الفيروسات

الفيروسات
 V i r u s e s

اكتشافُ الفيروساتِ The Discovery of Viruses

- أخذَتْ معرفتُنا الحديثةُ بماهيةِ الفيروساتِ تتبلورُ معَ التجاربِ التي بدأَها العالِمُ الروسيُّ ديمتري إيفانوفسكي عامَ 1892 م لدراسةِ مرضِ تبرقُشِ التبغِ، أنظرُ الشكلَ الآتي.

- ثمَّ أكملَها العالِمُ الهولنديُّ مارتينوس بايرينك عامَ 1898 م، الذي توصَّلَ إلى أنَّ مُسبِّبَ المرضِ هوَ جسيماتٌ مُعْدِيَةٌ أصغرُ منَ البكتيريا، سمّاها الفيروساتِ Viruses.

- وفي عامِ 1935 م تمكَّنَ العالِمُ الأمريكيُّ ويندل ستانلي منْ بلورةِ هذهِ الجسيماتِ المُعْدِيَةِ، التي أصبحَتْ تُعرَفُ الآنَ باسمِ فيروسِ فسيفساءِ التبغِ (TMV).

- بعدَ ذلكَ أَمْكَنَ رؤيةُ فيروسِ فسيفساءِ التبغِ وغيرِهِ منَ الفيروساتِ باستعمالِ المِجْهرِ الإلكترونيِّ.

أتحقَّقُ: ما اسمُ أولِ فيروسٍ مُكتشَفٍ؟

- فيروس فسيفساء التبغ.

 

الخصائصُ العامةُ للفيروساتِ General Characteristics of Viruses

- تُمثِّلُ الفيروساتُ حلقةَ الوصلِ بينَ الكائناتِ الحيَّةِ والجماداتِ.

- والفيروساتُ طفيلياتٌ داخليةٌ إجباريةٌ؛ إذْ تفتقرُ إلى البروتيناتِ والإنزيماتِ الضروريةِ لعمليةِ نسخِ المادةِ الوراثيةِ ومضاعفتِها لإتمامِ عمليةِ التكاثرِ، فتعتمدُ بذلكَ على إنزيماتِ خلايا العائلِ عندما تتمكَّنُ منْ دخولِها.

- للفيروساتِ تركيبٌ أساسيٌّ مشتركٌ بينَها جميعًا، هوَ الحمضُ النوويُّ المحاطُ بغلافٍ بروتينيٍّ يُعرَفُ باسمِ المحفظةِ.

- ولكنَّها -خلافًا للكائناتِ الحيَّةِ- تفتقرُ إلى الغشاءِ البلازميِّ والسيتوبلازمِ، ولا تستطيعُ تكوينَ البروتيناتِ، ويمتازُ بعضُها بوجودِ غلافٍ غشائيٍّ حولَ المحفظةِ، مُشتَقٍّ منَ الأغشيةِ البلازميةِ للخلايا التي تدخلُها.

- تُصنَّفُ الفيروساتُ بحسبِ نوعِ الحموضِ النوويةِ التي تتكوَّنُ منْها؛ فإمّا أنْ يكونَ الحمضُ النوويُّ الرايبوزيُّ منقوصَ الأكسجينِ DNA ، فيُطلَقُ عليْها اسمُ فيروساتِ DNA، وإمّا أنْ يكونَ الحمضُ النوويُّ الرايبوزيُّ RNA، فيُطلَقُ عليْها اسمُ فيروساتِ RNA ، انظر الشكلَ الآتي.

تصنيفُ الفيروساتِ بحسبِ حمضِها النوويِّ.
DNA				RNA
حلقي		خطي		حلقي	خطي
مفرد	مزدوج	مفرد	مزدوج	مفرد	مفرد	مزدوج

سؤال: أذكرُ أنواعَ الفيروساتِ.

1- فيروسات تحتوي على الحمض النووي DNA. ومن أنواعها:

أ- فيروسات تحتوي على DNA حلقي، وتتفرَّع إلى نوعين؛ أحدهما يحتوي على DNA حلقي مفرد، والآخر يحتوي على DNA حلقي مزدوج.

