فيروس رملي

التركيب

تحتوي الفيروسات الرملية في المقطع العرضي على جسيمات محببة تكتسب ريبوسومات من خلايا المضيف. وقد اكتسبت تلك الفيروسات اسمها من هذه الخاصية، حيث كلمة arena من أصل لاتيني وتعني الرمل. ولا يعتقد أن هياكل الريبوسوم ضرورية لتكرار الفيروس. كما أن جزيئات الفيروس أو الفيريونات متعددة الأشكال (متغير في الشكل) ولكنها غالبا كروية بقطر يتراوح بين 60 - 300 نانومتر، ومغطاة ببروتينات سكرية سطحية.
يحتوي الفيروس على قشرة بروتينية محببة مع قطعتين من الحمض النووي الريبوزي ذو الشريط الواحد، وتتكون القشرة من نواة من الحمض النووي المغلق في طبقة بروتينية. وعلى الرغم من أنها غالبا ما تصنف على أنها فيروسات ذات اتجاه سالب، إلا أن الفيروسات الرملية لها اتجاه سالب وموجب. وينبع ذلك الخلط من حقيقة أنه في حين أن أجزاء من الجينوم تعتبر ذات اتجاه سالبا، وتشفر جينات في الاتجاه العكسي، فإن أقسامًا أخرى تشفر جينات في الاتجاه المعاكس (الاتجاه إلى الأمام / الموجب). ويُنظَر إلى هذا الهيكل المعقد للتعبير الجيني على أنه نظام تنظيمي بدائي، مما يسمح للفيروس بالتحكم في ما يتم توليفه من البروتينات في أي نقطة من دورة الحياة. وتقتصر دورة حياة الفيروس على السيتوبلازم الخلوي.

التصنيف

داخل عائلة الفيروسات الرملية، تم وضع جميع الفيروسات في السابق في جنس الفيروس الرملي، ولكن تم إعادة تصنيفها مؤخرًا (2014) في جنس الماممرينا لتلك التي لديها مضيف من الثدييات، وفي جنس الريبتارينا لتلك التي تصيب الثعابين.
يمكن تقسيم الفيروسات الرملية إلى مجموعتين مصليتين، والتي تختلف من الناحية الجينية والتوزيع الجغرافي: عندما يصنف الفيروس من مجموعة "العالم القديم"، هذا يعني أنه تم العثور عليه في نصف الكرة الشرقي في أماكن، مثل أوروبا، وآسيا، وأفريقيا. وعندما يتم العثور عليه في نصف الكرة الغربي في أماكن، مثل الأرجنتين، وبوليفيا، وفنزويلا، والبرازيل، والولايات المتحدة، يتم تصنيفه على أنه من مجموعة "العالم الجديد". وفيروس التهاب السحايا والمشيميات اللمفاوي هو الفيروس الوحيد الذي يوجد في كلا المنطقتين ولكنه يصنف على أنه فيروس العالم القديم.
وتم وصف مجموعة ثالثة من الفيروسات من الثعابين، وتنظيم الجينوم هو نموذجي في الفيروسات الرملية، ولكن البروتينات السكرية لها تشبه تلك الموجودة في الفيروسات الخيطية.

