در مواجهه با هر بیماری ویروسی، آنچه فراتر از نام بیماری یا نشانههای ظاهریاش اهمیت دارد؛ شناخت پشتصحنهٔ آن است. بسیاری از پرسشهای مااز اینکه ویروس چگونه وارد سلول میشود تا چرا برخی گونهها را درگیر میکند و برخی دیگر را نه؛ در دل همین سازوکارهای زیستی پاسخ دارند.
به همین دلیل آناتک طی گفتوگو با دکتر نسیم واقفی؛ استاد دانشگاه علوم پزشکی آزاد تهران، متخصص میکروبیولوژی و پژوهشگر این حوزه، تلاش میکند پاسخ بسیاری از پرسشها را رابطه با ویروس تب برفکی روشنتر کند.
ویروس تببرفکی از نظر ساختار و رفتار مولکولی چه ویژگیهایی دارد که آن را به یکی از سریعترین ویروسهای تکثیرشونده تبدیل میکند؟
ویروس تببرفکی از خانواده «پیکورناویریده» (Picornaviridae) و از جنس «آفتوویروس» و گونه «اِفدیاِموی» (FDMV) است. این ویروس بهطور استثنایی سریع تکثیر میشوند و این سرعت حاصل چند ویژگی مهم است.
ژنوم آن از نوع RNA تکرشتهای مثبت است؛ یعنی بلافاصله پس از ورود به سلول بدون نیاز به هیچ مرحله اضافی شروع به ترجمه میکند. از آنجا که ژنوم آن کوچک است، زمان زیادی برای همانندسازی لازم ندارد.
ویروس تمام پروتئینهایش را ابتدا به صورت یک زنجیره بلند (پلیپپتید) میسازد و سپس با آنزیمهای خودش خیلی سریع آن را به قطعات لازم میبُرد؛ این کار سرعت ساخت اجزای ویروس را بسیار بالا میبرد.
علاوه بر این، پلیمراز ویروسی آن، با وجود دقت پایین، سرعت بسیار بالایی دارد و در مدت کوتاهی مقدار زیادی RNA ویروسی تولید میکند.
ویروس همچنین دفاع سلولی را مهار میکند و سیستم ترجمه سلول را به نفع خودش متوقف میسازد، در نتیجه تقریباً تمام انرژی و منابع سلول صرف تولید ویروس میشود. توانایی استفاده از گیرندههای مختلف نیز باعث میشود بتواند سلولهای بیشتری را آلوده کند.
مجموعۀ این رفتارها باعث میشود چرخه تکثیر عامل بیماری تب برفکی فقط ۲ تا ۳ ساعت طول بکشد و ویروس در زمانی بسیار کوتاه تعداد زیادی «ویریون» جدید بسازد. ویروسها زمانی که هنوز درون سلول آلوده یا میزبان نرفتهاند، یا تازه دارند درون سلول را آلوده میکنند، به شکل ذراتی مستقل، موسوم به ویریون هستند.
جایگاه این ویروس در خانواده «پیکورناویریده» چه چیزهایی درباره نحوه ورود، تکثیر و پایداری آن به ما نشان میدهد؟
ورود ویروس تب برفکی مانند دیگر اعضای پیکورناویریده از طریق اِندوسیتوز (درون بری) انجام میشود، چون ویروس بدون پوشش لیپیدی است و نمیتواند با غشای سلول همجوشی داشته باشد. این ویروس به گیرندههای سطحی خاص متصل میشود، وارد اِندوزوم میگردد و با کاهش pH، کپسید ویروس تغییر شکل داده و RNA ویروسی آزاد میشود.
همانطور که اشاره کردیم تب برفکی مانند دیگر پیکورناویروسها دارای RNA تکرشتهای مثبت است که پس از ورود فوراً ترجمه میشود. همه پروتئینها ابتدا بهشکل یک پلیپروتئین ساخته و سپس سریع بریده میشوند، و پلیمراز ویروسی نیز با سرعت بالا RNA جدید تولید میکند. این ویژگیها باعث میشود چرخه تکثیر آن بسیار سریع باشد.
تب برفکی، چون پوشش لیپیدی ندارد و کپسید پروتئینی محکمی دارد، در برابر شرایط محیطی مقاوم است؛ بنابراین میتواند مدت بیشتری روی سطوح، در محیطهای سرد و در برابر تغییرات pH زنده بماند و همین پایداری بالا به گسترش آن کمک میکند.