ب- فيروسات تحتوي على DNA خطي، وتتفرَّع إلى نوعين؛ أحدهما يحتوي على DNA خطي مفرد، والآخر يحتوي على DNA خطي مزدوج.

2- فيروسات تحتوي على الحمض النووي RNA. ومن أنواعها:

 أ - فيروسات تحتوي على RNA حلقي.

ب- فيروسات تحتوي على RNA خطي، وتتفرَّع إلى نوعين؛ أحدهما يحتوي على RNA خطي مفرد، والآخر يحتوي على RNA خطي مزدوج.

 

يُمكِنُ تصنيفُ الفيروساتِ تبعًا لشكلِها الخارجي إلى أنواعٍ عِدَّةٍ كما في الشكلِ الآتي.

بعضُ أنواعِ الفيروساتِ، وأشكالُها.
آكل البكتيريا (الذيلي)	الكروي	متعدد السطوح	الأسطواني

 

أُصنِّفُ الفيروساتِ بناءً على شكلِها.

- مُتعدِّد السطوح، وذيلي، وأسطواني، وكروي.

أتحقَّقُ: ما التركيبُ المشتركُ لأنواعِ الفيروساتِ جميعِها؟

- التركيب الأساسي المشترك للفيروسات هو الحمض النووي، والمحفظة.

 

تكاثرُ الفيروساتِ Viral Reproduction

- تُعَدُّ الفيروساتُ آكلةُ البكتيريا Bacteriophages أحدَ أكثرِ أنواعِ الفيروساتِ التي درسَها العلماءُ. وقدْ عُرِفَتْ آليةُ تكاثرِ الفيروساتِ عنْ طريقِ دراسةِ هذا النوعِ، انظر الشكلَ الآتي.

 

- تتكاثرُ الفيروساتُ آكلةُ البكتيريا بطريقتيْنِ، هما: الدورةُ الحالَّةُ Lytic Cycle ، والدورةُ الاندماجيةُ Lysogenic Cycle.

• الدورةُ الحالَّةُ Lytic Cycle

- يَحقنُ الفيروسُ مادتَهُ الوراثيةَ داخلَ خليةِ البكتيريا، فيتكاثرُ داخلَها، ثمَّ تنتهي هذهِ الدورةُ بموتِ خليةِ العائلِ (البكتيريا) وتحلُّلِها، وخروجِ الفيروساتِ الجديدةِ.

- يُطلَقُ على الفيروساتِ التي تتكاثرُ بهذهِ الطريقةِ اسمُ الفيروساتِ المُمرِضةِ بشِدَّةٍ Virulent ، ويُبَيِّنُ الشكلُ الآتي المراحلَ التي يمرُّ بها الفيروسُ في هذهِ الدورةِ.

الدورةُ الحالَّةُ لفيروسِ آكلِ البكتيريا.
1	التصاقُ الفيروسِ بخليةِ البكتيريا عنْ طريقِ خيوطِهِ الذيليةِ بعدَ تعرُّفِهِ مستقبلاتٍ خاصةً على سطحِ الخليةِ.
2	حقنُ مادتِهِ الوراثيةِ داخلَ خليةِ البكتيريا، وتحلُّلُ المادةِ الوراثيةِ DNA للبكتيريا.
3	تضاعفُ المادةِ الوراثيةِ DNA للفيروسِ، وبناءُ البروتيناتِ الخاصةِ بهِ.
4	تجميعُ مُكوِّناتِ الفيروسِ، وبناءُ فيروساتٍ جديدةٍ.
5	خروجُ الفيروساتِ منَ الخليةِ بعدَ تحلُّلِ جدارِ الخليةِ بفعلِ إنزيمٍ يُفرِزُهُ الفيروسُ.

 

• الدورةُ الاندماجيةُ Lysogenic Cycle

- تتضاعفُ المادةُ الوراثيةُ للفيروسِ في هذهِ الدورةِ منْ دونِ تحليلِ خليةِ البكتيريا؛ إذْ تندمجُ المادةُ الوراثيةُ الخاصةُ بالفيروسِ في كروموسومِ خليةِ البكتيريا، وتتضاعفُ معَهُ كلَّما تكاثرَتِ
البكتيريا.