الجينوم

تحتوي الفيروسات الرملية على جينوم مجزأ من الحمض النووي الريبوزي الذي يتكون من اثنين من الحمض النووي الريبوزي أحادي الشريط. وكما هو الحال مع جميع الفيروسات ذات الحمض النووي الريبوزي ذات الاتجاه السلبي، فإن جينوم الحمض النووي الريبوزي وحده ليس معديا، ولا بد من استخدام آلية النسخ الفيروسي للشروع في العدوى داخل الخلية المضيفة، لذا يجب نسخ جينوم الحمض النووي الريبوزي المعنى المعبأ داخل الفيروس الرملي أولاً إلى حمض نووي ريبوزي رسول موجب الاتجاه من أجل إنتاج بروتين فيروسي. ويشار إلى قطعتي الحمض النووي الريبوزي الصغيرة (S) والكبيرة (L)، وهما يشفران أربعة بروتينات فيروسية في استراتيجية تشفير فريدة من نوعها، حيث تشفر كل قطعة اثنين من البروتينات الفيروسية في اتجاه معاكس بحيث يعمل جينوم الحمض النووي الريبوزي ذو الاتجاه السلبي كقالب لنسخ حمض نووي ريبوزي رسول واحد، والنسخة الموجبة من جينوم الحمض النووي الريبوزي تقوم بنسخ حمض نووي ريبوزي رسول ثاني. وتنقسم متواليات التشفير المنفصلة للبروتينين الفيروسيين بواسطة تسلسل من الحمض النووي الذي يُطوى إلى هيكل مستقر.
وتحتوي نهاية لكل جزء من الحمض النووي على تسلسل 19 نوكليوتيد محمي بشكل كبير، وهو أمر حاسم لتوظيف آلات النسخ الفيروسي والبدء بنسخ الحمض النووي الرسول الفيروسي والتكرار الجيني. كما أن متواليات النهاية 5 'و 3' المحفوظة مكملة وتسمح لكل جزء من الحمض النووي الريبوزي بتبني بنية مجدولة ذات الشريط المضاعف والتي تحافظ على النهايات في قربها وينتج عنها مظهر دائري للقوالب الجينومية للفيروسات الرملية التي تظهر بالمجهر الإلكتروني. إن هيكل الحمض النووي الريبوزي المزدوج المجدول يمثل أهمية حاسمة لتخليق الحمض النووي الفيروسي الفعال، ولكن تفاعلات الحمض النووي المزدوج المتقطعة المحتملة يجب أن تكون عابرة من أجل توظيف البوليميراز الفيروسي.
يبلغ طول القطعة الصغيرة (S) من الحمض النووي الريبوزي 3.5 كيلوبايت تقريبًا، وتشفر البروتين النووي الفيروسي والبروتين السكري، بينما يبلغ طول قطعة الحمض النووي الريبوزي الطويلة (L) حوالي 7.2 كيلوبايت، وتشفر بوليمراز الحمض النووي الريبوزي المعتمد على الحمض النووي الريبي الفيروسي وبروتين (Z) صغير يحتوي على مجال RING.
يشكل بروتين Z مركبات قليلة الوحدات متماثلة ومكوِّنًا هيكليًا للفيريونات. وتشكيل هذه المركبات هو خطوة أساسية لتجميع الجسيمات والتبرعم، حيث يلزم الارتباط بين البروتين Z ومركب البروتين السكري المغلف الفيروسي ليكون الفريون معدي. ويبدو أن نشاط البوليميريز مشكَّل من خلال الارتباط بين البروتينين L وZ، ويعتبر التفاعل بين بروتين Z والبروتين النووي أمرًا ضروريًا لتغليف الجينوم.

التطور

لقد تم دراسة تطور جنس الماممارينا. وقد تشعبت فصائل العالم الجديد والعالم القديم منذ أقل من 45,000 عام، حيث تطورت أنواع العالم الجديد بين 41,400 و3,300 سنة في منطقة أمريكا اللاتينية والكاريبي، وتطورت أنواع العالم القديم بين 23,100 و1880 عامًا، على الأرجح في الجنوب الأفريقي.

البيولوجيا الجزيئية

يتم تصنيع البروتين السكري كجزيء بدائي، وهو ومنقسم إلى ثلاثة أجزاء: بروتين سكري 1 وبروتين سكري 2 وببتيد ثابت الإشارة، حيث يتم تحفيز هذه التفاعلات عن طريق بيبتيداز الإشارة الخلوية والإنزيم الخلوي Subtilisin Kexin Isozyme-1/Site-1 Protease. وهذه العمليات ضرورية لكفاءة الاندماج وإدماج البروتين السكري الناضج في جسيمات الفيرون الناشيء الوليد.

