melhoradas vacinas. Estudos epidemiológicos de novas vacinas após seu licenciamento fornecem avaliação de eventos adversos temporariamente associados à imunização que não foram
vacinas inativadas geralmente é inferior à imunidade da mucosa induzida por vacinas vivas. Embora a infecção sistêmica seja prevenida ou melhorada pela presença de fatores séricos e celulares, a infecção ou colonização local com agente pode ocorrer. No entanto, vacinas inativadas não podem replicar ou ser excretadas pelo recipiente da vacina como agentes infecciosos, portanto não podem afetar adversamente hospedeiros imunossuprimidos ou seus contatos. As recomendações para dose via, técnica de administração e calendários devem ser seguidas para imunização eficiente. As recomendações relatadas são críticas para o sucesso das práticas de imunização.
Os principais constituintes das vacinas são listados em suas respectivas bulas. Se uma vacina é produzida por fabricantes diversos, algumas diferenças podem existir nos ingredientes ativos inertes contidos nos vários produtos. Os constituintes principais das vacinas incluem o seguinte:
Vacina é uma substância produzida com bactérias ou vírus (ou partes deles) mortos ou enfraquecidos. Ao ser introduzida, no corpo do ser humano, a vacina provoca uma reação (imunização) do sistema imunológico, promovendo a produção de anticorpos (leucócitos) contra aquela substância. Desta forma, a vacina prepara o organismo para que, em caso de infecção por aquele agente patogênico, o sistema de defesa possa agir com força e rapidamente. Assim a doença não se desenvolve ou, em alguns casos, se desenvolve de forma branda.
O pesquisador francês Louis Pasteur foi o pioneiro nas pesquisas com vacinas. Foi ele que desenvolveu a vacina antirrábica (contra a raiva, doença transmitida aos homens por animais). O termo vacina pertence à área da saúde. Efetivamente, uma vacina é um princípio orgânico ou um vírus que, ao ser preparado de uma determinada forma, é inoculado a uma pessoa ou a um animal para o/a proteger de uma determinada doença. Uma vacina é uma preparação de antígenos, que é uma substância que permite a formação de anticorpos e que tem a capacidade de provocar uma resposta imune no interior do organismo. Essa mesma resposta de ataque permite o desenvolvimento de uma memória imunológica que produz, em geral, imunidade permanente perante a doença em questão. A primeira vacina da história terá sido ao que tudo indica aquela que foi criada pelo médico rural inglês Edward Jenner em 1796, o mesmo que descobriu que a vacina contra a varíola imunizava as pessoas de contraírem a varíola humana, muito mais grave e mortífera. Com o passar dos anos, foram surgindo posteriormente diversas vacinas para travar determinadas doenças como a raiva (Pasteur1882), a tuberculose (1927, Albert Calmette), a febre-amarela (1935, Max Theiler), a influenza (1945, Thomas Francis e Jonas Salk), o
RNA). Abaixo a classificação organizada por BALTIMORE de acordo com os genomas virais e sua forma de replicação.
1. DNA dupla fita ( Adenovírus; Herpesvírus; Poxvírus, etc )
A maior capacidade codificante dos adeno-, herpes- e Poxvírus garante maior independência dos genomas desses vírus, tanto para a expressão gênica quanto para a replicação do DNA genômico. Além disso, esses vírus codificam um grupo de genes envolvidos na supressão da resposta antiviral celular e na inibição do processo de apoptose que na maioria das vezes é deflagrado na célula infectada em resposta à presença de intermediários de síntese viral. Enquanto o ciclo replicativo dos Herpesvírus e Adenovírus acontece dentro do núcleo da célula infectada, o dos Poxvírus acontece inteiramente no citoplasma celular. Da mesma forma que para as famílias de vírus citadas anteriormente, o primeiro evento da biossíntese viral, após a localização dos genomas virais nos seus respectivos locais de replicação, é a indução da transcrição de um subconjunto de genes iniciais.
