Patogenia Viral - Texto

Patogenia Viral - Texto

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Carlos Maurício G. Ribeiro - e-mail: mauriciogrib@yahoo.com.br

UNIPLI - Microbiologia - 2010 Página 1

Patogenia Viral

I. Introdução

Patogenia viral caracteriza os agravos causados por infecções virais, que determinam alterações morfológicas e funcionais nos tecidos e órgãos de um organismo, com conseqüente manifestação de doença. A manifestação clínica da doença depende de fatores como virulência da amostra viral, suscetibilidade do hospedeiro, efeitos de substâncias bioquímicas geradas a partir da interação vírus-célula e das reações inflamatórias e imunológicas resultantes dessa interação. Portanto, uma doença ocorre somente se o vírus se replica em número suficiente para danificar ou destruir diretamente células essenciais, causar a liberação de toxinas pelos tecidos infectados, danificar genes celulares ou danificar funções orgânicas indiretamente como resultado da resposta imune do hospedeiro à presença de antígenos virais. Embora alguns vírus possam estabelecer infecções assintomáticas, sua multiplicação nas células hospedeiras usualmente causa danos e, freqüentemente, morte celular.

Desde que os vírus são totalmente dependentes da sobrevivência de seus hospedeiros para continuar existindo, eles tendem a estabelecer infecções brandas nas quais a morte do hospedeiro é mais exceção do que regra. Importantes exceções são o vírus da raiva, o Hantavírus, o HIV e o Ebola.

1) Patogênese - é o processo pelo qual uma infecção conduz ao estabelecimento de uma doença. Todo vírus é essencialmente patogênico, uma vez que, para continuar existindo, tem que invadir uma célula e, às expensas do seu metabolismo, ser replicado. Toda infecção viral, em maior ou menor extensão, provoca danos à célula hospedeira. A patogênese viral está diretamente relacionada ao ciclo vital dos vírus. Células ou organismos infectados são denominados de hospedeiros. O termo patogenicidade refere-se aos mecanismos de infecção e desenvolvimento da doença. Uma vez ocorrida uma contaminação, a possibilidade de ocorrer uma infecção é diretamente proporcional ao número de vírus infectantes multiplicado por sua virulência e inversamente proporcional à resistência local, celular e humoral do hospedeiro. A patogenicidade pode ser expressa pela relação:

2) Infecção - Trata-se do conflito entre mecanismos de defesa do hospedeiro e a capacidade de agressão intrínseca do microrganismo, levando a implantação, crescimento e multiplicação deste no organismo do hospedeiro, causando algum tipo de prejuízo. A ação combinada de muitos fatores leva ao aparecimento de uma infecção ou doença. A infecção viral expressa o fenômeno da invasão de uma célula por um vírion ou seu ácido nucléico, seguido de domínio do metabolismo celular, replicação e montagem de componentes virais e liberação de novos vírions. Uma infecção viral que produza reações adversas em um hospedeiro susceptível é denominada de doença viral ou virose. Para que uma infecção ocorra é necessário que haja uma fonte de vírus com virulência e em número suficiente para iniciar o contágio do hospedeiro com maior ou menor resistência.

3) Virulência - representa o conjunto de mecanismos de agressão do microrganismo. O termo virulência refere-se à intensidade da patogenicidade. Existem vírus mais virulentos, como por exemplo, o vírus da varíola, e vírus menos virulentos, como o vírus do resfriado comum. O grau de virulência está diretamente relacionado à capacidade do vírus causar doença a despeito dos mecanismos de defesa do hospedeiro. A virulência é afetada por diversas variáveis tais como a quantidade de unidades infectantes, a rota de entrada no corpo e defesas não-específicas e específicas do hospedeiro. A virulência não depende só do patógeno. Um vírus de baixa virulência em adultos sadios pode se comportar como virulento em crianças, idosos e indivíduos imunossuprimidos por deficiências imunológicas natas, infecção com HIV, terapias imunossupressivas (quimioterapia anticâncer ou pós-transplantes), queimaduras extensas, desnutrição severa, entre outros fatores. Dentre a população de determinado vírus, freqüentemente ocorrem linhagens extremamente virulentas. Ocasionalmente, essas linhagens se tornam dominantes como resultado de pressões seletivas incomuns. Os genes e proteínas virais responsáveis por funções específicas de virulência estão apenas começando a serem identificados.