- وفي هذهِ الأثناءِ تكونُ جيناتُ الفيروسِ كامنةً، لكنَّها قدْ تنشطُ نتيجةً لعواملَ مختلفةٍ، فيبدأُ الفيروسُ بالتكاثرِ في الدورةِ الحالَّةِ، ويخرجُ منَ الخليةِ، انظرُ الشكلَ الآتي.

الدورةُ الاندماجيةُ لفيروسِ آكلِ البكتيريا.
1	التصاقُ الفيروسِ بخليةِ البكتيريا بعدَ تعرُّفِهِ مستقبلاتٍ خاصةً على سطحِ الخليةِ، وحقنِ مادتِهِ الوراثيةِ داخلَها.
2	اندماجُ DNA الفيروسِ معَ كروموسومِ البكتيريا.
3	انفصالُ DNA الفيروسِ أحيانًا؛ ليتبعَ الدورةَ الحالَّةَ.
4	انفصالُ DNA الفيروسِ أحيانًا؛ ليتبعَ الدورةَ الحالَّةَ.

 

أتحقَّقُ: ما أوجهُ الاختلافِ بينَ الدورةِ الاندماجيةِ والدورةِ الحالَّةِ منْ حيثُ تضاعفُ عددِ الفيروساتِ؟

- الدورة الحالَّة تُنتِج أعدادًا كثيرة من الفيروس في مدَّة زمنية قصيرة، خلافًا للدورة الاندماجية التي تتضاعف فيها المادة الوراثية للفيروس مرَّة واحدة مع كل انقسام للخلية البكتيرية، غير أنَّا لا تُنتِج فيروسًا متكاملًا. وقد يستمر الفيروس كامنًا مدَّة زمنية طويلة، وفي حال أصبحت الظروف غير ملائمة فإنَّه يتحوَّل إلى الدورة الحالَّة لإنتاج أعداد كبيرة من الفيروس.

أفكّر: فيمَ تتشابهُ الفيروساتُ البيولوجيةُ معَ الفيروساتِ الإلكترونيةِ؟

- وجه الشبه الأساسي بين الفيروسات البيولوجية والفيروسات الإلكترونية أنَّا كائنات غير حيَّة، تنتقل من جسم إلى آخر، وتُسبِّب الأذى للعائل، إضافةً إلى تكاثرها، وزيادة أعدادها.

 

الأمراضُ الفيروسيةُ Viral Diseases

- يستطيعُ كلُّ فيروسٍ أنْ يتكاثرَ في أنواعٍ مُحدَّدةٍ منَ الخلايا؛ فالفيروسُ الذي يصيبُ البكتيريا لا يكونُ قادرًا على إصابةِ الإنسانِ أوِ النباتِ.

- وقدْ تتخطّى بعضُ الفيروساتِ حاجزَ الأنواعِ، فتنتقلُ إلى أنواعٍ أُخرى، وتُعَدُّ الحُمّى النزيفيةُ القاتلةُ (الإيبولا)، ومتلازمةُ التنفُّسِ الحادِّ الوخيمِ (السارسُ)، ومتلازمةُ الشرقِ الأوسطِ التنفُّسيةُ، وإنفلونزا الطيورِ، وإنفلونزا الخنازيرِ، والإيدزُ منَ الأمثلةِ الحديثةِ على الأمراضِ الفيروسيةِ التي بدأَتْ بالحيواناتِ، ثمَّ انتقلَتْ إلى الإنسانِ، أنظرُ الشكل الآتي:

أفكّر: كيفَ يستفادُ منَ الفيروساتِ في تحفيزِ جهازِ المناعةِ؟ أُعزِّزُ إجابتي بأمثلةٍ.

- تُستخدَم الفيروسات في تصنيع المطاعيم بعد معالجتها كيميائيًّا، أو حراريًّا، أو إشعاعيًّا لإضعافها، وقد تُستعمَل أجزاء من الفيروس مثل بروتيناته السطحية. يستفاد من المطعوم في تحفيز الجهاز المناعي؛ بتعريضه لمُسبِّبات الأمراض المُضعَّفة (أيِ التي تمَّ إضعافها)، أو أجزاء منها، فيستطيع الجسم تعرُّفها وإيقافها على نحوٍ أسرع في حال تَعرَّض لها مستقبلً.