2. DNA simples fita de senso positivo ( Parvovírus, Polyoma- e Papillomaviridae)
Os eventos que se seguem à entrada dos vírus na célula hospedeira determinam a migração do genoma desses vírus para o núcleo celular. Apesar das diferenças na estratégia de replicação existente entre os membros de cada uma dessas famílias de vírus, seu ciclo replicativo pode ser dividido em duas fases: Fase pré-replicativa, cujo evento principal é a expressão de um subgrupo de genes denominados genes iniciais, e fase de replicação, cujos eventos principais são a expressão dos genes tardios e propriamente a síntese de novas copias de DNA genômico. Essas copias serão empacotadas nas novas partículas virais que irão sair da célula infectada e reiniciar o ciclo de replicação em outras células-alvo.
3. RNA dupla fita ( Reovírus; Birnavírus )
Para os vírus com genomas constituídos por fitas duplas de RNA, a fita codificante é modificada pela adição de Cap na extremidade 5´, porém sua extremidade 3´, apesar de modificada (presença de uma base difosfato), não apresenta poliadenização. Todos os vírus
com genomas constituídos por fitas duplas de RNA possuem mais de um segmento de RNA genômico (segmentado); dessa forma, cada proteína viral é codificada por um dos RNAs.
4. RNA simples fita de senso positivo ( Picornavirus; Togavirus, Flavivírus )
Dentre os vírus de RNA de polaridade positiva, em que o genoma já é o próprio RNA mensageiro (RNAm), estes podem apresentar diferenças nas modificações presentes nas extremidades das moléculas de RNA. Os vírus das famílias Picornaviridae , Caliciviridae e possivelmente Astroviridae apresentam uma proteína viral (VPg) covalentemente ligada à extremidade 5´, os vírus da família Flaviviridae , Togoviridae , Coronaviridae , Arteriviridae e Retroviridae têm a sua extremidade 5´ modificada pela adição da 5´-7-metil-guanosina (Cap). Curiosamente, de todas essas famílias de vírus de RNA de polaridade positiva, somente os representantes da família Flaviviridae não possuem a cauda poliadenilada (poli (A)) em sua extremidade 3´. De forma geral, os genomas dos vírus RNA de polaridade positiva variam em numero de bases de 7-30 quilobases (kb) e possuem sequências de leitura abertas (ORFs) sintetizadas sob a forma de precursores poliprotéicos.
5. RNA simples fita de senso negativo ( Orthomixovirus, Rhabdovirus , etc)
Os vírus compostos por genomas de RNA de polaridade negativa possuem, invariavelmente, em suas extremidades 5´ e 3´, sequencias líder ( leader ) e rastreadora (trailer), respectivamente. Essas sequências estão presentes tanto nos genomas não segmentados quanto nos segmentados, e apresentam graus variados de complementaridade. A complementariedade entre as extremidades 5´ e 3´ determina sua aproximação e a circularização da molécula de RNA genômico, que pode ser tão forte quanto maior for o nível de complementaridade. Para os genomas não segmentados ( Rhabdoviridae, Filoviridae, etc ), as ORFs principais estão distribuídas da extremidade 3´ para a extremidade 5´ do RNA (-) genômico na seguinte ordem: proteína do nucleocapsídeo (N); fosfoproteina (P), que faz parte do complexo da replicase; proteína de matriz (M); glicoproteína do envelope (G) e RNA polimerase – RNA dependente (RpRd), denominada L. Nas sequencias presentes em cada uma dessa ORFs estão localizados importantes sinais reguladores de inicio e termino de
