مـنـتـديــات الــبـــاحـــث
هل تريد التفاعل مع هذه المساهمة؟ كل ما عليك هو إنشاء حساب جديد ببضع خطوات أو تسجيل الدخول للمتابعة.

* الاختلاف الأنتيجيني في فيروسات الأنفلونزا

اذهب الى الأسفل

* الاختلاف الأنتيجيني في فيروسات الأنفلونزا Empty * الاختلاف الأنتيجيني في فيروسات الأنفلونزا

مُساهمة  طارق فتحي الأحد نوفمبر 30, 2014 2:39 pm

المقدمه
الأنفلونزا مثال لمرض فيروسي يكون فيه تطور مستمر للفيروس له أهميه عظمى للأوبئه السنويه والأوبئه العرضيه للمرض في البشر. منظومة الجينات لفيروسات أنفلونزا A في الطيور المائيه زودت كل التنوع الوراثي المطلوب لظهور فيروسات الأنفلونزا الوبائيه للبشر والحيوانات الأدنى والطيور. في البشر, الخنازير, الخيول, فيروسات أنفلونزا A أظهرت كلا من الانحراف الأنتيجيني والتغيير الوراثي. على النقيض, هناك دليل بأن فيروسات أنفلونزا الطيور في مستودعات الطيور المائيه في ركود تطوري. الغرض من هذا البحث أن يؤسس بأن التطور السريع لفيروسات أنفلونزاA في البشر والثدييات الأخرى مستمر منذ تاريخ التسجيل الطبي ويعتمد على الإدخال الدوري لقطع الجين وكامل فيروسات الأنفلونزا إلى البشر من منظومة جينات فيروس أنفلونزا الطيور. في الطيور البريه المائيه, فيروسات الأنفلونزا تبدو متكيفه كلياً إلى عائلها ولا تسبب أعراض مرضيه.
التطور المستمر أكثر بروزاً في البروتينات السكريه (الجلايكوبروتينات) السطحيه لفيروسات الأنفلونزا لكن أيضاً تظهر في كل قطع الجين الثمان لكلا النوعين A,B لفيروسات الأنفلونزا. هذا الاختلاف ينتج من تراكم التغييرات الجزيئيه لقطع RNA الثمان, الذي يمكن أن يحدث بعدد من الآليات المختلفه تتضمن:
(1) طفرات النقطه (الانحراف الأنتيجيني).
(2) اندماج الجين (التغيير الوراثي).
(3) جزيئات التدخل المعيوبه.
(4) إعادة تجميع RNA.
كل هذه الآليات قد تساهم في تطور فيروسات الأنفلونزا.
الطفرات, بما في ذلك البدائل, الحذوفات والادخالات, إحدى أهم الآليات لانتاج الاختلافات في فيروسات الأنفلونزا. انخفاض التصحيح بين إنزيماتRNA polymerases تساهم في أخطاء تضاعف على ترتيب 1 في 104 قاعده. هذا يتناقض مع وفاء التضاعف الأعلى بكثير الموجود بين إنزيمات DNA polymerases, أي أخطاء على ترتيب 1 في 109 قاعده لكل دورة تضاعف. كل دورة تضاعف لفيروس RNA تؤدي إلى تجمعات مختلطه مع العديد من التغيرات, التي اغلبها ليست فعاله لكن البعض لها طفرات مفيده فعلاً والتي يمكن أن تصبح مهيمنه تحت الظروف الإنتقائيه الصحيحه. المفاجأه من الدراسات الأخيره على فيروسات الأنفلونزا ليست مدى الاختلاف الوراثي لكن بالأحرى الاستقرار الوراثي الظاهر لفيروسات الأنفلونزا في مستودعات الطيور المائيه.

حيث أن فيروسات الأنفلونزا لها جينومات مجزأه, إذن الإندماج آليه مهمه لانتاج التنوع بسرعه كبيره, وهي تحدث بين فيروسات أنفلونزا A في الطبيعه ومهمه في ظهور الأوبئه في التجمعات البشريه. الإندماج حدد بين سلالات فيروس أنفلونزا B ويمكن أن تحدث بين أصول متبادلة التوزيع المختلفه في الطبيعه. ليس هناك منظومة جينات لفيروس أنفلونزا B معروفه ماعدا في البشر, لذلك, التغيير الوراثي لا يوجد في فيروسات أنفلونزا B.
الآليات الأخرى لانتاج الاختلاف الوراثي تتضمن تداخل جزيئات-وسائط تدخل-معيوبه وإعادة تجميع بين الجزيئات. بالرغم من أن جزيئات التدخل الغير فعاله يمكن أن تؤثر على التطور بتخفيض محاصيل الجزيئات الغير معيوبه وتعديل الإمراضيه, دورها في تطور فيروس الأنفلونزا لم يجد كثير من الاهتمام. بالرغم من أن إعادة تجميع بين الجزيئات في الفيروسات ذات الخيط السلبي يكون نادر, بينت دراسات بأنه يمكن أن يحدث. هذا يزود آليه أخرى لتزويد التغييرات التطوريه السريعه.

