بحث عن الفيروسات علم الاحياء
المقدمة
الحمد لله رب العالمين والصلاة والسلام على أشرف المرسلين سيدنا محمد وعلى آله وصحبه أجمعين ، أما بعد :
فعلم الأحياء الدقيقة تقدمت بخطى سريعة من خلال العقود الخمس المنصرمة مما جعل هذا العلم يشغل حيزاً كبيراً في علم الحيـــــاة .
والفيروسات أحد هذه الأحياء الدقيقة ولها أثار واضحة في الحياة ولذلك قمت بالبحث فيه .
ولقد عرضت في بحثي هذا الفيروسات وصفاتها وطرق معيشتها وإحجامها وأشكالها وتركيبها وتكاثرها . وطرق زراعتـــــــــــها .
كما تضمن بحثي بعض الأمراض التي تسببها الفيروسات وتطرقت إلى طرق العدوى وأيضاً كيفية الوقاية منها . . . سائلاً الله تعالـــى أن ينفع من يقرأه وينال استحسانه وهو القادر على ذلك والله مــن وراء القصد ....
وصلى الله وسلم على نبينا محمد وعلى آله وصحبه أجمعين.
الفيروسات Viruses
" مقدمـة " :
كانت كلمة فيروس تستعمل في القرن التاسع عشر تعنى ( العامل المرضي ) فكانت تشمل البكتيريا والطفيليات والفطور وهي تظهر بالمجهر ويمكن عزلها بالترشيح . وفي سنة 1892م إكتشف العالم ايفانوسكي Ivanosky عوامل ممرضة غير مرئية وتعبر خلال الراشحات البكتيرية . وفي سنة 1915 اكتشف العالم توات Twart آكلات أو لقمات البكتيريا Bacteriophages القادرة على إتلاف البكتيريا ووجد أنها راشحة وغير مرئية بالمجهر فأطلق عليها اسم _( فيروسات دقيقة ) أو تحت مجهرية ليميزها عن الفيروسات المرئية بالمهجر ( البكتيريا ) . والأن أصبحت كلمة فيروس تعنى العوامل الممرضة الدقيقة غير المرئية والراشحة ، وهي تختلف عن البكتيريا والفطور وعليه يمكن تعريف الفيروس بأنه عامل ما تحت خلو يتألف من لب مكون من حامض نووي محاط بغلاف بروتيني يستخدم الأليات الاستقلابية التابعة للعائل المضيف لكي يتضاعف ويعطي جزئيات فيروسية جديدة .
 |
الفيروسات جسيمات حية متناهية في الصغر لا ترى بالميكروسكوب الضوئي العادي ويمكن مشاهدتها باستخدام الميكروسكوب الالكتروني . وتوصف الفيروسات بأنها أصغر الكائنات التي تسبب المرض إذ تتراوح ابعادها من 20-300 نانومتر .
فتستطيع الفيروسات المرور من خلال المرشحات البكتيرية ، ولقـــــد تبيــــن أن الفيروسات تهاجم مجموعة كبيرة من الكائنات الحية تابعة لميكروبات والمملكتين الحيوانية والنباتية .
وسوف وسوف استعرض في هذا البحث صفات الفيروسات وتركيبها الداخلي وإشكالها وطرق تكاثرها وأمراضها وطرق العدوى بها .
أولاً : صفات الفيروسات
الفيروسات أصغر الكائنات التي تسبب المرض ، إذ تتراوح أبعادها من 20-300 نانومتر وتحتوي على جزيء من حامض نووي ( DNA أو RNA ) ولا يمكن أن تحتوي عليهما معاً . ويغلف بقشرة بروتينية .
وتتميز الفيروسات بأنها لا تعيش مترممه على المواد العضوية الميته ولا على البيئات الغذائية الاعتيادية ولكنها متطفلة إجباريا لا تنمو إلا على نسيج حي أو داخل العائل القابل للإصابة بها وهي متخصصة في العائل الذي تصيبه (5) . ويرى البعض أن الفيروسات تمثل مرحلة مميزة وثابتة من مراحل تطور المادة الجمادية . ونظراً لاحتواء الفيروسات على بعض الصفات الإحيائية فإنها تعتبر حلقة وصل بين الجماد والحياة .