4) Resistência - conjunto de defesas apresentadas pelo hospedeiro. Uma infecção viral não implica obrigatoriamente em doença. Se o mecanismo de defesa do corpo funcionar eficazmente os vírus podem não provocar doença. O hospedeiro destrói o patógeno ou permanece infectado por longo período sem apresentar sintomas. Neste último caso, o hospedeiro é caracterizado como portador

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UNIPLI - Microbiologia - 2010 Página 2 assintomático. Os portadores assintomáticos representam um importante problema de saúde pública porque é muito pouco provável que procurem tratamento médico e terão uma probabilidade muito maior de espalhar o agente infeccioso do que indivíduos com sintomas. 4.1. Infecção latente - estado de equilíbrio entre o vírus e a célula. O organismo mantém vírus na intimidade dos tecidos, sem apresentar qualquer sintoma. 4.2. Infecção clínica inaparente - infecção assintomática, porém apresentando o mesmo caráter viral cíclico que a infecção clínica manifesta.

5) Transmissão - os vírus apenas serão encontrados no meio exterior se puderem ser transferidos de um hospedeiro para outro, sendo que esse hospedeiro pode ser representado por uma única espécie, ou como no caso das zoonoses, transferir-se de uma espécie à outra. A transmissão natural dos vírus pode ocorrer de forma horizontal ou vertical.

5.1. Transmissão horizontal - representa a transmissão de vírus de um indivíduo para outro da mesma espécie ou não. As vias de transmissão podem ser por contato direto (indivíduo infectado para hospedeiro suscetível) ou indireto (através de fômites ou perdigotos), veiculada por água ou alimentos contaminados ou através de vetores representados por animais vertebrados ou invertebrados. Um vetor biológico é definido quando o vírus é capaz de se replicar nesse animal. Quando o animal simplesmente carreia o vírus em seus tecidos, o vetor é considerado mecânico. 5.2. Transmissão vertical – é representada pela transmissão do vírus da mãe para o embrião/feto, durante a gestação, ou durante o nascimento pela passagem através do canal do parto, ou ainda pela amamentação.

6) Portas de Entrada - Denominam-se portas de entrada as vias de penetração de um vírus em um organismo. O corpo humano apresenta três grandes superfícies epiteliais em contato direto com o ambiente: a pele, a mucosa do trato respiratório e a mucosa do trato digestivo. Em menor extensão temos as mucosas da conjuntiva e do trato urogenital. Para conseguir penetrar no organismo, os vírus devem ser capazes de infectar células em uma dessas portas de entrada, ao penetrarem na pele ou mucosas, na circulação sangüínea por trauma, mordeduras de animais, injeções, transfusões ou transplantes (transmissão horizontal) ou ainda por via congênita durante a gestação, durante o nascimento e na amamentação através do colostro e do leite (transmissão vertical). Os vírus são disseminados no meio exterior através dessas mesmas superfícies.

Freqüentemente, mas não obrigatoriamente, escapam pela rota utilizada como porta de entrada. Como um grupo, os vírus utilizam todas as possíveis portas de entrada, mecanismos de disseminação, órgãos alvo e sítios de excreção.

I. Etapas da infecção viral

Correspondem às fases de ataque ao hospedeiro. Obedecem ao caráter cíclico que a maioria das viroses apresenta. Os primeiros processos de uma infecção ocorrem através da excreção do vírus, transmissão e portas de entrada. Os ciclos de replicação são freqüentemente denominados ciclos vitais dos vírus. Esses ciclos duram de 8 a 40 horas para vírus de animais e de 20 a 30 minutos para bacteriófagos.

2.1. Implantação do vírus na porta de entrada

Vírus são altamente específicos quanto ao hospedeiro. Uma amostra ou grupo de vírus é capaz de infectar e causar doença em uma única espécie de hospedeiro (vírus da varíola só infecta humanos) ou em um grupo de espécies relacionadas (vírus da raiva infectando mamíferos). Essa especificidade se relaciona ao fato de que os vírus têm de se aderir à superfície da célula hospedeira para poder infectá-la.

Aderência ocorre mediante reconhecimento, entre proteínas virais e receptores celulares específicos presentes na membrana citoplasmática da célula hospedeira.

Dessa forma, vírus de um ser eucarioto multicelular que infecta apenas tecidos específicos do hospedeiro, estabelece o fenômeno identificado como tropismo tecidual. Tropismo tecidual é decorrente da interação de componentes de superfície viral com receptores específicos da célula hospedeira, estabelecendo infecção. Este processo, denominado adsorção, é o primeiro e crucial evento da infecção viral após a entrada do vírus no hospedeiro.

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A interação do vírus com receptores celulares é altamente específica e por isso todos os vírus possuem espectro limitado de hospedeiros. Mesmo em um hospedeiro particular, os vírus só reconhecem e invadem tipos celulares que possuam receptores para suas proteínas de aderência.

Proteínas de ligação do vírus do resfriado reconhecem receptores presentes nas células do trato respiratório superior de humanos. Proteínas dos vírus que causam infecções intestinais reconhecem somente receptores presentes nas células do epitélio intestinal. Vírus causadores de hepatites reconhecem receptores nas células do fígado e o vírus do herpes reconhece receptores em células nervosas.

