SARS-COV-2

Algumas notas e documentos sobre o vírus que provoca a COVID-19

No final de 2019, um conjunto de casos de pneumonia em Wuhan, China, foi causado por um novo beta coronavírus. De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), a doença causada por este novo coronavírus, denominado SARS-CoV-2, é agora oficialmente chamada COVID-19. Os dados recolhidos e analisados de pacientes, utilizando PCR em tempo real e sequenciação de última geração, identificaram-no como um vírus da família de Cronaviridiae, género, Coronavírus. A sua ocorrência tem levantado questões sobre a relação genética e a semelhança com o SARS-CoV de 2003, considerando que ambos ocorreram na China e em áreas de proximidade. O SARS-CoV foi reportado pela primeira vez na província de Guangdong, que faz fronteira com Hong Kong, e 2019-nCoV em Wahun, uma outra cidade da China.

O que é um coronavírus

Os coronavírus pertencem à família coronaviridae e, de modo geral, são vírus formados por invólucros de RNA de cadeia única. São redondos e às vezes pleiomórficos (capazes de mudar de forma) com um diâmetro de 80-120nm (um nm é um milionésimo de milímetro).

O genoma do coronavírus é de aproximadamente 31 kb (31000 pares de bases), tornando estes vírus os maiores vírus de RNA conhecidos.

São vírus respiratórios classificados pela família: Coronaviridae e Coronavirus como o nome do género.

Existem agora 7 tipos de coronavírus humanos que foram identificados pelo Centro de Controlo de Doenças (CDC), que inclui:

 Coronavírus comuns
  • 229E (coronavírus alfa)
  • NL63 (coronavírus alfa)
  • OC43 (coronavírus beta)
  • HKU1 (coronavírus beta)
 Outros coronavírus humanos
  • MERS-CoV (o coronavírus beta que causa a Síndrome Respiratória do Médio Oriente, ou MERS)
  • SARS-CoV (o coronavírus beta que causa uma síndrome respiratória aguda grave, ou SARS)
  • 2019 Novel Coronavirus (SARS-CoV-2)
Os coronavírus mais comuns entre os seres humanos são 229E, NL63, OC43 e HKU1 e alguns podem evoluir e causar doenças humanas, tornando-se novos coronavírus humanos. Três exemplos recentes destes são SARS-CoV-2, SARS-CoV e MERS-CoV. (Zablon e Aryal, 2020)

Como entra o SARS-CoV nas células humanas

  • O SARS-CoV utiliza uma ligação a um recetor de membrana da enzima ACE2 (enzima conversora da angiotensina 2), onde liga uma região específica da sua proteína spike (a RBD).

  • Após esta ligação, o vírus entra na célula endocitado numa vesícula da membrana celular.

  • A enzima conversora da angiotensina 2 (ACE2), é uma proteína transmembranar formada por 805 aminoácidos. É uma enzima componente do sistema renina angiotensina aldosterona. É responsável pela conversão da angiotensina 2 em angiotensina 1-7(Ang 1-7).

  • A sua importância médica reside no facto de estar relacionada a patogénese de várias desordens cardiovasculares, como por exemplo, hipertensão, aterosclerose e enfarte do miocárdio. A ACE é produzida pelos vasos pulmonares e atua sobre a angiotensina-1, transformando-a em angiotensina-2.

O ciclo de vida SARS-CoV nas células hospedeiras

  • O SARS-CoV inicia o seu ciclo de vida quando a sua proteína spike se liga ao recetor celular ACE2 (enzima de conversão de angiotensina).

  • Após a ligação do recetor, a alteração da conformação na proteína spike facilita a fusão do envelope viral com a membrana celular através da via endossómica.

  • Em seguida, o SARS-CoV liberta RNA na célula hospedeira. O RNA do genoma é traduzido em poliproteínas de replicase viral pp1a e 1ab, que são então cravadas em pequenos produtos por proteínas virais. Ao mesmo tempo, a polimerase, que produz uma série de mRNAs subgenómicos por transcrição descontínua, é finalmente traduzida em proteínas virais relevantes.

  • As proteínas virais e o RNA do genoma são posteriormente montadas em viriões no Retículo Endoplasmático e Complexo de Golgi, e depois transportados através de vesículas e libertados da célula por exocitose. (Jiang et al, 2019)

Pré-ativação da entrada pela Furina: a novidade no SARS-CoV-2

O coronavírus usa a sua espícula como uma chave de duas partes.

