Uma breve história dos vírus na visão de um naturalista
Por Carlos Jared, 07.07.2020

O estudo dos vírus é fascinante não só em relação à Saúde Pública, mas pelo ponto de vista da biodiversidade. De tão minúsculos, são, em geral, medidos em nanômetros, a milionésima parte do milímetro, de forma que a grande maioria deles não é observável através dos microscópios comuns, que utilizam a luz visível. Os menores podem chegar a 20 nanômetros e os maiores, mais raros, chegam a mais de dois micrômetros, a milésima parte do milímetro. Realça-se sempre as dimensões dos vírus, já que foram o fator mais importante na sua elucidação.

Os estudos sobre eles se iniciaram com a doença do mosaico do tabaco, que causava grandes perdas na produção do fumo, atacando as plantas e conferindo às suas folhas desenhos semelhantes a mosaicos. Dimitri Ivanovsky (1864-1920), um botânico russo, foi enviado à Ucrânia, à antiga Bessarábia e à Crimeia para investigar essa doença, e acabou se tornando um dos fundadores da virologia. Descobriu que era causada por um enigmático “agente infeccioso”, que transmitia a doença de planta a planta pelo simples toque. A seiva filtrada de folhas de tabaco infectadas, passada por filtros que barravam bactérias, continuava transportando esse agente e disseminando a doença para plantas normais. Foi outro naturalista e botânico, o holandês Martinus Beijerinck (1851-1931), quem nomeou e realmente definiu o conceito de vírus, distinguindo-os das bactérias. Mostrou ainda que, diferentemente das bactérias, ao menos as usadas em experimentos na sua época, os vírus do mosaico do tabaco não eram cultiváveis em meio com nutrientes (não se alimentavam!). Imaginou que realmente seriam partículas muito menores que as bactérias, com um enigmático modo de vida: não se utilizavam de energia para se manter e se reproduzir. Essas suspeitas se concretizaram em 1935, quando o norte-americano Wendell Stanley mostrou que realmente eram partículas, passíveis, inclusive, de agregarem na forma de cristais. Após serem descristalizadas, tornavam-se ativas novamente, demonstrando todo o seu potencial virulento. Esse estudo lhe rendeu o Prêmio Nobel de Química de 1946.

Só na década de 1930 pudemos “ver” os vírus, com o desenvolvimento da microscopia eletrônica. Em 1939, o médico e biólogo alemão Helmut Ruska (juntamente com os seus colaboradores, e sobre quem já falei em outra crônica), desenvolveu uma técnica, para o microscópio eletrônico, usando metais pesados. Vou explicar: a microscopia comum usa a luz, que atravessa a lâmina de vidro onde está o material, impregnado com corantes, formando imagens coloridas. A microscopia eletrônica, entretanto, usa os elétrons, que são minúsculos corpúsculos, ainda assim com massa, que não poderiam ser usados do mesmo jeito da luz: colidiriam com os átomos do vidro da lâmina e não conseguiriam passar. Foi necessário arranjar um jeito para substituir as lâminas. A saída foi usar pequenas telinhas, ou grades, metálicas, com três milímetros de diâmetro. Através dos seus orifícios, os elétrons atravessam o material que se quer observar em aumentos muito grandes. Os vírus, dispersos em uma solução, são espalhados por cima de uma finíssima superfície de filme transparente, que é aderido à telinha. Sobre esse filme pinga-se uma solução com urânio. A telinha, com o filme, depois de seca, é introduzida no microscópio eletrônico. Da mesma forma que o feixe de luz atravessa o material na lâmina de vidro no microscópio comum, no eletrônico é o feixe de elétrons que atravessa o filme. Assim, o entorno dos vírus, que apresenta maior deposição de urânio, não deixa os elétrons passarem. Por outro lado, a deposição de urânio é menor sobre os vírus, dando passagem mais livre aos elétrons. Dessa forma, quando fotografados, os vírus mostram-se em tons claros sobre um fundo escuro.

Helmut Ruska esteve no Instituto Butantan em 1954, ensinando as técnicas de uso do microscópio eletrônico recém-chegado e ajudando a criar o que atualmente é o Laboratório de Biologia Estrutural, onde trabalho. Ainda hoje mantemos os negativos 6x9 centímetros das imagens microscópicas dos vírus do mosaico do tabaco e de outras várias estruturas, incluindo escamas de cobras, usadas para ilustrar as suas aulas. Em seguida ao curso, continuou em contato com os seus alunos e pesquisadores do Butantan e de outras instituições, publicando vários trabalhos científicos, não só relativos à virologia, como a outros temas.

Imagem de lâmina
Afirmei lá no início que, pelo ponto de vista da biodiversidade, o estudo dos vírus é fascinante. A grande contradição nessa afirmação é o uso do radical grego bios, que significa vida, já que a característica de não-vida dos vírus é, e vem sendo, uma das grandes questões da Biologia. As atividades de reprodução dos vírus são desenvolvidas por células ou bactérias, quando penetram no seu interior, sendo considerados, portanto, parasitas intracelulares. Eles fazem parte da grande cadeia da vida na Terra e, segundo hipóteses sobre a sua origem evolutiva, devem ser nossos parentes muitíssimo distantes, cuja linhagem se separou nos primórdios da vida, há uns 3,5 bilhões de anos. Sempre estiveram no planeta e, como exímios aproveitadores, evoluíram com o mundo vivo, desenvolvendo um modo de existir sem precisar da enorme complexidade do mecanismo da vida, que, para ser mantido, demanda muita energia.

Ao contrário do que se poderia pensar, são partículas bem complexas, mas, ao mesmo tempo, simples oportunistas, lidando e se aproveitando eficientemente da morfologia e fisiologia celular dos seres vivos. Esse cenário sobre a origem evolutiva dos vírus tem boa adequação aos conceitos da Biologia Evolutiva. É corroborado pela existência, ainda nos dias atuais, de uma forma viral bem inicial, os viroides, patógenos exclusivos do reino vegetal, que carregam um minúsculo e único filamento de RNA, o principal material genético dos vírus. Levando em consideração todas essas peculiaridades, pergunta-se: como conseguem se reproduzir? Pois bem, durante toda a sua história evolutiva, eles desenvolveram um ardiloso esquema: aproveitam-se da vida das desavisadas células, ou bactérias, utilizando-se, predatoriamente, das suas próprias infraestruturas vitais. Para tanto, eles sabem como invadi-las, usando os mecanismos ajustados às suas membranas celulares. Dessa forma, as células emprestam, compulsoriamente, a sua vida aos vírus, que a usam ao longo de todo o seu ciclo reprodutivo. Ao final desse ciclo, as células morrem, já que se tornam depósitos de vírus, liberando-os de volta ao ambiente, aos milhares. E o ciclo da existência viral se reinicia com eles sem vida, inertes e de espreita, inteiramente disponíveis para serem tocados ou respirados, almejando irem direto às mucosas... É dessa forma que coisas tão minúsculas e inanimadas, causam tanto estrago em organismos vivos, como no Homo sapiens, que agora está vivenciando a disseminação de um novo vírus (ou coronavírus), causador da covid-19.

*Carlos Jared é pesquisador sênior do Instituto Butantan, especializado na biologia e história natural de anfíbios e répteis.

Informações complementares

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