BIOLOGIA PARA A VIDA : PANDEMIAS VIRAIS NO MUNDO E SEUS VÍRUS

PANDEMIAS VIRAIS

Mapa conceitual sintético sobre os vírus

HISTÓRICO DA DESCOBERTA DOS VÍRUS

Os primeiros relatos de uma epidemia de gripe remontam à Antiguidade. Esses registros são atribuídas ao historiador grego Tucídides (460-395 a.C.) durante a Guerra do Peloponeso (século V a.C.). A forma de propagação da “peste de Atenas” no ano de 430 a.C. obedece, claramente, ao itinerário característico da gripe, marcado pela formação progressiva de cadeias de transmissão desde pequenos clusters, a nível local, à fase difusa (wide spread): “Poucos dias depois da sua chegada à Ática a peste começou a manifestar-se no meio dos Atenienses. Diz-se que previamente havia aparecido em muitos lugares na vizinhança de Lemnos e noutros sítios. Mas não havia memória de uma epidemia desta magnitude e com tão elevado grau de mortalidade. De nada serviram, inicialmente, os físicos, ignorantes que eram da maneira adequada de tratar a doença. Ainda por cima, foram dos mais atingidos pela morte, uma vez que eram as pessoas que mais vezes contactavam os doentes… Diz-se que teve o seu início nas regiões altas da Etiópia sobranceiras ao Egipto, daí descendo para o Egipto e a Líbia e penetrando na maior parte dos domínios do Rei. Surgindo abruptamente em Atenas, começou por flagelar a população do Pireu – o que deu origem a que dissessem que os Peloponésios haviam envenenado os reservatórios de água, dado não possuírem poços – e, depois, apareceu na parte alta da cidade, altura em que os casos mortais passaram a ser muito mais frequentes.”

Impressionam, igualmente, as descrições de Tucídides sobre as manifestações clínicas dos doentes com sintomatologia dominada pela febre alta e a facilidade de contágio de pessoa a pessoa. Eram muitos os doentes que morriam, mas aqueles que tinham evolução favorável para a cura, eram, depois, os mais aptos para tratarem de novos doentes, visto que deixaram de ter o risco de adquirirem novamente a doença “era naqueles que se haviam restabelecido da doença que os enfermos e os que estavam prestes a falecer encontravam maior compaixão. Esses sabiam, por experiência própria, o que era a doença, e, agora, já não temiam pela sua saúde. É que nenhum ser humano era atacado duas vezes – pelo menos de forma fatal.”

Os principais marcos na descoberta dos virus

A história da varíola e da vacina estará para sempre ligada ao nome do médico Edward Jenner (Berkeley, em 17 de maio de 1749). Com apenas treze anos de idade já ajudava um cirurgião em Bristol.

Formou-se em Medicina em Londres, e logo em seguida retornou a sua cidade natal, onde realizou experimentos relativos à varíola, na época uma das doenças mais temidas pela humanidade.

A doença

A varíola foi para a Europa durante os séculos VI a VIII, levada por invasores árabes, e voltou nos séculos XI a XIII por conta das cruzadas, quando os cruzados voltavam da terra santa infectados. Durante o século XVIII, cerca de 400 mil pessoas morriam por ano de varíola. No império romano, em 180 d.C., matou o imperador Marco Aurélio. A lista de pessoas importantes mortas pela doença inclui vários reis e rainhas, da Inglaterra, Japão, China, Sião, Etiópia, Áustria, Espanha, Rússia, Suécia, França e outros. Ainda no século XX, matava mais de 2 milhões de pessoas por ano, até 1977.

É uma doença altamente contagiosa (doença infecto-contagiosa), também conhecida como bexiga. Essa doença é causada pelo vírus da varíola, Orthopoxvirus variolae um vírus da família Poxviridae.

O Orthopoxvírus variolae, é um dos maiores vírus existentes e já conhecidos (com cerca de 300 nanômetros de diâmetro é suficientemente grande para ser visto como um ponto ao microscópio óptico); é também um dos mais resistentes, podendo permanecer viável por vários meses no meio ambiente. Sua transmissão ocorre de pessoa para pessoa pelo ar, por intermédio, principalmente, da inalação de gotículas com o vírus ou contato com materiais contaminados (fômites).