1- الصفات الجمادية للفيروسات :
أ ) قدرتها على التبلور وإعادة التبلور والذوبان دون أن تفقد قدرتها التطفلية .
ب) لا تظهر نشاطاً استقلاليا مميزاً إلا إذا وجدت داخل الخلايا الحية .
2- الصفات الإحيائية :
أ ) قدرتها على التكاثر في الخلايا الحية بعد تلقيحها ، وإحداث أعراض مرضية بعد فترة حضانة معينة .
ب) اعتمادها كلياً على الخلايا الحية لمواصلة التكاثر والتناسل .
ج) لها درجة حرارة مميتة محددة .
د ) قادرة على انتاج سلالات متطفرة .
ثانياً : معيشتها :
تعيش الفيروسات متطفلة دائماً على الكائنات الحية ويسمى الكائن الذي تتطفل عليه بالعائل . ويمكن تقسيم الفيروسات حسب العائل الذي تصيبه إلى الأقسام التالية :-
1- الفيروسات التي تتطفل على الإنسان والحيوان والطيور فتحدث أمراضاً متنوعة مثل مرض نيوكاسل وطاعون الدجاج وحمى الببغاء .
1- الفيروسات التي تتطفل على البكتيريا والفطريات الشعاعية : وتدعى الفيروسات المتطفلة على البكتريا باسم ( لاقمات البكتيريا ) او البكتيريوفاج وتسبب موتها وانحلالها .
ثالثاً : أحجامها وأشكالها :
تختلف الفيروسات عن البكتيريا بصغر حجمها حيث أن حجم أكبر فيروس لا يتجاوز نصف حجم نصف اصغر بكتيريا ، ويتراوح حجمها ما بين 10-300 ميلميكرون أو نانومتر (8) . وتوصف بأنها أصغر الكائنات المسببة للمرض ، ولا يمكن مشاهدتها غلا بالميكروسكوب الالكتروني وبه أمكن التعرف على خصائصها وإشكالها وتركيبها .
وتأخذ الفيروسات أشكالاً كروية أو أهليلجية أو مكعبة أو على شكل الحيوانات المنوية
رابعاً : تركيبها :
تعتبر الفيروسات من الكائنات الحية بدائية النواة إذ تحتوي على نواه بدائية أو شبه نواه وهي عبارة عن خليه واحدة تعيش متطفلة على الكائنات الحية .
وتتكون الفيروسات كيميائياً من مركبين أساسيين هما البروتين والحمض النووي وفي معظم الفيروسات لا يتواجد إلا هذين المركبين فقط ، ويعتبر الحمض النووي هو المسؤول عن تضعف الفيروس ، في حين أن البروتين يختص بعملية انتقال الحمض النووي من خليه لأخرى .
يتكرب الفيروس من جزء مركزي مكون من حامض نووي قد يكون RAN أو DAN والذي يكون على شكل خيط مفرد أو مزدوج يحاط بقشرة بروتينية تحاط بدورها في بعض الفيروسات بغلاف خارجي .
وبصفه عامه نلاحظ أن الفيروس يتركب من قشرة تتكون من بروتين وتأخذ اشكالاً مختلفة يمكن تجميعها بصورة عامة في صورتين :
الأولى / مكعبة ، والثانية / حلزونية .
وهناك بالإضافة إلى القشرة البروتينية بروتينات أخرى في جسم الفيروس تكون غالباً على شكل إنزيمات بروتينية وإنزيمات تعمل على بناء الأحماض النووية . أما التركيب النووي للفيروس فيتكون من حامض DAN أو RAN يمكن للحامض النووي للفيروس أن يتواجد علىصورة خيط واحد مفرد أو خيط مزدوج ، ويمكن أن تحاط القشرة البروتينية في بعض الفيروسات بغلاف خارجي.