(1) A primeira parte da chave liga-se ao receptor ACE2 da célula humana, mas essa ligação não é suficiente para obter invasão.

(2) A segunda parte da chave é responsável pela fusão da membrana do vírus e da célula. Os vírus precisam cortar sua proteína da espícula para ativá-la e iniciar o ataque. O SARS de 2002, irmão da atual, aproveitou duas tesouras presentes apenas em algumas células, as enzimas TMPRSS2 e catepsinas. Mas o SARS-CoV-2 também usa uma terceira tesoura: a furina.

(3) O vírus liberta seu genoma na célula e começa a fazer cópias de si mesmo utilizando os mecanismos celulares.

(4) A mutação com 12 núcleotidos extra identificada no vírus (Coutard et al, 2020), cria um ponto de corte na proteína da espícula por outra tesoura, a furina, uma enzima presente em quase todas as células humanas, o que explica sua alta transmissibilidade e virulência. A furina faz um primeiro corte na espícula dos novos vírus, que já deixam a célula humana pré-ativados para uma nova invasão.

(5) Este primeiro corte permite que a espícula inicie a fusão da célula infetada com outra célula saudável, permitindo que o vírus passe de uma para o outra sem se expor a anticorpos externos.



Propostas de terapeutica para a COVID-19 através do impedimento da entrada do vírus


A ação dos anticorpos

Anticorpos são proteínas fabricadas por um tipo de Glóbulos Brancos do nosso organismo - os linfócitos B - como resposta imunitária à entrada de um organismo invasor.

Depois de lançados no plasma, ligam a sua região específica (variável) aos antigénios - também específicos - existentes na superfície do invasor. Esta ligação impede a actuação e marca o invasor, facilitando a ação do restante sistema de defesas do nosso organismo.

A administração de um soro com anticorpos retirados do plasma de um indíviduo já tratado da COVID-19, é uma opção temporária e reduzida na situação de pandemia. O objetivo é dar tempo para que seja o infetado a produzir os seus próprios anticorpos, após o reconhecimento do vírus. Esta capacidade fica na memória imunitária, aumentado a rapidez da resposta a uma nova infeção.


A produção de anticorpos monoclonais em laboratório

Surgiu recentemente uma notícia de que Israel tinha conseguido obter a produção de anticorpos contra o SARS-CoV-2 em laboratório. Convém antes de mais esclarecer que a inoculação destes anticorpos monoclonais funciona como um tratamento, mas não confere imunidade definitiva. Não deve por isso ser confundida com uma vacina.

A obtenção de anticorpos monoclonais em laboratório resulta da fusão entre celulas imunitárias produtoras de anticorpos (linfócitos B - plasmócitos) retiradas dum organismo infetado, com células de mieloma (cancro) que possuem a capacidade de se multiplicarem indefinidamente em culturas laboratoriais.

As células resultantes da fusão - os hibridomas - são depois isoladas e é selecionada uma dessas células que seja capaz de produzir os anticorpos desejados para combater uma determinada infeção, no caso os anticorpos anti-SARS-CoV-2.

Após a clonagem desse hibridoma único (daí o nome monoclonal), a cultura é mantida "in vitro" para que libertem os anticorpos no meio de cultura. Esses são os anticorpos a transferir para o paciente e que lhe darão uma imunidade temporária.


Aquisição de Imunidade

A aquisição de imunidade faz-se através de células do nosso sistema imunitário específico, que guardam a memória da resposta do sistema de defesa do nosso organismo a um agente patogénico estranho. Esssa memória adquire-se no primeiro contacto com o invasor, fica "arquivada" nos linfócitos (glóbulos brancos) B e T de memória e possibilita uma rápida resposta imunitária nos contactos posteriores.

O objetivo das vacinas é provocarem a aquisição de imunidade de forma artificial, através da inoculação controlada do agente patogénico inativado ou dos seus componentes.

Veja este artigo da Nature, cheio de gráficos, que explicam o processo natural de aquisição de imunidade, e as oito maneiras que estão a ser tentadas para aquisição artificial de imunidade ao SARS-CoV-2 através de vacinação. (artigo em inglês)


A ação da ivermectina

Entrada da proteína viral no núcleo da célula hospedeira


A ivermectina é uma droga aprovada pela FDA para infeções parasitárias. A sua atividade em infeções virais em humanos tem sido testada in vitro na Austrália.