الاختلاف: الانحراف الأنتيجيني والتغيير الوراثي
فيروسات الأنفلونزا متميزه بين فيروسات المنطقه التنفسيه في أنها تمر بالاختلاف الأنتيجيني الهام. كلا الأنتيجينات السطحيه لفيروسات أنفلونزا A تمر بنوعين من الاختلاف الأنتيجيني: الانحراف الأنتيجيني والتغيير الوراثي. الانحراف الأنتيجيني يتضمن تغييرات أنتيجينيه بسيطه في الـهيماغلوتينين (HA) والنيورامينيديز (NA), بينما التغيير الوراثي يتضمن تغييرات أنتيجينيه رئيسيه في هذه الجزيئات ناتجه من استبدال أجزاء أو قطع الجين.

الانحراف الأنتيجيني
يحدث الانحراف الأنتيجيني في كلا الـهيماغلوتينين (HA) والنيورامينيديز (NA) لفيروسات أنفلونزا A و B. تركيب كلا هذين البروتينات السكريه أنشيء, ومجالات الأنتيجين تحيط مواقع ارتباط المستقبل المحافظ على الـهيماغلوتينين HA ومركز نشاط الإنزيم على النيورامينيديز NA. التركيب المفصل لواحد من هذه المجالات على N9NA أسس ببلورة قطع Fab للجسم المضاد أحادي النسيله ((NC41 ويشمل خمسة حلقات ببتيديه تتمركز على حافة موقع نشاط الإنزيم.

تم تحديد خمسة مجالات أنتيجينيه (A-E) علىHA1 عن طريق التحليل التتابعي المقارن. التخطيط الأنتيجيني مع الأجسام المضادة أحادية النسيله للفأر والتحليل التتابعي للطفرات الهاربه تؤكد عدد وموقع مواقع الأنتيجين فيH3 وH1 لفيروسات الأنفلونزا. وقد أكدت الدراسات البلوريه للطفرات الهاربه بأن الأجسام المضادة تربط إلى مناطق الجزيء حيث استبدال الأحماض الأمينيه تسمح بالهروب من المعادله.

بعد ظهور تحت نوع أو سلاله جديده، يمكن الكشف عن الاختلافات الأنتيجينيه بين العزلات باستخدام أمصال مضادة للتحليل. تحليل الأجسام المضادة أحادية النسيله يشير إلى أن عدم التجانس الأنتيجيني الرئيسي قابل للاكتشاف بين عزلات فيروس الأنفلونزا المختلفه في أي وقت. الانحراف الأنتيجيني يحدث من تراكم سلسلة من طفرات النقطه مما يؤدي إلى استبدال الأحماض الأمينيه في مواقع الأنتيجين A-E في المنطقة البعيدة الغشائيه للـهيماغلوتينين HA. هذه التبديلات تمنع ارتباط الأجسام المضادة الناتجة عن الإصابة السابقة، وبالتالي يمكن للفيروس أن يصيب العائل. في فيروسات إنفلونزا A للبشر والثدييات الأخرى، الأجسام المضادة تلعب دورا في اختيار الطفرات، في حين أن فيروسات إنفلونزا A في أنواع الطيور، وفي فيروسات إنفلونزاB و C، اختيار الجسم المضاد لا يبدو مشترك في الاختيار.

بالرغم من أنه يمكن محاكاة الانحراف الأنتيجيني في المختبر عن طريق نمو فيروسات الإنفلونزا في وجود الأجسام المضادة أحادية النسيله لموقع أنتيجيني واحد (على سبيل المثال إلى موقع A) ، فإنه ليس من الممكن تحديد المتغيرات الأنتيجينيه مع مزيج من الأجسام المضادة أحادية النسيله إلى مواقع أنتيجينيه مختلفة (على سبيل المثال إلى مواقع A,B,C, الخ). تواتر اختيار المتغيرات عن طريق الأجسام المضادة أحادية النسيله إلى موقع واحد في المختبر هو 10-5؛ مع مزيج من الأجسام المضادة أحادية النسيله إلى موقعين أنتيجينيين مختلفين التردد سيكون 10-10. كيف عندئذ يتم اختيار متغيرات الانحراف التي تحدث في البشر الذين لديهم استجابات عديدة النسيله وخليط من الأجسام المضادة لكل موقع أنتيجيني؟ تحليل الأمصال بعد عدوى البشر أشار لذخيرة أجسام مضاده محدودة. القدرة المحدودة للأمصال البشرية لتحييد هروب طفرات الأجسام المضادة - أحادية النسيله - المختاره يقترح بأن اختيار المتغيرات قد يكون متتابع، يشارك فيها عدد من العوائل البشرية المختلفة.

