Os termos deste Glossário, disponibilizados em ordem alfabética, foram elaborados com base em verbetes encontrados no site e nas publicações da Rede Genômica Fiocruz. O conteúdo desta página está em constante revisão e novos termos serão adicionados ao longo do tempo.

 

Ancestral comum

Em biologia evolutiva, um “ancestral comum” é aquele do qual derivam outros organismos. Essa ancestralidade pode se dar em diferentes escalas, de forma a ser possível falar de:

 

  • Grupos inteiros de organismos que se derivam de ancestrais comuns (como no caso das aves, que descendem de dinossauros);
  • Espécies de um mesmo grupo que partilham ancestrais comuns. Por exemplo, três das espécies do gênero Panthera, os leões, os leopardos e as onças-pintadas, descendem de um mesmo ancestral, que é diferente da espécie que deu origem aos tigres e aos leopardos-das-neves. Por sua vez, essas duas espécies ancestrais também se derivaram de um mesmo ancestral comum;
  • Linhagens dentro de uma mesma espécie, como no caso das linhagens do SARS-CoV-2, causador da COVID-19. A partir de um genoma viral comum, novas linhagens foram derivando pelo acúmulo de mutações genéticas, de forma a ser possível agrupar variantes em grupos de acordo com suas histórias genéticas comuns;

 

Coronavírus

Grupo de vírus (subfamília Orthocoronaviridae) descoberto em 1937, associado principalmente a doenças respiratórias em animais, incluindo a espécie humana. A atual pandemia é causada pelo vírus denominado SARS-CoV-2, devido a sua similaridade com o agente causador da epidemia de SARS (Síndrome Respiratória Aguda Grave; do inglês Severe Acute Respiratory Syndrome) em 2003.

 

Antes do SARS-CoV-2, foram identificados outros seis coronavírus capazes de causar infecções em seres humanos, sendo quatro destes envolvidos em quadros leves similares a resfriados comuns. Somados a estes quatro coronavírus de perfil mais brando de doença e ao SARS-CoV (ou SARS-CoV-1), causador da epidemia de 2003 caracterizada por um quadro respiratório mais grave, o outro coronavírus causador de doença em humanos é o agente causador da MERS (Síndrome Respiratória do Oriente Médio; do inglês Middle East Respiratory Syndrome), epidemia associada à criação de camelos e a taxas de mortalidade mais altas (37%) do que a SARS e a COVID-19.

 

O coronavírus entra nas células a partir da ligação da proteína denominada Spike (ou S), com um domínio que se liga à enzima conversora de angiotensina 2 — proteína que fica na superfície de células humanas e age como “receptor” do vírus — e outro domínio que faz com que a ocorra a fusão entre a membrana da célula e a partícula viral, permitindo a entrada do material genético (RNA) do vírus e o princípio da infecção.

 

Esquema ilustrando a ligação entre a glicoproteína Spike (proteína S) do SARS-CoV-2 e a Enzima Conversora de Angiotensina 2 (ACE-2) presente em células humanas. Após a ligação, a célula internaliza a partícula viral em um vacúolo, que depois se funde ao envelope viral, liberando o material genético que dará início à infecção.

 

A hiperinflamação característica da COVID-19 é um dos principais mecanismos patogênicos da doença, resultando em febre e perda de função respiratória, que por sua vez pode levar à necessidade de internação e ventilação mecânica em casos mais graves. O excesso de produção de citocinas — moléculas de comunicação entre células, envolvidas na regulação de mecanismos imunológicos — associadas a quadros inflamatórios está diretamente relacionada à febre e ao comprometimento de tecidos seguido de fibrose, em um fenômeno denominado “tempestade de citocinas”. A tempestade de citocinas está associada a outros quadros virais que têm nos efeitos da hiperinflamação uma parte importante da patogênese, como casos graves de dengue, por exemplo.

 

Acredita-se que o SARS-CoV-2 tenha se originado em espécies de morcegos e devido a mutações conseguiu infectar e ser transmitido entre outras espécies de mamíferos intermediários, incluindo eventualmente a espécie humana. Análises de amostras circulando entre outras populações animais colocam o pangolim da Malásia como um provável intermediário neste processo de adaptação para outros hospedeiros (também chamado de spillover, do inglês para “transbordar”). A pandemia de COVID-19, com mais de 2 milhões de mortes confirmadas mundialmente ainda em janeiro de 2021, é a maior vivida pela humanidade desde a primeira pandemia de H1N1, de 1917-1918, que ocasionou um total estimado de 50 milhões de mortes globalmente.