Todos os seres vivos estão sujeitos à variabilidade genética. Esta afirmação é extensiva até mesmo aos que não usam da via sexuada para se reproduzir, e mais, a todo “ser” enquanto expressão de qualquer código genético, incluindo nesse rol os vírus. Apesar das controvérsias a respeito da natureza biológica dos vírus, principalmente pela falta de estruturas metabólicas em suas partículas, fato é que possuem alta capacidade mutagênica apresentando nesta característica um desafio, no mínimo, intrigante, ao ser humano compreender e superar. A possibilidade de transformação atribuída aos seres vivos advém especialmente na natureza instável do material genético, seja ele RNA ou DNA. Sabemos, porém, que quando mais complexo seja tal sistema, mais mecanismos haverá para sua manutenção. Ou seja, quanto mais simples, mais suscetível a variações estará, como é o caso dos vírus, sendo que, as espécies cujas partículas são compostas primordialmente por DNA possuem uma taxa de variabilidade de 10-8^ a 10-11^ por nucleotídeo, enquanto as espécies cuja composição inicial de suas partículas se da por RNA possuem uma taxa de variabilidade de 10-3^ a 10-4/ nt. Podemos ter uma ideia melhor, ao que se referem esses dados, se levarmos em consideração o HIV (vírus da imunodeficiência humana) que possui uma proximidade de 10^4 nucleotídeos, ou seja, são 100.000 (cem mil) nucleotídeos que compõe o seu código genético, sendo 10-4/ nt a taxa de mutabilidade, podemos contar com pelo menos 1 (um) “erro” por partícula infectante. Considerado, portanto, um alto índice de variabilidade. Isso acontece porque a taxa de erro da Transcriptase Reversa (RT), que é a enzima responsável pela conversão do RNA infectante do HIV em DNA integrador (proviral), é justamente de 10-4/ nt. O que já acontece com menos frequência entre os demais vírus, especialmente aqueles à base de DNA, em função da sua natureza mais estável e da DNApolimerase ter uma menor taxa de erro (10-8/ nt ), menos ainda em seres mais complexos, justamente por toda maquinaria de reparo desenvolvida. Através deste exemplo aferimos o primeiro mecanismo viral de variabilidade genética: o “erro” mutagênico. Apesar do fato em si não configurar uma exclusividade, a velocidade com que isso acontece é de uma peculiaridade inédita, relevante o suficiente para ocasionar a inviabilidade de possíveis antídotos, ainda mais que a porção de maior vulnerabilidade às mutações é justamente dos genes relacionados à antigenia acarretando o
fenômeno antigenic drift , que ludibria o sistema imunológico, e ao tropismo, alargando o espectro infeccioso. Como se não fosse o bastante, determinadas espécies de vírus com cepas naturalmente diferenciadas com o tempo, ainda possuem uma propriedade chamada de ressortimento ou recombinação gênica , comum ao HIV e a influenza , ambos à base de RNA, fita dupla e fita simples segmentada, respectivamente. Deste modo, à ocasião do encontro de cepas distintas no mesmo organismo a combinação de seus genomas possibilitará a intersecção do potencial de virulência, gerando variantes mais resistentes e mais nefastas. Eis os dois principais mecanismos virais de variabilidade genética: a recombinação gênica e o “erro” mutagênico , reservadas as peculiaridades de cada vírus. Além da sua natureza intrinsecamente mutante, pode haver ainda fatores ambientais, apenas como exemplos, citamos: físicos (radiação), químicos (fármacos), os biológicos (interação como o material genético da célula hospedeira). Lembrando que tais fatores, capazes de influenciar e, até mesmo, serem determinantes na tangente dos “erros”, podem ser inúmeros. Mesmo assim, esses “erros”, melhor dizendo, a sua suscetibilidade às mutações é a chave primordial do sucesso da sua propagação, não obstante, a recombinação gênica, a quem, ora, é relegado o status de bônus, pode ser tomada como estratégia principal. Hoje, portanto, a base de conhecimento que temos a respeito do mecanismo viral de variabilidade genética, especialmente quanto a sua nocividade, nos leva a concluir que nada poderia ser pior que a combinação dessas duas estratégias. Resta-nos, todavia, a esperança de que, maior que suas pandemias, seja o legado de seus estudos e as novas técnicas que suscitam.