الانتشار المرافق للأصول المتعددة
تحليل تتابع الـهيماغلوتينين HA لفيروس إنفلونزا A البشري H3N2 اقترحت تطورها على طول أصل واحد. ومع ذلك، تحت الأصول المنفصلة من تحت أنواع إنفلونزا A (H3N2) يمكن أن تنتشر معاً في البشر لفترات قصيرة. مجموعتين متميزتين من المتغيرات الأنتيجينيه لتحت أنواع إنفلونزا A (H3N2) المنتشره معاً بين عامي 1989 و1990. هي ممثلة من قبل السلاله A/Beijing/353/89 والسلالهA/Shanghai/24/90، والفيروسات المشابهه المنتشره معاً بين عامي 1990 و 1992.

تحليل تتابع فيروسات الأنفلونزا البشرية HIN1 المنتشرة بين التجمعات البشريه تكشف عن أن الأصول المنفصلة يمكن ان تنتشر معاً. هذا يسبب تعقيدات إضافيه لاختيار سلالات اللقاح البشري. دراسات عن فيروسات إنفلونزا الخيول والطيور والخنازير تشير إلى أنها مثل فيروسات إنفلونزا A في البشر، أصول متعددة من الـهيماغلوتينين HA يمكن ان تنتشر معاً. متغيرات وراثيه متعددة لفيروسات إنفلونزا B تبين أنها تنتشر معاً خلال وباء واحد، وقد تم الحفاظ على اثنين من الأصول المتميزة من فيروسات إنفلونزا B، ممثلة في السلاله B/Yamagata/16/88 والسلاله B/Victoria/2/87، ما لا يقل عن 4 سنوات في البشر.

مقارنة الأنماط التطورية بين فيروسات الإنفلونزا
مقارنة اختلاف التتابع بين جينات الفيروسات نوع A, B, C, تشير إلى أن فيروسات الإنفلونزا البشريه B, C تتطور ببطء أكثر من فيروسات A. النسب التطوريه حسبت لإنفلونزا B ما يقرب من ضعف بطيء فيروسات إنفلونزا A، أي 1.1-1.96 × 3-10 بدائل نيوكليوتيديه لكل موقع لكل سنة لـلـهيماغلوتينين HA لفيروسات إنفلونزا A (H3N2). لجينات HE لفيروس إنفلونزا C قدرت أن تكون النسبه 0.49 × 3-10 بدائل نيوكليوتيديه لكل موقع لكل سنة، ما يقرب من عشر قيمة المعدلات المحسوبة لجينات HA للإنفلونزا البشرية A.

بين فيروسات إنفلونزا A هناك اختلافات واسعة النطاق في معدل التطور وأدنى في فيروسات إنفلونزا الطيور, أعلى في فيروسات الإنفلونزا البشرية A ومتوسطة في فيروسات إنفلونزا الخيول والخنازير. يشاهد هذا بوضوح في فيروسات الإنفلونزا H3: فيروسات الأنفلونزا H3 التي ظهرت في 1968م راكمت حوالي 7،9 نيوكليوتيده و 3.4 بدائل أمينيه لكل سنه؛ فيروسات أنفلونزا الخيول 2 (H3N8)التي ظهرت في وقت سابق راكمت 3،1 نيوكليوتيده و 0.8 أحماض أمينيه لكل سنه، في حين أن فيروسات إنفلونزا الطيور A، في المقابل، تبين حتى اقل الاختلافات في الأحماض الأمينيه ، مع وجود بعض الفيروسات لم تتغير منذ 50 عاما. وبالتالي، فيروسات إنفلونزا الطيور لا تزال محفوظه أنتيجينياً، والانحراف الأنتيجيني أبطأ في فيروس إنفلونزا الخيول والخنازير من الفيروس البشري. تراكم الطفرات في الـهيماغلوتينين HA لفيروسات أنفلونزا الطيور يتوزع عشوائياً, مشيرةً إلى أن الاختيار المناعي لا يلعب دورا في الانحراف الأنتيجيني. على الرغم من بطء وتيرة التغيير، وجدت اختلافات أنتيجينيه في تحت أنواع الـهيماغلوتينين HA والنيورامينيديز NA لفيروسات الأنفلونزا من أنواع الطيور، هذه ربما تعكس أنساب الأصول الوراثيه المختلفة بدلا من التغييرات المتراكمة في الآونة الأخيرة في المواقع الأنتيجينيه. لوحظ الإنحراف الأنتيجيني في فيروسات إنفلونزا الخنازير والخيول، ولكن النتائج يمكن أن تكون مرتبكه عند المقارنه بفيروسات الأنفلونزا في أنساب الأصول الوراثيه المختلفه.

