|
Article on other languages:
|
נגיף ה-HIV, הגורם למחלת האיידס
נגיף (וירוס; מלטינית: Virus, נגזרת של מילה שמשמעותה "רעל") הינו גורם מחלות מיקרוסקופי אשר תלוי בתא המארח, טפיל מוחלט (טפיל אובליגטורי) כדי לגדול ולהתרבות. כל נגיף בנוי מצבר מולקולות ביולוגיות, חומר תורשתי (דנ"א או רנ"א, חד גדילי או דו גדילי). לכשעצמו הגופיף חסר כל פעילות חיה מחוץ לגוף המאכסן, לאחר חדירתו לתא, מערכות התא מאפשרות את התרבותו. בשל עובדה זו, הנגיף נחשב לחומר דומם, עד כניסתו לתא חי. אולם, הוויכוח בקשר להגדרתם של נגיפים בזמן פעולתם בתוך התא עדיין נמשך במדע ובפילוסופיה. רוב המדענים אינם מקטלגים את הנגיף כיצור חי הואיל והוא אינו תא, ויכולת ההתרבות שלו תלויה לחלוטין בתא המארח.
מבנההחומר התורשתי של הנגיף עשוי להיות DNA חד גדילי או דו גדילי, או RNA חד גדילי או דו גדילי. החומר התורשתי עשוי ליצור מולקולה קווית (בדומה לכרומוזום של יוקריוט) או מעגלית (בדומה לחומר התורשתי בחיידק). מלבד החומר התורשתי, עשויי הנגיף להכיל גם אנזימים חלבוניים בודדים. הנגיף עטוף במעטפת חלבונית הנקראת קפסיד, או במעטפת שומנית של ליפידים. גודל הנגיפים הוא בין 10 ננומטר ל-50 ננומטר. תא אוקריוטי יכול להיות פי 1,000 עד 100,000 גדול יותר. צורת הנגיפים איננה אחידה. יש נגיפים מקלוניים, כדוריים, אליפטיים או בעלי פיאות. מחזור חיים
נגיף האבולה
נגיף אינו יכול לנוע באופן עצמאי, הוא תלוי בתנועת המדיום כדי לנוע ממקום למקום, אם זהו אוויר או מחזור הדם. הוא מתפרץ מין התא המאחסן(תא פונדקאי) ובאופן מקרי עלול להתנגש עם קרום של תא חי, דבר זה יאפשר את ספיחתו וחדירתו לתא. הוא יכול להסתפח בעזרת הממברנה עצמה או בעזרת חלבון בממברנה המשמש לו כקולטן. חלק מהנגיפים עוברים שינוי שמפעילה עליהם סביבת המאחסן לקראת חדירתם. נגיף השפעת, לדוגמה, מוגן בליפידים כשהוא באוויר החורף הקר וליפידים אלה נמסים בגרון של המאחסן וכך מתאפשרת חדירתו לתאי קנה הנשימה של המאחסן. במזג אוויר חם נמסים ליפידים אלה באוויר והנגיף מאבד את הגנתו. הקשר מתבצע בדרך כלל באמצעות קשר כימי בין מולקולה הנמצאת על דופן הנגיף לבין מולקולה הנמצאת על קרום התא המארח. לאחר ההתקשרות חייב הנגיף להעביר את המטען הגנטי שלו לתוך התא. יש נגיפים המסוגלים לאחות את המעטפת שלהם עם מעטפת התא. נגיפים אחרים נבלעים אל תוך התא בתהליך הנקרא אנדוציטוזה כאשר התא מתייחס לנגיף כאל מזון. במקרים מסוימים התא רואה בנגיף גורם פתוגני, בכך שהוא תוקף אותו הוא משחרר את החומר התורשתי הנגיפי מהקופסית ומאפשר לו לחדור בקלות לתוך התא. לאחר שהנגיף או החומר התורשתי שלו חודר לתא, החומר התורשתי משתלב בחומר התורשתי של התא ומשעבד את התא לצרכיו. בצורה זו משוכפל המטען הגנטי של הנגיף פעמים רבות, ולבסוף מקבל התא המארח את הוראת הסיום - לייצר את מעטפת הקפסיד, ובכך קם הדור החדש של הנגיפים. הנגיפים החדשים יוצאים מהתא, חלקם בתהליך האקסוציטוזה, חלקם מפרישים חומר הממוסס את קרום התא. לעתים רבות גורם תהליך שכפול נגיפי כזה למחלות, חלקן קטלניות, אך לעתים אין הוא גורם למחלה כלל, או לזיהום מקומי בלבד. התפשטות הזיהום הנגיפי בגוף באמצעות מערכת הדם בדרך כלל תגרום לפגיעה קשה יותר. מארחיםהנגיפים היו ידועים עוד לפני המצאת המיקרוסקופ האלקטרוני אך מדענים חשבו אותם