 

COVID-19

Nome dado à doença causada pelo novo coronavírus (denominado SARS-CoV-2). Do inglês, COrona VIrus Disease 19 (por conta do ano de início da pandemia, 2019). A COVID-19 é caracterizada por alta transmissibilidade e, por uma porcentagem de casos assintomáticos ou apresentando sintomas leves. Após um período de incubação de 2 a 14 dias, podem surgir sintomas iniciais pouco específicos (tosse, febre, perda olfativa, dor de garganta, dor de cabeça, fadiga e, eventualmente, diarréia), que podem ser seguidos de desconforto respiratório, hipóxia e inflamação grave do trato respiratório, incluindo os pulmões.

Por ser uma doença ainda muito recente, o conhecimento acerca da COVID-19 ainda precisa de maiores estudos, principalmente em relação aos efeitos de longo prazo, assim como comorbidades decorrentes da infecção pelo SARS-CoV-2, tanto em pessoas sintomáticas como assintomáticas.  Em casos mais raros, pode ocorrer encefalite (inflamação cerebral) e o acometimento de outros tecidos, com quadros como epididimite e complicações vasculares aparecendo na literatura científica.

 

Evolução do genoma viral

Evolução do genoma significa a soma dos processos de: surgimento de diferenças genéticas; acúmulo de mutações; recombinações genéticas que podem ocorrer quando um mesmo paciente é infectado por duas variantes de genéticas diferentes; e, por fim, o processo de seleção natural que atua sobre as mutações genéticas favorecendo aquelas que apresentaram algum tipo de vantagem sobre as outras, por exemplo, uma capacidade infectiva maior.

Esquema representando dois processos da evolução viral. No primeiro momento (1), devido a erros aleatórios aos quais o processo de replicação do RNA sempre está sujeito, surge uma amostra mutante. No exemplo hipotético do esquema, a alteração no genoma causa uma mudança na proteína S, que proporciona uma maior infectividade do vírus (2). Aos poucos, a vantagem conferia à maior infectividade (3) faz com que o vírus contendo a mutação torne-se cada vez mais comum. A cada nova geração do vírus, os mecanismos da seleção natural continuam agindo, de forma que a mutante torna-se mais prevalente que sua ancestral (4) devido à vantagem conferida pela mutação.

 

Acompanhar a evolução de um vírus significa olhar para novas linhagens e como elas diferem entre si, qual a proporção de cada uma na população total da espécie, e como as tendências da epidemia (crescimento, estabilização ou aumento no número de casos) sofrem influência distribuição de diferentes variantes e cepas de um vírus.

A evolução de um vírus não significa necessariamente que ele causa um quadro clínico mais grave, ou que leva a maiores taxas de mortalidade. Na maioria das vezes, as mutações não têm impacto significativo sobre a biologia do vírus.

 

Filogenética

O estudo das relações de parentesco evolutivo entre organismos — incluindo linhagens virais — a partir da análise de seus genomas tem o nome de “filogenética”. A filogenética é uma forma de organização de formas de vida e outras entidades biológicas de acordo com características e, anteriormente à descoberta do material genético e do desenvolvimento de ferramentas para seu estudo, era realizada pela comparação de características dos organismos, como estruturas de mesma origem — por exemplo, os braços humanos e as nadadeiras laterais de golfinhos, que surgem a partir das mesmas estruturas durante o desenvolvimento embrionário. Mais recentemente, as características comparadas são, em geral, genéticas, ou seja, a estrutura e funcionalidade de genes em comum entre diferentes entidades biológicas.

 

Linhagens (vírus)

Conjunto de vírus geneticamente relacionados que descendem de um ancestral comum.  Uma linhagem deve possuir mutações que a diferenciem de outras variantes do vírus. Estas mutações não precisam modificar nenhuma característica biológica do vírus (ex.: transmissibilidade ou potencial de causar doenças). Para ser denominada como linhagem é necessário que a mesma possua uma relevância epidemiológica, ou seja, esteja circulando em uma grande população.

