فيروس JC : هو نوع من أنواع الفيروسات التورامية، وهو فيروس يُصيب البشر، ويُسبب اعتلال بيضاء الدماغ متعدد البؤر التقدمي، وهو التهاب نادر في الدماغ يمكن أن يؤدي إلى الموت أو الإعاقة الشديدة.
وصف فيروس JC
يمكن وصف فيروس JC على النحو الآتي:
- إن فيروس JC هو فيروس غير مغلف، ذو شكل كروي، وجينوم على شكل حزم، وكابسيد ذو شكل عشاري الوجوه، وذو حمض نووي منقوص الأكسجين دائري الشكل وثنائي السلسلة.
تركيب فيروس JC
يتكون فيروس JC من:
- يتكون فيروس JC من الكابسيد والمادة الوراثية والبروتينات.
- تتكون المادة الوراثية لفيروس JC من جينومات دائرية مكونة من الحمض النووي منقوص الأكسجين (DNA) ثنائي السلسة.
- يتكون الكابسيد لفيروس JC من 72 قسيماً خماسياً من بروتين يسمى VP1، وهو قادر على التجميع الذاتي في شكل عشاري الوجوه مغلق، ويرتبط كل قسيم خماسي من VP1 بجزيء واحد من بروتينين آخرين هما VP2 أو VP3.
- يتكون فيروس JC من بروتينات بنائية، وهي: بروتين VP1، وبروتين VP2، وبروتين VP3، وبروتين VP4.
- يتكون فيروس JC من بروتينات مهمة وهي: بروتين agnoprotein، وبروتين SV40، ومستضدات الأورام (كبيرة ومتوسطة وصغيرة).
خصائص فيروس JC
يمتلك فيروس JC العديد من الخصائص، وهذه الخصائص هذه:
- إن فيروس JC هو فيروس تورامي غير مغلفة، كروي الشكل، وهو من فيروسات الحمض النووي DNA ثنائي السلسة (dsDNA viruses)، ويُصنف من المجموعة الأولى في تصنيف الفيروسات بناءً على الحمض النووي.
- يندرج فيروس JC تحت عائلة الفيروسات التورامية، وجنس فيروسات بيتا التورامية البشرية.
- إن الاسم الشائع لهذا الفيروس هو فيروس JC أو فيروس جون كننغهام، والاسم العلمي له هو الفيروس التورامي البشري 2 (Human polyomavirus 2)، ولقد كان معروفاً سابقاً باسم فيروس بابوفا.
- إن اسم فيروس JC هو اختصار لاسم المريض جون كننغهام، والذي تم عزل الفيروس منه عام 1965.
- إن بروتين agnoprotein هو عبارة عن بروتين فوسفوري صغير متعدد الوظائف، ويوجد في الجزء الترميز المتأخر من جينوم فيروس JC.
- إن بروتين SV40 ضروري للتكاثر في الفيروسات، فهو يشارك في تنظيم دورة حياة فيروس JC، وخاصة التكاثر والخروج الفيروسي من الخلية العائلة.
- إن البروتينات المكونة للكابسيد هي بروتين VP1، وبروتين VP2، وبروتين VP3، ويتم التعبير عنها من المنطقة المتأخرة من جينوم فيروس JC.
- يلعب مستضد الورم الكبير لفيروس JC دوراً رئيسياً في تنظيم دورة حياة الفيروس، وذلك من خلال الارتباط بالأصل الفيروسي لتكاثر الحمض النووي حيث يعزز تخليق الحمض النووي.
- إن بروتين مستضد الورم الصغير لفيروس JC قادر على تنشيط العديد من المسارات الخلوية التي تحفز تكاثر الخلايا.
- يعد فيروس JC شائعاً جداً بين عامة الناس، حيث يصيب 70٪ إلى 90٪ من البشر؛ ويصاب معظم الناس به في مرحلة الطفولة أو المراهقة.
- ينتقل فيروس JC عن طريق المياه الملوثة به، حيث تم العثور عليه بتراكيز عالية في مياه الصرف الصحي في جميع أنحاء العالم.
- تم التعرف على 14 نوعاً فرعياً من فيروس JC، ويرتبط كل نوع بمنطقة جغرافية معينة.
- تم العثور على ثلاثة أنواع من فيروس JC في قارة أوروبا وتم تسميتها A وB وC.
- تم العثور على نوعين من فيروس JC في قارة افريقيا، نوع صغير ويسمى Af1 ويتواجد في وسط وغرب افريقيا، ونوع رئيسي يسمى Af2 ويتواجد في جميع أنحاء إفريقيا وفي غرب وجنوب آسيا.
- تم التعرف على العديد من الأنواع من فيروس JC في آسيا وهي B1-a و B1-b و B1-d و B2 و CY و MY و SC.
- كما تم ترقيم الأنواع الفرعية من فيروس JC من 1-8، حيث يتواجد النوعيين 1 و 4 في أوروبا وفي شمال اليابان وشمال شرق سيبيريا وشمال كندا، ويتواجد النوع 3 في إثيوبيا وتنزانيا وجنوب إفريقيا، ويتواجد النوع 6 في غانا، ويقسم النوع 2 إلى المتغير 2A حيث يتواجد في اليابان وأمريكا، والمتغير 2B حيث يتواجد في الأوراسيين، والمتغير 2D حيث يتواجد في الهنود، والمتغير 2E حيث يتواجد في الأستراليين وسكان غرب المحيط الهادئ، كما يقسم النوع 7 إلى متغير 7A حيث يتواجد في جنوب الصين وجنوب شرق آسيا، والمتغير 7B حيث يتواجد في شمال الصين ومنغوليا واليابان، والمتغير 7C حيث يتواجد في شمال وجنوب الصين، وأما النوع الفرعي 8 فهو يتواجد في بابوا غينيا الجديدة وجزر المحيط الهادئ.
