فيروسات الروتا (Rotavirus): هو أحد أجناس عائلة الفيروسات التنفسية المعوية أو ما تُعرف بفيروسات الريو، ويضم جنس الروتا العديد من الأنواع، وتُصيب فيروسات الروتا صغار الثدييات مثل صغار الإنسان والعجول وصغار الماشية والخيول، وتُسبب لها الإسهال.
وصف فيروسات الروتا
يمكن وصف فيروسات الروتا على النحو الآتي:
- إن فيروسات الروتا هي فيروسات غير مغلفة، كروية الشكل، تتكون من الحمض النووي RNA ثنائي الشريطة.
تركيب فيروسات الروتا
تتكون فيروسات الروتا من:
- تتكون فيروسات الروتا من الكابسيد والمادة الوراثية.
- تتكون المادة الواراثية لفيروسات الروتا من جينوم مكون من 11 جزيء حلزوني مزدوج من RNA، والتي يبلغ مجموعها 18555 نيوكليوتيد.
- يكون الحمض النووي الريبي لفيروسات الروتا محاط بكابسيد بروتيني عشاري الوجوه، ويكون ثلاثية الطبقات.
- تتكون فيروسات الروتا من بروتينات بنائية وبروتينات غير بنائية، ويبلغ عددها 12 بروتين.
خصائص فيروس الروتا
تمتلك فيروسات الروتا العديد من الخصائص، وهذه الخصائص هي:
- إن فيروسات الروتا فيروسات غير مغلفة،و يصل قطرها إلى 76.5 نانومتر.
- إن فيروسات الروتا هي فيروسات الحمض النووي RNA ثنائي السلسة (dsRNA viruses)، وذلك اعتماداً على تصنيف الفيروسات.
- إن فيروسات الروتا هي جنس من عائلة الفيروسات التنفسية المعوية أو فيروسات الريو (Reoviridae)، ويضم جنس الروتا تسعة أنواع هي : فيروس الروتا A و B و C و D وF و G و H و I و J.
- إن نوع فيروس الروتا A يصيب الإنسان، وأنواع فيروسات روتا من A إلى J تُصيب الحيوانات، فالأنواع A و B و C تُصيب الماشية والأبقار، والنوع H يُصيب الخنازير، والنوع I يُصيب القطط، والأنواع D و F و G تُصيب الطيور، والنوع J يُصيب الخفافيش.
- يتنوع فيروس الروتا A إلى سلالات مختلفة تسمى الأنماط المصلية، ويتم استخدام نظام تصنيف مزدوج يعتمد على بروتينين على سطح هذه الفيروسات، وتم تقسيمها إلى قسمين G و P.
- يعمل جين البروتين VP7 لفيروس روتا A على تحديد الأنماط المصلية G، ويحدد جين البروتين VP4 الأنماط المصلية P، وتم إنشاء نظام كامل للتنميط الجيني لفيروس الروتا A، والذي تم استخدامه لتحديد أصل السلالات غير النمطية.
- هناك ما لا يقل عن 36 نوعاً من النمط G، و 51 نوعاً من النمط P، ولكن في حالات العدوى التي تصيب البشر تسود هذه الأنماط وهي: G1P[8]، وG2P[4]، وG3P[8]، وG4P[8]، وG9P[8]، وG12P [8].
- يوجد في فيروسات الروتا ستة بروتينات بنائية وهي: VP1 وVP2 وVP3 وVP4 وVP6 وVP7.
- يقع بروتين VP1 في قلب جسيم فيروس روتا، وهو عبار إنزيم بوليميريز RNA المعتمد على RNA، حيث ينتج هذا الإنزيم في الخلية المصابة نسخاً من mRNA لتصنيع البروتينات الفيروسية، وينتج نسخاً من شرائح الحمض النووي الريبي لجزيئات الفيروس المنتجة حديثاً.
- يشكل بروتين VP2 الطبقة الأساسية لفيرون فيروس الروتا، ويقوم بربط جينوم الحمض النووي الريبي.
- يكون بروتين VP3 جزء من النواة الداخلية لفيريون الروتا، وهو عبارة عن إنزيم يسمى guanylyl transferase، والذي يقوم بتحفز تكوين غطاء 5 ‘في تعديل ما بعد النسخ من mRNA.
- يعمل الغطاء على تثبيت mRNA الفيروسي، وذلك عن طريق حمايته من انزيمات الحمض النووي مثل إنزيم النوكلياز (Nucleases).
- يوجد بروتين VP4 على سطح الفيرويون، ويرتبط هذا البروتين بمستقبلات خلية العائل.
- يجب تعديل بروتين VP4 إلى VP5 و VP8 بواسطة إنزيم التربسين، والذي يوجد في الأمعاء للثدييات، لذلك يُعتبر إنزيم التربسين مهم في دورة تكاثر فيروسات روتا.
- يشكل بروتين VP6 الجزء الأكبر من الكابسيد، ويمكن استخدامه لتحديد سلالات فيروس روتا من النوع A.
- إن بروتين VP7 هو عبارة عن بروتين سكري يشكل السطح الخارجي لفيروسات الروتا، وهو يحدد النوع G لسلالة فيروس روتا A، ويشارك مع بروتين VP4 في العدوى.
- يوجد في فيروسات الروتا ستة بروتينات غير بنائية وهي: NSP1 وNSP2 وNSP3 وNSP4 وNSP5 و NSP6.
