Os vírus que infectam animais podem saltar de uma espécie para outra, causando uma doença nova e geralmente grave no novo hospedeiro. Por exemplo, em 2003, um vírus da família Coronaviridae saltou de um reservatório animal , que se acredita sermorcegos-ferradura , para humanos, causando uma doença altamente patogênica em humanos chamada síndrome respiratória aguda grave (SARS ). A capacidade do SARSO coronavírus para saltar de morcegos-ferradura para humanos, sem dúvida, exigiu mudanças genéticas no vírus. As mudanças são suspeitas de terem ocorrido nopalmito civeta , uma vez que o vírus SARS presente nos morcegos-ferradura é incapaz de infectar humanos diretamente.
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| O coronavírus SARS-CoV-2, a causa da pandemia de COVID-19. |
Esses vírus recém-emergidos geralmente são altamente infecciosos em humanos, uma vez que não foram encontrados anteriormente pelo sistema imunológico humano e, portanto, os humanos não têm imunidade contra eles. O coronavírus que causou a SARS, por exemplo, se espalhou rapidamente entre os humanos, tornando-se uma ameaça significativa de doença. O vírus foi rapidamente controlado, devido às proibições de viagens e medidas de quarentena . No final de 2019, outro tipo de coronavírus, denominadoO SARS-CoV-2 surgiu na China e se espalhou rapidamente pelo mundo, dando origem a uma pandemia . SARS-CoV-2 causou uma doença conhecida como doença coronavírus 2019 (COVID-19 ), que era muito semelhante ao SARS, mas causava mortalidade significativamente maior, particularmente entre pessoas com mais de 65 anos.
Os vírus da influenza A que infectam humanos podem sofrer uma mudança antigênica dramática, chamadamudança antigênica , que gera vírus que causampandemias . Esta mudança dramática ocorre porqueOs vírus influenza A têm um grande reservatório de animais, pássaros aquáticos selvagens. O genoma de RNA dos vírus influenza A tem a forma de oito segmentos. Se um hospedeiro intermediário, provavelmente o porco, é infectado simultaneamente com um vírus da gripe A humana e aviária, os segmentos de RNA do genoma podem ser reorganizados, produzindo um novo vírus que tem uma proteína de superfície que é imunologicamente distinta daquela dos vírus da gripe A que têm circulado na população humana. Como a população humana terá pouca ou nenhuma proteção imunológica contra o novo vírus, o resultado será uma pandemia. Isso é o que provavelmente ocorreu na pandemia de gripe de 1957 , na pandemia de gripe de 1968 e na pandemia de gripe (H1N1) de 2009.
Os vírus da pandemia de influenza A também podem surgir aparentemente por um mecanismo diferente. Postulou-se que a tensão que causou oA epidemia de influenza de 1918-1919 derivou todos os oito segmentos de RNA de um vírus aviário e que este vírus então sofreu múltiplas mutações no processo de adaptação às células de mamíferos. OOs vírus da gripe aviária , que se espalharam da Ásia para a Europa e África desde os anos 1990, parecem estar tomando esse caminho para a capacidade pandêmica. Esses vírus, que foram transmitidos diretamente de galinhas para humanos , contêm apenas genes aviários e são altamente patogênicos em humanos, causando uma taxa de mortalidade superior a 50%. Os vírus da gripe aviária ainda não adquiriram a capacidade de se transmitir de forma eficiente de humanos para humanos e não se sabe quais mudanças genéticas devem ocorrer para que isso ocorra.
Classificação
Características taxonômicas distintivas
Os vírus são classificados com base em seu conteúdo de ácido nucléico , seu tamanho, a forma de seu capsídeo protéico e a presença de um envelope de lipoproteína circundante.
A divisão taxonômica primária é em duas classes com base no conteúdo de ácido nucleico: Vírus de DNA ou vírus de RNA . Os vírus de DNA são subdivididos naqueles que contêm DNA de fita dupla ou de fita simples. Os vírus de RNA também são divididos naqueles que contêm RNA de fita dupla ou de fita simples. A subdivisão posterior dos vírus de RNA é baseada em se o genoma de RNA é segmentado. Se os vírus contiverem RNA de fita simples como seuinformações genéticas , eles são divididos em vírus de fita positiva se oO RNA tem sentido mensageiro (diretamente traduzível em proteínas) ou vírus de fita negativa se o RNA deve ser transcrito por uma polimerase em mRNA .
Todos os vírus que se enquadram em uma dessas classificações de ácido nucléico são subdivididos com base em se o nucleocapsídeo (revestimento de proteína e ácido nucléico fechado) assume uma forma semelhante a uma haste ou poligonal (geralmente icosaédrica). Os vírus icosaédricos são subdivididos em famílias com base no número de capsômeros que constituem os capsídeos. Finalmente, todos os vírus se enquadram em duas classes, dependendo se o nucleocapsídeo é circundado por um envelope de lipoproteína.