خامساً : تكاثرها :
توصف عمليات تكاثر الفيروسات بأنها عمليات تناسخ وليس تكاثرها بالمعنى الشائع والمفهوم لكلمة تكاثر . وذلك بسبب تركيب الفيروسات ، إذا أن هذه الكائنات تحتاج إلى خلايا حيه للقيام بذلك التكاثر والخلية الحية هنا لا تقوم فقط بتزويد الطاقة والمواد الأساسية للتكاثر ، بل أنها أيضاً تقوم بتوفير المركبات الأساسية ذات الأوزان الجزيئية الصغير التي يستخدمها الفيروس في بناء أحماض النووية وبروتيناته ، وما يتم هنا أن الحامض النووي للفيروس يحمل التعليمات الجينية اللازمة له ، عند دخوله إلى الخلية العائل ـ فإنه يقوم بتوجيه نشاطات تلك الخلية الحيوية للعمل وفق أوامره وتعليماته هو أي لصالح الفيروس أي أنه يوقف التعليمات الجينية للخلية . وتكون النتيجة النهائية لهذه العمليات بناء المركبات الفيروسية وإنتاج فيروسات جديدة تغادر الخلية العائل لتصيب خلايا أخرى .
وتتكون دوره حياة الفيروس في المراحل التالية :
1- مرحلة الامتزاز ( الألتصاق ) : وهي عملية تفاعل نوعي فيزيائي ثم كيميائي ، فعندما يصل الفيروس إلى الخلية الملائمة لتكاثره حسب خاصيه إنتمائه يبدأ بالالتصاق على الغلاف الخارجي للخلية .
2- النفاذ أو دخول الفيروس إلى الخلية العائلة : يدخل الفيروس إلى الخلية بخاصية (التحسي) وذلك بفعل نشاط الخلية ذاتها ورد فعلها ولا يقوم الفيروس بأي دور ، حيث تقوم الخلية بالتهام الفيروس ثم يحاط الفيروس بحويصلة هي جزء من غشاء الخلية ويكون كامل التكوين ، ثم تبدأ الخلية في إفراز الانزيمات حسي) وذلك بفعل نشاط الخلية ذاتها ورد فعلها ولا يقوم الفيروس بأي دور ، حيث تقوم الخلية بالتهام الفيروس ثم يحاط الفيروس بحويصلة هي جزء من غشاء الخلية ويكون كامل التكوين ، ثم تبدأ الخلية في إفراز الانزيمات التي تهضم غشاء الخلية وغلاف الفيروس وأجزاء المحيفظه ، فيبقى الجزء الوراثي ( الحامض النووي ) المعدي الذي يقوم بمقاومة تأثير الخلية وتعرف هذه المرحلة ( بالتعرية .
3- تكون مكونات الفيروس : تبدأ مرحلة التكاثر بعد مرحلة التعرية ، حيث يبدأ الحامض النووي الفيروسي في عمليات نشطة لتكوين الفيروس الجيد ويعتبر هذا الحامض النووي هو المسؤول عن تكوين كل من البروتين والحامض النووي للفيروس الجيد اللذين يتكونان في أماكن مختلفة من الخلية وفي أوقات مختلفة . وتغير الخلية من استقلابها الخاص وتقف عن تكوين بروتيناتها الخاصة تبدأ في تركيب الحامض النووي والبروتين الخاص بالفيروس ومن اجتماعهما تتشكل فيروسات جديدة .
4- التحرر ( الخروج من الخلية ) : يتم تحرر الفيروسات من الخلايا المصابة ببطء شديد ويتم خروج الفيروسات الجديدة من الخلايا عن طريق :
- انحلال الخلية المصابة أو انفجارها .
- المرور عبر غشاء الخلية دون انفجارها .
سادساً : طرق زراعة الفيروسات :
1- الزرع في حيوانات التجربة : كالفأر الأبيض والأرانب والقردة والعجول ويحقن معلق الفيروس في أعضاء معينة من الحيوانات ، فمثلاً يحقن فيروس الكلب في مخ الفأر الأبيض وفيروس الجدري في قرنية الأرنب .
2- الزرع في جنين البيض : يمكن تلقيح جنين البيض بأعمار مختلفة ما بين اليوم 7-11 ثم يعاد تحصين البيض لعدة أيام على درجة حرارة 36ْ م - 38ْم ويفحص كل يوم لدراسة التغيرات المرضية ويمكن الاستفادة منها لإنتاج اللقاحات ضد الأمراض الفيروسية .
