فيروسة سنجابية

الأصل و الأنماط المصلية

فيروس شلل الأطفال شبيه بنيوياً بالفيروسات المعوية البشرية الأخرى (فيروسات كوكساكي ، فيروسات إيكوفيروس ، و الفيروسات الانفية) ، والتي تستخدم أيضا جزيئات شبيهة بالايميونوجلوبيولين للتعرف على خلايا المضيف ودخولها. يشير التحليل التطوري لتسلسل الرنا ومتواليات البروتين من فيروس شلل الأطفال إلى أنه قد يكون تطور من سلالة لفيروس كوكساكي C-cluster   ، والتي نشأت من خلال طفرة داخل القفيصة.  من المحتمل أن يكون التمييز النوعي لفيروس شلل الأطفال قد حدث نتيجة للتغير في خصوصية المستقبل الخلوي من جزيء الالتصاق بين الخلايا (ICAM-1) ، المستخدم من قبل فيروسات  الوكساكي C-cluster Coxsackie A إلى CD155. مما يؤدي إلى تغيير في المرضية ، والسماح للفيروس لإصابة الأنسجة العصبية.
معدل التحور في الفيروس مرتفع نسبياً حتى بالنسبة لفيروسات الرنا مع معدل إحلال مترادف يبلغ 1.0 × 10−2 استبدال / موقع / سنة ومعدل استبدال غير مترادف يبلغ 3.0 × 10−4 استبدال / موقع / سنة. توزيع القاعدة داخل الحمض النووي ليس عشوائياً مع كون الأدينوساين أقل شيوعاً مما كان متوقعاً في نهاية 5 '' و أعلى في النهاية '3'.  استخدام الكودون ليس عشوائيا مع الكودونات المنتهية في الأدينوزين التي يتم تفضيلها وتلك المنتهية بسيتوزين او جوانين يتم تجنبها. يختلف استخدام الكودون بين الأنماط الجينية الثلاثة ويبدو أنه مدفوعًا بالطفرة بدلاً من الاختيار. 
الأنماط المصلية الثلاثة من فيروس شلل الأطفال ، PV1 ، PV2 ، PV3 ، لكل منها بروتين قفيصة مختلف قليلاً. تحدد بروتينات الكابسيد خصوصية المستقبل الخلوي واستضداد الفيروس. النمط المصلي PV1 هو الشكل الأكثر شيوعًا في الطبيعة ، ولكن الأشكال الثلاثة جميعها معدية للغاية.  اعتبارا من شهر نوفمبر عام 2015 ، تم تصنيف النمط المصلي البري PV1  أنه الأكثر شيوعا في مناطق من باكستان وأفغانستان. أُعلن القضاء على الـ PV2 البرية في سبتمبر 2015 بعد اكتشافه في أكتوبر 1999 في ولاية أوتار براديش بالهند.  اعتبارا من نوفمبر عام 2015 ، لم يشاهد النمط المصلي البري PV3 منذ الكشف عنها عام 2012 في أجزاء من نيجيريا وباكستان.