- إن بروتين NSP1 منتج للجين 5، ويرتبط بالحمض النووي RNA، ويمنع استجابة الإنترفيرون، ويعد الإنترفيرون من آليات الدفاع ضد الفيروسات في العائل.
- إن بروتين NSP2 يرتبط بالحمض النووي RNA، ويتراكم في السيتوبلازم، وهو ضروري لتكرار الجينوم.
- يرتبط بروتين NSP3 بالمرسال mRNAs الفيروسي في الخلايا المصابة، ويكون مسؤول عن إيقاف تصنيع البروتين الخلوي، حيث يعمل على إخراج بروتين ربط بولي من عامل بدء الترجمة eIF4F، والذي يوجد في معظم خلايا العائل، ويعمل على تعطيل eIF2 عن طريق تحفيز الفسفرة.
- إن بروتين NSP4 هو عبارة عن سم معوي فيروسي يسبب الإسهال.
- يقوم بروتين NSP5 بترميز قطعة الجينوم 11 لفيروس الروتا A، ويتراكم في المصانع الفيروسية، حيث يتم تجميع مكونات الفيروسات.
- يؤدي تثبيط بروتين NSP5 بواسطة تدخل RNA إلى انخفاض حاد في تكاثر فيروسات الروتا.
- يرتبط بروتين NSP6 بالحمض النووي، ويتم ترميزه بواسطة الجين 11 من إطار قراءة مفتوح خارج الطور.
- تُصيب فيروسات الروتا صغار الإنسان والحيوانات مثل الخيول والبقر والماشية والقطط والخنازير، وكلمة روتا كلمة يونانية تعني العجل، حيث تم اكتشف هذا الفيروس أولاً في العجول.
- تسبب فيروسات روتا خسائر اقتصادية للمزارعين بسبب تكاليف العلاج المرتبطة بارتفاع معدلات العدوى والوفيات بين صغار حيوانات المزارع مثل العجول.
- يمكن أن تُصيب فيروسات الروتا الحيوانية البشر، إما عن طريق الانتقال المباشر للفيروس، أو عن طريق المساهمة بجزء واحد أو عدة أجزاء من الحمض النووي الريبي لإعادة تصنيف السلالات البشرية في التبادل الجيني بينها.
- يعد فيروس الروتا البشري السبب الأكثر شيوعاً للإصابة بمرض الإسهال بين الرضع والأطفال الصغار، وهو فيروس شديد العدوى.
- تنتقل فيروسات الروتا عن طريق الفم، وعن طريق ملامسة الأيدي والأسطح والأشياء الملوثة، وقد تنتقل عن طريق التنفس.
- يعد الإسهال الفيروسي لفيروسات روتا شديد العدوى، ويمكن أن يحتوي براز الشخص المصاب على أكثر من 10 تريليونات من الجزيئات المعدية لكل جرام، وإن أقل من 100 فيروس قادر على الإصابة بالعدوى.
- يتسبب فيروس الروتا في حدوث التهاب في المعدة والأمعاء، ويمكن أن يسبب الإسهال الشديد والقيء والحمى وآلام البطن والجفاف عند الرضع والأطفال الصغار وبعض البالغين.
- يمكن أن تساعد الأدوية في علاج الأعراض، ولكن لا يوجد علاج لفيروس الروتا، وحتى الأطفال الذين تم تطعيمهم ضده هذا الفيروس، قد يصابون به أكثر من مرة.
- يمكن تشخيص فيروسات روتا عن طريق اختبار فيروس روتا في البراز.
دورة حياة فيروس الروتا
تكون دروة حياة فيروسات الروتا على النحو الآتي:
- ترتبط فيروسات الروتا بخلية العائل عن طريق ارتباط بروتين VP4 بمستقبلات الخلية.
- تدخل الفيروسات الخلايا عن طريق الابتلاع الخلوي، وهي احدى طرق دخول الفيروسات للخلية.
- يقوم بروتين VP7 و VP4 بتعطيل غشاء الجسيم الداخلي، مما يؤدي إلى اختلاف في تركيز الكالسيوم، مما يؤدي إلى انهيار أدوات تقليم VP7 إلى وحدات فرعية بروتينية واحدة، مع ترك معاطف البروتين VP2 و VP6 حول dsRNA مكوناً مزدوج الطبقات يسمى DLP.
- تظل خيوط dsRNA ضمن حماية غلافي البروتين، وينشئ بوليميرايز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي الفيروسي نسخاً من mRNA.
- تنتج فيروسات الروتا mRNA اثناء العدوى، وتقوم بمضاعفة الجينات.
- تتراكم معظم البروتينات الفيروسة في الفيروبلازم، حيث يتم تكرار الحمض النووي الريبي (RNA) ويتم تجميع DLPs.
- يتم حماية الحمض النووي (+) RNA، والذي يتم استخدامه كقوالب لتخليق mRNA الجيني الفيروسي، ذلك من تحلل RNA.
- تتشكل الفيروسات حول نواة الخلية في وقت مبكر، وذلك بعد ساعتين من الإصابة بالفيروس، وتتكون من مصانع فيروسية، ويُعتقد أنها مصنوعة بواسطة بروتينين فيروسيين غير بنيويين: NSP5 و NSP2.
- يهاجر DLPs إلى الشبكة الإندوبلازمية، حيث تحصل على طبقة خارجية مكونة من بروتين VP7 وبروتين VP4.
- يتم إطلاق النسخ الفيروسية من الخلية عن طريق التحلل، وهي احدى طرق خروج الفيروسات من الخلية.