Alguns virologistas aderem a uma divisão dos vírus naqueles que infectam bactérias , plantas ou animais; essas classificações têm alguma validade, especialmente para os vírus bacterianos únicos com cauda, mas há tanta sobreposição que a taxonomia baseada em hospedeiros parece impraticável. A classificação com base em doenças causadas por vírus também não é sustentável, porque vírus intimamente relacionados freqüentemente não causam a mesma doença. Eventualmente, é provável que a classificação dos vírus seja baseada em suas sequências de nucleotídeos e seu modo de replicação, e não em componentes estruturais, como é o caso agora.
O grupo taxonômico básico é denominado família, designado pelo sufixo -viridae . A principal discordância taxonômica entre os virologistas é se os vírus de uma família devem ser segregados em um gênero específico e subdivididos em nomes de espécies. Na primeira década do século 21, ocorreu uma mudança no uso da nomenclatura binomial , dividindo os vírus em gêneros e espécies em itálico. Esta mudança foi motivada em grande parte peloComitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV), um grupo membro da União Internacional de Sociedades Microbiológicas. O ICTV supervisiona o processo contínuo de criação e manutenção de um esquema de classificação universal para vírus. Na hierarquia de classificação de vírus , o ICTV reconhece ordens, famílias, subfamílias, gêneros e espécies. A localização dos vírus nesses grupos é baseada em informações fornecidas por grupos de estudo compostos por especialistas em tipos específicos de vírus.
No sistema ICTV, cada espécie de vírus é geralmente reconhecida como representando um grupo de isolados, ou vírus com sequências de ácido nucleico distintas. Assim, uma única espécie de vírus às vezes pode conter mais de um isolado. Embora os isolados de uma espécie possuam sequências genéticas únicas, todos eles descendem da mesma linhagem replicante e, portanto, compartilham características genéticas particulares. Além disso, isolados de uma espécie também compartilham a capacidade de prosperar em um nicho ecológico específico . Conforme os cientistas identificam novos isolados e espécies, a classificação dos vírus deve se tornar cada vez mais complexa. O esquema a seguir apresenta exemplos de vírus de DNA e RNA bem caracterizados, conforme são classificados com base no sistema ICTV.
Classificação anotada
VÍRUS DE DNA
Família PoxviridaeVírus grandes de estrutura complexa com dimensões de 400 × 250 nm, cujo genoma é DNA de fita dupla linear. Os vírions contêm pelo menos 40 proteínas e lipídios, bem como estruturas internas chamadas corpos laterais. As 2 subfamílias são chamadasChordopoxvirinae, que infecta vertebrados e estão intimamente relacionados antigenicamente, e Entomopoxvirinae, que infecta artrópodes . Os Chordopoxvirinae são compostos por grupos chamados ortopoxvírus (vaccinia), parapoxvírus, avipoxvírus de aves e muitos outros que infectam ovelhas, coelhos e suínos.
Família AdenoviridaeVírions não envelopados de simetria icosaédrica, com cerca de 80 nm de diâmetro e capsídeos contendo 252 capsômeros com 12 vértices aos quais estão ligadas fibras de glicoproteína de 10-30 nm de comprimento com botões nas extremidades. O genoma é um DNA de fita dupla linear. Classificado em 2 subgrupos: mastadenovírus, que infectam mamíferos, e aviadenovírus, que infectam aves. Patógenos respiratórios e gastrointestinais agudos comuns em humanos, e alguns tipos, causam transformação maligna de células em cultura e podem causar câncer em animais.
Família HerpesviridaeVírions icosaédricos com capsídeo com cerca de 150–200 nm de diâmetro e 162 capsômeros rodeados por um envelope flexível contendo picos de glicoproteína. Genoma composto por DNA de fita dupla linear. Existem 3 subfamílias conhecidas:Alphaherpesvirinae , consistindo em vírus herpes simplex humanos tipos 1 e 2, vírus da mamilite bovina, vírus SA8 e vírus B de macaco, vírus da pseudo-raiva, herpesvírus equino e vírus varicela-zóster ;Betaherpesvirinae , composto por espécies de citomegalovírus; eGammaherpesvirinae , composto de gêneros familiarmente chamados de vírus Epstein-Barr , herpesvírus de babuíno, herpesvírus de chimpanzé, vírus da doença de Marek em galinhas, herpesvírus de peru, herpesvírus saimiri e herpesvírus ateles.
Família IridoviridaeVírions icosaédricos grandes ou não envelopados medindo 120–350 nm de diâmetro e contendo DNA linear de fita dupla. Os gêneros incluem Iridovirus , que contém o vírus iridescente de invertebrado 6, eLinfocistivírus , que contém ovírus da doença lymphocystis1 de peixes.
