حتما شما نیز مانند بسیاری از مردم بارها در معرض ویروس‌ها قرار گرفته‌اید و بیمار شده‌اید. ما همیشه در بدن خود، یک ویروس یا بهتر است که بگوییم تعداد زیادی ویروس داریم. بعضی از ویروس‌ها موجب سرماخوردگی معمولی می‌شوند و بعضی نیز برای بقای انسان ضروری هستند. گاهی ویروس‌های جدیدی نیز ظهور می‌کنند. این ویروس‌ها معمولا زمانی موجب بیماری ها می‌شوند که به‌تازگی، از گونه دیگری به ما انتقال پیدا کرده باشند. این روزها که ویروس کرونا جهان را به هم ریخته است و به یکی از مهم‌ترین مشکلات مردم دنیا تبدیل شده است، شاید این سؤال برایتان پیش آمده باشد که اصلا ویروس چیست و چرا ما را بیمار می‌کند. اگر می‌خواهید پاسخ این سؤال را بدانید، تا پایان مقاله با ما همراه شوید.
۱. ویروس چیست؟
تعریف ویروس همواره یک چالش بوده است؛ چون هر بار که به تعریف خوبی از ویروس می‌رسیم، ویروسی کشف می‌شود که قوانین تعریف ما را زیر پا می‌گذارد؛ ولی به‌طورکلی، می‌توان گفت که ویروس‌ها موجوداتی هستند که سلول‌ها را آلوده می‌کنند. ویروس‌ها بسیار متنوع و گوناگون هستند. ساده‌ترین ویروس صرفا چند ژن ساخته‌شده از RNA یا DNA دارد که در پوششی از پروتئین قرار گرفته است؛ ولی بعضی از ویروس‌ها صدها ژن دارند و تعداد ژن‌های آنها حتی از بعضی باکتری‌ها هم بیشتر است.
ویروس‌ها بیشتر به‌عنوان عامل انتقال بیماری شناخته می‌شوند. بی‌شک موارد گسترده شیوع بیماری و مرگ موجب تقویت این ذهنیت شده است، مواردی مانند شیوع ابولا در غرب آفریقا و در سال ۲۰۱۴ و همه‌گیری H1N1 یا آنفولانزای خوکی در سال ۲۰۰۹.
درست است که این ویروس‌ها دشمنان سرسخت دانشمندان و متخصصان پزشکی هستند، ولی سایر ویروس‌ها ابزارهای پژوهشی مفیدی هستند که از آنها برای افزایش شناخت و درک خود از فرایندهای سلولی پایه مانند سنتز پروتئین و همچنین خود ویروس‌ها استفاده می‌کنیم.
بیشتر ویروس‌ها کوچک‌تر از باکتری‌ها هستند. برای نمونه، ویروس بیماری سرخک با قطر ۲۲۰ نانومتر ۸ بار کوچک‌تر از باکتری اشریشیا کلی (E.coli) است یا ویروس هپاتیت با قطر ۴۵ نانومتر ۴۰ بار کوچک‌تر از باکتری E.coli است. برای درک بهتر اینکه این اندازه چقدر کوچک است، اندازه ویروس فلج اطفال را در نظر بگیرید که با قطر ۳۰ نانومتر ۱۰ هزار بار کوچک‌تر از یک دانه نمک است.
تمام ویروس‌ها انگل هستند و توانایی رشد و تکثیر در بیرون از بدن میزبان را ندارند. ویروس‌ها نمی‌توانند مانند سلول‌ها انرژی موردنیاز خود را تولید کنند.
ساختار ویروس
ویروس‌ها در مرز میان موجودات زنده و مرده قرار می‌گیرند؛ زیرا ویروس‌ها از یک سو از عناصر کلیدی تشکیل‌دهنده ارگانیسم‌های زنده مانند نوکلئیک اسید، DNA یا RNA را دارند (هر ویروس فقط می‌تواند دارای DNA یا RNA باشد) و از سوی دیگر نمی‌توانند به‌طور مستقل اطلاعات موجود در این نوکلئیک‌اسیدها را بخوانند و اجرا کنند.