چرا ویروسهای دارای ژنوم «RNA» مثل ویروس تببرفکی در مقایسه با ویروسهای DNA بیشتر دچار خطا و جهش میشوند؟
ویروسهای RNA مانند ویروس تببرفکی، چون پلیمرازِ RNA آنها سیستم تصحیح خطا ندارد و با سرعت بالا تکثیر میشوند، هنگام همانندسازی دچار جهشهای بیشتری میگردند. نتیجه این جهشپذیری، تنوع زیاد سویهها، تغییر سریع آنتیژنها، دشواری کنترل و واکسیناسیون، و سازگاری سریع ویروس با شرایط جدید است.
در سطح سلولی چه نوع آسیبی ایجاد میشود که به شکل تاول و ضایعات دهانی/پایی دیده میشود؟
در تب برفکی، ویروس وارد سلولهای اپیتلیالِ دهان، زبان، پوزه و ناحیه سم میشود و بهدلیل تکثیر بسیار سریعش، سلول را در مدت کوتاهی پر از اجزای ویروسی میکند تا جایی که سلول پاره شده و از بین میرود. وقتی تعداد زیادی از این سلولها همزمان تخریب میشوند، لایههای اپیتلیوم از هم جدا شده و فضای خالی ایجاد میشود؛ این فضا با مایع پر میشود و تاول شکل میگیرد.
در کنار این آسیب مستقیم، دستگاه ایمنی نیز با ایجاد التهاب، ادم و افزایش مایع اطراف محل، اندازه و شدت این ضایعات را بیشتر میکند؛ بنابراین عامل اصلی تشکیل تاول، مرگ مستقیم سلولها بهوسیله ویروس است و التهاب میزبان فقط آن را شدیدتر میکند.
این ویروس برای فرار از سیستم ایمنی ذاتی چه مکانیسمهایی بهکار میگیرد؟
ویروس تببرفکی برای فرار از ایمنی ذاتی، بهویژه سیستم اینترفرونی، با پروتئینهای غیر ساختاری خود مثل Lpro و ۳Cpro، ترجمه پروتئینهای سلولی را متوقف میکند و حسگرهای تشخیص RNA ویروسی را مهار میسازد تا تولید اینترفرون کاهش یابد. افزون بر این، با اختلال در مسیر پیامرسانی اجازه نمیدهد ژنهای ضدویروسی فعال شوند.
به همین دلیل، خاموشکردن مسیر اینترفرونی مهمترین ابزار فرار ایمنی این ویروس است، خاموشکردن ترجمه پروتئینهای دفاعی سلول و همچنین پنهانکاری ژنتیکی به دلیل جهشپذیری بالا، ویروس با ایجاد جمعیتهای متنوع ژنتیکی از شناسایی کامل توسط سیستم ایمنی فرار میکندو با فشار ایمنی بهسرعت خود را سازگار میکند و این یک نوع فرار تکاملی است، نه مولکولی.
با وجود اینکه انسان بهطور معمول دچار این بیماری نمیشود، آیا ویروس میتواند روی پوست یا وسایل باقی بماند و توسط انسان جابجا شود؟
بله؛ انسان معمولاً بیمار نمیشود، اما میتواند ناقلِ مکانیکی باشد. ویروس تببرفکی میتواند برای مدتی روی پوست، دست، لباس، کفش، وسایل، تجهیزات دامداری و حتی وسایل نقلیه باقی بماند و از یک محل به محل دیگر منتقل شود. این انتقال غیرفعال است و انسان فقط نقش حامل سطحی دارد، نه میزبان تکثیرکننده.
از دید یک میکروبیولوژیست، داشتن ژنوم RNA چه مزیتهایی برای ویروس ایجاد میکند و این مزیتها چگونه زمینه را برای جهشهای مداوم فراهم میکنند؟
ژنوم RNA به ویروسها امکان تکثیر بسیار سریع و خطاپذیری بالا میدهد. نبود تصحیح خطا و سرعت زیاد همانندسازی باعث ایجاد جهشهای متعدد و تشکیل جمعیتهای متنوع ژنتیکی میشود که ویروس را قادر میسازند بهسرعت با فشارهای ایمنی و محیطی سازگار شود؛ بنابراین RNA بودن، یک مزیت تکاملی بزرگ برای ویروسهای تببرفکی است.
ساختار کپسید ویروس تببرفکی چه ویژگیهایی دارد که باعث میشود در دمای پایین بسیار پایدار بماند؟
کپسید ویروس تببرفکی بهدلیل ساختار پروتئینی فشرده و منظم و همچنین نداشتن پوشش لیپیدی، در دمای پایین پایدار میماند؛ زیرا پیوندهای میان زیرواحدهای کپسید در سرما کمتر دچار نوسان و گسست میشوند. اما همین کپسید بهدلیل اتکای آن به پیوندهای غیرکووالانسی، در برابر گرما و pH اسیدی بهسرعت ناپایدار میشود؛ حرارت این پیوندها را سست کرده و اسیدیته با تغییر بار اسیدآمینهها، آرایش کپسید را بر هم میزند و باعث باز شدن ساختار و کاهش عفونتزایی ویروس میگردد.
چه شواهد اپیدمیولوژیک و محدودیتهای زیستی نشان میدهد که انسان بهطور معمول در برابر ویروس تببرفکی مصون است و چرا این ویروس حتی در تماسهای شدید توانایی ایجاد بیماری بالینی در انسان را ندارد؟
انسان معمولاً به ویروس تببرفکی مبتلا نمیشود، زیرا گیرندههای اصلی ویروس در بافتهای انسانی بهصورت مناسب و قابلدسترس برای آلودگی ویروسی بیان نمیشوند و تکثیر کارآمد ویروس در سلولهای انسانی رخ نمیدهد. شواهد اپیدمیولوژیک نیز نشان میدهد که با وجود صدها سال تماس انسانها با دام آلوده، موارد بیماری انسانی بسیار نادر و استثنایی بوده است و در مطالعات تماس شدید به طورمثال در کارگران کشتارگاهها و دامپزشکان هیچ الگوی پایدار یا انتقال انسانی دیده نشده است؛ بنابراین ترکیبِ نبود گیرنده اختصاصی، عدم سازگاری ویروس با سلول انسانی و عدم تکثیر کارآمد از نظر زیستی توضیح میدهد که چرا این ویروس قادر نیست در انسان بیماری بالینی قابلتوجه ایجاد کند.
آیا مصرف گوشت یا شیر دام مبتلا میتواند تهدیدی برای انسان باشد؟
مصرف گوشت پخته یا شیر پاستوریزه دام مبتلا به تببرفکی برای انسان خطری ایجاد نمیکند، زیرا ویروس تببرفکی اساساً در انسان بیماریزا نیست و در برابر حرارت نیز بسیار حساس است؛ بنابراین پختن گوشت و جوشاندن یا پاستوریزهکردن شیر ویروس را کاملاً غیرفعال میکند.
نسیم واقفی: در کل مصرف شیر خام و محصولات لبنی سنتی تهیهشده از شیر خام، از نظر بسیاری از عوامل دیگر (باکتریها، انگلها و غیره) همیشه ریسک دارد؛ نه صرفا بهخاطر تب برفکی، و توصیه به مصرف لبنیات پاستوریزه میشود.
آیا امکان دارد با تغییرات ژنتیکی ویروس، در آینده خطر برای انسان بیشتر شود یا از نظر علمی چنین احتمالی بسیار کم است؟
احتمال اینکه ویروس تببرفکی در آینده با جهشهای طبیعی برای انسان خطرناک شود، از نظر علمی بسیار ناچیز است؛ زیرا این ویروس برای آلودگی به گیرندههای کاملاً اختصاصی دامی وابسته است، در سلولهای انسانی توان تکثیر مؤثر ندارد و دههها داده اپیدمیولوژیک نشان میدهد که حتی در تماسهای شدید نیز بیماری انسانی ایجاد نمیکند؛ بنابراین تغییر میزبانی به انسان نیازمند دگرگونیهای عمیق و غیرواقعی در ساختار ویروس است و با جهشهای معمول قابلوقوع نیست و امیدوارم که در آینده هم اینچنین باشد.
دامداران برای پیشگیری از ابتلا دامها چه اقداماتی باید انجام دهند؟
بهترین راه جلوگیری از تببرفکی شامل واکسیناسیون منظم، کنترل ورود دام و افراد، ضدعفونی مداوم، قرنطینه دام جدید، گزارش بهموقع، توجه به پسماند و ترشحات دام بیمار، رعایت اصول بیوسکیوریتی (ایجاد ورودی کنترلشده) است. رعایت این اصول میتواند بهطور قابلتوجهی خطر شیوع بیماری را کاهش دهد.
انتهای پیام/