De onde vieram os vírus, Dotô?

Atenção, o Dotô e o vírus da foto não são comunistas, socialistas, anarquistas ou capitalistas. O Dotô é virologista e o vírus é um vírus. Entendam que esta foto é apenas para ilustrar o post e não para apoiar uma forma de governo. O Dotô e o vírus da foto agradecem.

Oi Dotô, eu sempre tive uma dúvida: de onde vieram os vírus? Será que eles vieram do espaço? Foram trazidos pelos deuses astronautas? Ou foram criados pelos Illuminati para podem tomar conta do mundo? Será que os vírus foram feitos para acabar com a humanidade? Essas dúvidas me atormentam todos os dias. Você pode me ajudar?

Mas é claro, meu caro paciente. Eu posso “tentar” responder a sua dúvida. Eu digo “tentar”, pois ninguém sabe exatamente como os vírus apareceram. Mas existem várias hipóteses tentando responder a essa pergunta.

Antes de tudo, você tem que saber que as infecções virais têm sido relatadas há muito tempo. No entanto, a origem exata desses microrganismos ainda é desconhecida. O principal problema para se chegar à sua origem exata, é que não existem fósseis de vírus, pois as partículas virais são muito pequenas e frágeis para formar fósseis ou para a preservação das sequências de ácidos nucleicos em tecidos de plantas ou de insetos em âmbar. Assim, o estudo da origem dos vírus depende de vírus isolados no presente ou de material que tem, no máximo, algumas dezenas de anos de idade.

Uma das grandes dúvidas sobre a origem dos vírus é se os vírus vieram de apenas um ancestral em comum. Os vírus são muito antigos e o fato de infectarem todos os seres vivos indica que sua origem é anterior ao mais antigo ancestral comum universal (LUCA para os íntimos) de todos os seres vivos da Terra. Ou seja, os vírus podem ter aparecido antes do mais antigo ancestral de todos os seres vivos que existem atualmente na face da Terra.

Outro ponto que torna o estudo sobre a origem dos vírus extremamente complicado é o fato de não ser encontrado um gene em comum a todos os vírus, o que torna impossível construir uma árvore filogenética para se detalhar o parentesco entre os vírus. Assim, as teorias sobre a origem e evolução dos vírus são baseadas na análise comparativa de genomas virais tendo por base aproximações matemáticas.

Mesmo sendo difícil se detalhar o parentesco entre os vírus, provavelmente os primeiros vírus apareceram nos oceanos, pois se sabe que a maioria evoluiu junto das principais classes de organismos encontrados nos oceanos e que eles vieram para a superfície terrestre junto com seus hospedeiros quantos estes saíram dos oceanos e vieram para a superfície. Sabe-se, por exemplo, que a maioria dos vírus de plantas terrestres, provavelmente infectaram algas verdes há mais de 1 bilhão de anos atrás.

Considerando que os vírus tiveram muito tempo para evoluir junto com seus hospedeiros nos oceanos, eles se encontravam bem diferentes quando vieram para a superfície terrestre. Por exemplo, acredita-se que a maior parte dos vírus de vertebrados terrestres derivaram daqueles vírus que vieram à superfície terrestre com os primeiros vertebrados. Isso pode explicar porque vírus com diferentes tipos de hospedeiros são geralmente diferentes. Então, as bactérias e os eucariotas não compartilham o mesmo vírus, pois eles divergiram há muito tempo. Lógico que existem casos de vírus que conseguem infectar, por exemplo, artrópodes e mamíferos, como o vírus da Dengue. Mas essas adaptações ocorreram bem depois na história evolutiva desses agentes.

Dotô, depois de aprender que os vírus vieram dos oceanos junto com os seus hospedeiros, uma pergunta fica no ar: Como apareceram os vírus?

Na verdade, existem quatro hipóteses principais que tentam explicar o aparecimento do primeiro vírus: hipótese do vírus primeiro, hipótese da compartimentação, hipótese da regressão e hipótese do escape.

A hipótese do vírus-primeiro nasceu na década de 1920 e afirma que os vírus evoluíram de moléculas primitivas com propriedades autoreplicativas, juntamente com as células. Essa hipótese assume que os vírus existiram como as primeiras entidades replicantes em um mundo pré-celular. Através do tempo, começaram a aparecer outros individuos que se tornaram mais organizados, formando as células. Os vírus, puderam então parasitar essas novas células. Esta ideia é apoiada por evidências de que moléculas de RNA apresentam potencial de se multiplicar sem a ajuda de outros elementos.