السؤال لماذا فيروسات إنفلونزا B و C وفيروسات إنفلونزا A من عوائل مختلفة لها معدلات تطورية متغيره بدون حلول. من المتوقع أن تردد الخطأ الغير متجزأ لأنزيمات تضاعف الحمض النووي الريبي RNA، تكون مشابهة، إلا أن الضغوط الانتقائية التي فرضتها القيود الفنية للبروتينات الفيروسية، بالحالة المناعية للعائل وبالتكيف في تجمعات العوائل هي المتغيرات التي تؤثر في معدل التطور.
هناك جدل حول ما إذا كان تطور الإنفلونزا هو نتيجة لاختيار إيجابي أو تغيير محايد عشوائي. معظم تتابعات البروتين محافظه بقوة أكثر من تتابعات النيوكليوتيدات. الطفرات العشوائية بين 61 بادئات أحماض أمينيه محدده تؤدي إلى تغيير التشفير في 24 ٪ من البادئات. في الأنفلونزا A، حوالي 50 ٪ لتغييرات النوكليوتيدات في تتابعات الـهيماغلوتينين HA والنيورامينيديز NA تؤدي لتغييرات في الأحماض الأمينيه. في HA1 لفيروسات H3N2، هناك دعم قوي للاختيار الدارويني الإيجابي. الضغط الانتقائي الأكثر ترجيحا هو الجهاز المناعي للعائل. في فيروسات أنفلونزا B، هناك اختيار مباشر أقل وضوحا لتغيير البروتين، مع ما يقرب من 30٪ من تغييرات النوكليوتيدات مما يؤدي إلى استبدال الحمض الأميني في جزيئات البروتينات السكريه السطحية.
معدلات التطور المنخفضة جدا لـلـهيماغلوتينين HA والنيورامينيديز NA لفيروسات أنفلونزا الطيور في مستودعات الطيور المائية تشير إلى أن الاختيار المناعي ربما يلعب دورا صغيرا في الاختيار؛ هذه الفيروسات يتم تكييفها على النحو الأمثل الى عوائلها والطفرات التي تحدث عشوائيا لا توفر أي ميزة انتقائية.
التباين في الجينات المشفره للبروتينات الداخلية لفيروسات الإنفلونزا
يجوز لكل جين فيروسي أن يتطور بشكل مختلف بسبب الضغوط الانتقائية المختلفة والقيود التطورية. الجينات التي تشفر للبروتينات السطحيه (الـهيماغلوتينين HA والنيورامينيديز NA) ربما تكون خاضعة للضغط الانتقائي القوي من خلال تحييد الأجسام المضادة لأنظمة العائل المناعيه. الجينات المشفره للبروتينات الداخلية (مثل NP) يمكن أن لا تخضع للضغط الانتقائي المناعي القوي للعائل ولكن يعتقد بأنها تمر بتطور تكيفي هام محدد العائل. جينات البروتينات الداخلية مثل تلك المشفره للبوليميريز (مثل PB2) ربما لها قيود فنية محددة الفيروس على التطور.

مقارنة بين المعدلات التطورية المشفره والغير مشفره لجينات الفيروس البشري يبين أنها تتطور بمعدلات مختلفة. على سبيل المثال ، جينات M1 و M2 لقطع الجين M تتطور بشكل مختلف جدا عن بعضها البعض. M2، بروتينات سطحيه طفيفة لفيروس الإنفلونزا، تتطور بسرعة أكبر بكثير من بروتينات مصفوفة M1 الداخلية ونسبة أعلى لتغييرات النوكليوتيدات في جينات M2 غير صامتة. M1، يتطور ببطء شديد ولا يظهر تقريبا أي تراكم لتغييرات التشفير على مدى فترة 55 عاما.
الجينات المتجانسة لسلالات فيروس محددة العائل تتطور أيضا بمعدلات مختلفة. الدراسات التطوريه لجينات NP فيروس الإنفلونزا أظهرت أن جينات فيروس إنفلونزا الطيور من الطيور المائية تتطور ببطء أكثر من تلك الموجودة في الفيروس الذي يصيب البشر, وأن بروتينات فيروس إنفلونزا الطيور محافظه إلى حد كبير دون أن تظهر أي تطور صافي على مدى السنوات الستين الماضية.

