معلومة

10.8: إمراضية فيروسات الحيوان - علم الأحياء

10.8: إمراضية فيروسات الحيوان - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أهداف التعلم

  1. صف بإيجاز ما لا يقل عن 4 طرق يمكن للفيروسات أن تدمر بها الخلايا المضيفة المصابة.
  2. صف بإيجاز ما لا يقل عن 3 طرق مختلفة يمكن للفيروسات من خلالها التهرب من الدفاعات المناعية للمضيف.

قد تسبب فيروسات الحيوانات تأثير اعتلال خلوي أو CPE الذي يضر بالخلايا المضيفة المصابة بوسائل متنوعة ، بما في ذلك:

  1. تثبيط الخلايا المضيفة الطبيعية DNA أو RNA أو تخليق البروتين. يمكن أن يتسبب هذا في حدوث عيوب هيكلية أو وظيفية في الخلية المضيفة المصابة مما يؤدي إلى تحلل الخلايا أو وظائف الخلية المتغيرة.
  2. التسبب في جروح أو انكسارات في كروموسومات الخلية المضيفة ، كما يظهر في متلازمة الحصبة الألمانية الخلقية.
  3. تغير البروتينات الفيروسية والبروتينات السكرية السطح المستضدي للغشاء السيتوبلازمي للخلية المضيفة مما يؤدي إلى التعرف عليها على أنها غريبة وتدميرها بواسطة دفاعات الجسم المناعية (انظر الشكل ( PageIndex {9} ) ، الشكل ( PageIndex {10} ) والشكل ( PageIndex {11} ) أ والشكل ( PageIndex {11} ) ب). سيتم مناقشة هذا بشكل أكبر في الوحدة 6.
  4. استنزاف الخلية المضيفة من المواد الخلوية الضرورية للحياة أو الوظيفة الطبيعية.
  5. تحفيز خلايا الجسم على إفراز السيتوكينات والكيماويات الالتهابية.
  6. تحفيز خلايا الجسم على إطلاق الببتيدات الالتهابية ، البراديكينين ، الهيستامين ، وما إلى ذلك مما يؤدي إلى توسع الأوعية وزيادة إفراز المخاط.
  7. حث الخلايا المضيفة المجاورة على الاندماج معًا لتشكيل خلايا عملاقة متعددة النوى أو مخلوقات (انظر الشكل ( PageIndex {1} ) والشكل ( PageIndex {2} ) والشكل ( PageIndex {3} ) أ ، و الشكل ( PageIndex {3} ) ب) كما يظهر مع الفيروس المضخم للخلايا (CMV) والفيروس النطاقي الحماقي (VZV) وفيروس نقص المناعة البشرية.
  8. يلعب دورًا في أن تصبح الخلايا الطبيعية خبيثة (تحول الخلايا بواسطة فيروسات الأورام).
  9. التسبب في تحلل الخلية المضيفة المصابة (انظر الشكل ( PageIndex {13} ) ج).

تجنب الدفاعات المناعية للمضيف

كما سنرى في الوحدة 6 ، فإن أحد الدفاعات الرئيسية ضد الفيروسات الحرة هو إنتاج الدفاعات المناعية لجزيئات الأجسام المضادة ضد الفيروس. تحتوي "أطراف" الجسم المضاد (جزء Fab ، انظر الشكل ( PageIndex {4} ) أ) على أشكال لها شكل مكمل لأجزاء من بروتينات الارتباط الفيروسي والبروتينات السكرية التي تسمى الحواتم الموجودة على سطح الفيروس. عندما تتفاعل الأجسام المضادة مع بروتينات التعلق ، فإنها تمنع الامتصاص الفيروسي لمستقبلات الخلايا المضيفة ، وبالتالي تمنع تكاثر الفيروس.

بالإضافة إلى ذلك ، تعمل الأجسام المضادة مثل IgG مثل الأوبسونين وتلتصق الفيروسات بالبلعم.

  • تخضع فيروسات الأنفلونزا لما يسمى الانجراف المستضدي والتحول المستضدي.
    • مع الانجراف المستضدي ، تسبب الطفرات تغيرًا تدريجيًا في مستضد هيماجلوتينين الذي يمتص المستقبلات على الخلايا المضيفة.
    • يحدث التحول الأنتيجيني نتيجة اكتساب فيروس إنفلونزا بشري لقطاع جينوم جديد من فيروس إنفلونزا قادر على إصابة حيوانات أخرى مثل البط أو الخنازير. يتسبب جزء الجينوم الجديد هذا في حدوث تغيير كبير في مستضد الهيماجلوتينين.

    لم تعد الأجسام المضادة المصنوعة ضد فيروس الإنفلونزا البشرية الأصلي قادرة على الارتباط بالسلالة الجديدة من الفيروس أو لصق الفيروس بالبلعمات (انظر الشكل ( PageIndex {4} ) أ والشكل ( PageIndex {4} ) ب) .