O fato de seu material genético ser de DNA dupla fita foi determinante no sucesso da vacinação, uma vez que o vírus não muta muito e é bem suscetível à vacina. Essa doença surgiu na África, mais ou menos há 10 mil a.C., de um vírus que provavelmente veio do camelo (!). Até as múmias egípcias têm marcas na pele que sugerem varíola terem tido varíola.

Na Inglaterra do sec. XVIII a varíola era responsável por cerca de 10% dos falecimentos, e mais de um terço deste eram em crianças.

Um caso emblemático de ataque do vírus da varíola foi em na Ilha de Foula (Shethland, uma ilha no Norte da Escócia) também do Reino Unido.

Nessa ilha, a taxa de mortalidade em 1700 foi mais de 90%. A população foi dizimada e atualmente só restam 30 habitantes.

Foula ficou com a população estável desde então e ao contrário dos seres humanos, os pôneis da ilha conseguiram se reproduzir normalmente e desde então sua população aumentou. Com isso, a varíola, fez com que a ilha de Foula se tornasse o local do planeta com a maior quantidade de pôneis por habitante.

Variolação, a antecessora da vacina

Foi a doença precursora das vacinas, tanto antigas quanto modernas, uma vez que as pessoas perceberam que só contraíam varíola uma vez na vida. Na África e na Ásia, por volta do ano 1000, deixavam as cascas de feridas secando no Sol, uma ótima maneira de matar o vírus com radiação ultravioleta (embora não soubessem na época). A casca seca era pulverizada e inalada pelas pessoas, processo chamado de variolação. Os persas engoliam as cascas. Já na Europa, as pessoas esfregavam o pus das feridas na pele e dentro do nariz. Nem sempre a variolação funcionava. Em muitos casos, a pessoa desenvolvia a doença normal, com a letalidade e cicatrizes típicas. Nesse sentido, a técnica usada pelos Asiáticos (de secar e inalar) era mais segura e eficiente.

Frasco com material para variolação.

História

Por volta de 1780, Edward Jenner tomou conhecimento de que ordenhadeiras não tinham o rosto marcado pela varíola. Ele também observou que as vacas tinham uma forma de varíola, a varíola bovina, que essas ordenhadeiras contraiam mas desenvolviam sintomas mais leves, com pequenas feridas nas mãos, e nunca tinham a varíola normal.

Gravura da época de Edward Jenner, mostrando as feridas causadas pela infecção pelo virus VACV (vaccinia) no úbere de uma vaca.

Em 1796 Jenner, testou a hipótese que as ordenhadoras da região do interior da Inglaterra não contraíam varíola pois eram protegidas pela infecção que apresentavam nas mãos contraída do úbere das vacas (vírus da varíola bovina cow pox). Ele retirou material da lesão da ordenhadora Sarah Nelmes e inoculou em uma criança o menino chamado James Phipps (um menino de 8 anos) no dia 04 de maio de 1796.

O menino desenvolveu a doença das ordenhadeiras, como era de se esperar. Semanas depois (em primeiro de julho), Jenner inoculou no braço deste mesmo menino, material oriundo de lesão de varíola humana e o menino não desenvolveu a doença.

Após outras tentativas com sucesso, ele publicou seus achados em 1798 no artigo "An Inquiry Into the Causes and Effects of the Variolae Vaccinae: A Disease Discovered in Some of the Western Counties of England, Particularly Gloucestershire, and Known by the Name of the Cow Pox".

O material utilizado para essa prática passou a ser chamado de vírus vaccinia, em referência ao termo em latim vaccinae que denota a origem do material da vaca.

A princípio, a experiência não obteve reconhecimento, apesar de, em 1878, Jenner ter publicado sua pesquisa no livro “An Inquiry into the Causes and Effects of the Variolae Vaccinae, a Disease Known by the Name of Cow Pox".

O reconhecimento na Inglaterra só foi alcançado após médicos de outros países adotarem a vacinação e obterem resultados positivos. A partir de então, Edward Jenner ficou famoso por ter inventado a vacina.

