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Vírus e retrovírus: contributo para a evolução das espécies

Autor(es): Brandão, Raul Emanuel Lopes

Data: 2015

Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10284/5299

Origem: Repositório Institucional - Universidade Fernando Pessoa

Assunto(s): Vírus; Evolução; Retrovírus; Recombinação; Antivirais; Virus; Evolution; Retroviruses; Recombination; Recombination


Descrição

Durante os primeiros 30 anos do século XX a virologia expandiu-se consideravelmente através da caracterização de um número crescente de doenças humanas, animais e vegetais, causada por vírus. Ivanoski atribui aos vírus duas características essenciais, a sua dimensão submicroscópica e a sua infecciosidade (Ferreira e Sousa, 1998). A descoberta do microscópio eletrónico em 1931 veio revolucionar a virologia, confirmando a dimensão submicroscópica dos vírus, permitindo desta forma a primeira classificação racional de vírus (Flint et al., 2009). Os vírus são o produto de uma rede complexa de diferentes forças evolutivas. Eles prosperam mantendo uma interação contínua com os seus hospedeiros e estão sujeitos a uma multiplicidade de forças seletivas e mudanças estocásticas. A rápida produção de diversidade genética é uma característica exclusiva de certas linhagens virais, tem notáveis consequências epidemiológicas, e confere grande valor sobre vírus como sistemas modelo para a compreensão do processo evolutivo. Numa escala de tempo evolutiva, os vírus eram (e continuam a ser) um controlador evolucionário importante ao permitir a transferência do material genético entre as espécies hospedeiras e a criação de inovação genética por endossimbioses. (F. Pereira, A. Amorim.,2013) Os vírus têm a capacidade de infetar células e assim replicar-se, para isso é necessário que a célula possua recetores aos quais o vírus se liga, e maquinaria celular necessária e ativa, a qual permite a síntese e montagem dos seus componentes (Wagner e Hewlett, 2004). Para que a replicação do vírus seja eficaz estão subjacentes diferentes etapas. Numa primeira fase ocorre o reconhecimento da célula alvo e a ligação do vírus à célula por adsorção. De seguida há a penetração do vírus, perda da cápside do vírus, síntese de macromoléculas, montagem do vírus e por fim a libertação do vírus (Wagner e Hewlett, 2004). As partículas virais são muito mais abundantes do que as celulares e os genes virais superam em número os genes celulares presentes na biosfera. Os genomas celulares abrigam genes de muitos vírus integrados enquanto os genes celulares são raros em genomas virais. O fluxo de genes de vírus para a célula é portanto esmagador quando comparado com o caso oposto. Novos genes virais surgem continuamente durante a replicação / recombinação de genomas virais na célula hospedeira. Estes genes podem se tornar 'genes celulares' quando o genoma viral integrar o celular. Juntamente com o braço de ferro entre os vírus e as células, isto explica o porquê dos vírus terem desempenhado um dos principais papéis na configuração do conteúdo genético celulares. Vários casos documentados demonstram que os vírus têm estado envolvidos no desenvolvimento de inovações evolucionárias. Dando crédito às hipóteses que sugerem que os vírus têm desempenhado um papel importante na formação de células modernas. (Patrick Forterre, David Prangishvili.,2013) O estudo da genética molecular do vírus tem produzido um corpo considerável de pesquisa sobre as sequências e relações filogenéticas de vírus que afetam humanos e animais. A revisão dessa literatura sugere que os seres humanos têm sido atingidos por vírus em todo a sua história evolutiva, embora o número e os tipos tenham mudado. Alguns vírus mostram evidências de um relacionamento e co especiação de longa data com hominídeos, enquanto outros foram mais recentemente adquiridos de outras espécies, incluindo macacos Africanos e símios, ao longo da nossa linha evolutiva nesse continente, e animais domésticos e roedores desde o Neolítico. Vírus partilhados poderiam ter afetado a diversidade de espécies de hominídeos, através da promoção da divergência e eliminando as populações anfitriãs menos resistentes, enquanto os vírus transportados por seres humanos e outros animais que migraram para fora de África poderão ter contribuído para declínios de outras populações. A inserção de retrovírus endógenos desde a divergência entre os humanos e os chimpanzés foi capaz de afetar diretamente a evolução dos hominídeos através de mudanças na expressão e desenvolvimento de genes. (Van Blerkom, L. M., 2003). Para o tratamento de doenças causadas por vírus são utilizadas substâncias antivirais. Estes fármacos actuam nas diferentes fases da replicação vírica, tendo como principal objectivo a inibição da replicação. A incidência de variadas patologias causadas por vírus, levaram as empresas farmacêuticas a lançarem programas para encontrar químicos com actividade antiviral. Moléculas promissoras foram modificadas sistematicamente por químicos medicinais a fim de reduzir a toxicidade, aumentar a biodisponibilidade, solubilidade e melhorar as propriedades farmacocinéticas (Flint et al., 2009). Nas últimas décadas foram realizadas várias pesquisas em substâncias antivirais, que necessitam de apresentar eficácia e segurança, este é um processo demorado e caro. A falta de sucesso deve-se muitas vezes ao facto de os compostos antivirais interferirem não só com o crescimento de vírus bem como afetarem negativamente a célula hospedeira, uma vez que cada etapa do ciclo viral envolve funções celulares (Flint et al., 2009). O desenvolvimento e a pesquisa de novos agentes antivirais são um processo demorado e caro. Um dos problemas com a produção de substâncias antivirais esta na rápida dinâmica das infeções virais que muitas vezes por falha de diagnósticos rápidos torna obsoletos os próprios tratamentos que pecam por se tardios (Abrantes et al., 2010).