 

Material genético

Na biologia, a hereditariedade — ou seja, a transmissão de características de uma geração para a outra — se dá a partir do material genético. É costume popular falarmos que algo está no DNA, mas alguns vírus, como os coronavírus e o HIV, por exemplo, têm seu material genético baseado em RNA. Este tipo de molécula de ácido nucleico também está presente em nossas células, mas está envolvida com processos do metabolismo celular e fluxo da informação genética, atuando, por exemplo, no processo de produção de proteínas.

O material genético viral, ao ser inserido na célula hospedeira, logo é lido pela própria célula e dá origem a proteínas virais que começam o processo de redirecionar o metabolismo celular para a produção de novos vírus. As novas cópias do material genético viral também são feitas com base no material que entra nas células, e é por conta deste processo de fazer cópias com base no “molde” genético dos vírus que eventuais mutações podem ser passadas adiante.

 

Mutações

Mutações são erros no processo de duplicação do material genético. Como o DNA (ou RNA) que compõe o genoma de um ente biológico (seja um vírus ou um ser vivo) é “copiado” por enzimas sujeitas a erros, pequenas mudanças podem ocorrer no processo, resultando em genomas ligeiramente diferentes do original. A mutação é um dos principais mecanismos de geração de diversidade na biologia, já que se as cópias fossem sempre exatas, não surgiriam diferenças entre organismos.

Essas diferenças geralmente são neutras ou prejudiciais, mas, caso eventualmente alguma alteração aumente o sucesso da próxima geração, a tendência é que essa mutação seja selecionada e torne-se mais prevalente com a passagem do tempo. No caso de um vírus, por exemplo, uma mutação que resulte em uma maior eficiência na entrada em células hospedeiras, ou na estabilidade do capsídeo viral — fazendo com que consigam se manter viáveis por mais tempo no meio celular — tende a tornar mais bem-sucedidas as variantes que a apresentam do que aquelas sem a mutação (para um esquema ilustrando este processo, ver Evolução do Genoma Viral acima).

Uma mutação pode também permitir que um vírus consiga entrar em outros tipos de células, e mesmo outras espécies, como no caso do SARS-CoV-2, que provavelmente se originou em morcegos e desenvolveu posteriormente a capacidade de causar doença e ser transmitido entre seres humanos. Outros exemplos são as gripes suína e aviária, que têm uma história similar.

 

Pandemia

Apesar de o termo “Pandemia” possuir um significado lato sensuuma revisão de 2009 voltada a entender os principais atributos que fazem com que um evento epidêmico seja de fato considerado uma “Pandemia” lista as seguintes características:

 

  • “Ampla extensão geográfica” (evento sem fronteiras);
  • “Mobilidade e Expansibilidade da Doença” (ou seja, a capacidade de ser competentemente transmitida por hospedeiros de uma localidade para outra);
  • “Taxas elevadas de ataque e transmissão em surtos/irrupções” (múltiplos casos aparecendo em um curto intervalo de tempo);
  • “Imunidade reduzida (ou ausente) na população”;
  • “Originalidade e Evasividade do agente etiológico” (não necessariamente emergência de uma nova espécie, podendo ser uma evolução, uma nova linhagens ou sorotipo,  ou simplesmente o recrudescimento de um mesmo patógeno após um certo período de tempo em que a população deixa de ser imunologicamente competente);
  • “Infecciosidade” (a capacidade de causar uma infecção e se estabelecer);
  • “Contagiosidade” (a capacidade de ser transmitida diretamente de uma pessoa a outra, com a ressalva de que pandemias como a da peste bubônica durante a Idade Média teve como principal rota de transmissão a via vetorial);
  • “Gravidade dos sintomas e Letalidade” (com elevado impacto na capacidade produtiva da população e significantes taxas de óbitos);

 

É mais do que plausível atribuir-se todas as características acima de “Pandemia” a esta causada pela emergência do novo coronavírus humano, chamado de SARS-CoV2 e que causa a Doença do Coronavírus 2019, simplesmente denominada de COVID-19. A COVID-19 é um agravo de grande preocupação, que ocasiona frequentemente quadros inflamatórios graves e óbitos. Sua provável origem é zoonótica, e sua alta adaptabilidade em infeccionar o hospedeiro humano, ser transmitido por via aérea, combinado ao fato de se tratar de uma nova espécie de vírus (originalidade) para o qual não nunca houve exposição prévia e consequentemente nenhuma imunidade adquirida (população imunologicamente virgem — também chamada pelo termo técnico naïve), contribuiu para a sua rápida disseminação por todos os continentes, facilitado também pela ampla mobilidade das populações hospedeiras em função de uma economia globalizada e um baixo nível de preparo e resposta (preparedness & response) dos sistemas de vigilância da grande maioria dos países, que não tinham maneiras de antecipar o novo patógeno, nem foram capazes de agir rapidamente o bastante.