3- الزرع النسيجي : على خلايا جنينية من أجنة مجهضة من المرأة الحامل أو خلايا أجنة الدجاج .
سابعاً : نبدة عن أهم الفيروسات التي تصيب الإنسان
أ ) فيروسات الجدري :
- طرق العدوى : يدخل الفيروس عبر الأغشية المخاطية للجزء العلوي للجهاز التنفسي ، وبالتالي قد يدخل عن طريق التنفس أو استخدام أدوات المصابين ، ومن خلال الاتصال المباشر .
- الوقاية :
1- التطعيم بالفيروس الحي ويتم في الذارع فوق العضلة .
2- تجنب الاتصال المباشر بالمصابين ومنع مخالطتهم .
ب ) الأنفلونزا :
- طرق العدوى : تنتقل العدوى من خلال دخول الفيروس مع جزئيات الهواء الملوث .
- الوقاية : من خلال حقن الإنسان لفيروس الأنفلونزا المكسل بالفورمالين أو الأشعة فوق البنفسجية تحت الجلد .
ج ) الحسبة :
- طرق العدوى : يدخل الفيروس للإنسان عن طريق الجهاز التنفسي ويتكاثر هناك ، يصل الفيروس في الدم وإفرازات البعلوم الأنفي لمدة يومين بعد ظهور البقع الجلدية .
- الوقاية : يعتبر أعطاء المطاعيم من أهيم الاجراءات الوقائية للحصبة ، وكذلك عزل المرضى .
د - فيروسات إلتهاب الكبد :
" طرق العدوى : بالنسبة لفيروس التهاب الكبد المعدي يتم انتقاله بواسطة تلوث الطعام أو الشراب بفضلات الشخص المصاب . وبالنسبة لفيروس التهاب الكبد المصلي بفضلات الشخص المصاب . وبالنسبة لفيروس التهاب الكبد المصلي يتم انتقاله بواسطة نقل الدم أو أحد مكوناته وتلوث الجروح بدم المصاب .
" الوقاية :
1- منع التلوث بفضلات المصابين بالتهاب الكبد المعدي .
2- منع المصابين من التبرع بالدم .
3- منع الطباخين المصابين بفيروس الكبد المعدي من الطبخ .
هـ - فقدان المناعة المكتسبة AIDS :
" طرق العدوى :
" يوجد الفيروس في أنسجة المصابين وخاصة بالدم والسائل المنوي والسوائل المهبلية وهو ينتقل بثلاث طرق :
1-عن طريق الاتصال الجنسي مع شخص مصاب بالعدوى .
2-عن طريق نقل الدم الحاوي على الفيروس أو باستعمال الأبر .
3- من الأم المصابة بالمرض إلى جنينها أثناء الحمل أو الولادة .
" الوقاية :
1- نشر الوعي الصحي .
2- منع الممارسات الجنسية غير الشرعية والشاذة .
3- عدم أخذ الحقن إلا في مؤسسات صحية نظيفة .
4- عدم اللجوء لنقل الدم إلا للضرورة القصوى .
5- فحص كل وحدات الدم للتأكد من خلوها من الفيروس .
6- محاولة إيجاد لقاح للمرض (16) .
الحواشي
أنواع الفيروسات
تنقسم الفيروسات إلى :
أولاً : الفيروسات الحيوانية (Animal Viruses)
وهي فيروسات تصيب كلا" من الإنسان والحيوان وتسبب لهما الأمراض ويمكن تجميع فيروسات الحيوان في عدة مجاميع هي :
1- الفيروسات التي تحتوي على حمض (DNA).
2-. الفيروسات التي تحتوي على حمض (RNA).
3. فيروسات تنقلها الحشرات .
4. فيروسات غير مميزة تماماً .
1. الفيروسات التي تحتوي على حمض (Deoxy Viruses (DNA
من هذه الفيروسات ما يلي :-
فيروسات الجدري (Small pox virus) ويكون تشخصيه بظهور بثرات تنتشر على جميع أجزاء الجسم من اليد إلى القدم وينتشر المرض باللمس أثناء فترة الإنفجار (Eruptive phases) أي بعد حوالي أسبوعين من الإصابة وبكون المرض معديا" في هذه الفترة ويمكن الوقاية من هذا المرض بالتطعيم .
