a história ilustrada
de um Saber
Virologia
Por Anderson Brito, Fabrício Campos, Lucas Gomes e Caroline Souza
em 27 de janeiro de 2021
A virologia é um campo da ciência que estuda os vírus. É graças ao entendimento de como funcionam essas estruturas que temos tratamentos e vacinas para muitas doenças contagiosas
Os vírus são estruturas que infectam todas as formas de vida da Terra, e só são capazes de se reproduzir dentro de uma célula hospedeira de um ser vivo.
Em humanos, os vírus são responsáveis por doenças como: Aids, dengue, gripe, varíola, zika, poliomielite e covid-19.
ORDENS DE GRANDEZA
EM ESCALA LOGARÍTMICA
MILÍMETROS
MICROMETROS
NANÔMETROS
célula
animal
bactéria
1cm
1nm
1mm
100
m
10
m
1
m
100nm
10nm
10mm
µ
µ
µ
VÍRUS
0,00001
milímetros
VÍRUS da herpes
0,0002 milímetros
célula
humana
VÍRUS da gripe
VÍRUS da pólio
0,0001 milímetros
0,00003 milímetros
0,02 milímetros
Os vírus são compostos por algum material genético (DNA ou RNA) protegidos por um capsídeo feito de proteínas. Alguns possuem também uma camada de gordura que os reveste, o envelope viral.
Elementos
que DIFERENCIAM
os principais
grupos de vírus
Dimensões
do vírus
Tipo de
material
genético
Presença
ou ausência
de envelope
formato
do capsídeo
De onde vêm os
vírus e as infecções
Os vírus são abundantes na natureza, infectam todas as formas de vida e podem ser transmitidos de várias maneiras: pela água, pelo sangue, pela picada de insetos, sexualmente, entre outras.
Cada família viral tem sua própria forma de transmissão
DNA
DNA
papilomavírus
HPV
herpesvírus
herpes genital
RNA
coronavírus
SARS-CoV-2
filovírus
RNA
ebola
flavivírus
RNA
dengue
Quando habitats naturais são destruídos, aumentam as chances de transmissão de vírus de animais silvestres para populações humanas.
Orthopoxvírus
varíola
RNA
célula
humana
Um deles, o transmissor da varíola, é o vírus precursor das vacinas. Ao longo da história, a varíola causou epidemias mortais, e formas de preveni-la eram exaustivamente pensadas.
1.000 a.C.
1
1790
1.000 a.C.
Na antiguidade, para prevenir epidemias, a variolização era o único recurso disponível. Tratava-se da inoculação de cascas de feridas de pessoas infectadas, o que poderia gerar imunidade, mas com risco de morte a quem passava pelo processo.
China
CROSTAS SECAS
REDUZIDAS A PÓ
As primeiras descobertas
1.000 a.C.
1
1790
1930
O médico rural inglês Edward Jenner reconhece o princípio da imunização viral observando pessoas que ordenhavam vacas e adquiriam lesões nos dedos causadas pela varíola bovina.
1790
Edward
Jenner
inglaterra
Jenner utiliza cascas de feridas de varíola bovina, menos agressiva que a humana, para inocular uma criança, que se mantém saudável e obtém imunidade.
Desse experimento vem o termo vacina, derivado de vacca em latim
1898
O microbiologista holandês Martinus Beijerinck estuda o comportamento de uma doença que afetava plantas de tabaco. O líquido filtrado a partir da seiva contaminada transmite a doença a outra planta, o que leva Martinus a chamar o líquido de fluido vivo contagioso.
seiva da planta
contaminada
plantas saudáveis são contaminadas com o fluído
sem bactérias
filtro de
porcelana
que retém
bactérias
PAÍSES
BAIXOS
Surge assim o conceito de vírus, que significa, entre outras coisas, veneno em latim. Por esse salto conceitual, Martinus é considerado o precursor da virologia.
