Hemaglutinina e Neuraminidase –glicoproteínas da membrana do vírus da Influenza

Vírus da influenza, o que é?

É mais conhecido como vírus da gripe John Huxham relacionou os sintomas do vírus com a “influência”

astrológica das estrelas, designando-o como influenza Este vírus é classificado como um mixovírus:

Vírus com cápsula lipídica derivada da membranaplasmática da célula hospedeira;

Fixam-se a receptores de glicoproteínas da superfíciecelular;

Estes podem ser considerados como: ortomixovírus ouparamixovírus.

Considerado um ortomixovírus

Esférico ( 90-100 nm de diâmetro) RNA unifilamentar (com 8 ou 7 segmentos) A maioria dos segmentos codifica uma proteína. Dois dos segmentos vão

codificar uma proteína que é a hemaglutinina (HA) e uma outra que é aneuraminidase (NA)

Inseridas na cápsula Em forma de espículas (de 10 nm) Constituem os antigénios que determinam a variação antigénica do vírus

e a imunidade do hospedeiro

O vírus da influenza pode ser classificado segundo o seu tipo e subtipo:

Tipos de VírusA B C

Mamíferos

O mais perigoso

Humanos

Intermédio

HumanosPorcosCães

Doença respiratóriaesporádica e leve

Pode causargrandes epidemias=> pandemias

Pode provocarepidemias

Não causaepidemia

A cada 10-40 anossurge um novosubtipo de vírus –ocorre umapandemia

Período inter-epidémico é maiorque 3-6 anos

Ondas epidémicasduram 2-3 anos

Subtipo de vírus

… para HA Existem 16 subtipos de HA (H1-H16) Em humanos foram apenas isolados 4 subtipos (H1, H2,H3 E H5)

… para NA Existem 9 subtipos de NA (N1-N9) Em humanos apenas foram isolados 2 subtipos (N1 E N2)

Em relação ao vírus da Gripe das Aves temos o H5N1

Estrutura e composição do vírus Influenza / Ortomixovírus:

Composição: 1% de RNA, 73% de proteínas, 20% de lípidos e 6% deglúcidos.

Genomas de RNA de fita simples de Influenza ocorrem na forma de 8segmentos, excepto no Influenza C, que tem apenas 7 (- 1 gene deneuraminidase);

Maioria dos segmentos codifica uma única proteína;Cada segmento de RNA encontra-se associado a uma nucleoproteína (NP),

formando uma ribonucleoproteína (RNP). Por sua vez, cada RNP está associadaa uma RNA polimerase/ transcriptase constituída por três polipéptidos, o PB1, oPB2 e o PA.

Partícula viral envolvida por uma membrana lipídica, na qual estãoinseridas 2 glicoproteínas transmembranares codificadas pelo vírus: a HA -trímero e a NA – tetrâmero (espículas expostas sobre a superfície do vírus –10nm) – responsáveis pela replicação do vírus (infecção).

Em menor número encontramos também a proteína de membrana integralM2 , que funciona como canal de iões.

Os antigénios internos são a nucleoproteína – NP e a proteína estrutural M1,sendo específicos de cada tipo de Influenza A ou B. A outra classe de antigéniosé constituída pela hemaglutinina e pela neuraminidase.

Hemaglutinina

Estrutura da hemaglutinina (HA): Deve o seu nome à capacidade de aglutinar eritrócitos/hemácias em

determinadas condições; A sua estrutura tridimensional foi revelada por cristalografia de raios X; Sequência primária com 566 aminoácidos; Sequência de sinal curta na extremidade aminoterminal insere o

polipéptido no retículo endoplasmático, onde HA é clivada em 2 sub-unidades (HA1 e HA2), que ficam associadas por uma ponte dissulfídrica/ligação perssulfureto (clivagem necessária para que a partícula sejainfecciosa);

Espícula de HA sobre a partícula viral é constituida por 3 dímeros HA1 eHA2 entrelaçados;

Extensão hidrófoba junto à extremidade carboxiterminal da HA2 fixa amolécula de HA à membrana, com uma pequena cauda hidrófila que seestende no citoplasma;

Vírus da Influenza normalmente estão confinados às vias respiratórias, jáque é lá que são abundantes as enzimas proteases que clivam a HA.