Existem vacinas que atuam sobre vários mecanismos de ataque viral, mas o conceito de vacina mais abrangente é o uso de partículas virais modificadas inoculados em um individuo com intuito de o mesmo produza resistência às partículas virais. As vacinas são agentes que são considerados inimigos pelo organismo, aonde desencadeiam uma resposta imunológica em células dos sistemas imunológico inato e adaptativo que iram combater a infecção viral. As células do sistema imune adaptativas são o principal alvo das vacinas, estas células tem o poder de armazenar informação sobre os antígenos de determinado virion , esta
adaptativo, podem ser usadas com pacientes imunodeficientes, porem podem não levantar a imunidade. Vacinas de vírus atenuados: são partículas de vírus vivos que não causam doença porque o vírus foi alterado (mutação) de uma forma não apresentar patogenicidade, este fato geralmente é conseguido por cultura de um vírus no hospedeiro externo, em tecidos ou células, aonde serão selecionados as melhores estirpes para fazer a modificação. Em uma estirpe do vírus da poliomielite tipo vacina, há 57 mudanças de nucleotídeos no genoma, resultando em 21 alterações de aminoácidos. Um terço das mutações são no gene VP1, isto sugere que as atenuações resultam de alterações nas proteínas de superfície do vírus (HUNT, 2013). As vantagens que se obtém em uma vacina podem ser: ativam todas as fases do sistema imunológico, provocam igG e IgA local, oferecem imunidade duradoura e podem estimular a criação contra epítopos múltiplos, que são semelhantes aos induzidos por um vírus do tipo selvagem, custam menos para produção, apresentam resposta rápidas na maioria dos vacinados(Santos, 2008). Em contra partida vacinas atenuadas apresentam a mutação como uma das grandes desvantagens, pois pode haver à reversão da virulência e propagação do mutado e, vírus vivos são um problema em pacientes com imunodeficiência. Técnicas de DNA recombinantes: devido a mutações de deleção, e a grande capacidade de voltar a ter virulência, o vírus poderia reter outra característica indesejáveis. Esta sendo criadas vacinas que podem ter abordagem genica através de único gene que pode ser expresso num hospedeiro estranho, aonde se usa bactérias para expressão de antígenos através de plasmídeos. O gene pode ser expresso em uma proteína e purifica usando o processo de fermentação de bactérias, embora a falta de processamento pós-tradução por bactérias constitui um problema, as leveduras são as melhores para a fabricação e purificação de grandes quantidades de antígenos para as vacinas. Estudos estão sendo efetuados para uso deste mecanismo, já há resultados, aonde uma vacina do papiloma humano e muito eficaz na prevenção do cancro do colo do útero, a atual vacina contra a hepatite B. outro método para induzir imunidade no corpo e a clonagem do DNA especifico de um vírus para outro, faz a clone do gene que produz a proteína de induz o sistema imunológico para um vírus inofensivo, vários ensaio tem sido feitos para através deste mecanismos produzir uma vacina para o HIV (HUNT, 2013).