Martinus
Beijerinck
1918
Quatro pandemias de vírus da gripe são registradas em 100 anos, sendo a “gripe espanhola” a mais conhecida. Os principais surtos de Influenza são caracterizados por rearranjos virais.
h1n1
1918
h2n2
vírus
aviário
1957
vírus
aviário
h3n2
1968
Década de 1930
Os alemães Ernst Ruska e Max Knoll desenvolvem o microscópio eletrônico, que revoluciona a virologia. O instrumento, com grande poder de ampliação (mais de 100 mil vezes), permite a visualização direta de partículas de vírus pela primeira vez.
As vacinas e os
tratamentos modernos
1.000 a.C.
1
1930
2020
Década de 1950
A vacina com vírus inativado é desenvolvida na Universidade de Pittsburgh pelo virologista norte-americano Jonas Salk, e é baseada no crescimento do poliovírus em culturas de células.
a vacina de vírus inativado
cultivo do poliovírus em culturas de células
o vírus é morto por tratamento térmico ou químico
o vírus morto não se reproduz quando entra em contato com nossas células e o sistema imune cria uma resposta contra o invasor
purificação e formulação
da vacina
1953
O pesquisador Albert Sabin desenvolve a vacina contra a poliomielite que garante a maior eficácia e o menor custo. Aplicada em gotas, é a mais utilizada em todo o mundo.
Década de 1970
No Brasil é instituído o PNI (Plano Nacional de Imunização), um programa de vacinação contra as principais doenças infecciosas. A primeira campanha de sucesso foi a que erradicou a varíola no país, no fim da década de 1970.
1978
fita do
dna/rna
sequenciada
vírus
bacteriófago
O bioquímico inglês Frederick Sanger obtém a primeira sequência genética de um vírus que infecta bactérias. O sequenciamento permite entender melhor as doenças genéticas humanas e identificar novos vírus com rapidez.
1983
O vírus HIV-1 é descrito como o agente causador da Aids, que interfere na capacidade do organismo de combater infecções.
Década de 1990
Com o desenvolvimento da terapia antirretroviral, a mortalidade pela Aids é reduzida drasticamente nos anos seguintes.
2.000.000 de mortes
1.500.000
1.000.000
Evolução das mortes por
Aids no mundo por ano
500.000
0
1990
2000
2010
2020
Fonte: Our World in Data.
2003
É identificado o coronavírus humano, o vírus Sars-CoV-1, causador da síndrome respiratória aguda grave, a Sars. O surto da doença é controlado no mundo quatro meses depois do início da epidemia.
2020
O novo coronavírus, o Sars-CoV-2, causa a pandemia de covid-19. O vírus é um dos mais importantes patógenos da história humana, não só pelo número de casos e óbitos, mas pelos impactos econômicos que causa.
No Brasil, um grupo liderado por duas cientistas sequencia o genoma do Sars-CoV-2 no tempo recorde de dois dias.
Brasil
Ester sabino
jaqueline
goes
Até o final de 2020, mais de 300.000 variantes do vírus foram sequenciadas, ficando disponíveis para o acesso de cientistas do mundo todo.
Graças a esse esforço e a técnicas avançadas de virologia, as vacinas são desenvolvidas em tempo recorde para combater o Sars-CoV-2.
A virologia está presente em descobertas genéticas, no desenvolvimento de diversos tratamentos e na criação de vacinas que erradicam ou controlam diferentes doenças no mundo.
Produzido por Lucas Gomes
Pesquisa por Anderson Brito (Universidade de Yale) e Fabrício Campos (Universidade Federal do Tocantins)
Roteiro por Anderson Brito, Fabrício Campos, Lucas Gomes e Caroline Souza
Arte por Lucas Gomes e Caroline Souza
Desenvolvimento por Caroline Souza
Edição por Gabriel Zanlorenssi
©2020 Nexo Jornal
A série ‘A história ilustrada de um Saber’ conta com o apoio do programa de divulgação científica do Instituto Serrapilheira, uma instituição privada sem fins lucrativos, criada em março de 2017, com o objetivo de financiar pesquisas de excelência com foco em produção de conhecimento e iniciativas de divulgação científica.
