فاکتور ویرولانس چیست؟

عوامل وایرولانس (واگیری)

توانایی یک پاتوژن برای آلوده کردن یا آسیب رساندن به بافت میزبان توسط فاکتورهای وایرولانس تعیین می‌شود. این‌ها اغلب مولکول‌هایی هستند که توسط باکتری یا ویروس سنتز می‌شوند و در ژنوم آن‌ها کد می‌شوند، یا ممکن است از طریق عناصر ژنتیکی قابل انتقال از محیط به دست آیند.

نمونه‌هایی از عوامل بیماریزای مسری

فاکتورهای وایرولانس باکتری‌ها و ویروس‌ها به‌دلیل تفاوت‌های آشکار در ترکیب آن‌ها می‌توانند به شدت متفاوت باشند. فاکتورهای وایرولانس یک باکتری می‌تواند بر اساس کپسول و تاژک باشد که در مورد ویروس صدق نمی‌کند. با این حال، فاکتورهای وایرولانس یک ویروس می‌تواند به پروتئین‌هایی بستگی داشته باشد که سلول میزبان را برای سنتز آن فاکتورها استفاده می‌کنند.

بسیاری از کپسول‌های باکتریایی از شناسایی باکتری‌ها توسط سیستم ایمنی مانند ماکروفاژها و نوتروفیل‌ها جلوگیری می‌کنند. توانایی کپسول‌ها برای فرار از سیستم ایمنی می‌تواند باعث شود که باکتری‌ها شناسایی نشوند، مگر اینکه آنتی‌بادی‌هایی برای مطابقت با آنتی‌ژن‌های کپسولی ایجاد شوند.

حرکت و اتصال نیز عوامل تعیین کننده‌‌ی مهمی برای پوشش باکتریایی است. تاژک که به حرکت کمک می کند، می‌تواند به گسترش باکتری کمک کند. تاژک یک عامل بیماریزای کلیدی در عفونت‌های دستگاه ادراری است زیرا به گسترش باکتری‌ها در مجرای ادرار کمک می‌کند. پیلی رشته‌های کوتاه‌تری هستند که به چسبندگی کمک می‌کنند. توانایی بیشتر چسبیدن به بافت‌ها باعث بهبود عفونت زایی باکتری می‌شود.

یکی از مهم‌ترین فاکتورهای وایرولانس باکتری، اگزوتوکسین‌ها است. زمانی که اگزوتوکسین‌ها توسط باکتری‌ها آزاد می‌شوند، می‌توانند فرآیندهای مهم سلولی را مختل و از نظم خارج کنند. آن‌ها همچنین می‌توانند به ظرفیت پروتئین‌های باکتریایی برای حمله به بافت‌ها کمک کنند. به‌طور مشابه، فاکتورهای وایرولانس ویروسی می‌توانند شامل تکثیر کارآمد و سنتز پروتئین باشند.

عوامل بیماری‌زا و درمان آن‌ها

یافتن گزینه‌های درمانی برای پاتوژن‌ها به‌ویژه در عصر مقاومت آنتی بیوتیکی یک مبارزه دائمی است. فاکتورهای وایرولانس در سطح مولکولی و ژنتیکی به‌طور عمده شناسایی می‌شوند، که امکان هدف قرار دادن این فاکتورها به‌عنوان نوعی درمان در برابر پاتوژن‌ها را فراهم می‌کند.

بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌ها باکتری‌های غیربیماری‌زا را از بین میبرند که می‌تواند منجر به عوارض جانبی شود. از آنجایی که باکتری‌های مشترک احتمالاً در فاکتورهای وایرولانس باکتری‌های بیماری‌زا مشترک نیستند، داروهایی که فاکتورهای وایرولانس را مورد هدف قرار می‌دهند، از نظر تئوری می‌توانند از بسیاری از این اثرات مضر جلوگیری کنند. به طور مشابه، عفونت‌های ناشی از بیوفیلم‌ها یا مرتبط با آن همیشه با آنتی‌بیوتیک‌ها قابل درمان نیستند و در عوض می‌توانند با داروهای مرتبط با این فاکتور درمان شوند.

بسیاری از عوامل وایرولانس بر فرار از سیستم ایمنی میزبان تمرکز می‌کنند. برخی از این موارد، مانند سپسیس مننگوکوکی و برخی ذات‌الریه، می‌توانند یک فرد سالم را ناتوان کنند. در حالی که اصل این مکانیسم‌های وایرولانسی به‌عنوان اهداف درمانی صحیح است، شواهد تجربی زیادی از شایستگی این رویکرد وجود ندارد.