- يُصيب فيروس JC بدايةً اللوزتين، أو الجهاز الهضمي، الخلايا الظهارية الأنبوبية في الكلى، أو السائل المنوي، أنسجة الزغابات المشيمية، ثم يظل الفيروس كامناً في الجهاز الهضمي أو في السائل المنوي.
- عندما يُصيب فيروس JC الخلايا الظهارية الأنبوبية في الكلى، فإنه يتكاثر هناك ويتم إفرازه في البول.
- يمكن أن يُسبب فيروس JC الإجهاض التلقائي للنساء الحوامل، كما يمكن أن يُسبب انقطاع طوعي للحمل.
- يستطيع فيروس JC عبور الحاجز الدموي الدماغي إلى الجهاز العصبي المركزي، حيث يصيب الخلايا الدبقية قليلة التغصن والخلايا النجمية.
- يسمح نقص المناعة أو كبت المناعة بإعادة تنشيط فيروس JC في الدماغ، حيث يُسبب اعتلال بيضاء الدماغ متعدد البؤر المترقي المميت في كثير من الأحيان، حيث يدمر هذا الفيروس أغطية الأعصاب في الدماغ، ويسبب ضعفاً متزايداً، وصعوبة في البلع، وفقد البصر، وعدم القدرة على المشي وفقد الذاكرة وصعوبة التفكير، ثم الموت.
- من الأمثلة على مرض ضعاف المناعة: المصابين بفيروس مرض الإيدز، والمرضى الذين قاموا بزراعة أعضاء؛ حيث يتم إعطائهم أدوية لكبت مناعتهم.
- يرتبط فيروس JC بسرطان القولون والمستقيم، حيث تم العثور عليه في أورام القولون الخبيثة.
- يُصيب فيروس JC طبقة الخلايا الحبيبية من المخيخ، بينما يحافظ على الألياف البوركينية، مما يتسبب في النهاية في ضمور مخيخي شديد، وتسمى هذه المتلازمة الاعتلال العصبي لطبقة الخلايا الحبيبية.
- قد يكون فيروس JC أحد الفيروسات المسببة لالتهاب السحايا العقيم.
- يمكن تشخيص فيروس JC باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لكشف الآفات الثابتة في المادة البيضاء، ويمكن أخذ خزعة من الدماغ لمشاهدة الأنسجة وزوال الميالين، ووجود خلايا نجميةً شاذة مع نوى دبقية متضخمة قليلة التغصنات، وكلها تُشير إلى وجود هذا الفيروس.
دورة حياة فيروس JC
تكون دورة حياة فيروس JC على النحو الآتي:
- تبدأ دورة حياة فيروس JC بالدخول إلى خلية العائل البشرية، وذلك عن طريق ارتباطها بالمستقبلات الخلوية الموجودة على سطح الخلية.
- يتم التوسط في ارتباط فيروس JC بالخلايا العائلة، وذلك من خلال ارتباط VP1 بالمستقبلات الموجودة على سطح الخلية.
- بعد الارتباط بالجزيئات الموجودة على سطح الخلية، يلتحم فيروس JC ويدخل في الشبكة الإندوبلازمية، وهو سلوك فريد للفيروسات التورامية بشكل عام؛ حيث تتعطل بنية الكابسيد الفيروسية بفعل عمل إنزيمات إيزوميراز ثنائي كبريتيد في خلية العائل.
- تُعتبر عملية الالتحام أو الاندماج احدى طرق دخول الفيروسات لخلية العائل.
- يتم تحرير الجينوم من الكابسيد لفيروس JC، وذلك بسبب انخفاض تركيز الكالسيوم في السيتوبلازم.
- بنتقل جينوم فيروس JC لنواة الخلية، ثم يتم إطلاقه من الشبكة الإندوبلازمية إلى سيتوبلازم الخلية.
- يحدث كل من التعبير عن الجينات الفيروسية، وتكرار الجينوم الفيروسي في النواة، وذلك باستخدام آلات الخلية المصابة.
- يتم التعبير عن الجينات المبكرة لفيروس JC، والتي تتألف على الأقل من مستضد الورم الصغير، ومستضد الورم الكبير من خيط mRNA مقسم.
- تعمل مستضدات الأورام لفيروس JC على التلاعب بدورة خلية العائل، مما يؤدي إلى خلل في الانتقال من طور G1 إلى طور S، ويتم نسخ جينوم الخلية المصابة؛ لأن آلية استنساخ الحمض النووي للخلية المصابة ضرورية لتكاثر الجينوم الفيروسي.
- تعتمد الآلية الدقيقة لخلل التنظيم في الخلية على فيروس JC، وقد تم وصف العديد من الآليات لتنظيم الانتقال من التعبير الجيني المبكر إلى المتأخر، بما في ذلك مشاركة بروتين LT في قمع المروج المبكر، والتعبير عن mRNA المتأخر غير المنتهي بامتدادات مكملة للـ mRNA المبكر، والتعبير عن الرنا الميكروي التنظيمي.
- ينتج عن التعبير عن الجينات المتأخرة لفيروس JC تراكم بروتينات الكابسيد الفيروسي في سيتوبلازم الخلية المصابة.
- تدخل مكونات الكابسيد لفيروس JC النواة، وذلك لتغليف الحمض النووي الجيني الفيروسي الجديد.
- يتم تجميع الفيروسات الجديدة من فيروس JC في مصانع فيروسية.
- تؤدي المستويات العالية من فيروس JC إلى تحلل الخلايا وإطلاق الفيروسات.
- تعد عملية التحلل احدى طرق خروج الفيروسات من الخلية.