جکوئلین دادلی (Jaquelin Dudley)، استاد زیست‌شناسی مولکولی دانشگاه تگزاس در آستین (Austin)، می‌گوید: «هر ویروس عادی انگلی است که نیازمند تکثیر (ساخت نسخه‌های بیشتری از خودش) در سلول میزبان است. ویروس نمی‌تواند بیرون از سلول میزبان تکثیر شود، زیرا فاقد ابزارهای پیچیده‌ای است که در سلول میزبان وجود دارد.» ویروس‌ها با استفاده از ابزارهای موجود در سلول میزبان، می‌توانند از DNA خود RNA تولید کنند (فرایندی که رونویسی نامیده می‌شود) و بر اساس دستورات رمزگذاری‌شده در RNA خود پروتئین بسازند (فرایندی که ترجمه نام دارد).
ویروسی که کامل شده است و می‌تواند عفونت ایجاد کند، ویریون (virion) نامیده می‌شود. ساختار یک ویریون ساده شامل یک نوکلئیک‌اسید داخلی است که با پوششی خارجی از پروتئین احاطه شده است. این پوشش پروتئینی کپسید (capsid) نام دارد. کپسید از نوکلئیک‌اسیدِ ویروس در برابر هضم‌شدن و ازبین‌رفتن با آنزیم‌های خاصی در سلول میزبان جلوگیری می‌کند که نوکلئازنام دارند.
بعضی از ویروس‌ها دارای لایه محافظ دومی هستند که غلاف (envelope) نام دارد. این لایه معمولا از غشای سلول‌های میزبان به دست آمده و شامل تکه‌های دزدیده‌شده کوچکی است که تغییر یافته‌اند و برای استفاده ویروس تغییرِ کاربرد داده‌اند.
DNA یا RNA موجود در هسته و مرکز ویروس می‌تواند تک‌رشته‌ای یا دورشته‌ای باشد. این DNA یا RNA ژنوم یا مجموع اطلاعات ژنتیکی ویروس را تشکیل می‌دهد. معمولا ژنوم ویروس‌ها اندازه کوچکی دارند. ژنوم ویروس فقط کدهای لازم برای ساخت پروتئین‌های ضروری، مانند پروتئین‌های کپسید، آنزیم‌ها و پروتئین‌های ضروری برای تکثیر در درون سلول میزبان را دارند.
عملکرد ویروس
نقش اصلی ویروس یا ویریون واردکردن ژنوم DNA یا RNA خود به درون سلول میزبان است تا بتواند با استفاده از سلول میزبان ژنوم خود را به‌اصطلاح بیان کند؛ یعنی رونویسی و ترجمه کند. ابتدا ویروس باید به درون بدن میزبان دسترسی پیدا کند. مسیرهای تنفسی و زخم‌های باز می‌توانند دروازه‌های ورود ویروس‌ها باشند. گاهی حشرات نیز وسیله‌ای برای ورود ویروس به بدن می‌شوند.
بعضی از ویروس‌ها در بزاق حشره وارد می‌شوند و پس از نیش‌زدن بدن میزبان، وارد آن می‌شوند. به‌گفته نویسندگان کتاب «بیولوژی مولکولی سلول، چاپ چهارم» (انتشارات Garland Science، ۲۰۰۲)، این ویروس‌ها می‌توانند هم در داخل بدن حشره و هم سلول‌های میزبان تکثیر شوند تا انتقالی بدون اشکال را از یکی به دیگری تضمین کنند. ویروس‌های عامل تب زرد و تب دنگی نمونه‌هایی از این ویروس‌ها هستند.
