الفيروسات هي أصغر العوامل المعدية، ويتراوح قطرها من 20 نانومتر إلى 400 نانومتر. بالمقارنة، يبلغ متوسط ​​حجم الخلية البكتيرية 1 ميكرومتر، وبالتالي أكبر من 2 إلى 50 مرة.

ولا تعتبر الفيروسات خلايا فهي غير قادرة على التكاثر الذاتي ولا تعتبر “حية”، ولا تملك الفيروسات القدرة على استنساخ جيناتها، أو تخليق كل بروتيناتها أو التكاثر بمفردها. وبالتالي، فإنهم بحاجة إلى تطفل خلايا أشكال الحياة الأخرى للقيام بذلك. تغزو الفيروسات الخلايا ثم تختطف آلية الخلية لتعزيز تكاثرها. يتم بعد ذلك إطلاق الفيروسات المتكونة حديثًا من الخلية المضيفة لغزو المزيد من الخلايا.

تعريف الفيروسات

الفيروس عبارة عن مجموعة صغيرة من الشفرة الجينية، إما DNA أو RNA، محاطة بغلاف بروتيني. لا يمكن للفيروس أن يتكاثر بمفرده. حيث أن الفيروسات تصيب الخلايا وتستخدم مكونات الخلية المضيفة لعمل نسخ من نفسها. في كثير من الأحيان، تقتل الخلية المضيفة في هذه العملية، وتسبب ضررًا للكائن الحي المضيف.

تم العثور على الفيروسات في كل مكان على وجه الأرض. يقدر الباحثون أن عدد الفيروسات يفوق عدد البكتيريا بنسبة 10 إلى 1. ولأن الفيروسات لا تحتوي على نفس مكونات البكتيريا، فلا يمكن قتلها بالمضادات الحيوية. يمكن للأدوية أو اللقاحات المضادة للفيروسات فقط القضاء على الأمراض الفيروسية أو تقليل شدتها، بما في ذلك الإيدز و COVID-19 والحصبة والجدري.

مكونات الفيروس

الفيروسات بسيطة وتتكون من ثلاثة عناصر مكونة كحد أقصى:

• جينوم مكون من أحماض نووية يمكن أن تكون DNA (مثل البشر) أو RNA. الحمض النووي الريبي يشبه الحمض النووي إلى حد بعيد. كلاهما يتكون من سلاسل من النيوكليوتيدات (ACGT / U) التي تشكل الجينات التي تترجم في البروتينات.
• الجينوم محمي بطبقة بروتينية تسمى الكبسولة. حيث تتجمع حول الجينوم الفيروسي بترتيبات مختلفة، يطلق عليها إما الحلزونية (مثل الأنفلونزا أو الفيروس التاجي) أو عشرونية الوجوه ؛ شكل أكثر تعقيدًا من 20 جانبًا (مثل الهربس أو نوروفيروس).
• تمتلك بعض الفيروسات غلافًا دهنيًا خارجيًا، مشتق من الخلية المضيفة ويمكن أن يتخذ أشكالًا عديدة. مثلاً فيروسات كورونا، كروية. أما وفيروس الإيبولا طويل وشكل خيوط. الفيروسات المغلفة أكثر عرضة لتدمير الدهون من خلال استخدام الصابون أو جل اليد الكحولية، من الفيروسات التي لا تحتوي على مظاريف دهنية.

كيف تتكاثر الفيروسات

• حتى تتكاثر الفيروسات تتعرف على الخلايا المستهدفة وترتبط بها عن طريق تفاعل الجزيئات الموجودة على سطحها مع تلك الموجودة على الخلية المستهدفة. تسمى هذه “بالمستقبلات السطحية” وتعمل قليلاً مثل القفل والمفتاح: يمكن للفيروس أن يغزو الخلية فقط هو جزيء سطحها (المفتاح)، الذي يطابق المستقبل (القفل) على الخلية المضيفة.

• وبعد الارتباط بالخلايا المستهدفة، تدخل جزيئات الفيروس إلى الخلية إما عن طريق اندماج الغلاف الدهني مع غشاء الخلية المضيفة (مثل فيروس نقص المناعة البشرية) أو الالتقام الخلوي بوساطة المستقبل (مثل فيروس الأنفلونزا أو الفيروس التاجي). حيث يؤدي ارتباط المستقبلات إلى تحفيز الخلية على ابتلاع جسيم الفيروس. بمجرد دخول الخلية، يذوب الغلاف البروتيني ويفكك الجينوم الفيروسي، والذي يمكن تكراره بعد ذلك.
• يعد ذلك يتم تصنيع فيروسات جديدة بواسطة آلية تكاثر المضيف والتوليف.
• وفي النهاية يخرج الفيروس الناضج من الخلية المضيفة. ثم تقوم الفيروسات المغلفة بذلك عن طريق التبرعم، والتقاط طلاء من الدهون من غشاء الخلية المضيفة في طريقها للخروج.

