01/03/14 |   Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação

A Virologia e seus desafios

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Foto: Mirtes Lima

Mirtes Lima - Sintomas induzidos por vírus em abóbora

Sintomas induzidos por vírus em abóbora

Vírus são entidades submicroscópicas que não são visualizadas a "olho nu", podendo ser observadas apenas ao microscópio eletrônico. São constituídos por ácido nucleico (RNA ou DNA) e envolvidos por uma capa proteica. Causam infecção e se replicam em seus hospedeiros. Entretanto, os mistérios acerca destes agentes causadores de doenças e de natureza tão intrínseca começaram a ser desvendados há apenas cerca de seis décadas.
 
Os estudos iniciais com vírus de plantas foram realizados no século XIX, quando se procurou entender a natureza dos sintomas de mosaico caracterizados por diferentes tonalidades de verde, em plantas de fumo. Na época, a denominação "vírus" foi proposta para designar o agente etiológico. Entretanto, apenas a partir da década de 30, os primeiros progressos em direção à elucidação da doença e da natureza do seu agente causal foram obtidos. Os resultados culminaram na descoberta do que seria um vírus e com o que se pareceria. Descobriu-se que eram formados não apenas por proteína, mas também por ácido nucleico (RNA, no caso dessa doença) que carregava as informações genéticas necessárias para infecção e replicação viral com produção de partículas completas, mesmo após a remoção da proteína. Também visualizaram ao microscópio eletrônico, partículas virais em preparações de plantas doentes. Estas descobertas com o vírus do mosaico do fumo (Tobacco mosaic virus - TMV) foram pioneiras no estudo desta classe de patógenos e no estabelecimento de conceitos na área de Virologia, abrindo inúmeras possibilidades para o estudo dos vírus.
 
A partir da década de 80, os avanços obtidos na área de Biologia Molecular propiciaram o desenvolvimento de ferramentas para identificação e caracterização de patógenos. Desta forma, técnicas modernas de detecção de proteínas e ácidos nucleicos viabilizaram o surgimento de métodos sensíveis, acurados e de rápida obtenção de resultados utilizados na diagnose de vírus e que possibilitaram sua identificação mesmo quando presentes em baixa concentração ou em mistura com outras espécies virais. São três os métodos: biológicos, sorológicos e moleculares. 
 
Os métodos biológicos consistem na transmissão do vírus para plantas herbáceas indicadoras. A transmissão pode ser mecânica, com a fricção do extrato da planta infectada em folhas de plantas sadias, por meio de enxertia ou de insetos vetores. A avaliação é feita pela observação de sintomas e utilização de testes de detecção. 
 
Os métodos sorológicos são baseados na utilização de anticorpos específicos com capacidade de reconhecimento de determinadas proteínas. O Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) é o teste mais popular por ser sensível, rápido (24 h-48 h), de baixo custo e adequado para avaliação de amostras em larga escala. É quantitativo, com leitura obtida por espectrofotometria. Desde 1977, o ELISA tem viabilizado a detecção rotineira de vírus em plantas e a indexação rápida de genótipos para vírus com antissoros disponíveis no mercado.
 
Os métodos moleculares têm como alvo a detecção do ácido nucleico. A transcrição reversa (RT) associada à reação em cadeia da polimerase (PCR) propicia a amplificação de fragmentos do material genético do vírus utilizando primers e as enzimas Transcriptase reversa e Taq DNA Polimerase, com visualização em gel de agarose corado com brometo de etídeo. A RT-PCR é extremamente sensível e muito útil na detecção dos vírus para os quais não há disponibilidade de antissoros, mas a sequência parcial do seu genoma é conhecida. A técnica impulsionou o sequenciamento de DNA.
 
A diagnose de doenças de origem viral com a correta identificação do patógeno é o primeiro passo na definição das medidas para o manejo da doença. Não há medidas curativas para viroses; entretanto, várias estratégias devem ser adotadas, preventivamente, visando minimizar perdas na produção. Fatores como capacidade de sobrevivência do vírus e do vetor em hospedeiras alternativas, eficiência na transmissão por insetos, capacidade de diferentes espécies do vetor em transmitir determinados vírus e ausência de cultivares resistentes, dificultam o manejo, reduzindo a eficácia das estratégias empregadas. A maioria dos vírus que infectam plantas é transmitida por insetos e dessa forma, em hortaliças, os afídeos, os tripes e as moscas brancas são os principais vetores de vírus. Portanto, uma das principais medidas de manejo é o controle e/ou erradicação desses vetores.
 
QUAIS SÃO OS DESAFIOS DA VIROLOGIA?
 
O estudo dos vírus é um desafio. São entidades que podem ser visualizadas apenas ao microscópio eletrônico. Para detectar sua presença em plantas infectadas faz-se necessária a utilização de métodos específicos na geração de conhecimento relacionado à variabilidade, abrangência geográfica, transmissão, entre outros. Também, o manejo de viroses é um desafio, considerando que as condições de clima tropical, verificada na maioria das regiões brasileiras, propiciam a manutenção de elevadas populações do inseto vetor no campo em determinados períodos do ano, coincidindo com períodos críticos para certas culturas. Dessa forma, reduzir as perdas e melhorar a qualidade da produção, resguardando o meio ambiente é o principal objetivo da área.
 
Atualmente, os potyvírus, os tospovírus e os begomovírus se destacam pela importância das hortaliças que infectam e pela severidade dos danos que causam. O primeiro grupo que é transmitido por afídeos, hospeda a maioria das espécies que infecta plantas. Entretanto, nas décadas de 80 e 90, a incidência e a severidade das tospoviroses e das begomoviroses se intensificaram em hortaliças no Brasil. Os tospovírus transmitidos por tripes causam a doença "vira-cabeça" em diversas solanáceas, e os begomovírus causam o "mosaico dourado" principalmente, em tomateiro. O vetor dos begomovírus, a mosca branca, foi detectada no Brasil nos anos 1990 e tornou-se uma das principais pragas da agricultura causando danos diretos e principalmente indiretos, com a transmissão de vírus. Também transmite crinivírus, recentemente detectados em tomateiro e batateira, no Brasil. 
 
As pesquisas realizadas pela equipe de Virologia da Embrapa Hortaliças contemplam diversas culturas (tomate, batata, pimenta, abóbora, moranga, melão, batata doce e alho etc.) em projetos desenvolvidos em colaboração com parceiros externos. As atividades incluem diagnose, detecção, caracterização e variabilidade, avaliação de perdas e resistência de germoplasma, na busca por estratégias de manejo a serem empregadas no controle de viroses, visando reduzir as perdas e contribuir para a sustentabilidade do agronegócio de hortaliças.

Mirtes Freitas Lima
(Pesquisadora da Embrapa Hortaliças)
Embrapa Hortaliças

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