ویروس‌ها پس از ورود به بدن، خودشان را به سطح سلول میزبان متصل می‌کنند. ویروس‌ها این کار را با تشخیص گیرنده‌های سطح سلول و اتصال به آنها انجام می‌دهند؛ درست مانند دو قطعه پازلی که با یکدیگر جفت و به هم متصل می‌شوند. بسیاری از ویروس‌های گوناگون می‌توانند به یک گیرنده متصل شوند و گاهی نیز یک ویروس می‌تواند با گیرنده‌های متفاوتی در سطح سلول اتصال برقرار کند. درست است که ویروس‌ها از این گیرنده‌ها به‌نفع خودشان استفاده می‌کنند، ولی گیرنده‌های موجود در سطح سلول، درواقع برای خدمت به سلول طراحی شده‌اند.
وقتی ویروس به سطح سلول میزبان متصل می‌شود، شروع به عبور از پوشش خارجی یا غشای سلول میزبان می‌کند. حالت‌های فراوانی برای ورود ویروس به داخل سلول وجود دارد. برای نمونه، ویروس HIV که ویروسی غلاف‌دار است، با غشای سلول میزبان ترکیب می‌شود و سپس وارد سلول می‌شود. بعضی از ویروس‌های بدون غلاف، مانند ویروس فلج اطفال، کانال ورودی ایجاد می‌کنند؛ سپس از طریق این کانال، از غشای سلول میزبان عبور می‌کنند.
ویروس‌ها پس از ورود به درون سلول، ژنوم خود را رها می‌کنند و سپس بخش‌های مختلف ابزارهای سلولی را مختل می‌کنند یا به خدمت خود می‌گیرند. ژنوم‌های ویروسی سلول میزبان را وادار می‌کنند که پروتئین‌های ویروسی را تولید کنند (بیشتر اوقات، سنتز RNA و پروتئینی را که برای سلول میزبان لازم است، مختل می‌کنند).
درنهایت، ویروس‌ها با ایجاد شرایطی که به آنها امکان گسترش و پخش‌شدن را می‌دهد، شرایط داخل سلول میزبان و درون بدن میزبان را به‌نفع خود تغییر می‌دهند. برای نمونه، براساس کتاب «بیولوژی مولکولی سلول»، وقتی دچار سرماخوردگی معمولی می‌شویم، هر سرفه ۲۰ هزار قطره حاوی ذرات راینوویروس (rhinovirus، ویروس سرماخوردگی) یا کروناویروس (coronavirus) را در هوا پخش می‌کند. تنها لمس‌کردن یا تنفس این قطره‌ها کافی است تا ویروس‌ها به بدن فرد سالم انتقال پیدا کنند و او را مبتلا کنند.
۲. چرا ویروس ما را بیمار می‌کند؟
در بیشتر موارد، دلیل پیدایش بیماری‌های ویروسی جدید، انتقال ویروس از گونه دیگری به انسان است. معمولا بدترین ویروس‌ها آنهایی هستند که به‌تازگی از گونه‌های دیگر به انسان منتقل شده‌اند.
ویروس پس از انتقال از گونه دیگر به انسان، فرایندی را طی می‌کند تا با میزبان جدید خود سازگاری پیدا کند. در این میان، چالش اصلی برای میزبان ایجاد می‌شود؛ زیرا بدن میزبان تلاش می‌کند تا بفهمد که چطور باید با تهاجم انجام‌شده از سوی چیزی کاملا جدید سازگاری پیدا کند و سیستم ایمنی بدن او بیش از حد واکنش نشان می‌دهد. این واکنش همان چیزی است که موجب بیماری میزبان می‌شود. معمولا بیمارکردن میزبان، مزیتی برای ویروس به شمار نمی‌آید. بیماری، واکنش بیش از حد سیستم ایمنی بدن میزبان به چیزی است که آن را نمی‌شناسد.
ویروس‌هایی که مدتی طولانی در بدن میزبان بوده‌اند، کمتر موجب بیماری می‌شوند. برای نمونه، ویروس HIV که از میمون‌های وحشی به انسان انتقال پیدا کرده است، در بدن این میمون‌ها هیچ بیماری‌ای را ایجاد نمی‌کند.