Essa foi a primeira vacina desenvolvida no mundo, sendo um marco para a história da Medicina, da Imunologia e, principalmente, da virologia, e um triunfo do método científico.

Edward Jenner e James Phipps em 1796

Casa de Edward Jenner (atualmelnte)

Contudo, em 1939, o pesquisador inglês A.W. Downie analisou amostras da vacina antivariólica (vírus vaccinia) e de varíola bovina isolado de casos naturais recentes de cowpox em vacas. Sua conclusão foi que tratava-se de vírus totalmente diferentes, como, de fato, sabemos atualmente à luz da genômica. Os vírus vaccinia e varíola bovina são espécies distintas do gênero Orthopoxvirus.

Assim, acredita-se que, de alguma maneira, após a descoberta de Jenner, o material utilizado para produção da vacina não mais foi o vírus da varíola bovina, mas o vírus vaccinia.

Vaccinia (sigla: VACV) é um vírus do gênero Orthopoxvirus da família Poxviridade que, em seres humanos, é causador de doença não letal, pustular e localizada. É consenso na literatura científica que o vírus vaccinia não tem hospedeiros naturais, porém casos de infecção de bovinos e humanos por vírus vaccinia são relatados no Brasil e na India.

Desta infecção chamada de vaccinia, o procedimento de inocular pessoas com vírus atenuados deu origem à VACINA.

A vacina é baseada na administração de vírus vivo vaccinia, aparentado da varíola e que causa uma doença chamada de varíola bovina no gado e também em humanos que tenham contato com as feridas do animal. O último caso de Varíola foi registrado no ano de 1977 na Somália.

Virus da varíola (Orthopoxvirus variolae)

A infecção de varíola foi erradicada do planeta. Atualmente a preocupação principal é quanto ao uso do vírus como arma ou bioterrorismo.

Mosaico do tabaco

A descoberta do vírus da doença do mosaico do tabaco na sequência das pesquisas de Dimitri Ivanovski, apresentadas à Academia de Ciências de São Petersburgo em 1892.

O notável desenvolvimento da microscopia eletrônica a partir de 1939 (devido a Ernst Ruska e Max Knoll).

Históricos são, também, em 1936, os trabalhos de Joseph Stokes Jr et al. sobre as primeiras experimentações da vacinação contra o vírus da gripe.

Já mais recentemente há a realçar os avanços em bioquímica, biologia molecular (e em genética, também), em especial depois das investigações, em Cambridge, de James Watson e Francis Crick, em 1953 e, nos últimos anos, os progressos da bioinformática e da biologia teórica, bem como da biofísica e da biologia computacional. No quadro destas últimas disciplinas, destacam-se os trabalhos pioneiros de Margaret Dayhoff (1972) e de George I. Bell, desde 1974, referentes ao armazenamento de sequências de ADN no GenBank database, Los Alamos National Laboratory (Novo México).

Vírus da influenza visto em aumento de 100.000 vezes, aproximadamente

A Gripe é uma doença infecciosa provocada por diversos tipos de vírus de RNA da família Orthomyxoviridae que afeta aves e mamíferos.

Os sintomas mais comuns são:

calafrios, febre, rinorreia, dores de garganta, dores musculares, dor de cabeça, tosse e fadiga e sensação geral de desconforto.

Em crianças pode ainda provocar diarreia e dores abdominais.

Os vírus da influenza, são compostos de RNA de hélice única, da família dos Ortomixovirus (Orthomyxoviridae) e subdividi-se em 3 tipos: A, B e C, de acordo com sua diversidade antigênica.

São vírus altamente transmissíveis e mutáveis, sendo que o tipo A é mais mutável que o B e este mais mutável que o C.

Os tipos A e B causam maior morbidade e mortalidade que o tipo C e, por isto merecem maior destaque em saúde publica.

A gripe é geralmente transmitida por via aérea através de tosse ou de espirros, os quais propagam partículas que contêm o vírus. A gripe pode também ser transmitida por contacto direto com excrementos ou secreções nasais de aves infetadas, ou através de contacto com superfícies contaminadas (maçanetas, copo, compartilhamento de garrafas, canetas etc) conhecidos como fômites. (Um fômite ou fómite é qualquer objeto inanimado ou substância capaz de absorver, reter e transportar organismos contagiantes ou infecciosos (de germes a parasitas), de um indivíduo a outro).