كيف يتسبب الفيروس المرض

لا تؤدي معظم حالات العدوى الفيروسية إلى الإصابة بالمرض، ولكن يمكن أن يتسبب عدد صغير منها في حدوث أضرار جسيمة. يمكن أن يكون هذا إما بسبب عمل الفيروس ضد الخلية، أو الاستجابة المناعية للعدوى، وكلاهما يمكن أن يؤدي إلى ظهور أعراض.

وفي الواقع يمكن للأعراض أن تتطور إلى عدد من الطرق من المرض الخفيف الذي يشفى من تلقاء نفسه إلى المرض الشديد أو المميت في غياب العلاج.

وتتراوح الأمراض الفيروسية في البشر من نزلات البرد والثآليل إلى المتلازمات الأكثر عمقًا والمهددة للحياة مثل الحصبة والنكاف والأنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية ومجموعة من الأمراض المعوية والحمى النزفية (مثل حمى لاسا أو ماربورغ أو إيبولا). وستعتمد شدة النتيجة على عدوى الفيروس، ولكن أيضًا على عدة عوامل مضيفة، بما في ذلك التباين في المستقبلات الخلوية والحالة المناعية.

الاستجابة المناعية ضرورية بالطبع، لكنها قد تكون مشكلة أيضًا. عندما تصيب الفيروسات الخلايا، فإنها تغلق العمليات الخلوية العادية، وتعطل التوازنات التنظيمية للتركيز على تكرار وتوليف جزيئات الفيروس الجديدة.

حيث تؤدي هذا إلى استجابة ضغط كبيرة في الخلايا المصابة والتي يمكن أن تؤدي إلى موت الخلايا، ولكنها ترسل أيضًا إشارات السيتوكينات لتنبيه الاستجابة المناعية. تجذب السيتوكينات الخلايا المناعية إلى المنطقة المصابة لقتل الخلايا المصابة بالفيروس وتحفيز إنتاج الأجسام المضادة التي يمكنها تحييد الفيروس. ومع ذلك، في بعض الأحيان يمكن أن تؤدي هذه الاستجابة إلى زيادة السرعة. مما يتسبب في حدوث عاصفة خلوية، مما يؤدي إلى تلف الخلايا السليمة وكذلك الخلايا المصابة.

كيف تنتقل الفيروسات

هناك العديد من الطرق المختلفة التي يمكن أن ينتشر بها الفيروس من شخص لآخر. عادة ما يرتبط وضع الإرسال بموقع تكاثر الفيروس. لن يصيب الفيروس إلا الخلايا التي تمتلك مستقبلات السطح الصحيحة مثلاَ:

• تستهدف الفيروسات المعدية المعوية الخلايا المبطنة للأمعاء وتتكاثر فيها، مما يتسبب في تلف يؤدي إلى الإسهال. وسوف يتم التخلص من ذرية الفيروس المتكاثر حديثًا في الإسهال، ويمكن أن ينتشر عبر طريق الفم والبراز بسبب سوء النظافة أو من خلال أنظمة المياه الملوثة.
• تصيب الفيروسات مثل فيروس نقص المناعة البشرية وتتكاثر في خلايا مناعية محددة وتوجد في الدم (خلايا CD4 + T أو البلاعم). لا يمكن أن تنتشر إلا عن طريق الاتصال المباشر بالدم أو سوائل الجسم الأخرى. مثلاً أثناء ممارسة العلاقة الزوجة الغير محمية.
• أما فيروسات الجهاز التنفسي مثل SARS-CoV-2 أو فيروس الأنفلونزا يصيب ويتكاثر في الخلايا التي تبطن الشعب الهوائية. يتم التخلص من ذرية الفيروس في قطرات الجهاز التنفسي التي يتم رشها وتنتشر للآخرين عن طريق السعال أو العطس. يمكن أن تنتقل القطيرات المحملة بالفيروسات إلى مترين تقريبًا وتبقى لبعض الوقت على الأسطح التي تتلامس معها. هذا يعني أن SARS-CoV-2 يمكن أن ينتقل من شخص إلى آخر مباشرة عن طريق استنشاق قطرات تنفسية محملة بالفيروس ولكن يمكن أيضًا أن ينتقل عن طريق الأيدي التي لامست الأسطح الملوثة.