In the first 30 years of the twentieth century Virology expanded considerably through the characterization of a growing number of human diseases, animals and plants, caused by viruses. Ivanoski gives two essential characteristics of the virus, its submicroscopic scale and its infectivity (Ferreira and Sousa, 1998). The discovery of electron microscopy in 1930 revolutionized Virology, confirming the submicroscopic size of viruses, thus allowing the first rational classification virus (Flint et al., 2009). The viruses are obligatory intracellular parasites which the viral genome is composed of DNA or RNA. They consist of a capsid composed of subunits called capsomeres. Its main functions are based on protecting the nucleic acid of adverse conditions and animals bound to host cells. Some viruses also possess an envelope consisting of protein but mainly phospholipids, with an important role in the cell cycle, particularly in the binding and fusion cells (Ferreira and Sousa, 1998). The virus is capable of infecting a cell and thus replicate, this requires that the cell possesses receptors to which the virus binds and activates cellular machinery required and which allows the synthesis and assembly of its components (Wagner and Hewlett, 2004). For the replication of the virus is effective underlie different stages. Initially occurs recognition of the target cell and virus binding to the cell by adsorption. Then there is the penetration of the virus, the virus capsid loss, macromolecule synthesis, and virus assembly in order to release virus (Wagner and Hewlett, 2004). The molecular genetics study of the virus has produced a number of studies on the sequences and phylogenetic relationships of viruses that affect humans and animals. A review of the literature suggests that humans have been affected by viruses throughout their evolutionary history, although the number and types have changed. Some viruses show evidence of a relationship and longstanding cospeciation with hominids, while other viruses were recently acquired by the human from other species, including African monkeys and apes, throughout our evolutionary line was that continent, and pets and rodents from the Neolithic. Shared virus could have affected the diversity of species of hominids, through the promotion of divergence and elimination of host populations less resistant. Moreover, the viruses carried by humans and other animals that have migrated out of Africa could have contributed to declines in other populations. The insertion of endogenous retroviruses since the divergence of humans and chimpanzees was able to directly affect the evolution of hominids through changes in the expression of genes and development. (Van Blerko, 2003). For the treatment of diseases caused by viruses antiviral substances are used. These drugs act at different stages of viral replication, with the primary objective of inhibiting replication. The incidence of various diseases caused by viruses led pharmaceutical companies to launch programs to find chemical with antiviral activity. Promising Molecules were systematically modified by medicinal chemists in order to reduce the toxicity, increasing bioavailability, solubility and improved pharmacokinetic properties (Flint et al., 2009). In recent decades there have been several research on antiviral substances, although they are very potent and safe is a time consuming and expensive process. The lack of success is due to the fact that often the antiviral compounds interfere not only with the virus growth and adversely affecting the host cell, since each step of the viral cycle involves cellular functions (Flint et al., 2009). The development and research of new antiviral agents is a lengthy and expensive process. One of the problems with the production of antiviral substances in this fast dynamics of viral infections that often failed by rapid diagnostic makes obsolete the very treatments that sin by being late. The broad spectrum of antiviral are the future against most viral infections against DNA and RNA viruses (Abrantes et al., 2010).

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Tipo de Documento Dissertação de mestrado
Idioma Português
Orientador(es) Magalhães, Ricardo
Contribuidor(es) Brandão, Raul Emanuel Lopes
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