Família AsfarviridaeVírions icosaédricos com envelope de aproximadamente 175–215 nm de diâmetro que contêm DNA de fita dupla linear. Esta família consiste em um gênero , Asfivirus , que contém o vírus da peste suína africana .
Família HepadnaviridaeVírions pequenos e esféricos com cerca de 40-48 nm de diâmetro contendo DNA circular de fita dupla com uma região de DNA de fita simples e uma DNA polimerase dependente de DNA que repara a lacuna de DNA de fita simples e é essencial para a replicação. Também são característicos o uso de transcriptase reversa para replicação e uma abundância de uma proteína solúvel (HB s Ag). Os gêneros incluem Orthohepadnavirus , que consiste em vírus da hepatite B que infectam mamíferos, e Avihepadnavirus , que consiste em vírus da hepatite B que infectam pássaros.
Família PapillomaviridaeVírions icosaédricos sem envelope com cerca de 52–55 nm de diâmetro com 72 capsômeros. Os vírions contêm DNA circular covalentemente ligado. Os papilomavírus não crescem em cultura de células e geralmente causam verrugas e papilomas benignos ; em alguns casos, os papilomas se transformam em câncer. A família contém vários gêneros.
Família ParvoviridaeVírions pequenos icosaédricos, sem envelope com 32 capsômeros medindo 18–26 nm de diâmetro que contêm DNA de fita simples. Os vírus dessa família são divididos em duas subfamílias: Parvovirinae, que infecta vertebrados, e Densovirinae, que infecta insetos. Os vírus vertebrados dividem-se em 2 classes: aqueles que se replicam autonomamente e aqueles que se replicam apenas na presença de adenovírus auxiliares ou herpesvírus, designados vírus adenoassociados (AAV).
Família PolyomaviridaeVírions icosaédricos, não envelopados, de 40–55 nm de diâmetro. Os vírions contêm DNA de fita dupla circular covalentemente ligado. A família consiste em um gênero, Polyomavirus . Os poliomavírus produzem transformação maligna de células infectadas.
VÍRUS DE RNA
Família PicornaviridaeVírions pequenos icosaédricos, não envelopados, de 20-30 nm de diâmetro, compostos por 60 capsômeros e contendo RNA de fita simples não segmentado de sentido positivo . Entre os vários gêneros reconhecidos estão Enterovirus (poliovírus ), Cardiovírus , Rinovírus (vírus do resfriado comum) e Aphthovírus (vírus da febre aftosa).
Família CaliciviridaeVírions icosaédricos sem envelope com cerca de 35–39 nm de diâmetro, compostos de 32 capsômeros e 180 moléculas de uma única proteína do capsídeo. O genoma consiste em uma única fita de RNA de sentido positivo. O vírus protótipo dessa família é o exantema vesicular do vírus suíno .
Família TogaviridaeVírions envoltos em forma esférica com nucleocapsídeo icosaédrico com cerca de 70 nm de diâmetro. O genoma é um RNA de fita simples de sentido positivo. Existem 2 gêneros reconhecidos:Alphavirus eRubivirus . Alphavirus consiste em vírus transmitidos por artrópodes (exclusivamente mosquitos); os protótipos incluem o vírus Sindbis e os vírus da encefalite equina oriental e ocidental. Rubivirus contém vírus não transmitidos por artrópodes, incluindo o agente causador do sarampo alemão .
Família FlaviviridaeOs vírus desta família são envoltos e de forma esférica, com um genoma que consiste em RNA de fita simples não-segmentado de sentido positivo. Esses vírus são transmitidos por insetos ou aracnídeos e causam doenças graves, como febre amarela , dengue, encefalite transmitida por carrapatos e encefalite B japonesa. Outros membros desta família incluem o vírus da cólera suína não transmitido por artrópodes (pestivírus) e o vírus da hepatite C em humanos.
Família CoronaviridaeVírions envolvidos de 120 nm de diâmetro com um nucleocapsídeo helicoidal contendo uma única fita de RNA de sentido positivo. Picos de glicoproteína em forma de clube no envelope dão uma aparência em forma de coroa (coronal). Os vírus desta família são importantes agentes de doenças respiratórias e gastrointestinais em humanos, aves e bovinos.
Família OrthomyxoviridaeVírions envelopados com cerca de 80-120 nm de diâmetro com um nucleocapsídeo helicoidal contendo 8 segmentos de RNA de fita simples de sentido negativo e RNA polimerase endógeno. O envelope de lipoproteína contém 2 glicoproteínas, designadas hemaglutinina (antígeno principal) e neuraminidase. Os vírus mais conhecidos desta família são os 3 tipos antigicos distintos de influenza vírus: A, B, e C .