לרעלן שיוצרים החיידקים, ומכאן שמם. במאה ה-20 החלו להצטבר עדויות לכך שנגיפים אינם חלק מחיידקים אלא יכולים להתקיפם, להתרבות בתוכם ואף לגרום למות החיידק. נגיפים מהסוג התוקף חיידקים כונו בקטריופאג'ים. ויריון הוא חלק או שבר של נגיף המסוגל אף הוא להדביק באופן עצמאי תאים אחרים. הנגיפים נטפלים ומזיקים לכל יצור חי. לאדם, לחיות, לצמחים, לפטריות, ליצורים יוקריוטיים חד תאיים ואף לחיידקים. יתרה מזאת, ישנם חיידקים ההופכים לחוללי מחלות בחיות ובצמחים רק כשהם בעצמם נתקפים בנגיף. יש נגיפים של צמחים כדוגמת נגיף מוזאיקת הטבק. ישנם גם נגיפים אנימליים, המוכרים יותר לאדם כמחוללי מחלות השפעת, אבעבועות רוח ועוד. כל נגיף שאינו מצוי בתא אנימלי צמחי או חיידקי, נחשב לחלקיק דומם חסר תכונות המוגדרות כחיים - יכולת התרבות, צריכת אנרגיה ויצירתה, תנועה, גדילה או תגובה. גם בעלי חיים סובלים ממחלות הנגרמות על ידי נגיפים, למשל מחלת הפה והטלפיים, כלבת, נגיף הכשל החיסוני בחתול ("איידס חתולים") ועוד. מחלות נגיפיותחלק מהמחלות הנגרמות על ידי נגיפים הן מחלות עונתיות. לדוגמה, בחורף נפוצים נגיפים של מערכת הנשימה כמו שפעת, RSV, נגיף הפארהאינפלואנזה ועוד. בקיץ, למשל, נפוצים נגיפי המעיים שעלולים לגרום לדלקת קרום המוח הנגיפית. נגיפים מסוימים כמו אדמת שלבקת נגיף הציטומגלו מסוכנים לעובר בשליש הראשון של ההריון ולכן מחסנים היום בנות כנגד האדמת. נגיף ההרפס (שלבקת) הוא הנגיף הראשון שבודד בתרביות רקמה והוא נגיף מעניין במיוחד כי הוא נמצא בגוף בצורה לטנטית (רדומה) ומתפרץ אצל אנשים שונים בכל פעם מחדש, במיוחד אחרי מחלת חום כלשהי, חשיפה לשמש, וסת אצל נשים ומועקה נפשית. וירולוגיהוירולוגיה היא התחום המדעי העוסק בחקר הנגיפים וגורמים דמויי-נגיפים: המבנה שלהם, סיווג ואבולוציה, דרך ההדבקה וניצול התא החי לצורך התרבות, המחלות שהם גורמים, השיטות לבודד אותם ולגדל אותם, והפוטנציאל האפשרי שלהם במחקר ותרפיה. הוירולוגיה נחשבת כדיסציפלינת משנה של מיקרוביולוגיה ושל הפתולוגיה. המלחמה בנגיףרוב הנגיפים גורמים ליצירת אינטרפרון (קבוצת חלבונים המופרשים ממערכת החיסון), דבר הגורם לכך שמרוב המחלות שנגרמות על ידי נגיפים נרפאים לבד ללא כל טיפול. קיימות מחלות ילדים רבות כמו אדמת המאופיינות בכך שלאחר שנדבקים בהן מתחסן הגוף ובדרך כלל אין נדבקים בהן בשנית משום שהגוף מפתח נוגדנים שמקנים חסינות. כיום מחסנים את התינוקות כנגד רוב מחלות הילדים הנגרמות מנגיפים כי בגיל מבוגר עלולות מחלות הילדים להיות חריפות הרבה יותר ועלולות לגרום לסיבוכים. כ-30 אחוזים מהילדים שנדבקים ממחלות ילדים נגיפיות אינם מראים כל סימני מחלה אבל הם מתחסנים. את התרכיבים מכינים מנגיף מוחלש או מנגיף מומת. במחקרים על תגובת התאים לנגיפים התגלתה תופעה מעניינת של "התאבדות" התא לפני שהושלם תהליך השכפול. בכך "מקריב" עצמו התא הנגוע ומונע את התפשטות הזיהום. מערכת החיסון נלחמת בנגיפים גם באמצעות לימפוציטים (תאי דם לבנים) מסוג B ו- T. תאי B נלחמים בזיהום באמצעות שחרור נוגדנים ואילו תאי T משחררים פרפורין (מולקולות שהורסות את התא הנגוע באמצעות הריסת מעטפת הליפידים של התא). נגיפים רבים רגישים לטמפרטורה גבוהה, ולעתים קרובות נפגעת יכולת השכפול שלהם. לכן, במקרים רבים מגביר הגוף את חומו, בעזרת סוג של