المكمن أو المستودع

بعض الفيروسات الرملية هي ممرضات حيوانية المنشأ، وترتبط بشكل عام بالأمراض المنقولة عن طريق القوارض لدى البشر. ويرتبط كل فيروس عادة بنوع معين من أنواع مضيفات القوارض، وتستمر الفيروسات الرملية في الطبيعة عن طريق إصابة القوارض أولاً ثم تنتقل إلى البشر. ويمكن أن يصاب البشر من خلال تعرض المخاط للرذاذ أو عن طريق الاتصال المباشر للجلد المجروح مع المواد المعدية المشتقة من القوارض المصابة. وينتج الرذاذ من إفرازات القوارض الجافة، وخاصة البول. وتكون معظم الفيروسات الرملية التي تصيب الإنسان مصدرها تلك القوارض التي تتخذ من بيوتهم مأوى. ويمكن أن يوجد الفيروس في المصانع، أو بالأغذية الملوثة، أو في مناطق العمل الزراعي. ويرتبط خطر إصابة الإنسان بالفيروس الرملي بالعمر أو العِرق أو الجنس من خلال درجة التلامس مع إفرازات القوارض الجافة.

التفشيات الأخيرة

قد تم ربط نوع جديد من الفيروسات الرملية يدعى فيروس لوجو بخمسة مرضى أظهروا أعراض الحمى النزفية الفيروسية في جنوب أفريقيا. وقد نشأ المرض بالقرب من لوساكا وزامبيا وانتشر إلى جوهانسبرغ بجنوب أفريقيا، بعد نقل المريض الأول إلى المستشفى هناك. وقدمت نتائج اختبارات التسلسل الجيني التي أجراها علماء الأوبئة في جامعة كولومبيا في مدينة نيويورك بالولايات المتحدة الأمريكية، وفي فرع الممرضات الخاص لمراكز مكافحة الأمراض في أتلانتا بالولايات المتحدة الأمريكية، دليلاً على أن العامل المسبب للمرض هو فيروس من أسرة الفيروسات الرملية، والتي أدت في نهاية المطاف إلى وفاة أربعة من المصابين الخمسة في زامبيا وجنوب أفريقيا خلال تفشي المرض الذي بدأ في سبتمبر 2008.
كما أشار أرينافيروس مؤخرا إلى سبب وفاة ثلاثة متلقين من المتبرعين في أستراليا الذين أصيبوا بالفيروس بعد تلقيهم تبرعات من الكلى والكبد من أحد المتبرعين بالأعضاء المصابة في أواخر عام 2006. وتوفي الثلاثة في الأسبوع الأول من عام 2007.
وتواصل منظمة الصحة العالمية وشركاؤها من المنظمة العالمية للإنذار بحدوث الوباءات ومواجهتها دعم وزارتي الصحة في البلدين في مختلف أوجه التحقيق في الوباء، بما في ذلك التشخيص المختبري، والتحقيقات، وإيجاد الحالات النشطة ومتابعة الأشخاص المتواصلين مع المريض.

العلاجات

يمكن أن يكون هذا الفيروس مدمرًا جدًا ولكن هناك طرق علاج قليلة جدًا متاحة. إن الافتقار الحالي إلى لقاح مرخص وخيارات علاجية محدودة للفيروس الرملي تجعله من أكثر الفيروسات إهمالاً التي يمكن معالجتها، والدواء الوحيد المرخص لعلاج عدوى الفيروس هو ريبافيرين النوكليوسيد التماثلي، حيث يقلل ريبافيرين من المراضة والوفيات لدى البشر الذين لديهم فيروسات رملية معينة، إذا تم أخذه في المراحل المبكرة من المرض. ويُظهر ريبافيرين نجاحًا متباينًا في علاج مرض الفيروس الرملي الوخيم ويرتبط بسمية كبيرة. ويجب إنتاج الأدوية الفعالة المضادة للفيروسات بتكلفة منخفضة، تؤخذ عن طريق الفم، وقادرة على تحمل المناخات الاستوائية بسبب المناطق التي تحدث فيها هذه العدوى؛ لهذا السبب، يمكن أن يكون الفحص عالي الإنتاجية للمجموعات الجزيئية الصغيرة هو الحل لإيجاد علاج أفضل، حيث يجمع الفحص عالي الإنتاجية مجموعات من جزيئات اصطناعية صغيرة يمكن استخدامها لتحديد الجزيئات التي تحفز أو تثبط بروتينات التفاعل، وكذلك يمكن اكتشاف أدوية مضادة للفيروسات المسببة للأمراض البشرية الجديدة المحتملة.