داروهایی با اختصاصیت کم، تنها راه هدف قرار دادن عوامل بیماری‌زا نیستند. اعتقاد بر این است که برخی از عوامل بیماری‌زا، به شدت وابسته به وضعیت تغذیه میزبان قبل و در طول عفونت هستند.

بنابراین، مراقبت‌های تغذیه‌ای مناسب از بیماران می‌تواند از موفقیت فاکتورهای بیماری زایی به همان اندازه که موفق بودند، جلوگیری کند. این امر به ویژه در مورد بیماری‌هایی که معمولاً به‌عنوان یک علامت، کمبود اشتها دارند، مانند COVID-19 صادق است.

عوامل بیماری‌زا و COVID-19

COVID-19 به‌دلیل عفونی بودن، تأثیرات زیادی در سراسر جهان داشته است. این سطح بالای عفونی توسط عوامل بیماریزای آن (که به شدت در حال مطالعه هستند)، فعال می‌شود. در زیر چند نمونه از عوامل وایرولانس فرضی سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) ارائه شده است.

• SARS-CoV-2 FCS منحصر به فرد

یک FCS حاوی اسیدهای آمینه چند پایه (PRAR) درج شده در پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 در تقاطع S1/S2 وجود دارد. این FCS دارای ویژگی‌های تکاملی است و تصور می‌شود که در عفونت‌پذیری و قابلیت انتقال بالای آن نقش دارد.

• پروتئین‌های اسپایک

پروتئین‌های اسپایک SARS-CoV-2 ورود به سلول‌های میزبان را تسهیل می‌کنند. پروتئین اسپایک ترکیب غشای سلول میزبان و ویروسی را امکان‌پذیر می‌کند و باعث عفونت ویروس می‌شود. گزارش‌ها نشان می‌دهند که زیرواحد S2 پروتئین اسپایک برای محافظت از ویروس در برابر سیستم ایمنی میزبان از طریق گلیکان‌های متصل به N نیز سازگار است.

• رفتار کانال یونی اپیتلیالی

مکانیسم مولکولی SARS-CoV-2 نشان می‌دهد که وقتی ویروس وارد سلول شد، برای FURIN با زیرواحدα  کانال اپیتلیال سدیم انسانیENaC-α) ) از نظر ساختاری مشابه رقابت می‌کند. برخی از شواهد نشان می‌دهند که ENaC-α  نقش مهمی در فعال‌سازی سلول‌های ایمنی و ARDS با واسطه سیتوکین دارد و از این رو این مکانیسم می‌تواند کلیدی برای ایجاد ARDS در COVID-19 شدید باشد.

• هدایت مسیرهای مولکولی سلول میزبان

شواهد نشان می‌دهد که پروتئین‌های SARS-CoV-2 توسط پروتئوم میزبان فسفریله می‌شوند و فعال‌سازی کیناز سلول میزبان و سیگنال‌دهی گیرنده فاکتور رشد را آغاز می‌کنند. این اساساً منجر به ربوده شدن دستگاه پروتئین میزبان توسط ویروس می‌شود.

خلاصه

درک SARS-CoV-2 و عوامل بیماریزای آن اطلاعات کلیدی در مورد پاتوژن بودن COVID-19، عوارض مرتبط با آن و علت قابل انتقال بودن آن در مقایسه با ویروس‌های قبلی SARS ارائه می‌دهد، هدف قرار دادن این عوامل بیماری‌زا می‌تواند کلید اقدامات درمانی برای COVID-19 باشد. موضوعی که در حال حاضر توسط بسیاری از مطالعات مورد بررسی قرار گرفته است.

منابع:

Briguglio, M., Pregliasco, F., Lombardi, G., Perazzo, P. And Banfi, G., 2020. وضعیت سوء تغذیه میزبان به عنوان یک عامل بیماری‌زا برای کروناویروس جدید SARS-CoV-2. Frontiers in Medicine

Cross, A., 2008. عامل بیماری‌زا چیست؟ مراقبت‌های ویژه، 12(6)، ص. 197.

Kumar, A. و همکاران. (2020). عوامل بیماری‌زای خاص SARS-CoV-2 در COVID-19. مجله ویروس‌شناسی پزشکی.

Pathwaymedicine.Org. 2020. عوامل بیماری‌زای باکتریایی. [آنلاین] موجود در: <http://www.Pathwaymedicine.Org/bacterial-virulence-factors>.

Webb, S., and Kahler, C، 2008. Bench-to-bedside review:

 بیماری‌زایی باکتریایی و براندازی دفاع میزبان. مراقبت‌های ویژه، 12(6)، ص. 234

https://www.news-medical.net/health/What-are-Virulence-Factors.aspx

مترجم: شقایق مرتاضی