الفــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــيروسات
التصنيف العلمي
Groups
I: dsDNA viruses
II: ssDNA viruses
III: dsRNA viruses
IV: (+)ssRNA viruses
V: (-)ssRNA viruses
VI: ssRNA-RT viruses
VII: dsDNA-RT viruses
التصنيف العلمي
الفيروس (بالإنجليزية: Virus) هو كائن حي دقيق يمكن أن يستنسخ داخل الخلايا الحية المضيفين. عند اصابتها من قبل الفيروس، الخلية مضطرة إلى جعل الآلاف من الفيروسات متطابقة. أنها تستنسخ في معدل غير عادي، ألا أن الفيروسات لا تستطيع أن تفعل ذلك وحدها : على الانجاب تعتمد اعتمادا كليا على وجودها داخل الخلية المضيفه. وخلافا لمعظم الكائنات الحيه، والفيروسات التي لا تؤدي إلى انقسام الخلايا؛ فيروسات جديدة يتم تجميعها في الخلية المصابة المضيفة.
قالب:Virus glossary الفيروس هو عامل بيولوجي يتكاثر داخل خلايا العائل الحية. وعند الإصابة بفيروس، تُجبَر الخلية العائلة على إنتاج عدة آلاف من النسخ المتماثلة من الفيروس الأصلي بمعدل هائل. وعلى عكس معظم الكائنات الحية، فإن الفيروسات ليست لها خلايا تنقسم؛ فالفيروسات الجديدة تتجمع في الخلية العائلة المصابة. ولقد تم اكتشاف ما يزيد عن 2,000 نوع من الفيروسات.
ويتألف الفيروس من جزأين أو ثلاثة أجزاء: الجينات، المكونة إما من الحمض النووي DNA أو من الحمض النووي RNA، وهي عبارة عن جزيئات طويلة تحمل المعلومات الجينية؛ وغطاء بروتيني يحمي الجينات؛ وبعض الفيروسات لها غلاف دهني يحيط بها ويحميها عندما لا تكون موجودة داخل خلية عائلة. وتختلف الفيروسات في شكلها، بدءًا من الحلزونية البسيطة وعشرينية الوجوه إلى المعقدة بدرجة أكبر في بنيتها وتركيبها. وتعتبر الفيروسات أصغر في حجمها من البكتيريا بحوالي مائة مرة، فيجب أن يتراص من 30,000 إلى 750,000 فيروس جنبًا إلى جنب ليصل حجمها إلى 1 سم 1 سنتيمتر (خطأ في التعبير: عامل < غير متوقع إنش).
تنتشر الفيروسات بعدة طرق مختلفة. فعادةً ما تنتقل الفيروسات النباتية من نبات لآخر عن طريق الحشرات وغيرها من الكائنات الحية، المعروفة باسم الناقلات. وتنتشر بعض الفيروسات الحيوانية عن طريق الحشرات الماصة للدماء. ويعتمد كل نوع من الفيروسات في انتشاره على طريقة معينة. ففي الوقت الذي تنتشر فيه فيروسات مثل فيروس الأنفلونزا عبر الهواء بواسطة الإنسان عند السعال أو العطس، فإن غيرها من الفيروسات الأخرى مثل فيروس النورو، تنتقل من خلال الطريق البرازي-الفموي، وذلك عن طريق الأطعمة والمياه والأيدي الملوثة. وعادةً ما ينتشر فيروس الروتا عن طريق الاحتكاك المباشر بأطفال مصابين به. ويعتبر فيروس نقص المناعة البشرية (المعروف بالاختصار HIV) أحد الفيروسات الرئيسية العديدة التي تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي. وأصل الفيروسات غير معروف؛ فبعض الفيروسات ربما يكون قد نشأ من البلازميدات - جزيئات من حمض DNA يمكنها الانتقال بين الخلايا - في حين أن بعضها الآخر ربما يكون قد نشأ من البكتيريا.
وعادةً ما تصيب العدوى الفيروسية البشر والحيوانات بأمراض، وعلى الرغم من ذلك، فإنه عادةً ما يمكن القضاء عليها بواسطة الجهاز المناعي، من خلال منح مناعة مدى الحياة للخلية العائلة لذلك الفيروس. إن المضادات الحيوية ليس لها أي تأثير على الفيروسات، غير أنه قد تم تصنيع بعض الأدوية المضادة للفيروسات لمعالجة أشكال العدوى التي تهدد حياة الإنسان والحيوان. ويمكن أن تمنع اللقاحات التي تعطي مناعة مدى الحياة الإصابة ببعض أشكال العدوى الفيروسية.