أمثلةٌ على أمراضٍ فيروسيةٍ تصيبُ الإنسانَ.
اسم المرض	الفيروس المسبب	طريقة انتقال العدوى	مدة الحضانة *	الأعراض	طرائق الوقاية
التهابُ الكبدِ	فيروسُ التهابِ الكبدِ: A، وَ ،B وَ C، وَ E.	– الماءُ والغذاءُ المُلوَّثانِ ببرازِ شخصٍ مصابٍ. – الدمُ.	تعتمدُ على النوعِ، وقدْ تمتدُّ منْ أسبوعيْنِ إلى 6 أشهرٍ في حالةِ فيروسِ C.	– يرقانٌ. – ألمٌ في البطنِ. – قيءٌ.	– العنايةُ بنظافةِ اليديْنِ. – مطعومُ التهابِ الكبدِ.
الحصبةُ	فيروسُ الحصبةِ.	– رذاذُ التنفُّسِ. – لمسُ المريضِ.	(15-7) يومًا.	– أعراضُ الزكامِ. – طفحٌ جلديٌّ أحمرُ.	– مطعومُ ** MMR (المطعومُ الثلاثيُّ).
النكافُ	فيروسُ النكافِ.	رذاذُ التنفُّسِ.	– (14 - 21)يومًا.	– تورُّمُ الغُددِ اللعابيةِ النكافيةِ. – منْ مضاعفاتِهِ: التهابُ الخصيتيْنِ لدى الذكورِ.	– مطعومُ MMR (المطعومُ الثلاثيُّ).
الحصبةُ الألمانيةُ	فيروسُ الحصبةِ الألمانيةِ.	– رذاذُ التنفُّسِ.	(14 - 21) يومًا.	– بقعٌ حمراءُ على الوجهِ والأُذنيْنِ والساقيْنِ. – قدْ تُسبِّبُ الحصبةُ تشوُّهاتٍ للجنينِ، مثلَ فقدانِ السمعِ إذا أُصيبَتْ بها السيدةُ في الأشهرِ الثلاثةِ الأولى منَ الحملِ.	– مطعومُ MMR (المطعومُ الثلاثيُّ).
جُدَريُّ الماءِ .	فيروسُ جُدَريِّ الماءِ النطاقيُّ	– رذاذُ التنفُّسِ. – لمسُ المريضِ.	(16-14) يومًا.	– فقدانُ الشهيةِ. – صُداعٌ. – ارتفاعُ درجةِ الحرارةِ. – بقعٌ حمراءُ تتطوَّرُ إلى بثورٍ مملوءةٍ بسائلٍ؛ ما يثيرُ الحكَّةَ على الوجهِ، وفروةِ الرأسِ، والجذعِ، وأعلى الذراعيْنِ، والساقيْنِ.	– مطعومُ جُدَريِّ الماءِ.
فيروسُ الروتا (أكثرُ الفيروساتِ المُسبِّبةِ للإسهالِ والقيءِ بينَ الرُّضَّعِ والأطفالِ).	فيروسُ الروتا.	– تناولُ طعامٍ مُلوَّثٍ بالفيروسِ. – وضعُ اليدِ المُلوَّثةِ بالفيروسِ في الفمِ (عندَ الأطفالِ).	يومانِ تقريبًا.	– ارتفاعُ درجةِ الحرارةِ. – إسهالٌ مائيٌّ. – قيءٌ.	– العنايةُ بنظافةِ اليديْنِ. – مطعومُ فيروسِ الروتا.
الإيدزُ	فيروسُ العوزِ المناعيِّ البشريِّ المُكتسَبِ HIV.	– الأدواتُ الحادَّةُ. – سوائلُ الجسمِ، مثلُ: الدمِ، والسوائلِ الجنسيةِ، وحليبِ الأُمِّ.	(9 أشهرٍ– 20 سنةً).	– بعدَ (2- 4) أسابيعَ منَ التعرُّضِ للفيروسِ: أعراضٌ شبيهةٌ بأعراضِ الرشحِ. – بعدَ ( 9 أشهرٍ– 20 سنةً): انخفاضُ الوزنِ، والخمولُ، والإصابةُ بالأورامِ السرطانيةِ، وانعدامُ المناعةِ.	– الالتزامُ الدينيُّ والأخلاقيُّ. – فحصُ الدمِ المُتبرَّعِ بهِ للتأكُّدِ أنَّهُ خالٍ منَ الأمراضِ. – عدمُ مشاركةِ الآخرينَ في أدواتِهِمُ الشخصيةِ. – تجنُّبُ استخدامِ الأدواتِ الحادَّةِ أوِ الثاقبةِ المُستعمَلةِ، وغيرِ المُعقَّمةِ.