Os vírus são estruturas que infectam todas as formas de vida da Terra, e só são capazes de se reproduzir dentro de uma célula hospedeira de um ser vivo.
Em humanos, os vírus são responsáveis por doenças como: Aids, dengue, gripe, varíola, zika, poliomielite e covid-19.
ORDENS DE GRANDEZA
EM ESCALA LOGARÍTMICA
MILÍMETROS
MICROMETROS
NANÔMETROS
célula
animal
bactéria
1cm
1nm
1mm
100
m
10
m
1
m
100nm
10nm
10mm
µ
µ
µ
VÍRUS
0,00001
milímetros
célula
humana
0,02 milímetros
VÍRUS da pólio
0,00003 milímetros
VÍRUS da herpes
0,0002 milímetros
VÍRUS da gripe
0,0001 milímetros
Os vírus são compostos por algum material genético (DNA ou RNA) protegidos por um capsídeo feito de proteínas. Alguns possuem também uma camada de gordura que os reveste, o envelope viral.
Elementos que DIFERENCIAM
os principais grupos de vírus
Dimensões
do vírus
Tipo de
material
genético
Presença
ou ausência
de envelope
formato
do capsídeo
De onde vêm os
vírus e as infecções
Os vírus são abundantes na natureza, infectam todas as formas de vida e podem ser transmitidos de várias maneiras: pela água, pelo sangue, pela picada de insetos, sexualmente, entre outras.
DNA
DNA
papilomavírus
HPV
herpesvírus
herpes genital
RNA
Cada família viral tem sua própria forma de transmissão
coronavírus
SARS-CoV-2
filovírus
ebola
flavivírus
RNA
dengue
RNA
Quando habitats naturais são destruídos, aumentam as chances de transmissão de vírus de animais silvestres para populações humanas.
Orthopoxvírus
varíola
RNA
célula
humana
Um deles, o transmissor da varíola, é o vírus precursor das vacinas. Ao longo da história, a varíola causou epidemias mortais, e formas de preveni-la eram exaustivamente pensadas.
1.000 a.C.
1
1790
1.000 a.C.
Na antiguidade, para prevenir epidemias, a variolização era o único recurso disponível. Tratava-se da inoculação de cascas de feridas de pessoas infectadas, o que poderia gerar imunidade, mas com risco de morte a quem passava pelo processo.
China
CROSTAS SECAS
REDUZIDAS A PÓ
As primeiras descobertas
1.000 a.C.
1
1790
1930
O médico rural inglês Edward Jenner reconhece o princípio da imunização viral observando pessoas que ordenhavam vacas e adquiriam lesões nos dedos causadas pela varíola bovina.
1790
inglaterra
Edward
Jenner
Jenner utiliza cascas de feridas de varíola bovina, menos agressiva que a humana, para inocular uma criança, que se mantém saudável e obtém imunidade.
Desse experimento vem o termo vacina, derivado de vacca em latim
1898
países baixos
O microbiologista holandês Martinus Beijerinck estuda o comportamento de uma doença que afetava plantas de tabaco. O líquido filtrado a partir da seiva contaminada transmite a doença a outra planta, o que leva Martinus a chamar o líquido de fluido vivo contagioso.
seiva da planta
contaminada
filtro de
porcelana
que retém
bactérias
plantas saudáveis são contaminadas com o fluído
sem bactérias
Martinus
Beijerinck
Surge assim o conceito de vírus, que significa, entre outras coisas, veneno em latim. Por esse salto conceitual, Martinus é considerado o precursor da virologia.