اكتشاف الفيروسات
في عام 1884، ابتكر عالِم الميكروبيولوجيا الفرنسي شارل شامبرلان مرشحًا (يعرف الآن باسم مرشح شامبرلان أو مرشح شامبرلان-باستير) والذي توجد به مسام أصغر في حجمها من البكتيريا. وبهذا، كان بإمكانه تمرير محلول يحتوي على بكتيريا عبر المرشح وإزالتها بالكامل من هذا المحلول.[1] وقد استخدم عالِم الأحياء الروسي ديمتري إيفانوفسكي هذا المرشح في دراسة ما يُعرف الآن باسم فيروس تبرقش التبغ. وقد أثبتت التجارب التي أجراها على مسحوق من أوراق نبات التبغ المصابة بالفيروس أنها ما زالت حاملةً للعدوى بعد إجراء عملية التصفية باستخدام المرشح.
وفي الوقت نفسه، أثبت علماء آخرون أنه على الرغم من أن هذه العوامل البيولوجية (التي أصبحت تُعرف مؤخرًا باسم الفيروسات) مختلفة عن البكتيريا، فإنه لا يزال بإمكانها أن تسبب الإصابة بأمراض، وأنها أصغر في حجمها بنحو مائة مرة من البكتيريا. في عام 1899، لاحظ عالِم الميكروبيولوجيا الهولندي مارتينوس بيجيرينك أن هذا العامل البيولوجي يتكاثر فقط في الخلايا المنقسمة. ونتيجةً لعجزه عن وصف الطبيعة الخاصة بهذا العامل البيولوجي، أطلق عليه الاسم اللاتيني "contagium vivum fluidum" والذي يعني "جرثوم حي قابل للانحلال".[2] في أوائل القرن العشرين، اكتشف عالِم البكتيريا الإنجليزي فردريك تورت فيروسات تصيب البكتيريا بعدوى،[3] ووصف عالِم الميكروبيولوجيا الفرنسي الكندي فيلكس ديريل الفيروسات بأنها، عندما تضاف إلى البكتيريا النامية على الأجار، ستؤدي إلى تكوُّن مناطق تتألف بأكملها من بكتيريا ميتة. وقد مكنه حساب عدد هذه المناطق المؤلفة من بكتيريا ميتة من حساب عدد الفيروسات في المزيج المعلّق.[4]
ومع اختراع الميكروسكوب الإلكتروني في عام 1931 على يد المهندسين الألمانيين إرنست روسكا وماكس نول ظهرت الصور الأولى للفيروسات.[5] وفي عام 1935، أجرى عالِم الكيمياء الحيوية وعالِم الفيروسات الأمريكي وندل مرديث ستانلي اختبارًا على فيروس تبرقش التبغ ووجد أنه مكون في معظم جزيئاته من البروتين.[6] وبعدها بفترة قصيرة، تم تقسيم هذا الفيروس إلى جزأين أساسيين هما الحمض النووي RNA والبروتين.[7] وكانت هناك مشكلة واجهت العلماء الأوائل الباحثين في هذا الموضوع وهي عدم معرفتهم كيفية زراعة فيروسات دون استخدام حيوانات حية. وقد حدثت طفرة في عام 1931، عندما قام إخصائي علم الأمراض الأمريكي إرنست ويليام جودباستور بزراعة فيروس الأنفلونزا وفيروسات أخرى عديدة في بيض دجاج مخصب.[8] وكان هناك بعض الفيروسات التي لا يمكن زراعتها في بيض الدجاج، إلا أنه قد تم إيجاد حل لهذه المشكلة في عام 1949 عندما قام كل من جون فرانكلين إندرز وتوماس هاكل ويلر وفردريك تشابمان روبينز بزراعة فيروس شلل الأطفال في مستنبتات خلايا حيوانية حية.[9] ولقد تم اكتشاف أكثر من 2,000 نوع من الفيروسات.[10]
تاريخ نشأة الفيروسات
تتواجد الفيروسات أينما وجدت حياة وربما تكون قد ظهرت منذ بداية نشأة الخلايا الحية. ولم يُعرَف بالتحديد تاريخ نشأة الفيروسات، نظرًا لأنها لم تكوِّن حفريات، ومن ثم فقد كانت التقنيات والأساليب الجزيئية الحديثة أكثر الوسائل نفعًا في وضع افتراضات بشأن نشأتها وتطورها. ومع ذلك، فإن هذه الأساليب تعتمد على توفر الحمض النووي الفيروسي القديم DNA أو RNA، غير أن غالبية الفيروسات التي قد تم حفظها في المعامل يرجع تاريخ نشأتها إلى أقل من 90 عامًا مضت.[11][12] وتجدر الإشارة هنا إلى أن الأساليب الجزيئية الحديثة لم تجدِ نفعًا إلا فيما يتعلق بتتبع مسار تطور سلالات الفيروسات التي نشأت في القرن العشرين فحسب.[13]