Família ParamyxoviridaeVírions envelopados variando em tamanho de 150 a 200 nm de diâmetro com um nucleocapsídeo helicoidal contendo uma única fita de RNA não segmentado de sentido negativo e uma RNA polimerase endógena. O envelope de lipoproteína contém 2 picos de glicoproteína designados hemaglutinina-neuraminidase (HN) e fator de fusão (F). A subfamília principal éParamyxovirinae , que contém o vírus da parainfluenza humana e o vírus da caxumba , bem como o vírus da doença de Newcastle em aves. O gêneroMorbillivirus , dentro de Paramyxovirinae, contém os agentes que causam sarampo em humanos, cinomose em cães e gatos e peste bovina em bovinos. A segunda subfamília,Pneumovirina e, causa a grave doença pelo vírus sincicial respiratório em bebês humanos.
Família RhabdoviridaeVírions envelopados, geralmente em forma de bala, com cerca de 75 nm de diâmetro e 180 nm de comprimento, contendo um nucleocapsídeo helicoidal com RNA de fita simples de sentido negativo e uma RNA polimerase endógena. O envelope da lipoproteína contém uma única glicoproteína, que é o antígeno específico do tipo . Os vírus desta família são amplamente infecciosos para plantas e animais, desde insetos até humanos. Gêneros que infectam animais sãoVesiculovírus , que inclui o vírus que causa estomatite vesicular em bovinos, suínos e equinos, eLyssavirus , que inclui o agente causador da raiva .
Família FiloviridaeVírions envelopados, filamentos variavelmente alongados de 650-1.400 nm de comprimento e forma pleomórfica, contendo um nucleocapsídeo helicoidal com RNA de fita simples de sentido negativo (cerca de 19 quilobases de comprimento) e uma RNA polimerase endógena. Muito parecido com o Rhabdoviridae, o envelope da lipoproteína contém uma única glicoproteína, que é o antígeno específico do tipo. A família consiste em 2 gêneros: Filovirus , que contém oVírus Marburg e Ebolavirus , que contém oVírus Ebola . Esses vírus foram isolados de macacos africanos e ambos estão entre os patógenos mais perigosos. Algumas cepas causam gravesfebres hemorrágicas em humanos; a taxa de mortalidade por essas doenças chega a 90%. As infecções humanas com o vírus Marburg foram rastreadas até macacos de laboratório, mas surtos humanos de infecção fatal pelo vírus Ebola no Congo (Kinshasa) e no Sudão não foram rastreados até macacos. Em vez disso, suspeita-se que essas infecções tenham sido transmitidas por morcegos frugívoros.
Família ArenaviridaeVírions envelopados de 110-130 nm de diâmetro com um nucleocapsídeo helicoidal em 2 segmentos contendo RNA de sentido negativo, uma RNA polimerase endógena e pequenas quantidades de RNA ribossômico . A família contém um único gênero, Arenavirus , com espécies amplamente distribuídas em animais e causando graves doenças humanas. Muitos desses agentes são transmitidos por insetos.
Família BunyaviridaeVírions envelopados com cerca de 80-120 nm de diâmetro com um nucleocapsídeo helicoidal de 3 segmentos contendo RNA de fita simples de sentido negativo e RNA polimerase endógeno. Muitos vírus agrupados em 5 gêneros: Orthobunyavirus , Phlebovírus , nairovirus , Tospovirus e Hantavirus . A maioria desses vírus é transmitida por artrópodes e causa doenças humanas graves .
Família RetroviridaeVírions envelopados com cerca de 80–100 nm de diâmetro com 2 cópias idênticas de RNA de fita única positiva em vírions não defeituosos e uma transcriptase reversa, que promove a síntese de DNA de fita dupla a partir do modelo de RNA viral. Uma marca registrada dos modelos de RNA do vírion são as sequências de nucleotídeos de repetição terminal longa (LTR), que servem para a integração do DNA nos cromossomos da célula hospedeira . Retroviridae causam câncer em muitas espécies de animais, incluindo humanos, e são provavelmente derivados de sequências de nucleotídeos de células normais chamadas de proto-oncogenes. Certos retrovírus do grupo dos lentivírus causam AIDS em humanos, macacos, felinos e gado.
Família ReoviridaeVírions icosaédricos não envelopados com cascas protéicas externas e internas de 60–80 nm de diâmetro e contendo RNA de fita dupla em 10 a 12 segmentos. Os vírus desta família infectam muitas espécies de plantas e animais. Os gêneros de Reoviridae contendo espécies conhecidas por infectar animais incluemOrtoreovírus ,Orbivírus (amplamente distribuído em insetos e vertebrados, incluindo o vírus da doença da língua azul em ovelhas),Rotavírus (agentes causadores generalizados de gastroenterite em mamíferos, incluindo humanos), eCypovirus (protótipo causa doença poliedrose citoplasmática em insetos).
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