روابط میان ویروس و میزبان‌های مختلف با یکدیگر متفاوت هستند. در بیشتر موارد، ویروس‌ها هیچ بیماری‌ای را ایجاد نمی‌کنند و بسیاری از آنها مفیدند. برای نمونه، در موش‌ها، ویروس هرپس (herpes virus، ویروس تبخال) از عفونت ناشی از باکتری طاعون جلوگیری می‌کند.
۳. چرا شناخت منبع اصلی ویروس بسیار مهم است؟
اگر ویروس از حیوانی به انسان منتقل شده باشد، دانستن اینکه از کدام حیوان منتقل شده است، می‌تواند در شکستن زنجیره عفونت و بیماری مؤثر باشد. همچنین شناختن منبع ویروس به دانشمندان کمک می‌کند تا از جهش‌هایی آگاه شوند که ممکن است در ژنوم ویروس رخ داده باشد. به همین دلیل است که پرش میزبانی (host-jumping) بر تنوع و دگرگونی در ژنوم ویروس اثر می‌گذارد. وقتی ویروسی برای مدتی طولانی در میزبان خود وجود داشته باشد، ژنوم آن به‌خوبی با میزبان سازگاری پیدا کرده است و جهش‌های ژنتیکی ایجاد نمی‌شوند.
۴. چرا باوجوداینکه سارس دشمن سرسختی بود، پس از مدتی ناپدید شد؟
چون اقدامات لازم برای مهار ویروس سارس (SARS) زود شروع شد و بسیار موفق بودند. نکته مهم این اقدام، توقف زنجیره انتقال با جداسازی و ایزوله‌کردن افراد بیمار بود. سارس دوره نهفتگی یا کمون کوتاهی دارد و افراد معمولا در ۲ تا ۷ روز، علائم بیماری را بروز می‌دادند. هیچ موردی ثبت نشده است که در آن، فردی منبع سارس بوده باشد ولی علائم بیماری را نشان ندهد.
زمانی که دوره نهفتگی طولانی‌تر است یا در بعضی از افراد، هیچ علائمی از ابتلا به بیماری مشاهده نمی‌شود، توقف زنجیره انتقال بسیار دشوارتر می‌شود. این همان وضعیتی است که درمورد ویروس کووید ۱۹ وجود دارد و بنابراین توقف این ویروس زمان بیشتری می‌برد.
۵. بهترین راه درمان ویروس چیست؟
ویروس‌ها به آنتی بیوتیک ها واکنش نشان نمی‌دهند و در بعضی موارد، مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها حتی شرایط را بدتر می‌کند؛ چون باعث ازبین‌رفتن باکتری‌های طبیعی روده می‌شوند که در پاسخ ایمنی بدن نقش مهمی ایفا می‌کنند. داروهای ضدویروس روی بعضی از ویروس‌ها اثر دارند، ولی جهش سریع ویروس‌ها موجب می‌شود که به‌سرعت در برابر این داروهای ضدویروس مقاوم شوند.
بهترین راه درمان این است که برای بیمار بهترین شرایط را ایجاد کنیم تا بدن او خودش بتواند با عفونت مبارزه کند. برای این منظور معمولا بیمار باید استراحت کند و بدن خود را هیدراته نگه دارد و به اندازه کافی آب بنوشد.
گاهی عفونت ویروسی سیستم ایمنی بدن را سرکوب می‌کند و بنابراین بیمار باید ازنظر عفونت‌های ثانویه‌ای که ممکن است نیازمند درمان‌های دیگری باشند، کنترل شود. در این میان، پیشگیری اهمیت بسیار زیادی دارد. افراد بیمار باید ایزوله شوند و افراد سالم نیز باید اقدامات احتیاطی لازم را انجام دهند.
بیشتر ویروس‌های تنفسی فقط از طریق تنفس از فرد بیمار به افراد سالم منتقل نمی‌شوند و گاهی این ویروس‌ها از طریق تماس قطره‌های ریز با دست‌ها و سپس لمس‌کردن صورت منتقل می‌شوند که افراد بیمار با سرفه و عطسه در فضا پخش می‌کنند. بنابراین شستن دست‌ها بسیار مهم است. (روش صحیح شستن دست ها)
