Estrutura do SARS-CoV-2 e a fisiopatologia da COVID-19

O novo coronavírus ou SARS-CoV-2 vem de uma família de vírus (Coronaviridae) já conhecida por causar resfriados e outras síndromes respiratórias e, por isso, a sua estrutura já é bem conhecida. Como já vimos no primeiro post sobre o histórico da COVID-19, o SARS-CoV-2 possui uma camada lipoproteica, onde estão presentes as proteínas spike que são responsáveis pela entrada do vírus nas células hospedeiras, e que envolve o material genético de RNA. Além das proteínas spike, o coronavírus também possui outras proteínas estruturais: a proteína de membrana (M), a de envelope (E) e a do nucleocapsídeo (N), essas proteínas são responsáveis respectivamente por: Atuar na montagem do vírus (E), exercer função estrutural e participar da replicação viral (M) e envolver o RNA como uma "capa" de proteção (N). As moléculas de RNA guardam a receita para a produção das proteínas virais e do material genético que irão compor as novas partículas virais, produzidas durante o ciclo de reprodução do vírus. Na figura a seguir (figura 1) podemos observar a estrutura do vírus e suas proteínas

Figura 1: Estrutura do SARS-CoV2 e suas principais proteínas estruturais. Fonte: Promega: SARS-CoV-2 Targets for PCR and Serological Analysis traduzido

Além das proteínas estruturais o vírus também possui enzimas que fazem parte do processo de replicação viral: a protease principal ou main protease (Mpro) e a RNA-polimerase dependente de RNA (RdRp). A Mpro, que nós veremos melhor no próximo post, é a enzima responsável pela clivagem de proteínas, enquanto a RdRp é utilizada para a replicação dos genes virais. (HILLEN et al., 2020; JIN et al., 2020)

Mas como o vírus inicia a doença? Essa é a pergunta que o termo fisiopatologia -estudo das funções fisiológicas ou alterações fisiológicas que ocorrem durante uma doença- explica. E para entender isso precisamos entender o ciclo do vírus dentro do nosso corpo (figura 2):

Figura 2: processo de endocitose do SARS-CoV-2. Fonte: GENEROSO, et al., 2020 traduzido.

O processo se inicia quando o vírus infecta um organismo e chega até as células do trato respiratório superior (Nariz, boca e garganta), onde vai causar a coriza, a anosmia (perda de olfato) e disgeusia (perda de paladar). Para entrar nas células, o vírus liga suas proteínas spike aos receptores da enzima ECA2 ou enzima conversora de angiotensina II. E, a partir dessa ligação com a ECA2, o vírus irá ser endocitado (processo de entrar na célula de forma passiva), irá replicar o seu material genético e produzir as suas proteínas usando a "maquinaria" das nossas células. Ao final desse processo, um único vírus dará origem a milhares de partículas virais, que irão ser libertadas das células e continuarão a invadir outras células e se replicar exponencialmente. (GENEROSO, et al., 2020)

Mas quais são as consequências da infecção pelo SARS-CoV-2?

Os maiores efeitos do vírus vem da resposta imune que ele causa. Quando uma célula está infectada com um vírus, o nosso sistema imune corre atrás para matar essa célula, pois quanto mais células infectadas, maior será o dano. A resposta inflamatória que a infecção causa é o que vai gerar os sintomas. Os principais sintomas são os do trato respiratório, por ser a porta de entrada do vírus no nosso corpo. São eles: Tosse, falta de ar, coriza, dores de garganta e a febre (causada em qualquer resposta inflamatória). (STANCIOIU, et al., 2020)

Entretanto, a COVID-19 pode causar muitos outros sintomas diferentes e em tantos lugares diferentes do corpo. Isso é resultado da distribuição do receptor da ECA2 pelos nossos tecidos (figura 3) e na resposta inflamatória a esses órgãos:

Figura 3: Órgãos e células que possuem o receptor da ECA2, utilizado pelo SARS-CoV-2 para infectar as células. Fonte: BARANIUK, 2020. Traduzida.

A razão pela qual a COVID-19 não é mais considerada uma infecção apenas do trato respiratório está na sua capacidade de adentrar outros sistemas, podendo até utilizar-se de uma espécie de "Cavalo-de-Troia" infectando leucócitos para ultrapassar a barreira hematoencefálica e atingir o sistema nervoso central. (GENEROSO, et al., 2020). Os principais sintomas e sequelas causados pela COVID-19 fora do sistema respiratório tem sido (tabela 1), de acordo com WADMAN, et al., 2020:

Tabela 1: sintomas e sequelas sistêmicas da COVID-19. Fonte: próprio autor. Informações por: WADMAN, et al., 2020

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REFERÊNCIAS

• HILLEN, H. S. et al. Structure of replicating SARS-CoV-2 polymerase. Nature, v. 584, n. 7819, p. 154–156, 21 maio 2020.

• JIN, Z. et al. Structure of Mpro from COVID-19 virus and discovery of its inhibitors. Nature, 9 abr. 2020.

• STANCIOIU, Felician; PAPADAKIS, Georgios; KTENIADAKIS, Stelios; IZOTOV, Boris; COLEMAN, Michael; SPANDIDOS, Demetrios; TSATSAKIS, Aristidis. A dissection of SARS‑CoV2 with clinical implications (Review). International Journal Of Molecular Medicine, [S.L.], v. 46, n. 2, p. 489-508, 10 jun. 2020. Spandidos Publications. http://dx.doi.org/10.3892/ijmm.2020.4636.

• GENEROSO, Jaqueline S. et al . Neurobiology of COVID-19: how can the virus affect the brain?. Braz. J. Psychiatry, São Paulo, 2021 . Available from <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-44462021005003203&lng=en&nrm=iso>. access on 05 Apr. 2021. Epub Feb 10, 2021. https://doi.org/10.1590/1516-4446-2020-1488.

• WADMAN, Meredith; COUZIN-FRANKEL, Jennifer; KAISER, Jocelyn; MATACIC, Catherine. A rampage through the body. Science, [S.L.], v. 368, n. 6489, p. 356-360, 23 abr. 2020. American Association for the Advancement of Science (AAAS). http://dx.doi.org/10.1126/science.368.6489.356.