هناك ثلاث نظريات رئيسية تتناول نشأة الفيروسات سنوردها فيما يلي:[14][15]
نظرية الانحدار
ربما تكون الفيروسات قد تمثلت فيما مضى في خلايا صغيرة تطفلت على خلايا أكبر منها حجمًا. وبمرور الزمن، فقدت الجينات التي لم تتطلبها عملية التطفل. وتتمثل بكتيريا الريكتسيا والكلاميديا في خلايا حية لا يمكن أن تتكاثر إلا داخل خلايا عائلة لها، كما هو الحال مع الفيروسات. هذا، وتدعِّم هذه الأنواع من البكتيريا مصداقية النظرية التي نحن بصددها، نظرًا لأنه من المحتمل أن يكون اعتمادها على التطفل قد تسبب في فقد الجينات التي مكنتها من أن تحيا خارج إحدى الخلايا.[16]
نظرية المنشأ الخلوي
ربما يكون بعض الفيروسات قد نشأ من جزيئات الحمض النووي DNA أو الحمض النووي RNA التي "انبعثت" من جينات أحد الكائنات الحية الأكبر حجمًا. وربما يكون الحمض النووي DNA المنبعث قد نشأ من البلازميدات - جزيئات الحمض النووي DNA التي يمكنها التنقل بين الخلايا - في حين أنه ربما يكون البعض الآخر منها قد نشأ من البكتيريا.[17]
نظرية التطور المشترك
ربما تكون الفيروسات قد نشأت من جزيئات معقدة من البروتين والحمض النووي DNA في الوقت نفسه الذي ظهرت فيه الخلايا لأول مرة على سطح الأرض وستكون قد اعتمدت على الحياة داخل الخلايا لعدة ملايين من السنوات.
بنية الفيروس
يتألف جسيم الفيروس، المعروف باسم الفيريون، من جينات مكونة من الحمض النووي DNA أو الحمض النووي RNA والتي يحيط بها غطاء بروتيني واقي يُطلق عليه اسم القفيصة (الكابسيد).[18] وتتألف هذه القفيصة من عدة جزيئات بروتينية متماثلة أصغر حجمًا تعرف باسم القسيمات القفيصية أو الوحدات البروتينية الفيروسية. ويمكن أن تتخذ القسيمات القفيصية شكل عشريني الوجوه أو قد تكون حلزونية أو معقدة بدرجة أكبر في تركيبها. وتوجد قشرة داخلية محيطة بالحمض النووي DNA أو بالحمض النووي RNA تسمى القفيصة النووية (الكابسيد النووي)، والتي تكونت بفعل البروتينات. ويحيط ببعض الفيروسات فقاعة من الشحميات(الدهون) يُطلق عليها غلاف.
تأثيرات الفيروسات على الخلية العائلة
إن للفيروسات تأثيرات واسعة النطاق من الناحية التركيبية والكيميائية الحيوية على الخلية العائلة.[29] وتعرف هذه التأثيرات باسم التغيرات الخلوية المرضية أو التأثير السيتوبلازمي.[30] وتؤدي معظم حالات الإصابة بالفيروسات في نهاية المطاف إلى موت الخلية العائلة. وتشمل أسباب ذلك تحلل الخلية (انفجارها) وحدوث تغيرات في الغشاء السطحي للخلية والموت الذاتي لها ("انتحار" الخلية).[31] وغالبًا ما يحدث موت الخلايا نتيجةً لتوقف نشاطها المعتاد بسبب البروتينات التي ينتجها الفيروس، والتي لا يكون بعضها من ضمن مكونات جسيم الفيروس.[32]
وتجدر الإشارة إلى أن بعض الفيروسات لا يسبب حدوث تغيرات ملحوظة في الخلية المصابة. وتظهر على الخلايا التي يكون الفيروس فيها كامنًا وغير نشط علامات بسيطة تشير إلى الإصابة بالعدوى وغالبًا ما تقوم بوظائفها بشكل طبيعي.[33] ويسبب هذا أشكالاً من العدوى المستديمة وعادةً ما يظل الفيروس خاملاً لعدة أشهر، بل وربما لعدة سنوات. وهذه هي الحال غالبًا مع فيروسات الهربس.[34][35]