فيروس جدري البقر (Cow virus) ويسبب ظهور بثرات للضرع في المواشي و يمكن أن ينتقل منها الفيروس للإنسان .
فيروس الكلب (Rabies virus) يصيب هذا الفيروس عدداً كبيراً من الحيوانات البرية والمستأنسة والطيور ويصاب به الإنسان إذا ما عضه حيوان بلعابه الفيروس .
فيروسات الجهاز التنفسي وتحتوي هذه المجموعة على اكثر من 40 فيروساً عزلت من الجهاز التنفسي وخاصة" المسالك الهوائية العليا لبعض الحيوانات والإنسان والقرود والفئران وتسبب للإنسان حمى وسعال وألم في الحنجرة وبحه في الصوت والعطس والشعور بالإجهاد
2. الفيروسات التي تحتوي على حمض الريبونيوكليك (Mixo viruses)
فيروس الأنفلونزا (Influenza) ويسبب حمى في الجسم وبرودة في الرأس وآلام في المفاصل .
فيروس النكاف (Mums) يظهر ورماً بإحدى الغدتين أو بهما معا ويسبب هذا ألما شديدا عند محاولة فتح الفم ودائما يصحب المرض حمى وصداع .
فيروس الحصبة (Measles virus) وهى أحد الأمراض المعدية الوبائية وتسبب التهاباً في الأنف مع الرشح وحرقان الأنف وسعال والتهاب الحنجرة وإسهال ثم يظهر طفح عبارة عن بقع حمراء ويدخل الفيروس الجسم عن طريق المسالك الهوائية العليا وينتقل بواسطة رذاذ العطس أو الكحة
فيروس الشلل (Polo viruses) لا تظهر علي معظم المصابين الإصابة ولكن يكونوا حاملين للمرض وتنتقل العدوى بواسطة براز المصاب بالفيروس ويجب الوقاية من المرض بالتطعيم .
3. فيروسات تنقلها الحشرا ت (Arthropoda - borne viruses)
يحتوي هذا القسم على أكثر من 180 فيروساً تنتقل للإنسان بواسطة الحشرات وعوائلها مثل الناموس الذي ينقل الحمى الصفراء، وهذه الفيروسات قادرة على التكاثر في الحشرة العائل وتظل بها طوال حياتها وتؤثر أمراض هذه الفيروسات على الجهاز العصبي المركزي .
4. الفيروسات غير المميزة تماماً (Unadequately characterised viruses)
مثل فيروس التهاب الكبد المعدي (Infections hepatitis virus) وتنتقل العدوى بهذا الفيروس عن طريق الفم مع الطعام الملوث من براز مريض أو باليد الملوثة ببقايا مواد برازية أو باللبن أو الماء الملوث أو في إفرازات الأنف والحلق وكذلك تنتقل العدوى باستعمال حقنة ملوثه حقن بها مريض .
مقاومة الأمراض الفيروسية في الإنسان
ويكون ذلك بإحدى الطرق الآتية :
1. إجراءات وقائية ( Propgylactic measures) وتهدف لإكساب الإنسان مانعا صناعيا لمقاومة الأمراض وذلك بالتطعيم (Vaccination)
2. إجراءات علاجية (Therapeutical measures) وتهدف لإخماد فعل أو تدمير الفيروس داخل الأجساد باستخدام الكيماويات (المدواة الكيميائية Chemotherapy) أو ( بالمضادات الحيوية Antibiotic therapy)
3. إجراءات إعاقة (Preventive measures) وتتضمن الإجراءات التي تمنع انتقال الفيروس الممرض للإنسان .
4. استخدام مطهرات مبيدة للفيروسات (Virucidal disinfectants) وهى عبارة عن بعض الكيماويات التى تستخدم للتخلص من الفيروسات أو تخميدها عند تحضير الفاكسينات مثل اليود والكلور والفورمالين والجلوتارالدهيد وكذلك استخدام بعض المذيبات العضوية كالكلوروفورم والأثير.
ثانياً: الفيروسات النباتية (Plant viruses)
هي فيروسات تصيب النبات مثل :
ـ فيروس موزيك الطماطم ( الدخان ) ( Tomato ( tobacco) mosaic virus )
ـ فيروس موزيك البطاطس (potato virus )
ـ فيروسات تصيب الموالح (citrus virus ) مثل قوباء الموالح Psorosis ومرض التدهور Tristexa السريع .