Moléculas de receptores celulares podem ser proteínas (usualmente glicoproteínas - altamente específicas) ou resíduos de glicídios presentes em glicoproteínas ou glicolipídios (menos específicos). Entre as interações mais bem estudadas de proteínas de ligação e receptores celulares, se destacam o vírus da imunodeficiência humana (HIV) e da gripe (influenzavirus).

Glicoproteínas do envelope viral do HIV são componentes de ligação e moléculas CD4 das membranas plasmáticas de linfócitos são seus receptores. No vírus Influenza, a proteína de ligação é a hemaglutinina e seu receptor é o ácido N-acetilmurâmico. Alguns vírus complexos (varíola e herpes) podem reconhecer mais de um receptor e usam rotas alternativas para penetrar nas células.

A expressão ou ausência de receptores celulares determina o tropismo tecidual dos vírus, ou seja, em que tipo de célula o vírus é capaz de penetrar e se multiplicar. O tropismo tecidual é uma propriedade importante na patogênese viral porque estabelece qual tecido ou órgão será atacado resultando em quadros clínicos particulares. Ao sintetizar moléculas que atuam como receptores para um vírus, a célula se torna susceptível à invasão. Mas, se por qualquer motivo essas células deixam de sintetizar o receptor, passam a resistir ao vírus. Por este motivo, determinados vírus só atacam os hospedeiros em determinadas etapas do desenvolvimento como na poliomielite.

Ao conseguir acesso ao hospedeiro, um vírus utiliza portas de entrada comuns como pele, via respiratória, digestória, trato gênitourinário e conjuntiva. Em qualquer dessas vias pode ocorrer lesões locais, e a infecção pode se manter localizada.

2.2. Disseminação para órgãos alvo (sítios da doença)

Durante essa etapa os vírus estão se multiplicando intensamente em sistemas celulares transitórios, definidos como órgãos primários afins; (sistema linfático, medula óssea, fígado, baço, entre outros componentes do sistema monocítico-fagocitário).

O vírus parte da porta de entrada, onde pode se reproduzir, sem replicação intensa, e através do sangue ou corrente linfática, segue em direção aos órgãos primários afins, onde se estabelece e reproduz.

O segundo movimento nessa fase se inicia quando a reprodução viral alcança determinado nível, e vírus em grande quantidade passam à corrente circulatória. O volume elevado de vírus no sangue, leva à generalização do vírus em todo o organismo. Esse segmento é denominado viremia generalizada.

Após a viremia, os vírus desaparecem da circulação e a doença passa a demonstrar manifestações orgânicas. A disseminação pode ser feita pelas vias linfática, sangüínea ou nervosa.

2.3. Fase de manifestação de sintomas

A maioria das infecções virais são subclínicas, sugerindo que as defesas do hospedeiro detêm os vírus antes da manifestação dos sintomas da doença. O reconhecimento de infecções subclínicas decorre de estudos sorológicos demonstrando que significante parte da população tem anticorpos específicos contra um vírus mesmo que o indivíduo não tenha histórico da doença. Tais infecções não aparentes têm grande importância epidemiológica por constituírem as maiores fontes de disseminação viral através da população e por conferir imunidade. Um vírus provoca danos no organismo hospedeiro somente através de seu efeito destrutivo direto. Após a disseminação do vírus segue-se sua fixação em órgãos específicos. Este órgão determina também, o quadro clínico típico para a respectiva virose. Nesse tecido os vírus não apenas se reproduzem, mas ao mesmo tempo os danificam de tal forma que podem aparecer sintomas patogênicos. As infecções virais podem se manifestar sob duas formas: a) Infecções agudas - O termo infecção aguda indica a produção rápida de vírus seguida da resolução e eliminação rápida da infecção pelo hospedeiro. Essas infecções podem ser localizadas quando se restringem aos tecidos e órgãos que inicialmente foram utilizados como porta de entrada pelo vírus. O aparecimento de manifestações sintomáticas ocorre no ponto de infecção, levando paralelamente a proliferação viral localizada.

As infecções agudas sistêmicas representam os quadros infecciosos que se distribuem através do organismo e alcançam distintos tecidos e órgãos simultaneamente.

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UNIPLI - Microbiologia - 2010 Página 4 b) Infecções Persistentes – Ao contrário das infecções agudas, as infecções persistentes não são eliminadas rapidamente e as partículas virais ou produtos virais continuam sendo produzidos por longos períodos. As partículas infecciosas podem ser produzidas continua ou intermitentemente por meses ou anos. Existem três tipos de infecções persistentes: Infecção crônica – o vírus é continuamente replicado e excretado.

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