التغيير الوراثي
الأدلة المصليه والفيروسية تشير إلى أنه منذ 1889م كانت هناك ست حالات لإدخال فيروس يحمل سلالة الـهيماغلوتينين HAكان غائبا من التجمعات البشريه لبعض الوقت. لـلـهيماغلوتينين HA, كان هناك ظهور دوري لثلاثة سلالات بشريه، مع الظهور المتتابع لفيروسات H2 في عام 1889م، H3 في 1900م، H1 في 1918م, H2 مرة أخرى في 1957م, H3 مرة أخرى في عام 1968م, H1 مرة أخرى في 1977م.
الإنفلونزا الإسبانية - 1918
على مدى القرنين والنصف الماضية, ما بين 10 و 20 اوبئه إنفلونزا بشرية اجتاحت العالم. الأكثر تدميرا من هذه الأوبئه، ما يسمى بالإنفلونزا الإسبانية عام 1918، وسبب أكثر من 20 مليون حالة وفاة وتضرر ما يزيد من 200 مليون شخص. وباء الإنفلونزا الاسبانية أرخ على نطاق واسع, ويوصف بأنه "المحرقة الطبية الأعظم في التاريخ"، الذي "قتل بشر أكثر في غضون أشهر قليلة من كل الجيوش في الحرب العالميه الأولى 1914-18 في أربع سنوات". وكان الفيروس ملحوظا في التسبب في ارتفاع معدل الوفيات في الفئة العمرية 15 - 34 عاما، وإلى انخفاض متوسط العمر المتوقع لأكثر من 10 سنوات. يبدو أن هناك اتفاقا عاما على أن قوة المشاة الأمريكية حملت الفيروس الى فرنسا في أبريل 1918. تحليل الأصول الوراثيه يشير إلى أن السلف المشترك لفيروسات إنفلونزا البشر وفيروسات إنفلونزا الخنازير الكلاسيكية نشأ بين 1905 و 1914. كانت هناك ثلاث موجات من الأنفلونزا خلال المرحلة النهائية بعد الحرب العالمية الأولى: موجة صيفيه معتدله وموجة خريفيه مميتة في 1918، وأخيرا، في شتاء عام1919 سيئه، ولكن موجة أقل فتكا.
علم الآثار المصلي, كشف الأجسام المضادة لعدوى فيروس الإنفلونزا المبكره في مصل المسنين، زودت أدلة غير مباشرة للتوزيع المسبق لفيروس H1. لقد تم الحصول على تتابع النوكليوتيدات الجزئي لفيروس إنفلونزا اسبانية من بارافين مثبت بالفورمالين ضمن عينة رئة من جندي توفي في 1918م. التتابع الجزئي لجينات HA, NA, NP, M1, M2, يشير إلى أن العامل فيروس الإنفلونزا HIN1 الفريدة من نوعها الأوثق صلة بفيروس إنفلونزا الخنازير الكلاسيكية. ومن الجدير بالذكر أن الـهيماغلوتينين HA لم تمتلك أحماض أمينيه متعددة القواعد مرتبطة بفيروسات أنفلونزا الطيور العالية الإمراضيه H5 و H7.

التغييرات الوراثية في القرن العشرين
منذ عزل أول فيروس إنفلونزا بشرية في عام 1933م، التغييرات الأنتيجينيه في فيروسات الإنفلونزا نوع A حدثت في عام 1957م عندما سلالة H2N2 (الأنفلونزا الآسيوية) استبدلت سلالة HIN1، في عام 1968م عندما ظهر فيروس هونج كونج (H3N2)، وفي عام 1977م وعندما عاد للظهور فيروس HIN1. كل هذه التغييرات الوراثية الرئيسية لها خصائص عدة مشتركة :
(1) كان ظهورها مفاجئ.
(2) أول ما ظهرت في الصين.
(3) كانت متميزة أنتيجينياً عن فيروسات الإنفلونزا التي تنتشر في البشر.
(4) كانت تقتصر على سلالات أو تحت أنواع H1, H2, H3.
على أساس أدلة الأصول الوراثيه، التفسير الأكثر احتمالا لظهور سلالات اوبئه جديدة في البشر بأنها كانت مشتقة من فيروسات أنفلونزا الطيور إما بعد الاندماج مع سلالة البشر المنتشرة حاليا أو عن طريق التحويل المباشر. هناك أدلة وافرة لإعادة الاندماج الوراثي بين فيروسات أنفلونزا A البشريه والحيوانيه في الجسم الحي، والاندماج الوراثي أيضاً تم كشفه في البشر. خلصت الدراسات الوراثية والبيوكيميائية بأن سلالات 1957م و 1968م نشأت بالاندماج الوراثي. سلالة 1957م الآسيويه H2N2 تم الحصول على جيناتها HA ، NA, PB1, من فيروس إنفلونزا الطيور والجينات الخمسة المتبقية من السلالة السابقة HIN1 البشريه.
أصل فيروس إنفلونزا 1977 الروسي HIN1 هو لغز. ظهر هذا الفيروس في آنشان، شمال الصين، مايو 1977م، وبعد ذلك انتشر إلى بقية العالم، هو متطابق في جميع الجينات للفيروس الذي تسبب في وباء الإنفلونزا البشريه في عام 1950م. أين كان هذا الفيروس لمدة 27 عاما؟ التفسيرات المحتملة تشمل الحفظ في حالة تجمد، الحفظ في مستودع حيواني أو الاحتفاظ بصورة متكاملة، كشكل لم يتم كشفه حتى الآن في المادة الوراثية للبشر أو الحيوانات الأدنى. خيار المستودع الحيواني غير محتمل، فتراكم الطفرات سيكون مستمر. ليس هناك أي دليل لدمج المادة الوراثية للإنفلونزا الى جينوم العائل، مما يترك التفسير الأكثر ترجيحا أن في فيروس 1977م HIN1 أعيد إدخاله إلى البشر من المصدر المجمد. من الممكن أن عودة ظهور هذا الفيروس يمثل هروب من المختبر.