ـ فيروس التخطيط بقصب السكر Sugar cane streak virus .
*اؤبلابع مظاهر إصابة النباتات بالفيروس ( Symptoms of plant virus diseases )
يختلف تأثر النباتات بالفيروس من أثار بسيطة إلى موت سريع وفي النباتات القابلة بالإصابة فإن المظهر الشائع صغر حجمها وقلة محصولها ولكن يسبق هذا تغيرات واضحة في مظهر بعض أجزائها كالآتي :
1 ـ ظهور بقع خضراء فاتحة أو مصفرة على الأوراق الخضراء فيعطيها شكلاً مبرقشاً .
2 ـ حدوث تشوهات مختلفة للعائل المصاب مثل التفاف الأوراق وتجعد الأوراق .
3 ـ ظهور حلقات على الأوراق ذات جدار من أنسجة ذات لون أخضر فاتح أو أصفر وتكون خلايا تلك الأنسجة ميتة .
4 ـ ظهور نقط بنية قاتمة تنتشر على جميع أوراق النبات وقد تظهر على الأوراق العليا فقط ويمكن أن تنتشر حول العروق الرفيعة بالأوراق .
5 ـ يمكن أن تأخذ عروق الورقة لوناً شفافاً .
ـ اختزال الأزهار في الحجم وتشوه في الشكل وتغير في لونها .
ـ اختزال حجم الثمار مع تغير في اللون والشكل والقوام والرائحة .
ـ تحمل الجذور كثيراً من الدرنات الخشبية الكروية التي تختلف في حجمها حسب العوائل المختلفة .
ـ انتفاخات الجذور .
الفريدات (Viroids)
هي جسيمات أصغر حجما من الفيروسات وتسبب عددا من أمراض النباتات الهامة مثل الدرنة المغزلية في البطاطس (Potato) وكان يعتقد أنها فيروسات صغيرة ولكن ثبت أنها تتكون من جزيئات صغيرة وليس لها غطاء بروتيني .
الإنسان والفيروسات
تسبب بعض أنواع الفيروسات أضرار كبيرة عندما تلوث الأواني المستخدمة في صناعة منتجات الألبان والمضادات الحيوية .
مرض الإيدز وهو فقد المناعة المكتسبة Acquired Immune Deficiency Syndrome الذي ينتشر في مناطق كثيرة من العالم ولم يتمكن العلم الحديث حتى الآن من اكتشاف علاج لإيقاف خطورة الفيروس المسبب له .
توجد علاقة بين الفيروسات والإنتاج فى كل من البلاد المتقدمة والنامية حيث تسبب الإصابة ببعض الفيروسات إلى فقد ملايين من الساعات فى العمل مثل الفيروس المسبب لمرض الأنفلونزا والجدري والحصبة والغدة النكفية .
تستخدم بعض الفيروسات فى إنتاج الفاكسينات المستخدمة للوقاية من كثير من الأمراض الفيروسية .
توجد أنواع من الفاجات التى تصيب بعض البكتيريا مثل بكتيريا الدفتريا والسل مما يؤدى إلى إبادة هذه البكتيريا من البيئة
المراجع :
1- يوسف إبراهيم المنشي . علم الأحياء الدقيقة . الطبعة الثانية - عمان - الأردن : دار المستقبل للنشر والتوزيع . 1994 م .
2- حكمت عبد الكريم فريحات ، جمال محمد عثمان . علم الأحياء الدقيقة الطبعة الأولى . عمان : مكتبة دار الثقافة للنشر والتوزيع 1410هـ -1990 م .
3- ج.ف.ولكنسون . مقدمة في علم الميكروبيولوجيا . الطبعة الأولى الرياض : دار المريخ للنشر . 1409-1989م .
4- سعد علي زكي محمود ، عبد الوهاب محمد عبد الحافظ ، محمد الصاوي محمد .مبارك . ميكروبيولوجيا الأراضي - الطبعة الثانية . القاهرة : مكتبة الانجلو المصرية . 1997 .