وكثيرًا ما تسبب فيروسات، مثل فيروس إبشتاين-بار، تكاثر الخلايا بفعل انقسامها دون أن تسبب الإصابة بأورام خبيثة،[36] لكن فيروسات، مثل فيروسات البابيلوما، تعد سببًا معروفًا للإصابة بمرض السرطان.[37] عندما يتلف حمض DNA الخاص بإحدى الخلايا بفعل الإصابة بفيروس، ولا تتمكن الخلية من إصلاح هذا التلف، يتسبب ذلك غالبًا في الموت الذاتي للخلية. وتتمثل إحدى النتائج المترتبة على الموت الذاتي للخلية في تدمير حمض DNA التالف من قِبَل الخلية نفسها. ولبعض الفيروسات آليات تقيد الموت الذاتي للخلية، بحيث لا تموت الخلية العائلة قبل أن يكون قد تم إنتاج فيروسات السلالة. على سبيل المثال، يقوم فيروس HIV بذلك.[31]
الفيروسات والأمراض
من أمثلة الأمراض البشرية الشائعة التي تسببها الفيروسات نزلات البرد العادية والأنفلونزا والجديري المائي والقرح الباردة. كذلك، تحدث الإصابة بأمراض أخرى خطيرة مثل الإيبولا والإيدز بفعل الفيروسات. وتسبب فيروسات عديدة الإصابة بأمراض خفيفة الوطأة أو لا تسبب الإصابة بأي أمراض على الإطلاق، ويشار إليها على أنها "فيروسات حميدة". أما الفيروسات الأكثر ضررًا، فتوصف بأنها خبيثة وضارية. وتسبب الفيروسات أمراضًا مختلفة وذلك حسب أنواع الخلايا التي تصيبها بالعدوى. فبعض الفيروسات يمكن أن يسبب الإصابة بأمراض مزمنة تمتد مدى الحياة، حيث تستمر الفيروسات في التكاثر داخل الجسم على الرغم من الآليات الدفاعية التي تمتلكها الخلية العائلة.[38] ويعتبر هذا أمرًا شائعًا في حالة الإصابة بكل من فيروس الالتهاب الكبدي الوبائي B وفيروس الالتهاب الكبدي الوبائي C. ويعرف الأشخاص المصابون بعدوى فيروسية مزمنة باسم حاملي العدوى. كما أنهم يعدون بمثابة مستودعات رئيسية للفيروس. وفي حالة وجود نسبة كبيرة من حاملي العدوى الفيروسية الخاصة بمرض معين بين سكان بلد ما، يشار إلى المرض بأنه مستوطن.[39]
وهناك طرق عدة تنتقل من خلالها الفيروسات من خلية عائلة إلى أخرى، غير أن كل نوع من الفيروسات لا يستخدم سوى طريقة واحدة أو طريقتين فقط على الأكثر. وهناك فيروسات عديدة تصيب النباتات تحملها كائنات حية؛ وتعرف تلك الكائنات باسم الناقلات. علاوةً على ذلك، فإن بعض الفيروسات التي تصيب الحيوانات والبشر ينتشر أيضًا بواسطة ناقلات، والتي عادةً ما تتمثل في حشرات ماصة للدماء. وعلى الرغم من ذلك، فإن انتقال العدوى بشكل مباشر من حيوان لآخر أو من شخص لآخر أو من حيوان لإنسان يعد أكثر شيوعًا. وتنتقل بعض أشكال العدوى الفيروسية (مثل فيروس النورو وفيروس الروتا) عن طريق الأطعمة والمياه والأيدي الملوثة وكذلك الأشياء ذات الاستخدام المشترك وعن طريق الاتصال الحميم بشخص آخر حامل للعدوى،[40] في حين أن بعض أشكال العدوى الفيروسية الأخرى ينتقل عن طريق الهواء (مثل فيروس الأنفلونزا).[41] وغالبًا ما تنتقل فيروسات مثل HIV والالتهاب الكبدي الوبائي B والالتهاب الكبدي الوبائي C عن طريق الاتصال الجنسي غير الآمن[42] أو باستخدام إبر تحت الجلد ملوثة.[43] ومن المهم أن نعرف الطريقة التي ينتشر من خلالها كل نوع من أنواع الفيروسات المختلفة لكي نستطيع أن نمنع انتشار الأوبئة والأمراض المعدية.[4
الوقاية والعلاج من الأمراض الفيروسية عند البشر والحيوانات الأخرى
بنية الحمض النووي DNA التي تبرز موضع النيوكليوسيدات وذرات الفوسفور التي تشكل "أساس" الجزيء