Curiosidade: já foram observados vírus mais virulentos que se adaptarampara utilizar a enzima plasmina, presente noutros locais.

Neuraminidase

Estrutura da neuraminidase (NA):

A espícula sobre a partícula viral é um tetrâmero, composto porquatro monómeros idênticos.

Tem um pedículo fino que termina por uma cabeça em forma decaixa;

Possui 1 local catalítico no cimo de cada cabeça, contendo assim, cadaespícula, quatro locais activos.

Composição aminoacídica (curiosidade)

NA actua no final do ciclo de replicação do vírus (enzima sialidase).

A Hemaglutinina e a Neuraminidase são muito importantes no ciclo devida do vírus:

Assim, para melhor perceber estas funções temos de conhecer o ciclo de vida dovírus.

1. Clivagem da Hemaglutinina em HA1 e HA2 por enzimas do tractorespiratório do hospedeiro (são produzidas pelo próprio hospedeiro maspodem derivar de bactérias, que ao estarem presentes tornam a infecçãoviral mais susceptível);

2. O local de ligação ao receptor do fragmento HA1 pode ligar-se a umresíduo terminal do ácido siálico de um receptor que se encontra àsuperfície da célula hospedeira. Assim que ligado o vírus é endocitadopor um processo de endocitose mediada por receptores

NOTA: os receptores com ácido siálico existem numa variedade de células,mais notoriamente em glóbulos vermelhos (mas como estes não têm núcleonão são atacados pelo vírus, porque ele retém-se no aparelho respiratório,não se pode replicar nos glóbulos vermelhos)

3. O vírus é depois transportado numa vesícula endocítica. Quando o pHbaixa (por bombeamento de iões H+ para dentro da célula) ocorremtransformações na estrutura do vírus:a. há uma alteração conformacional na molécula de Ha1, o que permite

a sua ligação à parede do endossoma;b. alguns dos iões H+ livres entram dentro do vírus por canais iónicos

até à proteína matricial (M2), o que faz com que ela se quebre eliberte o material nuclear que segue para o núcleo da célula para sereplicar.

4. após replicação de RNA viral e síntese das suas proteínas, as proteínasagrupam-se no núcleo da célula hospedeira para formar nucleocápsulasque migram para a membrana celular;

5. A Neuraminidase entra então em funcionamento, sendo uma enzimadestrutora dos receptores à superfície da célula hospedeira, isto é, clivaos resíduos terminais de ácido siálico do receptor o que possibilita alibertação da descendência de vírus que irão infectar outras células domesmo ou de outro indivíduo.

A duas proteínas, HÁ e NA são os antigénios mais importantes para induzirimunidade protectiva no hospedeiro e mostram a maior variação emestrutura:

Pandemias (epidemia de grandes proporções, isto é, incidência em curtoperíodo de tempo, de grande número de casos de uma doença e que se espalhaa vários países e a mais de um continente) surgem da introdução de um víruscapaz de replicação e dispersão e para o qual a maioria da população não temresposta imunológica, pelo menos para a molécula de HÁ (porque inicia ociclo).

Há vários mecanismos para que surjam rapidamente diferentes gruposantigénicos do vírus influenza em humanos (este aparecimento rápido édenominado shift antigénico):

o Transferência directa de vírus completos de outras espécies(1918, febre espanholaH1N1);

o Recombinação genética de vírus A aviários e humanos que infectam omm hospedeiro (1957, febre asiáticaH2N2 e 1968 febre de HongKongH3N2)

o Resurgimento de um vírus que possa ter causado uma epidemia anosantes (1977 dps de 1950 febre russa H1N1)

Pode também haver casos mais graduais em variação na antigenicidade dovírus, que resultam da alteração gradual na estrutura das proteínas pormutações pontuais na molécula de HÁ principalmente, até que o vírus ésuficientemente diferente das estirpes mais antigas para que uma largapopulação seja susceptível e surjam epidemias (denomina-se de antigenic drift)

Para mais informações sobre o assunto:

http://correio.fc.ul.pt/~mcg/ (site do Prof. Manuel Carmo Gomes)