Esta técnica pode apresentar integração potencial do genoma do plasmídeo no genoma do hospedeiro levando a mutagênese insercional e a indução de respostas autoimunes, tolerância imunológica aonde pode haver a falta na expressão de antígeno especifico no hospedeiro. O uso de Interferon (IFN) em vacinas são um dos grandes avanços na área da biomedicina estas partículas são expelidas por células infectadas, que ao se conectarem com células sadias desencadeiam uma resposta para combate a partícula viral, este mecanismo de defesa é um dos primeiros efetuados pela célula. Os IFNs requerem ativadores na superfície celular ativando uma cascata de sinalização ate a área promotora dos Genes específicos fazendo com que esses se expressem e produzam substancias que atuam no combate a estirpes virais de diferentes vírus (Hunt, 2013) Depois de sintetizados ex-vivo, os interferons são usados como vacinas antivirais, para com intuito apoio e combate inicial a um patógeno, devido ao seu efeito ser de curto, podendo apresentar toxidade em uso prolongado ao medicamento, e só apresentarem eficácia em alguns patógenos e, exemplo: hepatite B e C, Leishmaniose, Herpes zoster e outros. Mecanismos antivirais
Para a quebra de um efeito de uma vacina, os virions precisam apresentar proteínas antigenas diferentes daquelas que já foram inoculadas pelas vacinas, pois células do tipo memoria contem partículas inibidoras para este estipe, no entanto varias combinações destas podem gerar ainda novos tipos de estipes. O genoma do vírus da influenza e composto por oito segmentos, este genoma segmentado permite o rearranjo dos genes virais e a criação de novos vírus da influenza, este processo pode ocorrer quando dois agentes patogênicos diferentes infectam a mesma pessoa ou animal, isto e conhecido como desvio antigênico ( antigenic shift ) A variação antigênica acontece devido mutações ou rearranjo. Na influenza, a produção de anticorpos pelo organismo para proteína HÁ e o mais importante, porem ambas as proteínas passam por variação genética (acumulam mutações) e acumulam alterações que o individuo imune para o estipe original passa a não mais ser. A variação antigênica resulta em surtos esporádicos e epidemias limitadas (HUNT, 2013). O rearranjo do material segmentado pode ocorrer entre vírus que atacam animais e seres humanos, porem quando por acaso uma estirpe recombinante infectar os humanos ele
Batista JCR. Mecanismos de Acção de Substâncias Antivirais. Universidade Fernando Pessoa, Faculdade Ciências da Saúde – Porto, 2011.
Brasil. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Departamento de Vigilância Epidemiológica. Hepatites virais: o Brasil está atento / Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde, Departamento de Vigilância Epidemiológica. – Brasília: Ministério da Saúde, 2005.
De Gouveia VMRGSM. Análise Molecular da Transmissão do Vírus da Imunodeficiência Humana Tipo 1 entre Casais. Coimbra, 2009. Dias RF. Ensaio Molecular para Vigilância Epidemiológica de Gripe com ênfase no diagnóstico de Influenza A H1N1/Ronaldo Ferreira Dias – Rio de Janeiro, 2011.
Greco DB, Tupinambás U, Fonseca M. Influenza A (H1N1): histórico, estado atual no Brasil e no mundo, perspectivas. Rev Med Minas Gerais 2009; 19(2):132-139.
Taylor BS, Sobieszczyk ME, McCutchan FE, Hammer SM. The challenge of HIV-1 diversity. N Engl J Med 2008; 358:1590-602.
PROFESSOR 2000. Classificação de vírus de BALTIMORE. Disponível em: http://www.prof2000.pt/users/alcobia/baltimore.htm, acessado dia 22 de agosto de 2013.
WIKIPEDIA. The Baltimore Classification. Disponível em: https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Baltimore_Classification.png, acessado dia 26 de agosto de 2013.
PEDRO, A, COSTA, M. Universidade de Évora Departamento de Biologia Imunologia. INFLUENZA: O VÍRUS DA GRIPE. .Disponível em: http://evunix.uevora.pt/~sinogas/TRABALHOS/2000/imuno00_gripe.htm, acessado dia 26 de agosto de 2013.
SANTOS, Norma Suely de O. (Norma Suely de Oliveira), 1964 – Introdução a virologia humana / Suely de Oliveira Santos, Maria Tereza Villela Romanos, Marcia Dutra Wigg.- 2.ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.
Microbiologia / Editores Luis Rachid e Flávio Alterthum – 5. ed.- São Paulo: Atheneu, 2008 Tortora, Gerard J. Microbiologia/ Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke – 10º edição.
MURPHY, Kennet. Imunobiologia de Janeway/ Kenneth Murphy, Paul Travers, Mark Walport; Tradução Ana Paula Franco Lambert [ et. al .]. – 7 ed.. – Porto Alegre: Artmed, 2010.
HUNT, Richard. Microbiology and Immunology – University of South Carolina School of Medicine, Ttradução: Dr.Myres Hopkins, Disponível em: http:\www.microbiologyandimmunologyonline.com.