حادث هونغ كونغ
فيروس إنفلونزا الطيور (H5N1) 1997م انتقل مباشرة إلى البشر في هونغ كونغ و6 من 18 شخص مصاب توفوا. وقد تم عزل فيروس إنفلونزا الطيور العالي الإمراضيه قبل عدة أشهر من الدجاج المحلي في الأقاليم الجديدة في هونغ كونغ ، من الأقاليم التي تسبب بوفيات 70٪ بين6800 دجاجة. الأدلة المتاحة هي أن فيروس إنفلونزا الطيور H5N1 أنتشر في أسواق الدواجن الحية في هونغ كونغ وكان مصدر الفيروسات التي أدت الى إصابة 18 شخص.
عزل فيروس H5N1من البشر, وفيروسات H5N1 الدجاج في وقت سابق ميزت على نطاق واسع، وليس هناك شك في أن فيروس(H5N1) الدجاج مقدمة لسلالة فيروس H5N1 البشري. كل من الفيروسات التي تصيب الدجاج والبشر تنتمي إلى سلالة H5 لفيروسات أنفلونزا الطيور الأوراسيه. وكانت جميع القطع الجينية من المنشأ الطيري الأوراسي ولم تكن مشتقه بواسطة الاندماج. تماثل تتابع النوكليوتيدات للقطع الجينية الثمانيه من فيروسات البشر والدجاج (H5N1) عزلت مختلفه من 98٪ جين A بوليميريز (PA) الى 100 ٪ لجينات المصفوفة (M) والغير هيكلية (NS). جينات الهيماغلوتينين (HA) للدجاج والبشر المعزوله هي 99،6 ٪ متماثله، وجينات النيورامينيديز (NA) هي 99،5 ٪ متماثله.

على الرغم من هذه الدرجة العالية من التماثل، أظهر تحليل الأصل الوراثي بأن مجموعتين فرعيتين انتشرت معاً في هونغ كونغ، مع وجود اختلافات في كل جين. في مجموعة واحدة، معظم الفيروسات تمتلك سلسلة جانبيه كربوهيدراتيه في بقايا 158 من HA1، المجموعة الأخرى تفتقر إلى الكربوهيدرات. الفيروسات من كلا المجموعتين الفرعية تمتلك سلسلة من الأحماض الأمينيه الأساسية
(RERRRKKR) في الببتيد المتصل لـ HAl/HA2 وكانت عالية الإمراضيه في
الدجاج. التتابعات المشفره مواقع ارتباط المستقبلات كانت متطابقة في المجموعتين
وأشارت الارتباط الى المحطة SA0~2,3 الجالاكتوز المحدده، كما وصفت للفيروس البشري المؤشر. سببت الفيروسات من المجموعتين الفرعيتين مرض حاد لدى البشر, ولكن لم يكن هناك دليل عن انتقاله من شخص إلى شخص. NAs لسلالاتي (H5N1) الطيور والبشر لها 19حمض أميني فريده من نوعها في منطقة القصبة. ترتبط المجموعتين من فيروسات H5N1 أنتيجينياً عن كثب، ولكن الأجسام المضادة وحيدة النسيله والأمصال المضاده الطارده يمكن أن تميز الفيروسات التي تصيب الطيور من الفيروسات التي تصيب البشر.

