آليات الدخول الفيروسي ونزع الغلاف
قبل أن يتمكن الفيروس من التكاثر، يجب عليه عبور حاجز الخلية المضيفة وإيصال مادته الوراثية إلى الموقع الصحيح داخل الخلية. يبدأ الدخول بالارتباط بمستقبلات محددة على سطح الخلية، ثم يتقدم عبر اختراق الغشاء البلازمي أو الغشاء الإندوسومي، وينتهي بنزع الغلاف - وهو تفكيك الغلاف البروتيني الذي يطلق المادة الوراثية للمرحلة التالية من الدورة.
Definition
الدخول الفيروسي هو عملية متعددة الخطوات يلتصق من خلالها الفيريون بخلية مضيفة، ويخترق غشاءً خلويًا، ويطلق (ينزع غلافه) مادته الوراثية في السيتوبلازم أو النواة لتبدأ عملية التكاثر.
Scope
يغطي هذا الموضوع ارتباط المستقبلات والتوجه الخلوي (tropism)، وطريقتي الاختراق الرئيسيتين (الاندماج المباشر عند الغشاء البلازمي والدخول عبر الالتقام الخلوي)، ودور بروتينات الاندماج، وخطوة نزع الغلاف التي تحرر المادة الوراثية الفيروسية. وهو مرجع ومعالجة تعليمية لآليات الدخول، وليس إرشادات سريرية أو علاجية.
Core questions
- كيف يحدد ارتباط المستقبل والمستقبل المساعد الخلايا التي يمكن للفيروس أن يصيبها؟
- متى يندمج الفيروس عند الغشاء البلازمي مقابل الدخول عبر الجسيم الداخلي (endosome)، وما الذي يحفز الاندماج؟
- كيف يتم تفكيك المحفظة الفيروسية بحيث يتم إطلاق المادة الوراثية في الموقع الصحيح؟
Key concepts
- الارتباط بمستقبلات ومستقبلات مساعدة محددة
- التوجه الخلوي (tropism) (نطاق الخلايا والأنسجة المحدد بالمستقبلات)
- اندماج الغشاء بوساطة بروتينات الاندماج الفيروسية
- بروتينات الاندماج من الفئات الأولى والثانية والثالثة
- الدخول المباشر (الغشاء البلازمي) مقابل الدخول بالالتقام الخلوي
- تحفيز الاندماج بانخفاض درجة الحموضة في الجسيم الداخلي (endosome)
- نزع الغلاف وإطلاق المادة الوراثية
Mechanisms
يبدأ الدخول عندما تتفاعل بروتينات الارتباط الخاصة بالفيريون مع المستقبلات الموجودة على سطح الخلية المضيفة، وهو تفاعل يحدد التوجه الخلوي (tropism) لأن الخلايا التي تحمل المستقبل الصحيح فقط هي المعرضة للإصابة. ثم تدمج الفيروسات المغلفة غلافها الدهني مع غشاء خلوي من خلال تغيير شكلي في بروتين الاندماج؛ يمكن أن يحدث هذا الاندماج عند الغشاء البلازمي أو، بعد الالتقام الخلوي، في الجسيم الداخلي (endosome) المحمض، حيث يؤدي انخفاض درجة الحموضة إلى إعادة الترتيب. تندرج بروتينات الاندماج ضمن فئات هيكلية تحقق نفس التغيير المكون لشكل الدبوس (hairpin-forming change) بطيات مختلفة. أما الفيروسات غير المغلفة فتخترق أو تجعل الغشاء نفاذًا بدلاً من ذلك. بمجرد دخول اللب المحتوي على المادة الوراثية، يقوم نزع الغلاف بتفكيك المحفظة بطريقة منظمة بحيث يتم إطلاق المادة الوراثية في الموقع الذي تحدث فيه الخطوة التالية - النسخ أو التكاثر.
Clinical relevance
الدخول هو النقطة الأولى التي يمكن عندها منع العدوى، وتعمل العديد من الاستراتيجيات المضادة للفيروسات والأجسام المضادة المعادلة عن طريق منع ارتباط المستقبلات أو اندماج الغشاء. يشرح هذا المدخل البيولوجيا الكامنة وراء هذه الأساليب على مستوى مفاهيمي؛ وهو مادة مرجعية تعليمية وليس أساسًا للوصفات الطبية أو اختيار الأدوية أو إدارة المرضى.
History
أثبتت دراسات اندماج الفيروسات المغلفة في أواخر القرن العشرين، وخاصةً فيروس الإنفلونزا هيماغلوتينين والفيروسات الألفاوية (alphaviruses)، المبدأ القائل بأن بروتينات الاندماج تخضع لتغيير شكلي محفز. ثم كشفت الأعمال الهيكلية المقارنة عن فئات مميزة من بروتينات الاندماج التي تحل نفس مشكلة دمج الغشاء بطيات مختلفة، بينما رسمت الدراسات البيولوجية الخلوية الموازية خرائط لمسارات الالتقام الخلوي التي تستغلها الفيروسات للوصول إلى داخل الخلية.
Key figures
- Ari Helenius
- Mark Marsh
- Margaret Kielian
- Félix Rey
Related topics
Seminal works
- marsh-helenius-2006
- kielian-rey-2006
Frequently asked questions
- ما الذي يحدد الخلايا التي يمكن للفيروس أن يصيبها؟
- يعتمد ذلك بشكل كبير على التوافق بين بروتينات الارتباط الخاصة بالفيروس والمستقبلات (والمستقبلات المساعدة) الموجودة على الخلية؛ فالخلايا التي تفتقر إلى المستقبل المطلوب عادةً ما تكون غير معرضة للإصابة، وهذا هو أساس التوجه الخلوي الفيروسي (viral tropism).
- ما هو نزع الغلاف؟
- نزع الغلاف هو التفكيك المنظم للمحفظة الفيروسية بعد الدخول، والذي يطلق المادة الوراثية في السيتوبلازم أو النواة بحيث يمكن التعبير عن جينات الفيروس وتكاثر المادة الوراثية.