  • وبالمثل ، فإن فيروس نقص المناعة البشرية ، بسبب معدل طفراته العالية وإعادة تركيبه داخل الخلايا مع سلالات أخرى من فيروس نقص المناعة البشرية ، كما ذكرنا سابقًا في هذه الوحدة ، ينتج بروتين gp120 المتغير الذي لم تعد الأجسام المضادة المصنوعة ضد السلالات السابقة لفيروس نقص المناعة البشرية قادرة على الارتباط به.
  • ينتج فيروس التهاب الكبد الوبائي سي (HCV) غالبًا من خلال الطفرة متغيرات فيروسية ("طافرات الهروب") لمقاومة الأجسام المضادة.

دفاع رئيسي آخر ضد الفيروسات ، كما سنرى في الوحدة 6 ، هو قتل الخلايا المضيفة المصابة بالفيروس بواسطة الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا (CTLs). تقوم الخلايا المضيفة المصابة بالفيروس بربط الحلقات الفيروسية بشكل طبيعي بجزيء مضيف يسمى MHC-I وتضع MHC-1 مع حاتمة فيروسية مرتبطة على سطح الخلية المصابة (انظر الشكل ( PageIndex {5} )) حيث يمكنهم يتم التعرف عليها بواسطة CTLs التي تحتوي على مستقبلات الخلايا التائية على سطحها ذات الشكل التكميلي. بهذه الطريقة ، يمكن أن تقتل CTL الخلية المصابة عن طريق الاستماتة ، وهو انتحار خلوي مبرمج (انظر الشكل ( PageIndex {11} ) أ والشكل ( PageIndex {11} ) ب).

لمعاينة CTLs التي تقتل الخلايا المصابة بالفيروس من الوحدة 6 ، المناعة الخلوية ، انظر الرسوم المتحركة أدناه.

  • يمنع فيروس Epstein-Barr (EBV) والفيروس المضخم للخلايا (CMV) نشاط البروتوزومال بحيث لا تتحلل البروتينات الفيروسية إلى ببتيدات فيروسية. (انظر الشكل ( PageIndex {5} ) أ)
  • يمكن لفيروسات الهربس البسيط (HSV) أن تمنع نقل TAP للببتيدات إلى الشبكة الإندوبلازمية (انظر الشكل ( PageIndex {5} ) ب).
  • يمكن للعديد من الفيروسات ، مثل الفيروس المضخم للخلايا (CMV) والفيروسات الغدية ، أن تمنع تكوين جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير (MHC-I) بواسطة الخلية المصابة. نتيجة لذلك ، لم يتم عرض أي ببتيد فيروسي على الخلية المصابة ولم تعد CTLs قادرة على التعرف على إصابة الخلية وقتلها (انظر الشكل ( PageIndex {5} ) C).
  • ينظم فيروس Epstein-Barr (EBV) أسفل عدة بروتينات مضيفة تشارك في ربط الحلقات الفيروسية بجزيئات MHC-I وعرضها على سطح الخلية المضيفة (انظر الشكل ( PageIndex {5} ) د).
  • فيروسات Adenoviruses و Epstein-Barr Virus (EBV) رمز للبروتينات التي تمنع موت الخلايا المبرمج ، وهي آلية انتحار خلوية مبرمجة يتم تشغيلها بواسطة آليات دفاعية مختلفة من أجل تدمير الخلايا المصابة بالفيروس.

3. خلية دفاعية أخرى قادرة على قتل الخلايا المصابة بالفيروس هي الخلية القاتلة الطبيعية. تتعرف الخلايا القاتلة الطبيعية على الخلايا المصابة التي تعرض بروتينات مستحثة بالتوتر ولا تعرض جزيئات MHC-I على سطحها وتقتل هذه الخلايا (انظر الشكل ( PageIndex {7} )).

جزيئات MHC-I هي الجزيئات الموجودة على الخلايا المضيفة التي تعرض حواتم فيروسية للخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا (CTLs). تقوم بعض الفيروسات بقمع إنتاج جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير من قبل الخلايا المضيفة ، مما يمنع CTL من التعرف على الخلية المصابة على أنها غريبة وقتلها. ومع ذلك ، يمكن لخلايا NK التعرف على الخلايا التي لا تعرض MHC-I وتقتلها على أي حال.

شاهد الرسوم المتحركة الثلاثة أدناه للحصول على معاينة لخلايا NK من الوحدة 5 ، المناعة الفطرية.

  • يمكن للفيروس المضخم للخلايا (CMV) أيضًا تحفيز الخلية المضيفة لإنتاج جزيئات MHC-I المتغيرة غير القادرة على ربط الحلقات الفيروسية ، وبالتالي لا يتم التعرف عليها بواسطة CTLs. ومع ذلك ، فإن الخلايا القاتلة الطبيعية غير قادرة أيضًا على قتل هذه الخلية المصابة لأنها لا تزال تعرض "جزيئات MHC-I" على سطحها.
  • ينتج CMV أيضًا microRNAs (miRNAs) ، جزيئات RNA صغيرة غير مشفرة تعمل على تنظيم إنتاج البروتينات التي يسببها الإجهاد والتي يتعرف عليها المستقبل القاتل للخلايا NK أولاً. تقوم miRNAs بذلك عن طريق الارتباط بترميز mRNA للخلية المضيفة للبروتينات التي يسببها الإجهاد (انظر الشكل ( PageIndex {14} )). بدون هذا الربط ، لا توجد إشارة قتل بواسطة خلية NK.

