Herpes Virus possuem uma pressão interna equivalente a 8x a pressão interna de um pneu de carro
29/07/2013

Os investigadores descobriram que os vírus do herpes são como pequenos barris de pólvora prestes a explodir. Descobertas podem levar a novas terapias e medicamentos de prevenção.

Por mais de 20 anos os cientistas suspeitaram que vírus do herpes foram embalados tão cheio de material genético que eles construíram uma pressão interna tão forte que podia atirar DNA viral em uma célula hospedeira durante a infecção. Ninguém tinha sido capaz de provar que a teoria até agora.

O  biofísico Alex Evilevitch  da Carnegie Mellon da University juntamente com seu aluno de graduação David Bauer e  colaboradores Fred Homa e Jamie Huffman da University of Pittsburgh mediram, pela primeira vez, a pressão dentro herpes humanos simplex virus 1 (HSV-1).

O estudo, publicado online no Journal of the American Chemical Society , fornece a primeira evidência experimental de alta pressão interna dentro de um vírus que infecta os seres humanos. Este fenômeno foi anteriormente atribuída somente aos vírus que infectam bactérias, chamados de bacteriófagos.

“Apesar de milhões de anos de evolução separar os vírus eucarióticos e bacteriófagos, a existência de uma pressão interna capaz de alimentar a ejecção de ADN numa célula hospedeira tem sido conservada. Isso sugere que é um mecanismo fundamental para a infecção viral através de organismos e nos presenteia com um novo alvo para terapias de drogas antivirais “, diz Evilevitch, professor associado de física.

Medicamentos antivirais atuais são altamente especializados. Eles moléculas alvo essenciais para o ciclo de replicação de vírus específicos, de modo que cada medicamento é destinado a tratar apenas um tipo de infecção viral. Além disso, uma vez que os vírus se transformar com o tempo, podem tornar-se menos susceptíveis a medicamentos específicos.

Mas a concepção de medicamentos destinados a parar um mecanismo fundamental de infecção viral, neste caso, o genoma compactados que faz com que tal pressão interna elevada, podem proporcionar novas classes de mutação tratamentos antivirais, resistentes ampla base, de acordo com Evilevitch.

Muitos vírus, ao infectar bactérias, plantas ou animais, são hábeis em embalar longas sequencias de ácido nucleico (DNA ou RNA) dentro de seus capsídeos virais em escala nanométrica.

HSV-1 contém ADN de cadeia dupla, que é 400 vezes maior que o raio do invólucro viral enche. O DNA é empacotado com tanta força que se dobra sobre si mesmo, resultando em forças repulsivas que exercem uma enorme energia e pressão sobre camada externa do vírus. Quando o HSV-1 infecta uma célula, ele entra através da membrana exterior da célula e faz o seu caminho para o núcleo da célula, onde ele atraca a um pequeno orifício encontrado na membrana nuclear. Este ato é como uma chave de abertura de uma fechadura, que permite que o HSV-1 ejetar o seu ADN no núcleo da célula.

Durante anos, os cientistas mantinham a hipótese de que uma pressão interna elevada no interior vírus eucarióticos como o HSV-1 permitia ao vírus disparar o seu ADN para o núcleo da célula hospedeira. Mas era impossível medir a pressão interna do HSV-1, sem saber como liberar o DNA viral em um ambiente experimental controlado.

Em seu experimento, Evilevitch e Bauer descobriram a proteína UL6, que quando degradada desencadeia a ejeção do DNA do HSV-1. Ao mesmo tempo, eles aplicaram uma força externa ao vírus e monitorados quanto do ADN foi libertado. Quando a pressão externa atingiu dezenas de atmosferas, o HSV-1 não liberta nenhum ADN, o que indica que a pressão interna e externa foram iguais.

“Esta medição de alta pressão e dezenas de atmosferas internas dentro de um vírus humano é uma descoberta essencialmente importante do mecanismo físico-química da infecção viral eucariota,” diz Evilevitch. O mecanismo de infecção pressurizado encontrada em HSV-1 é aplicável a qualquer um dos oito Herpes vírus que causam doenças em humanos, tais como vírus Varicela-zóster, o que causa a varicela em crianças e em adultos telhas, e o vírus de Epstein-Barr, o que provoca mononucleose e está associado a vários tipos de câncer, como o linfoma de Hodgkin.

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