ציטוקינים, חלבונים המופרשים על ידי מערכת החיסון. ניתן להשמיד נגיפים רבים על ידי חימום לטמפרטורה של 60 מעלות, וכן על ידי חשיפתם לחומרים כמו פורמלין או כלור, אך עם זאת הם עמידים לחלוטין בפני אנטיביוטיקה. כשהם מוקפאים הם בעלי יכולת כמעט בלתי מוגבלת להמשיך להתקיים עד להפשרתם. בפני מפתחי תרופות נגד נגיפים ניצב הקושי להשמיד את הנגיף בלי לפגוע בתא החי עצמו, בשל החיבור הסימביוטי בין הנגיף לבין מערכת ההתרבות של התא שיוצר מעין ישות חיה חדשה. ברוב המקרים יוצרות חשיפה לזיהום נגיפי והחלמה ממנו חיסון נגד אותו סוג נגיף. ישנם סוגי נגיפים (למשל נגיף ה-HIV) המשנים את תכונותיהן על ידי מוטציות רבות ומהירות, מולן אין החיסון הקיים מספק. רטרו וירוס
הנגיפים בנויים ברובם מחומצת גרעין - דנ"א או רנ"א - שמוקפת מעטפת חלבונית בשם קפסיד עליה מצויים חלבונים המאפשרים הצמדות לקרום התא. הנגיף הוא היצור היחיד המוכר למדע שיכול להכיל רנ"א במקום דנ"א בתור חומר גנטי, מה שהופך אותו לרטרו וירוס - נגיף ה-HIV הגורם לאיידס הוא אחד הידועים לשמצה מסוג הוירוסים הללו. דוגמה ידועה נוספת היא נגיף ממשפחת הקורונה הגורם למחלת הסארס. המיוחד בנגיף זה הוא הרצף הארוך יחסית של 29,736 נוקלאוטידים המרכיבים את חומצת הגרעין בשרשרת בודדת של רנ"א. בעוד שהתרגום בגנטיקה מתרחש בדרך כלל מ-DNA ל-RNA, התרגום לאחור מתרגם RNA ל-DNA. המונח "רטרו" בשם "רטרו וירוס" מתייחס לכך שהוא מפר את "הדוֹגְמָה" המרכזית של הגנטיקה. היות שבתהליך התרגום לאחור לא מתקיימת הגהה (תיקון שגיאות על ידי אנזימים), סוג זה של נגיפים עובר מוטציות לעתים קרובות מאוד. דבר זה מאפשר לנגיף להגדיל את ההתנגדות לתרופות אנטי-נגיפיות במהירות; זאת אחת הסיבות הראשיות שעדיין לא פותחה תרופה אפקטיבית ל-HIV. שימוש בנגיפים ברפואה, בתעשייה ובחקלאותבזכות יכולתו היעילה של הנגיף לגרום לתא המארח לייצר חלבונים בצורה סדרתית, עושה המדע שימוש בשיטות המחקות פעולה זו לצורך ייצור חלבונים שונים לצורכי רפואה, תעשייה, מחקר וחקלאות. תחום נוסף שהנגיפים עוזרים לו הוא ריפוי גני (gene therapy). רפואה זו משתמשת בנגיפים כדי להחליף גנים פגומים בתקינים. כיוון מחקרי נוסף הוא במלחמה בגידולים סרטניים. החוקרים משנים את המבנה הגנטי של נגיפים מסוימים כדי לגרום להם להשמיד את התאים הממאירים בלבד. בחקלאות עושים שימוש בנגיפים לצורך קטילת מזיקים. אבולוציהלנגיפים שונים יש מוצא אבולוציוני שונה. קבוצת כל נגיפי הRNA, נגיפי הרטרו, נגיפי הDNA החד גדיליים וחלק מנגיפי הDNA הדו גדיליים קדמה להופעת התאים החיים. לפני הופעת התאים החיים היו סביבות שאפשרו פעילות וירלית והנגיפים היו עוברים בין סביבות אלה כשם שהם עוברים כיום בין מאחסנים. התאים החיים התפתחו מנגיפי DNA דו גדיליים ושינו את הביוספרה כך שסביבות היחידות המאפשרות פעילות וירלית הן סביבות תוך תאיות. מוצאם של חלק אחר של נגיפי הDNA הדו גדיליים הוא בתאים שהתנוונו בחזרה לנגיפים. ברוב המקרים מדובר בתאים טפיליים שהפכו לתלויים יותר ויותר במאחסן שלהם. מוצא אבולוציוני נוסף של נגיפי DNA דו גדיליים הוא בחלקי תא שהתנתקו מכלל התא. קישורים חיצוניים
|
This article is from Wikipedia. All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.
Mercedes Car
This site monitored by SitePinger.net