Já a hipótese da compartimentação, fala que os vírus podem ter surgido como elementos que teriam a capacidade de se multiplicar sem a ajuda de outros elementos, mas tendo origem em compartimentos inorgânicos no ambiente. Esses compartimentos teriam fornecido isolamento e porosidade para a troca de moléculas que ajudariam a catalisar suas reações e ainda ajudariam como fonte de energia para suas reações. Agrupamentos de moléculas que se replicavam e cooperavam umas com as outras teriam dado origem a estas células, já as moléculas que se replicavam, mas não cooperavam, teriam parasitado as células, sendo os vírus que conhecemos atualmente. Contudo esta hipótese também acarreta alguns problemas: As temperaturas elevadas das fontes hidrotermais são incompatíveis com a estabilidade da molécula de RNA. Mas, nesse ano foi encontrado, em fontes hidrotermais, infectando a arqueobactéria Sulfolobus islandicus o vírus SIRV2. Esse vírus é extremamente resistente ao calor, desidratação e raios ultravioleta, o que poderia ser um ponto a favor dessa hipótese.

A terceira hipótese (hipótese de regressão), afirma que os vírus são restos de organismos celulares. Nela, se afirma que determinadas células, que parasitavam outras células (como, por exemplo, bactérias), começaram a perder uma boa parte de seus genes, regredindo, até o ponto em que só sobraram os genes responsáveis pela sua replicação. Assim, necessitariam somente de suas células hospedeiras para se replicar, ficando extremamente dependente delas. Essa hipótese é considerada ineficiente, pois não se conhece formas intermediárias entre vírus e células, mas existem vírus, como os vírus de DNA gigante (Mimivirus, por exemplo), que produzem enzimas virais sem o auxílio de seu hospedeiro, sendo um possível elo entre os vírus e as células.

A hipótese do escape (fuga ou progressão) diz que o vírus se originou através de um processo progressivo. Os elementos genéticos móveis (peças do material genético capazes de migrar de uma região do DNA para outra) ganharam a habilidade de sair de uma célula e entrar em outra. Com o passar do tempo, esses elementos evoluíram formando o capsídeo e novos genes que os possibilitaram usar o maquinário celular para se replicar.

Dentre todas as hipóteses, não parece que nenhuma consegue dar uma explicação clara para o aparecimento dos primeiros vírus. Todas as hipóteses apresentam problemas e parece difícil solucioná-los com o conhecimento que temos sobre a virologia atual. Além disso, a falta de fósseis virais para comprovar essas hipóteses dificulta muito o estudo da origem dos primeiros vírus. Por isso, mesmo que você simpatize com uma hipótese ou outra, não quer dizer que ela esteja certa. O estudo da origem dos vírus e da evolução viral ainda está caminhando. Mas, quem sabe, nos próximos anos o Dotô não escreva nessas páginas que foi descoberta a origem dos vírus? O Dotô espera por isso.

 

GLOSSÁRIO

Âmbar: Resina fóssil produzida pelos vegetais e que agiam como proteção contra a ação das bactérias e contra o ataque de insetos que perfuravam a casca até atingir o cerne das árvores. A resina que saía da madeira acaba por perder o ar e a água em seu interior, se polimerizando, formando assim uma resina endurecida e resistente ao tempo e à água. Os microorganismos podem ser encontrados em âmbar pois o âmbar protege o material desses individuos.

Eucariotas: Domínio taxonômico que inclui todos os seres vivos que possuem núcleo celular e várias organelas.

Illuminati: Denominação usada para se referir a sociedades secretas (históricas, modernas, reais ou fictícias) que controlaria os assuntos de diversos países secretamente, com os objetivos primários de unir o mundo sob uma espécie de tirania global.

Árvore filogenética: Representação em forma de árvore das relações evolutivas e de parentesco entre as diferentes espécies que possuem um ancestral comum.

Arqueobactérias: Domínio dos seres vivos relacionados com as bactérias. São organismos procariotas, quimiotróficos, que em geral sobrevivem em lugares extremos como fontes de água quente, lagos ou mares muito salinos, pântanos (onde produzem metano) e ambientes ricos em gás sulfídrico com altas temperaturas.

BIBLIOGRAFIA

Livros

Ryan F. Virolution: Collins; 2009.

Zimmer C. A planet of viruses. Chicago, USA: University Of Chicago Press; 2012.

Artigos

DiMaio, F., Yu, X., Rensen, E., Krupovic, M., Prangishvili, D., Egelman, E.H., 2015. Virology. A virus that infects a hyperthermophile encapsidates A-form DNA. Science 348, 914-917.

Koonin, E.V., Martin, W., 2005. On the origin of genomes and cells within inorganic compartments. Trends in genetics : TIG 21, 647-654.

Vídeo

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