Os vírus da gripe podem ser neutralizados pela LUZ SOLAR, DESINFETANTES E DETERGENTES.

Uma vez que o vírus pode ser neutralizado com SABONETE, lavar frequentemente as mãos reduz o risco de infeção.

A gripe pode ocasionalmente levar ao aparecimento de pneumonia, tanto viral quanto bacteriana, mesmo em pessoas bastante saudáveis.

PERÍODO DE TRANSMISSIBILIDADE

Um individuo infectado pode transmitir o vírus desde 2 dias antes do inicio dos sintomas até 5 dias após o mesmo.

Há vacinas a disposição contra a gripe, comercializadas no mundo todo anualmente.

As aves de criação (aves domesticadas, criadas para produção de ovos e carne; galinha, patos, marrecos) são frequentemente vacinadas para evitar que sejam dizimadas por um eventual surto.

A vacina humana mais comum é a vacina trivalente, que contém antígenos purificados e neutralizados de três estirpes virais.

Esta vacina geralmente inclui material de dois subtipos de Influenzavírus A e uma uma estirpe de Influenzavírus B.

A vacina trivalente não apresenta qualquer risco de transmissão da doença. No entanto, uma vacina produzida para um determinado ano pode não ser eficaz no ano seguinte, uma vez que o vírus da gripe evolui rapidamente, substituindo as estirpes antigas por novas. No tratamento da gripe são também usados alguns antivirais, como o Oseltamivir.

A gripe propaga-se globalmente em ciclos sazonais de abril a novembro na região Sul do Brasil, e durante todo ano no resto do Brasil. No hemisfério norte o ciclo sazonal vai de novembro a abril.

Sazonalidade. estações de gripe: novembro–abril (azul),

abril–novembro (vermelho) e durante todo o ano (amarelo).

Epidemias sazonais de gripe provocam anualmente entre três e cinco milhões de casos graves da doença e entre 250 000 e 500 000 mortes, número que pode ascender a milhões em anos de pandemia.

Ao longo do século XX ocorreram três pandemias de gripe, cada uma delas provocada pelo aparecimento de uma nova estirpe ou linhagem do vírus em seres humanos, e responsáveis pela morte de dezenas de milhões de pessoas. Em muitos casos, as novas estirpes de gripe aparecem quando um vírus já existente se propaga para o ser humano a partir de outra espécie animal, ou quando uma estirpe humana recolhe novos gene de um vírus que só infeta aves ou suínos.

No século XX houve quatro registros de pandemias de influenza:

1) A gripe Espanhola de 1918 teve profundo impacto na mortalidade;

2) A gripe Asiática de 1957-58 matou 1 milhão de pessoas;

3) a gripe de Hong Kong de 1968 fez 700 mil vitimas fatais e

4) A gripe Russa de 1977, considerada “pandemia benigna” pelo baixo impacto na saúde das populações.

Uma pandemia hoje se alastraria em quatro dias.

O ultimo surto aconteceu em Hong Kong e ficou conhecido como a gripe do frango (porque a combinação genética se deu com a influenza da galinha).

Uma estirpe aviária denominada H5N1 levantou algumas preocupações em relação a uma nova pandemia de gripe em finais da década de 1990, mas não chegou a evoluir para uma forma de fácil contágio entre o ser humano.

Em abril de 2009 ocorreu uma pandemia de uma nova estirpe que combinava genes da gripe humana, aviária e suina, chamada de H1N1 ou gripe suína.

Os sintomas de gripe podem ter início de forma súbita um ou dois dias após a infeção. Geralmente, os primeiros sintomas são calafrios ou uma sensação de frio, embora a febre seja também comum nesta fase, com temperaturas entre os 38 e os 39 °C. Muitas pessoas sentem-se de tal forma doentes que se sentem compelidas a ficar de cama por vários dias, com dores ao longo de todo o corpo que se agravam nas costas e pernas.