1918
Quatro pandemias de vírus da gripe são registradas em 100 anos, sendo a “gripe espanhola” a mais conhecida. Os principais surtos de Influenza são caracterizados por rearranjos virais.
h1n1
1918
h2n2
vírus
aviário
1957
vírus
aviário
h3n2
1968
Década de 1930
Os alemães Ernst Ruska e Max Knoll desenvolvem o microscópio eletrônico, que revoluciona a virologia. O instrumento, com grande poder de ampliação (mais de 100 mil vezes), permite a visualização direta de partículas de vírus pela primeira vez.
As vacinas e os
tratamentos modernos
1.000 a.C.
1
1930
2020
Década de 1950
A vacina com vírus inativado é desenvolvida na Universidade de Pittsburgh pelo virologista norte-americano Jonas Salk, e é baseada no crescimento do poliovírus em culturas de células.
a vacina de vírus inativado
cultivo do poliovírus em culturas de células
o vírus é morto por tratamento térmico ou químico
purificação e formulação
da vacina
o vírus morto não se reproduz quando entra em contato com nossas células e o sistema imune cria uma resposta contra o invasor
1953
O pesquisador Albert Sabin desenvolve a vacina contra a poliomielite que garante a maior eficácia e o menor custo. Aplicada em gotas, é a mais utilizada em todo o mundo.
Década de 1970
No Brasil é instituído o PNI (Plano Nacional de Imunização), um programa de vacinação contra as principais doenças infecciosas. A primeira campanha de sucesso foi a que erradicou a varíola no país, no fim da década de 1970.
1978
fita do
dna/rna
sequenciada
vírus
bacteriófago
O bioquímico inglês Frederick Sanger obtém a primeira sequência genética de um vírus que infecta bactérias. O sequenciamento permite entender melhor as doenças genéticas humanas e identificar novos vírus com rapidez.
1983
O vírus HIV-1 é descrito como o agente causador da Aids, que interfere na capacidade do organismo de combater infecções.
Década de 1990
Com o desenvolvimento da terapia antirretroviral, a mortalidade pela Aids é reduzida drasticamente nos anos seguintes.
2.000.000 de mortes
1.500.000
1.000.000
Evolução das
mortes por Aids
no mundo por ano
500.000
0
1990
2000
2010
2020
Fonte: Our World in Data.
2003
É identificado o coronavírus humano, o vírus Sars-CoV-1, causador da síndrome respiratória aguda grave, a Sars. O surto da doença é controlado no mundo quatro meses depois do início da epidemia.
2020
O novo coronavírus, o Sars-CoV-2, causa a pandemia de covid-19. O vírus é um dos mais importantes patógenos da história humana, não só pelo número de casos e óbitos, mas pelos impactos econômicos que causa.
No Brasil, um grupo liderado por duas cientistas sequencia o genoma do Sars-CoV-2 no tempo recorde de dois dias.
Brasil
Ester sabino
jaqueline
goes
Até o final de 2020, mais de 300.000 variantes do vírus foram sequenciadas, ficando disponíveis para o acesso de cientistas do mundo todo.
Graças a esse esforço e a técnicas avançadas de virologia, as vacinas são desenvolvidas em tempo recorde para combater o Sars-CoV-2.
A virologia está presente em descobertas genéticas, no desenvolvimento de diversos tratamentos e na criação de vacinas que erradicam ou controlam diferentes doenças no mundo.
Produzido por Lucas Gomes
Pesquisa por Anderson Brito (Universidade de Yale) e Fabrício Campos(Universidade Federal do Tocantins)
Roteiro por Anderson Brito, Fabrício Campos, Lucas Gomes e Caroline Souza
Arte por Lucas Gomes e Caroline Souza
Desenvolvimento por Caroline Souza
Edição por Gabriel Zanlorenssi
©2020 Nexo Jornal
A série ‘A história ilustrada de um Saber’ conta com o apoio do programa de divulgação científica do Instituto Serrapilheira, uma instituição privada sem fins lucrativos, criada em março de 2017, com o objetivo de financiar pesquisas de excelência com foco em produção de conhecimento e iniciativas de divulgação científica.
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