  • O esquema mostra a ação antiviral proposta para a ivermectina sobre o coronavírus. O complexo Impα/β1 liga-se à proteína de carga coronavírus no citoplasma e transloca-a através do complexo de poros nucleares (NPC) para o interior do núcleo, onde o complexo se desmorona e a proteína viral pode reduzir a resposta antiviral da célula hospedeira, levando a um incremento da infeção.

  • A ivermectina liga-se e desestabiliza o complexo Impα/β1, impedindo assim o Impα/ββ1 de se ligar à proteína viral e impedindo-a de entrar no núcleo. Isto, provavelmente, resulta numa inibição reduzida das respostas antivirais, levando a uma resposta antiviral normal e mais eficiente no combate à infeção. (Caly et al, 2020)

O PCR

O PCR tem sido a técnica utilizada para detetar a presença do DNA do SARS-CoV-2 em amostras recolhidas nos pacientes. A sequência do DNA viral foi identificada por investigadores chinenses e partilhada com toda a comunidade científica. É esta sequência que o PCR amplifica de modo a ser detetada a presença do vírus.

O PCR (Polymerase Chain Reaction) é uma técnica usada para fazer várias cópias de um segmento de DNA de interesse fora de uma célula viva. Gera uma grande quantidade de cópias a partir de uma pequena inicial simples.

Nesta reação está envolvida a DNA Polimerase, a enzima responsável por fazer cópias do DNA. A técnica foi desenvolvida em 1993 por Kary Mullis e mereceu a atribuição dum Nobel.


Sinais e Sintomas da COVID-19

Os sintomas mais frequentes associados à infeção pelo COVID-19 são:

  • Febre (temperatura ≥ 38.0ºC)
  • Tosse
  • Dificuldade respiratória (ex: falta de ar)

Também pode surgir dor de garganta, corrimento nasal, dores de cabeça e/ou musculares e cansaço. Em casos mais graves, pode levar a pneumonia grave com insuficiência respiratória aguda, falência renal e de outros órgãos, e eventual morte.


O período de contágio (tempo decorrido entre a exposição ao vírus e o aparecimento de sintomas) é atualmente considerado de 14 dias. A transmissão por pessoas assintomáticas (sem sintomas) ainda está a ser investigada. (fonte:DGS)


Tipos de Testes ao SARS-CoV-2

O que nos dizem e para que servem.

Existem essencialmente dois tipos de teste: os testes de rastreio que identificam a presença do vírus SARS-CoV-2 num indivíduo infetado, com ou sem sintomas, e os testes serológicos quantitativos que identificam a presença no sangue de anticorpos específicos para o SARS-CoV-2 (IgM e IgG).

Os primeiros possibilitam o confinamento e tratamento de infetados, evitando a propagação da doença.O PCR mais demorado e os de antigénios mais rápidos. Os segundos permitem aferir o grau de exposição ao novo coronavírus e uma possível aquisição de imunidade. Os anticorpos IgM e IgG têm ação conjunta na proteção imediata e a longo prazo, respetivamente, contra infecções.

  • IgM e IgG negativos: A pessoa nunca entrou em contacto com o vírus.
  • IgM positivo e IgG negativo: A pessoa está ou esteve há poucos dias (até cerca do 7º-10º dia após ao início da infeção)* com uma infeção aguda primária pelo novo coronavírus.
  • IgM e IgG positivos: A pessoa sofreu uma infeção recente de dias ou semanas - teste realizado até cerca do 35º dia* do início da infeção pelo novo coronavírus.
  • IgM negativo e IgG positivo: A pessoa entrou em contacto com o microrganismo num infeção antiga ou teve sucesso com a vacina (que neste caso específico ainda não se aplica).
  • (* tendo em conta o gráfico apresentado pelo Laboratório Germano de Sousa)

    O impacto dum invasor

    Em casos graves, o SARS-CoV-2 estabelece-se nos pulmões, onde pode causar danos profundos. Mas o vírus, ou a resposta do corpo a ele, pode ferir muitos outros órgãos. Os cientistas começaram agora a provar a amplitude e a natureza desse dano.