عند إدخال فيروس الإنفلونزا لأول مرة الى عائل جديد، فإنه يخضع عادة لفترة من التغير التطوري السريع الذي هو أكثر وضوحا في الانحراف الأنتيجيني في البروتينات السكرية للهيماغلوتينين (HA) والنيورامينيديز (NA). تغييرات النيوكليوتيدات التي تؤدي إلى تغييرات الأحماض الأمينيه عادة ما تكون أكثر عددا في الهيماغلوتينين (HA) نتيجة للاختيار المناعي، وأقل عددا في الجينات الداخلية. لم يكن هذا هو الحال بالنسبة لفيروسات أنفلونزا (H5N1) من الطيور الداجنة والبشر في هونغ كونغ.
في فيروسات H5N1 المعزولة من الدواجن في هونغ كونغ، فإن النسبة المئوية لتغييرات التشفير في جين الهيماغلوتينين HA (5.9 ٪) وكان الحجم أقل من تلك الموجودة في فيروس H5N2 من الدواجن في المكسيك (57.3 %). هذه النتيجة تشير إلى معدل منخفض مستغرب في تطور جين الهيماغلوتينين HA. فقط الهيماغلوتينين HA لفيروسات الأنفلونزا من الطيور المائية لها نسبة منخفضة نسبيا
من تغييرات التشفير (H5 duck, 15.1%). بعد انتقاله إلى البشر تطور جين الهيماغلوتينين HA لفيروس H5 بسرعة ، والذي من المتوقع في عائل جديد. معدلات تغيرات الأحماض الأمينيه في النيورامينيديز (NA) وجينات أخرى (PB2, PB1, PA, NP) في فيروسات (H5) من هونغ كونغ والمكسيك أعلى من تلك التي وجدت في فيروسات الأنفلونزا من الطيور المائيه. المعدل السريع للتغيير هي الحال في الفيروس في مجموعة جديدة. وهكذا، جين الهيماغلوتينين HA لفيروسات الأنفلونزا (H5N1) المعزولة من الدواجن في هونغ كونغ يكون تكييفها على النحو الأمثل, في حين أن قطع الجين الأخرى تتطور بسرعة. بعد انتقاله إلى البشر أظهرت جينات الهيماغلوتينين HA معدل الارتفاع المتوقع من التغيير. هذا الانعكاس للنمط لتغييرات التشفير يقترح بأن الهيماغلوتينين HA تتكيف بشكل أفضل الى الدجاج من الجينات الأخرى. فيروسات H5N1 هونج كونج ربما تكون المسبب التي استحوذت على جين الهيماغلوتينين HA من فيروس H5 لتتكيف بصورة جيدة مع الطيور الداجنة، في حين أن السبعة جينات الأخرى ربما جاءت من مصدر آخر، مثل الطيور المائية البرية. يحتمل أن الهيماغلوتينين HA جاء من A/goose/Guandong/1/96 (H5N1)، وهو الفيروس الفتاك بدرجة عالية في الإوز. تقع مقاطعة قواندونغ المجاورة لهونغ كونغ وتوفر الكثير من الدواجن المحلية لهونج كونج. السبع جينات الأخرى من الأصل الطيري الأوراسي، ولكن مصدرها لم يعرف. معلومات التتابع الإضافية من فيروسات الأنفلونزا الأوراسيه يجب أن توضح أصل هذه القطع الجينية.
ولم يبلغ عن أي حالات إضافية منH5N1 في البشر أو الدواجن في هونغ كونغ منذ بدأ ذبح الدواجن في أسواق الطيور الحية في 29 ديسمبر 1997م. المعلومات التي تتوفر الآن تؤكد على الحكمة من ذبح 1.6 مليون من الطيور الداجنة في هونج كونج عام 1997م. فيروس H5N1 تتطور بسرعة في الدجاج وكان من المحتمل جدا الحصول على الطفرات التي تتيح الانتشار من الإنسان إلى الإنسان.

اختلافات في أنماط تطور جينات فيروس الأنفلونزا في الطيور والثدييات
كما نوقش سابقا، الطيور المائية والطيور الأخرى يعتقد بأنها العائل الابتدائي لجميع سلالات فيروس أنفلونزا A التي تم إدخالها في الثدييات. الأمثلة المتعددة لأي من قطع جينوم فيروس الإنفلونزا المعزولة من أنواع الطيور المائية المختلفة، بالإضافه لذلك الفيروس المعزول من الثدييات, تم عمل تتابعاتها وتحليلها لتحديد علاقاتها التطوريه. لأي من قطع الجينوم، تم العثور على الأصول المتعايشه المتعددة للفيروسات التي تصيب الطيور المائية. هذه الأصول وتشمل تلك المحددة للمناطق الجغرافية، وتلك التي وجدت في أمريكا الشمالية نموذجياً تكون متميزه عن تلك الموجودة في أوراسيا. فيروسات الأنفلونزا المعزولة من الثدييات من نوعين:
(1) تلك التي ترتبط ارتباطا وثيقا فيروس إنفلونزا الطيور، ويبدو أنه قد تم تأسيسها بشكل عابر فقط في العائل من الثدييات -- وهذه تشمل الإدخال العابر إلى البشر لفيروسات إنفلونزا الخنازير الكلاسيكية، والتي يمكن أن تسفر عن وفيات، كما حدث في فورت ديكس وغيرها من المدخلات المعزوله.
(2) تلك التي أصبحت مستقرة في العائل من الثدييات وتباعدت بتقدم تدريجي من أسلاف فيروس إنفلونزا الطيور. وتشمل هذه فيروسات إنفلونزا HIN1 الطيور التي أصبحت مستقرة في الخنازير في أوروبا.
أسست هذه الفيروسات أصل دائم في عائلها الجديد وتتطور بسرعة. أصول فيروس الثدييات المنشأة تشمل تلك المعزولة من الخيول والخنازير والبشر. أي من أصول فيروس الثدييات يظهر تراكم تدريجي للطفرات وعلاقة جيدة من تأريخه من العزلة وموقعه على فرعه الخاص لشجرة الأصول الوراثيه. لم تشاهد هذه العلاقة الثابتة بين فيروسات إنفلونزا الطيور، إذا كان هناك تراكم تدريجي للطفرات في فيروسات إنفلونزا الطيور مع مرور الوقت، يجب أن يكون الإطار الزمني أكبر من الفترة التي يغطيها بعزلات الفيروس المتوفره.