4. تتسبب بعض الفيروسات في قيام الخلايا المضيفة المصابة بإفراز جزيئات تربط السيتوكينات وتربطها ، مما يمنعها من الارتباط بمستقبلات السيتوكين الطبيعية على الخلايا المضيفة.

  • تتسبب فيروسات الجدري في إفراز الخلايا المضيفة المصابة للجزيئات التي تربط إنترلوكين 1 (IL-1) وإنترفيرون جاما (IFN-gamma).
  • تتسبب الفيروسات المضخمة للخلايا (CMV) في إفراز الخلايا المضيفة المصابة للجزيئات التي تربط الكيموكينات.

5. تقوم بعض الفيروسات بقمع الخلايا ذات الكفاءة المناعية.

  • ينتج فيروس Epstein-Barr (EBV) بروتينًا متماثلًا لـ cytokine interleukin-10 (IL-10). يثبط IL-10 تنشيط الخلايا المتغصنة والضامة ، والخلايا العارضة للمستضد اللازمة لتقديم المستضدات للخلايا اللمفاوية التائية لتنشيطها. ينتج EBV أيضًا microRNAs (miRNAs) ، جزيئات RNA صغيرة غير مشفرة تمنع استجابة مضاد للفيروسات بواسطة الخلايا المصابة. تقوم miRNAs بذلك عن طريق الارتباط بتشفير mRNA للخلية المضيفة من أجل interferon (انظر الشكل ( PageIndex {14} )).
  • يصيب فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) الخلايا المتغصنة ذات الكفاءة المناعية والخلايا اللمفاوية T4 مما يؤدي إلى موتها أو اختلال وظيفتها.

6. تمنع بعض الفيروسات موت الخلايا المبرمج للخلايا المضيفة المصابة وتمكين الخلية المضيفة المصابة من البقاء على قيد الحياة وإنتاج فيروسات جديدة.

  • ينتج الفيروس المضخم للخلايا (CMV) وفيروس الهربس البسيط من النوع 1 (HSV-1) جزيئات الحمض النووي الريبي الصغيرة غير المشفرة التي تمنع البروتين المتورط في موت الخلايا المبرمج ، وهو انتحار خلوي مبرمج. تقوم miRNAs بذلك عن طريق الارتباط بترميز mRNA للخلية المضيفة للبروتينات التي تحفز موت الخلايا المبرمج (انظر الشكل ( PageIndex {14} )).

وصف أربع طرق مختلفة قد تقاوم بها الفيروسات الاستجابات المناعية.

مقال Medscape عن العدوى المرتبطة بالكائنات المذكورة في كائن التعلم هذا. التسجيل للوصول إلى هذا الموقع مجاني.

  • عدوى فيروس نقص المناعة البشرية والإيدز
  • فيروس الحماق النطاقي
  • عدد كريات الدم البيضاء المعدية
  • فيروس مضخم للخلايا
  • التهاب الكبد ب
  • التهاب الكبد ج
  • الحصبة الألمانية
  • الانفلونزا
  • الفيروسات الغدية

ملخص

  1. يحدث تغيير في وظيفة الخلية المضيفة و / أو موت الخلية المضيفة نتيجة استخدام الفيروسات لخلية مضيفة مصابة كمصنع لتصنيع الفيروسات.
  2. تتعرف دفاعات الجسم المناعية على الخلايا المضيفة المصابة على أنها أجنبية وتدمر الخلايا المصابة.
  3. تنتج دفاعات الجسم المناعية التكيفية أجسامًا مضادة للفيروسات التي تمنع امتصاص الفيروس للخلايا المضيفة أو تؤدي إلى طمس الفيروس.
  4. تنتج دفاعات الجسم المناعية التكيفية الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا (CTLs) ضد الفيروسات التي ترتبط بالخلايا المضيفة المصابة وتحفز على انتحار الخلايا (موت الخلايا المبرمج).
  5. تنتج الدفاعات المناعية الفطرية في الجسم خلايا NK التي يمكن أن تحفز موت الخلايا المبرمج للخلايا المضيفة المصابة بالفيروس والمجهدة.
  6. يمكن للفيروسات تطوير مقاومة للأجسام المضادة والخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا عن طريق تغيير ترتيب الأحماض الأمينية ، وبالتالي شكل المستضدات الفيروسية بحيث لا تتناسب الأجسام المضادة و CTLs.
  7. يمكن للفيروسات تغيير الخلايا المضيفة المصابة بطريقة لا تقتلها الخلايا القاتلة الطبيعية.
  8. تمنع بعض الفيروسات موت الخلايا المبرمج للخلايا المضيفة المصابة وتمكين الخلية المضيفة المصابة من البقاء على قيد الحياة وإنتاج فيروسات جديدة.


شاهد الفيديو: #4 Classification of Medically Important Viruses #Virology شرح بالعربي (يونيو 2022).