Em termos técnicos, se posteriormente um agente causador de uma Pandemia (ou Epidemia) estabelecer-se localmente em uma dada população em aparente perenidade, eventualmente causando ciclos de infecções, sejam eles sazonais ou esporádicos, sem erradicação total do agente etiológico, denomina-se então a este padrão de “Endemia”.

 

Partículas de vírus infecciosas

Partículas virais capazes de se multiplicar em uma célula e/ou tecido, gerando um processo infeccioso, com a estrutura integral, incluindo proteínas do capsídeo, envelope fosfolipídico (quando presente), proteínas ou glicoproteínas de superfície — envolvidas no processo de invasão das células hospedeiras — e o genoma viral completo.

Em teoria, uma única partícula viral viável é capaz de iniciar o processo de infecção, ao encontrar uma célula hospedeira compatível, embora seja mais comum que diversas partículas adentrando o organismo de um hospedeiro sejam necessárias para que o processo de infecção tenha sucesso.

 

Partículas inviáveis

Partículas virais que, devido à ausência de um ou mais de seus constituintes, são incapazes de completar o ciclo viral com sucesso. Essa incapacidade pode se dar, por exemplo, pela produção de capsídeos vazios (sem o material genético), ou pela ausência de uma glicoproteína de superfície importante para o processo de invasão de células hospedeiras, ou ainda por moléculas defeituosas (tanto com material genético incompleto ou inviável quanto com proteínas ou glicoproteínas com a função comprometida por mutações de resultado deletério).

 

RT-PCR

Exame utilizado para detectar a presença e a quantidade de RNA em amostras biológicas. Através do uso de moléculas de RNA sintetizadas em laboratório, chamadas de “sondas” e “iniciadores”, que se ligam especificamente a uma sequência genética de interesse — neste caso, trechos do genoma do SARS-CoV-2 — é possível detectar se existe RNA viral na amostra e quantificar o número de cópias da sequência de interesse através do uso de fluorescência.

 

Sistema de nomenclatura

Um conjunto de regras que devem ser seguidas para dar nome a uma variante recém-encontrada de um vírus. Para o SARS-CoV-2, a Rede Genômica Fiocruz segue o sistema de nomenclatura PANGO, proposto pelo Centro para Vigilância Genômica de Patógenos (Inglaterra)

 

Variantes genéticas

Qualquer vírus que foi sequenciado e possui mutações que o diferenciam da versão original do vírus. O termo variante não implica importância epidemiológica e pode ser utilizado de forma generalizada para se referir a diversidade genética de uma espécie viral.

 

Vírus

Grupo de entidades biológicas não-celulares. Não possuindo um metabolismo próprio (ou seja, sem organelas e enzimas para realizar reações químicas, gerar ou consumir energia), os vírus são parasitas, completamente dependentes de células hospedeiras para sua replicação — o processo de criação de novas cópias, análogo à reprodução. Desta forma, todo vírus consiste em um material genético envolto por uma estrutura de proteínas chamada de capsídeo.

Alguns vírus — como o causador da COVID-19, o SARS-CoV-2 — possuem uma camada de fosfolipídios chamada de “envelope”. O envelope é parecido com o envoltório celular, uma vez que porções da membrana da célula hospedeira são cooptadas por estes vírus envelopados para formar esta estrutura, ao final do processo de replicação. Com ou sem envelope, todo vírus precisa ter em sua superfície moléculas — geralmente proteínas ou glicoproteínas — utilizadas para se “agarrar” às células hospedeiras e colocar dentro delas o material genético viral, que pode ser baseado em DNA ou RNA, e contém toda a informação necessária para causar a infecção (incluindo genes para a produção das enzimas e proteínas virais, através das quais os parasitas dominam o metabolismo das células hospedeiras e o redirecionam para a produção de novos vírus)

Esquema ilustrando as etapas da infecção posteriores à entrada do genoma viral na célula hospedeira. Atente para o fato de que o envelope viral é fruto da mistura entre proteínas do vírus e lipídeos de membrana da célula hospedeira.