Os sintomas da gripe podem incluir:

Febre e sensação extrema de frio (calafrios e tremores)

Tosse

Congestão nasal

Rinorreia

Dores musculares, principalmente nas articulações e na garganta

Fadiga

Dores de cabeça

Olhos irritados e lacrimejantes

Vermelhidão nos olhos, boca, garganta e nariz Petéquia

Em crianças, sintomas gastrointestinais como diarréia e cólicas abdominais, que podem ser graves nos casos de gripe B, ou ainda provocar náuseas e vômito.

Em humanos, os sintomas mais comuns da gripe são: calafrios, febre, dor de garganta, dores musculares, dores de cabeça, tosse, fadiga, espirros, congestão nasal e mal estar. Esses sintomas são desencadeados pela replicação (reprodução e a produção de proteínas especificas) do vírus no interior das nossas células (sistema respiratório).

Como havíamos discutido em aula existem muitas variantes conhecidas do vírus da gripe (INFLUENZA) (estima-se em 144 variantes conhecidas ou subtipos desse vírus). O nome de cada uma é dado pela caracterização das duas principais moléculas protéicas (proteínas ligantes na superfície do envelope): a hemaglutinina (H) e a neuraminidase (N). Essas proteínas são importantes no reconhecimento da célula hospedeira do vírus e na ligação do mesmo a esta célula.

H1N1 -Tanto o vírus da atual gripe A (influenza A) como o da gripe espanhola que ocorreu em 1918/19 pertencem a esta estirpe, todavia o subtipo ou variante antiga (1918) ter sido muito mais virulenta e letal (o número de vítimas ficou entre 40 e 100 milhões de pessoas no mundo todo).

H2N2 – Menos mortífero do que o H1N1, este tipo de vírus foi o responsável pela pandemia de 1957/58, que ficou conhecida como “gripe asiática” e fez um a dois milhões de mortos, sobretudo entre os mais jovens e idosos. Em apenas 10 meses atingiu a maior parte da população mundial.

H3N2 – Dez anos depois da “gripe asiática” surgiu a pandemia da “gripe de Hong-Kong”. Durou pouco tempo e foi a mais ligeira das três gripes que ocorreram ao longo do século passado. Assim que a população criou imunidade contra ele, tornou-se um vírus da gripe sazonal que ainda continua a circular entre nós.

H5N1 – O vírus da “gripe das aves” foi descoberto em 1997 e foi agora apontado como sendo a fonte mais provável da gripe A. Não passa facilmente de pessoa para pessoa e, desde 1997, infectou 447 pessoas em 15 países e matou outras 263.

Os vírus da influenza estão em constante evolução, assim como qualquer outro vírus ou organismo. Todavia, devido ao fato de seu genoma ser constituído por oito (8) moléculas de RNA (sua taxa de mutação é mais elevada). Além da evolução através de mutações que normalmente se observa todos os vírus, o vírus da gripe também pode sofrer recombinação, nesse caso podem ser produzidos novos vírus (desde que dois ou mais tipos de vírus se encontrem dentro de um mesmo hospedeiro). Isso faz com que todo ano, os vírus da gripe não sejam os mesmos do ano anterior. Isso possibilita que novos vírus surjam repentinamente e para os quais não estamos preparados, com vacinas específicas.

Pandemias registradas nos dois últimos séculos na humanidade e o número de mortos devido à Influenza.

Na pandemia de 1957 devido a gripe asiática (H2N2) levou apenas 6 meses para esse vírus alcançar todos os continentes e o número de mortos ficou em torno de 1,5 a 2 milhões de pessoas no mundo todo.

A figura mostra o mapa do mundo e apresenta as cepas de vírus da gripe e sua distribuição no ano de 2006. A cada ano esse mapa varía devido a circulação intesa de pessoas ao redor do mundo o que leva às autoridades da saúde e vigilância sanitária a ficarem sempre alertas para identificar uma possível epidemia que surge. Como os vírus podem se recombinar dentro das células do hospedeiro é possivel o aparecimento de novos vírus ao longo do tempo.
(Fonte do mapa: https://netnature.wordpress.com/2011/08/page/4/)

MOLÉCULAS DE RNA ENCONTRADOS

EM UM VÍRUS DA INFLUENZA