منشأ فيروسات إنفلونزا A, B,C
الملامح التركيبيه العامة ومنظومة الجينوم لفيروسات إنفلونزا A, B,C تقترح بأنها تشترك في أصل مشترك متميز عن غيرها من فيروسات RNA السلبية-الخيط الأخرى. من أنواع الفيروسات الثلاثة، فيروسات A, B هي أكثر مشابهة لبعضها البعض في منظومة الجينوم وتماثل البروتين من فيروسات C, مما يقترح بأن فيروس إنفلونزا C تباينت جيدا قبل الانقسام بين فيروسات A, B . العلاقة الأكثر بعدا لفيروس إنفلونزا C إلى فيروسات A, B تتجلى في تحليلات الأصول الوراثيه لجينات NP. بين الجينات المتماثله التي تم مقارنتها لفيروسات إنفلونزا A, B، جينات البوليميريز أظهرت أعلى مستوى من التماثل، وتنظيم وحجم هذه الجينات ظلت مماثلة أكثر من الجينات الأخرى. مستوى 60 ٪ من التماثل بين تتابعات النوكليوتيدات لجينات PB1 لفيروسات A, B أكبر من أدنى تماثل شوهد بين تتابعات النوكليوتيدات من تحت وحدات HA1 لتحت نوع الهيماغلوتينين HA لفيروسات إنفلونزا A (31،3-60،6 ٪). بالمقارنه، فإن تتابع النيوكليوتيدات تحت وحدات HA1 لفيروسات إنفلونزا A, B أظهرت تماثل 36 ٪. تحليل الأصول الوراثيه لتتابعات HA1 يبين أن فيروس إنفلونزا B أكثر ارتباطا الى أصول الهيماغلوتينين HA التي تحتوي على تحت أنواع H8، H9, H12 من أصول الهيماغلوتينين HA الأخرى.

الاستنتاج ووجهة النظر
الاختلاف الأنتيجيني في فيروسات الإنفلونزا يعتمد على التباين الطبيعي في RNA
وعلى البوليميريز المعرض للخطأ أثناء عملية التضاعف. هذا يوفر إستراتيجية بدائية لتفادي آليات المناعة المصممة لمكافحة الفيروس. الاختلاف في منتجات الجينات تسمح للفيروس على البقاء خطوة واحدة قبل الاستجابة المناعية.
تحليلات الأصول الوراثيه لفيروسات إنفلونزا A كشفت ما يلي:
· جميع أصول الثدييات نشأت من فيروسات الأنفلونزا في الطيور المائية ومن الممكن أن تنشأ فيروسات إنفلونزا B من نفس المصدر.
· هناك فصل جغرافي لفيروسات أنفلونزا الطيور إلى الأصول الأمريكيه والأوراسية.
· فيروسات الأنفلونزا في مستودعات الطيور المائية في ركود تطوري.
· بعد النقل إلى الثدييات هناك تطور سريع.
· حدثت الأوبئة البشرية في هذا القرن بشكل رئيسي في جنوب شرق آسيا وتضمنت الاندماج. هذه العملية ربما تحدث في الخنازير، لأنها تمتلك مستقبلات لكل من فيروسات أنفلونزا الطيور والبشر.
· فيروسات الإنفلونزا المنتشرة حاليا في البشر والخنازير في أمريكا الشمالية نشأت عن طريق نقل جميع الجينات من مستودعات الطيور قبل وباء الإنفلونزا الاسبانية 1918م، وقد تم في وقت لاحق استبدال بعض الجينات بغيرها من منظومة جينات الإنفلونزا في الطيور.

· منظومة جينات فيروس الإنفلونزا في الطيور المائية في العالم من المحتمل تنتشر عن طريق انتقال منخفض المستوى داخل تلك الأنواع على مدار السنة.
يجب علينا أن نقبل حقيقة أن الإنفلونزا مرض غير قابل الاستئصال. الوقاية والمكافحة هي الأهداف الواقعية الوحيدة. وإذا افترضنا أن البشر والخنازير والطيور المائية هي المتغيرات الرئيسية المرتبطة بالنقل بين الأنواع لفيروس الإنفلونزا، وظهور سلالات اوبئه بشريه جديده، فمن المهم إبقاء المراقبة في هذه الأنواع.
طارق فتحي
طارق فتحي
المدير العام

عدد المساهمات : 2456
تاريخ التسجيل : 19/12/2010

https://alba7th.yoo7.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى