ضراوة المُمْرِض وتنوع السلالات
تختلف المُمْرِضات في قدرتها على إحداث المرض، وكذلك السلالات داخل النوع الواحد. فالضراوة، وهي درجة الضرر الذي يسببه المُمْرِض، بالإضافة إلى التباين بين السلالات في قابلية الانتقال والشدة، تساعد في تفسير سبب كون بعض العدوى خفيفة بينما تكون أخرى مميتة، ولماذا يمكن أن تختلف تفشيات النوع نفسه بشكل حاد. يقدم هذا الموضوع مفهوم الضراوة، والقوى التطورية التي تشكلها، وكيف يساهم تنوع السلالات في الاختلافات السكانية في المرض.
Definition
الضراوة هي درجة أو قدرة المُمْرِض على إحداث الضرر أو المرض في المضيف؛ وتنوع السلالات هو الاختلافات في الضراوة، أو قابلية الانتقال، أو المستضدية، أو غيرها من السمات بين المتغيرات الجينية لنفس نوع المُمْرِض، والتي تساهم في التباين في نتائج العدوى عبر المجموعات السكانية.
Scope
يغطي هذا الموضوع جانب المُمْرِض من تباين المضيف والمُمْرِض: ما تعنيه الضراوة والإمراضية، وكيف يتم تصورهما، والتفكير في المفاضلة التطورية الذي يفسر سبب اتخاذ الضراوة للقيم التي تتخذها، وكيف تترجم الاختلافات في السلالات أو الأنماط الجينية إلى تباين سكاني في الشدة والانتقال. يتم تناول الموضوع من منظور مفاهيمي ووبائي، وليس كبروتوكول مختبري ميكروبيولوجي أو إدارة سريرية. ويكمل الموضوعات المتعلقة بجانب المضيف من خلال معالجة سبب اختلاف استجابة المضيف نفسه لسلالات مختلفة.
Core questions
- ماذا تعني الضراوة والإمراضية، وهل هما خاصيتان للميكروب وحده؟
- لماذا لا تكون الضراوة قصوى ولا دنيا في معظم المُمْرِضات؟
- كيف تتطور الضراوة فيما يتعلق بالانتقال؟
- كيف يساهم تنوع السلالات أو النمط الجيني في الاختلافات في شدة المرض وانتشاره؟
Key concepts
- الضراوة
- الإمراضية
- عوامل الضراوة
- تنوع السلالات والنمط الجيني
- المفاضلة بين الانتقال والضراوة
- التوهين
- التغير المستضدي
Key theories
- فرضية المفاضلة لتطور الضراوة
- تنص فرضية المفاضلة على أن الضراوة تتشكل بفعل الانتقاء لأن الضرر الذي يسببه المُمْرِض مرتبط بانتقاله، لذا غالبًا ما تُفضل الضراوة المتوسطة؛ يستعرض أليسون وزملاؤه تاريخها وأدلتها وحدودها، وقدم أندرسون وماي الأساس النمذجي للتطور المشترك.
- الرؤية العلائقية للضراوة (إطار الاستجابة للضرر)
- جادل كاساديفال وبيروفسكي بأن الضراوة والإمراضية ليستا خاصيتين ميكروبيتين ثابتتين ولكنهما تنشآن من تفاعل المضيف والمُمْرِض، حيث يعتمد الضرر الناتج على الحالة المناعية للمضيف بالإضافة إلى السمات الميكروبية.
Mechanisms
على المستوى الجزيئي، تتوسط الضراوة عوامل تمكن من الالتصاق، والغزو، والتكاثر، والتهرب المناعي، وإنتاج السموم. على المستوى السكاني، تضع فرضية المفاضلة الضراوة كحل وسط متطور: قد يؤدي الاستغلال الأكبر للمضيف إلى زيادة الانتقال ولكنه قد يضر أو يقتل المضيف بسرعة أكبر، لذا غالبًا ما يفضل الانتقاء القيم المتوسطة، كما استعرضه أليسون وزملاؤه وتم نمذجته ضمن الإطار التطوري المشترك لأندرسون وماي. ينشأ تنوع السلالات من خلال الطفرات، وإعادة التركيب، والانتقاء، مما ينتج عنه متغيرات تختلف في قابلية الانتقال، أو الشدة، أو المستضدية. يحذر كاساديفال وبيروفسكي من أن الضرر المنسوب إلى الضراوة يعتمد أيضًا على المضيف، لذا فمن الأفضل قراءة الضراوة على أنها علاقة وليست كمية ميكروبية ثابتة.
Clinical relevance
تساعد الاختلافات في الضراوة والسلالات في تفسير سبب قدرة النوع نفسه على إحداث مرض خفيف أو شديد، ولماذا تختلف التفشيات، وهو أمر ذو صلة بتفسير إشارات المراقبة والشدة على مستوى السكان. هذا الموضوع هو مرجع مفاهيمي لمساهمة المُمْرِض في تباين المرض؛ ولا يقدم إرشادات تشخيصية أو علاجية.
Epidemiology
يساهم تنوع السلالات في الاختلافات السكانية في المرض: يمكن أن تختلف متغيرات النوع الواحد في قابلية الانتقال والشدة، مما يشكل التباين من تفشٍ لآخر ومن مكان لآخر. يفسر منظور المفاضلة التطورية سبب كون معظم المُمْرِضات المتداولة ليست عديمة الضراوة ولا مميتة بشكل موحد، وهو توازن تختبره مراقبة المتغيرات الناشئة باستمرار.
History
تعامل علم الأحياء الدقيقة المبكر مع الضراوة كخاصية ثابتة وقابلة للقياس للميكروب. وضع نموذج أندرسون وماي للتطور المشترك في عام 1982 الضراوة ضمن ديناميكيات سكان المضيف والطفيلي، مما حفز المفاضلة بين الانتقال والضراوة التي استعرضها أليسون وزملاؤه لاحقًا وقيموها بشكل نقدي. بالتوازي، أعاد عمل كاساديفال وبيروفسكي من عام 1999 فصاعدًا تعريف الضراوة والإمراضية كخصائص علائقية لتفاعل المضيف والمُمْرِض، مما حول المجال بعيدًا عن النظرة المقتصرة على الميكروب فقط.
Debates
- هل تفسر المفاضلة بين الانتقال والضراوة بشكل كافٍ الضراوة المرصودة؟
- تعد فرضية المفاضلة مؤثرة ولكن عموميتها ودعمها التجريبي محل نقاش؛ يستعرض أليسون وزملاؤه أين تصمد، وأين تكون الأدلة ضعيفة، وما هي التفسيرات البديلة أو التكميلية لتطور الضراوة.
Key figures
- Arturo Casadevall
- Liise-anne Pirofski
- Samuel Alizon
- Roy Anderson
- Robert May
Related topics
Seminal works
- casadevall-pirofski-1999
- anderson-may-1982
- alizon-2009
Frequently asked questions
- هل الضراوة مجرد خاصية للميكروب؟
- ليس في الرؤية الحديثة. بينما تحمل الميكروبات عوامل الضراوة، فإن الأطر مثل نموذج الاستجابة للضرر تتعامل مع الضراوة على أنها علائقية: يعتمد ضرر العدوى على التفاعل بين المُمْرِض والمضيف، بما في ذلك الحالة المناعية للمضيف.
- لماذا لا تتطور المُمْرِضات ببساطة لتكون ضارة قدر الإمكان؟
- لأن الضرر الذي يلحق بالمضيف يمكن أن يقلل من انتقال المُمْرِض نفسه. تقترح فرضية المفاضلة أن الانتقاء غالبًا ما يفضل الضراوة المتوسطة، موازنًا بين استغلال المضيف والحاجة إلى الانتشار إلى مضيفين جدد.