 

*مدَّةُ الحضانةِ: المدَّةُ الزمنيةُ الفاصلةُ بينَ التعرُّضِ لأحدِ مُسبِّباتِ المرضِ وأولِ ظهورٍ لأعراضِهِ.
**مطعومُ MMR : مطعومُ الحصبةِ Measles ، والنكافِ Mumps ، والحصبةِ الألمانيةِ Rubella.

- وفي المقابلِ، فإنَّ للفيروساتِ فوائدَ عديدةً، منْها:

1- الإسهامُ في التوازنِ البيئيِّ،

2- والحفاظُ على جاهزيةِ جهازِ المناعةِ لدى الإنسانِ.

3- فضلًا عنِ استعمالِها وسيلةً في الدراساتِ البيولوجيةِ.

- حظيَتْ أزهارُ التيولبِ المنقوشةُ باهتمامٍ كبيرٍ في هولندا خلالَ القرنِ السابعَ عشرَ للميلادِ. وقدِ اكتشفَ العلماءُ سرَّ هذهِ النقوشِ عامَ 1927 م؛ إذْ تَبيَّنَ لهُمْ أنَّ هذهِ الأزهارَ مصابةٌ بفيروسٍ يؤدي إلى تلوُّنِ البتلاتِ فيها. انظرُ الشكلَ الآتي:

أبحثُ: مستعينًا بمصادرِ المعرفةِ المناسبةِ، أبحثُ عنِ الأمراضِ الفيروسيةِ الآتيةِ: الإيبولا، السارسِ، متلازمةِ الشرقِ الأوسطِ التنفُّسيةِ، ثمُّ أُنظِّمُ جدولً يحتوي على العائلِ الأساسيِّ
للفيروسِ، وكيفيةِ انتقالِ عدوى المرضِ، وطرائقِ الوقايةِ منْهُ، ثمَّ أُناقِشُهُ معَ زملائي، ثمَّ أُلصِقُهُ على لوحةِ الإعلاناتِ في المدرسةِ.

- ينتقل فيروس إيبولا إلى تجمُّعات السكان البشرية عن طريق ملامسة دم الحيوانات المصابة بعدوى المرض، أو إفرازاتها، أو أعضائها، أو السوائل الأُخرى من أجسامها. ومن هذه الحيوانات قردة الشمبانزي، والغوريلا، وخفافيش الفاكهة، والنسانيس، وظباء الغابة، وحيوانات النيص التي يُعثَر عليها ميتة في الغابات المطيرة.
من أعراض الإصابة بفيروس إيبولا: الحمّى، وآلام العضلات، والصداع، والتهاب الحلق، يتبعها تقيُّؤ، وإسهال، وظهور طفح جلدي، واختلال في وظائف الكُلى والكبد، والإصابة - في بعض الحالات- بنزيف داخلي وخارجي.

أمّا أبرز طرائق الوقاية فتتمثَّل في عدم ملامسة الحيوانات، وسوائلها.

أتحقَّقُ: إذا لمَسْتُ نباتَ تبغٍ مصابًا بمرضِ التبرقُشِ، فهلْ يُمكِنُ أنْ أُصابَ بالعدوى؟ أُفسِّرُ إجابتي.

- توجد أنواع مُدَّدة من الخلايا التي يستطيع الفيروس أنْ يتكاثر فيها. وبالرغم من أنَّ بعض الفيروسات استطاعت أنْ تتخطّى حاجز النوع، فإنَّه لا توجد أدلة علمية - حتى الآن- تُؤكِّد أنَّ الفيروسات النباتية قد استطاعت تجاوز حاجز مملكة النباتات لتصيب الإنسان.