الإمراضية

العامل الأساسي المحدد للعدوى لأي فيروس هو قدرته على دخول خلية وإنتاج جزيئات معدية إضافية. ويعتقد أن وجود CD155 يحدد الحيوانات والأنسجة التي يمكن أن تصاب بفيروس شلل الأطفال. تم العثور على CD155 (خارج المختبرات) فقط على خلايا البشر ، والرئيسيات العليا ، وقردة العالم القديم. ومع ذلك ، فإن فيروس شلل الأطفال هو مُمْرِض بشري صارم ، ولا يصيب أي أنواع أخرى بشكل طبيعي (على الرغم من أنه يمكن إصابة قردة الشمبانزي وقردة العالم القديم عند اصابتها مختبريا).
يبدو أن جين CD155 خاضع للاختيار الإيجابي. يحتوي البروتين على العديد من المجالات حيث يحتوي فيها المجال D1 على موقع ربط فيروس شلل الأطفال. ضمن هذا المجال ، 37 من الأحماض الأمينية هي المسؤولة عن ربط الفيروس.
فيروس شلل الأطفال هو فيروس معوي. تحدث العدوى عبر الطريق البرازي - الفموي ، مما يعني أن أحدًا يبتلع الفيروس ويحدث التكاثر الفيروسي في القناة الهضمية.  يتم إلقاء الفيروس في براز الأفراد المصابين. في 95٪ من الحالات ، يحدث فقط وجود عابر أولي (تفيرس الدم) ، وتكون عدوى فيروس شلل الأطفال عديمة الأعراض. في حوالي 5 ٪ من الحالات ، ينتشر الفيروس ويتضاعف في مواقع أخرى مثل الدهون البنية ، والأنسجة البطانية الشبكية ، والعضلات. يسبب التكاثر الفيروسي المتواصل تفيرس دم ثانويا ويؤدي إلى ظهور أعراض بسيطة مثل الحمى والصداع والتهاب الحلق.  يحدث التهاب النخاع السنجابي المسبب للشلل في أقل من 1 ٪ من عداوى فيروس شلل الأطفال. يحدث المرض عندما يدخل الفيروس إلى الجهاز العصبي المركزي (CNS) ويتضاعف في الخلايا العصبية الحركية داخل الحبل الشوكي أو جذع الدماغ أو القشرة الحركية ، مما يؤدي إلى تدمير انتقائي للخلايا العصبية الحركية مسببا شللا مؤقتا أو دائما. في حالات نادرة ، يؤدي شلل الأطفال إلى توقف التنفس والوفاة. في حالات المرض الشللي ، كثيرا ما يتم ملاحظة آلام العضلات والتشنجات قبل بداية الضعف والشلل. يستمر الشلل عادة من أيام إلى أسابيع قبل الشفاء. 
في العديد من النواحي ، يُعتقد أن الطور العصبي للعدوى هو تحويل عرضي للعدوى المعدية المعوية. والآليات التي يدخل فيها فيروس شلل الأطفال إلى الجهاز العصبي المركزي غير مفهومة بشكل جيد. تم اقتراح ثلاث فرضيات غير حصرية لشرح دخولها. جميع النظريات تتطلب تفيرس دم أولي. تتنبأ الفرضية الأولى بأن الفيريونات تمر مباشرة من الدم إلى الجهاز العصبي المركزي عن طريق عبور الحاجز الدموي الدماغي المستقل عن CD155.  تشير فرضية ثانية إلى أن الفيريونات يتم نقلها من الأنسجة المحيطة تم تجميعها في الدم المفيرس ، على سبيل المثال الأنسجة العضلية ، إلى الحبل الشوكي من خلال مسارات الأعصاب عبر النقل المحور العصبي الرجعي.  وهناك فرضية ثالثة تتمثل في أن الفيروس يتم جلبه إلى الجهاز العصبي المركزي عبر خلايا الوحيدات المصابة أو البلاعم. 
إلتهاب سنجابية النخاع هو مرض يصيب الجهاز العصبي المركزي. ومع ذلك ، يعتقد CD155 أن تكون موجودة على سطح معظم أو كل الخلايا البشرية. لذلك ، لا يفسر تعبير المستقبلات سبب إصابة فيروس شلل الأطفال بشكل تفضيلي لبعض الأنسجة. هذا يشير إلى أن يتم تحديد الانتحاء النسيجي بعد العدوى الخلوية. رجحت دراسة حديثة أن  استجابة الإنترفيرون نمط-I  (تحديدًا ألفا وبيتا) هو عامل مهم يحدد أنواع الخلايا التي تدعم تكاثر فيروس شلل الأطفال.  في الفئران التي تعبر عن CD155 (من خلال الهندسة الوراثية) ولكنها تفتقر إلى مستقبل انترفيرون نمط-I ، فإن فيروس شلل الأطفال لا يتضاغف فقط في مخزون موسع من أنواع الأنسجة ، ولكن هذه الفئران يمكن أيضًا أن تصاب فمويا بالفيروس.

تفادي الجهاز المناعي

يستخدم فيروس شلل الأطفال آليتين رئيسيتين للتهرب من نظام المناعة. الأول، هو التغلب على حمضية المعدة الشديدة، مما يسمح للفيروس لإصابة المضيف والانتشار في جميع أنحاء الجسم عن طريق الجهاز اللمفاوي. ثانياً، لأن بأمكانه التضاعف بسرعة كبيرة ، فإن الفيروس يربك الأجهزة المضيفة قبل ظهور الاستجابة المناعية. من الأمور الأخرى أنَّ الفراغات الموجودة على سطح الفيروس ضيقة جدًا لتسمح بالتصاق الأجسام المضادة، لذا فإنَّ مواقع التصاق الأضداد بالفيروس محمية إلى حدٍ ما، في حين أن باقي سطح الفيريون يمكن أن يتحور لتفادي الاستجابة المناعية للمضيف. 
يكتسب الأفراد المعرضون لفيروس شلل الأطفال ، إما عن طريق العدوى أو عن طريق التطعيم بلقاح شلل الأطفال ،مناعة ضده. في الأفراد ااممنعين ، توجد أجسام مضادة ضد فيروس شلل الأطفال في اللوزتين والجهاز الهضمي (على وجه التحديد الأجسام المضادة IgA) وتكون قادرة على منع تضاعف فيروس شلل الأطفال. يمكن أن تمنع الأجسام المضادة IgG و IgM ضد فيروس شلل الأطفال من انتشار الفيروس إلى الخلايا العصبية الحركية للجهاز العصبي المركزي. الاصابة بنمط مصلي واحد من فيروس شلل الأطفال لا يمنح المناعة ضد الأنماط المصلية الأخرى ، ومع ذلك فإن الاصابات الثانية داخل نفس الشخص نادرة للغاية