تعتبر اللقاحات وسيلة لمكافحة الأمراض التي تسببها الفيروسات. وهذه اللقاحات تحاكي في شكلها العدوى الطبيعية ورد الفعل المناعي المرتبط بها، غير أنها لا تسبب الإصابة بالمرض. وقد ترتب على استخدامها حدوث انخفاض مفاجئ في نسبة الإصابة بالمرض والوفاة الناتجة عن الإصابة بعدوى فيروسات مثل شلل الأطفال والحصبة والنكاف والحصبة الألمانية.[53] وهناك لقاحات متوفرة لمكافحة أكثر من ثلاثة عشر نوعًا من أنواع العدوى الفيروسية التي تصيب البشر[54]، كما زاد عدد اللقاحات المستخدمة في مكافحة أنواع العدوى الفيروسية التي تصيب الحيوانات.[55] وقد تتألف اللقاحات من فيروسات حية أو من فيروسات ميتة.[56] وتضم اللقاحات الحية أشكالاً ضعيفة من الفيروس، لكن هذه اللقاحات يمكن أن تشكل خطورةً عندما يتم إعطاؤها إلى أفراد ذوي مناعة ضعيفة. ففي حالة هؤلاء الأفراد، يمكن أن يسبب الفيروس الضعيف الإصابة بالمرض الأصلي.[57] ويتم استخدام تقنيات التكنولوجيا الحيوية والهندسة الوراثية من أجل إنتاج لقاحات "مصممة بشكل خاص"، بحيث تشتمل فقط على بروتينات كابسيد الفيروس. ويعتبر لقاح الالتهاب الكبدي الوبائي B مثالاً على هذا النوع من اللقاحات.[58] كما تعد هذه اللقاحات أكثر أمانًا لأنها لا يمكن أن تسبب الإصابة بالمرض مطلقًا.[59]
دور الفيروسات في البيئة
تعد الفيروسات أكثر الكائنات البيولوجية وفرةً في البيئات المائية[65] - إذ يوجد نحو مليون منها في ملعقة صغيرة من مياه البحر[66] - وتلعب دورًا رئيسيًا في حماية النظام البيئي للمياه المالحة والنظام البيئي للمياه العذبة.[67] وغالبية هذه الفيروسات من نوع آكلات البكتيريا غير الضارة بالنباتات والحيوانات. وتصيب هذه الأنواع من الفيروسات البكتيريا وتدمرها في البيئات الميكروبية المائية، وتعد تلك أكثر آليات إعادة تدوير الكربون في البيئة المائية أهميةً. وتحفز الجزيئات العضوية المنبعثة من الخلايا البكتيرية عن طريق الفيروسات نمو بكتيريا وطحالب جديدة.[68]
وتشكل الكائنات العضوية الدقيقة نسبة تزيد عن %90 من الكتلة الحيوية الموجودة في البحار. وتشير التقديرات إلى أن الفيروسات تقتل نحو %20 تقريبًا من الكائنات الحية التي تضمها هذه الكتلة الحيوية كل يوم، فضلاً عن أن عدد الفيروسات في المحيطات يبلغ 15 مرة ضعف عدد البكتيريا والبدئيات. وتعد الفيروسات مسئولة بشكل أساسي عن القضاء بسرعة على الانتشار الوبائي للطحالب،[69] الذي عادةً ما يودي بحياة الكائنات البحرية الأخرى.[70] ويقل عدد الفيروسات في المحيطات بشكل أكبر بعيدًا عن الشاطئ وفي أعماق المياه، حيث يوجد عدد أقل من الكائنات الحية العائلة.[71]
ولهذه الفيروسات تأثيرات واسعة النطاق؛ فبزيادة مقدار الهواء الذي يتم تنفسه، تكون الفيروسات مسئولة بصورة غير مباشرة عن تقليل مقدار ثاني أكسيد الكربون في الجو بنحو 3 جيجاتون من الكربون كل عام.[71]
وجدير بالذكر أن الثدييات البحرية عرضة أيضًا للإصابة بأنواع العدوى الفيروسية المختلفة. ففي عامي 1988 و2002، ماتت آلاف من كلاب البحر في أوروبا نتيجة إصابتها بعدوى فيروس الكلاب.[72] وتنتشر فيروسات عديدة أخرى، من بينها الفيروسات الكأسية وفيروسات الهربس والفيروسات الغدية وفيروسات البارفو بين الثدييات البحرية.[71]
الجمعة سبتمبر 25, 2020 10:29 pm من طرف نورالوئام
موضوع: الفيروسات 