    • 1 - PULMÕES: Uma seção transversal mostra um aglomerado de células imunitárias no alvéolo inflamado, cujas paredes quebram durante o ataque pelo vírus provocando a diminuição da captação do oxigénio. Os pacientes têm tosse, a febre aumenta e é difícil respirar.
    • 2 - CORAÇÃO E VASOS SANGUÍNEOS: O vírus cerca e entra nas células, provavelmente incluindo aquelas que revestem os vasos sanguíneos, por ligação aos recetores da ACE2 na superfície da célula. A infecção também pode promover coágulos sanguíneos, ataques cardíacos e inflamação cardíaca.
    • 3 - CÉREBRO: Alguns pacientes com COVID-19 sofrem acidentes vasculares cerebrais, convulsões, confusão e inflamação no cérebro . Os médicos estão tentando entender o que é causado diretamentepelo vírus.
    • 4 - OLHOS: Conjuntivite, inflamação da membrana que reveste a frente do olho e da pálpebra interna, é mais comum em pacientes mais afetados.
    • 5 - NARIZ: Alguns pacientes perdem o sentido do olfato. Os cientistas especulam que o vírus pode subir as terminações nervosas do nariz e danificar as células.
    • 6 - FÍGADO: Aproximadamente metade dos pacientes hospitalizados têm níveis de enzmáticos que sinalizam um fígado em esforço. Um sistema imunitário em overdrive e medicamentos para combater o vírus podem ser a causa.
    • 7 - RINS: Danos nos rins são comuns em casos graves e tornam a morte mais provável. O vírus pode atacar diretamente os rins, ou a falha pode derivar de eventos no resto do corpo como a queda livre da pressão sanguínea.
    • 8 - INTESTINOS: Os relatórios dos pacientes e os dados da biópsia sugerem que o vírus pode infetar os órgãos gastrointestinais inferiores, ricos em receptores ACE2. 20% ou mais dos pacientes têm diarreia.
    • (Wadman, M. et al , 2020)



    Prevenção da Pandemia COVID-19

    O Corona vírus explicado em 9 minutos. Em excelente trabalho dos estúdios Kurzgesagt – In a Nutshell. Com legendas em português.

    Ligações para alguns artigos de referência

    Cheng, V. C., Lau, S. K., Woo, P. C.,and Yuen, K. Y. (2007). Severe acute respiratory syndrome coronavirus as an agent of emerging and reemerging infection. Clinical microbiology reviews, 20(4), 660–694.

    Termina com uma frase profética sobre a situação pandémica atual.

    Na Zhu, et al. (2020). A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. The New England Journal of Medicine.NEJMoa2001017

    Descreve a metodologia utilizada no isolamento e identificação inicial do vírus.

    Jiang, S. et al (2012). Receptor-binding domains of spike proteins of emerging or re-emerging viruses as targets for development of antiviral vaccines, Emerging Microbes and Infections, 1:1, 1-8, emi.2012.1

    Um artigo que aponta as linhas para o desenvolvimento de vacinas.

    Caly, L. et al (2020). The FDA-approved Drug Ivermectin inhibits the replication of SARS-CoV-2 in vitro. Antiviral Research. (in press)

    Artigo sobre a ação da ivermectina sobre coronavítus e os resultados dos testes in vitro.

    Zablon, F.M. and Aryal,S. (2020). The Novel Coronavirus, COVID-19: An Overview. The Biology Notes.

    Um artigo com informação de síntese

    Wadman, M. et al (2020). A rampage through the body. Science, Vol. 368, Issue 6489, pp. 356-360

    Artigo sobre o impacto do vírus nos diversos órgãos do corpo humano.

    Callaway, E. (2020). The race for coronavirus vaccines: a graphical guide. Nature, 580, 576-577

    Oito maneiras pelas quais os cientistas esperam fornecer imunidade ao SARS-CoV-2.

    Coutard, B. et al (2020). The spike glycoprotein of the new coronavirus 2019-nCoV contains a furin-like cleavage site absent in CoV of the same clade. Antiviral Research, 176:104742

    Identifica a sequência genética dum local peculiar de clivagem semelhante à furina no genoma da espícula do vírus

    Ansede, M. et al (2020). ccu cgg cgg gca Las doce letras que cambiaron el mundo. El País, 11/05/2020

    Artigo de "El País que apresenta a mutação identificada e o efeito da furina