مرض

العلاقات بين الطفيل والمضيف

في سياق الأمراض المعدية ، يجب النظر في علاقة الطفيلي بين العائل ليس فقط فيما يتعلق بالتفاعل الفردي بين الطفيليات والعائل ولكن أيضًا من حيث العلاقة المتبادلة بين العائل والطفيليات ، وكذلك تلك الخاصة بأي أنواع مضيفة أخرى معنية. معظم البكتيريا المسببة للأمراض هي طفيليات ملزمة. أي أنها موجودة فقط بالاشتراك مع مضيفيها. بعضها ، مثل المكورات العنقودية والمكورات العقدية ، يمكن أن يتكاثر خارج جسم المضيف في المواد الغذائية المصابة من مصادر المضيف. داخل أنسجة العائل ، تقيم هذه الكائنات العدوى المحلية التي تنتشر في جميع أنحاء الجسم. لا تزال البكتيريا الأخرى ، مثل عصيات الغدد (Burkholderia mallei) والمكورات البنية والمكورات السحائية والمكورات الرئوية ، هي طفيليات متكيفة بشكل أكبر ، قادرة على التكاثر خارج جسم المضيف فقط في ظل الظروف الاصطناعية للمختبر. كل هذه الكائنات الحية الدقيقة لديها هياكل خلية كاملة وقدرات التمثيل الغذائي.

الفيروس: المرض

على الرغم من اكتشاف الفيروسات في الأصل وتمييزها على أساس الأمراض التي تسببها ، فإن معظم الفيروسات التي تصيب البكتيريا ،

تظهر درجة أكبر من الاعتماد على المضيف من قبل الريكتسي والفيروسات. الريكتسيا هي كائنات دقيقة تحتوي على بنية الخلية من البكتيريا. يظهرون درجة صغيرة من النشاط الأيضي خارج الخلايا ، لكن لا يمكنهم النمو في غياب الأنسجة المضيفة. ومع ذلك ، فإن النهائي في التطفل هو الفيروسات ، التي ليس لها بنية خلايا تقليدية وتتكون فقط من حمض نووي (إما DNA أو RNA) ملفوف في طبقة بروتينية واقية. الفيروسات هي طفيليات داخل الخلايا إلزامية ، قادرة على التكاثر فقط داخل خلايا المضيف ، وليس لها نشاط أيض مستقل خاص بها. المعلومات الوراثية التي توجه تركيب المواد الفيروسية وبعض الإنزيمات تدخل إلى الخلية المضيفة ، وتطفل عملياتها الكيميائية ، وتوجهها نحو تخليق عناصر الفيروس الجديدة.

تشير هذه الدرجات المختلفة من الطفيليات إلى أن العلاقة بين الطفيل والمضيف تخضع للتغيير التطوري المستمر. ويصاحب تكيف الكائنات الحية الدقيقة لوجودها الطفيلي ، في هذا الرأي ، خسارة تدريجية في القدرة الأيضية ، مع الاعتماد الفسيولوجي الكامل في نهاية المطاف للطفيلي على العائل.

خصوصية الطفيليات

ترتبط حالة إلزام الطفيلي بدرجة من الخصوصية للطفيلي فيما يتعلق بالعائل ؛ أي أن الطفيلي يتكيف بشكل عام مع نوع واحد من العائل أكثر من الأنواع الأخرى. الكائنات الحية الدقيقة المكيفة مع مضيفات النبات ، باستثناء نادر فقط ، غير قادرة على إصابة الحيوانات المضيفة ، وعلى العكس من ذلك ، نادرًا ما تحدث طفيليات الكائنات الحية الدقيقة للحيوانات في النباتات. قد يكون عدد من الأنواع المضيفة عرضة للإصابة بطفيلي معين ، ولا يلزم أن يتطابق نمط قابلية المضيف مع العلاقات التصنيفية ، بما في ذلك العوائل التي تتباين على نطاق واسع مثل الفقاريات واللافقاريات.

غالبًا ما تكون القدرة على إنتاج مرض مميت باستمرار في العائل ذات قيمة بقاء سلبية للطفيلي ، لأنه من المحتمل تمامًا التخلص من جميع العوائل المتاحة بسرعة. بما يتفق مع هذا ، هناك ميل لأن يكون المرض الناتج عن العدوى أقل حدة عندما يصبح تكيف الطفيل مع العائل قريبًا. لوحظ تغير في شدة المرض ، يُفترض أنه ناتج عن التكيف ، في حالة البكتريا التي تسبب مرض الزهري ، حيث أصبح المرض في البشر أقل حدة اليوم مما كان عليه في القرن السادس عشر. ومع ذلك ، تشير الدراسات البيئية للتطفل إلى أنه من الخطأ افتراض أن جميع العلاقات بين الطفيلي المضيف ستتطور نحو تقليل العداء وأن حالة المرض الناتجة ستتحسن في النهاية. (لمزيد من المعلومات انظر علم البيئة المجتمعية.)

قد يكون المرض الناتج في الأنواع المضيفة ذات الصلة إما أخف أو أكثر حدة مما هو عليه في المضيف النهائي. في حالات معينة ، يكون التكيف قريبًا جدًا لدرجة أن الطفيلي غير قادر على إصابة أي عوائل أخرى في الظروف الطبيعية ؛ وينطبق هذا على العديد من الكائنات الحية الدقيقة التي تسبب المرض لدى البشر. من ناحية أخرى ، قد تحدث عدوى طبيعية للمضيفات الثانوية ، مما يؤدي إلى مرض شديد أو مميت. داء الكلب ، على سبيل المثال ، مرض قاتل في معظم الحيوانات المضيفة تقريبًا. في بعض الأنواع ، مثل الخفافيش ، ومع ذلك ، قد يستمر الفيروس لفترات طويلة كعدوى بدون أعراض.

مقاومة المضيف

إن خصوصية الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض فيما يتعلق بمضيفاتها هي تعبير ليس فقط عن الاختلافات في الشخصية الميكروبية ولكن أيضًا عن اختلاف مقاومة المضيف. يمكن تقييم قدرة الكائنات الحية الدقيقة على إنتاج المرض فقط من حيث رد فعل المضيف ، وعلى العكس من ذلك ، يمكن الحكم على مقاومة أو مناعة المضيف فقط فيما يتعلق بتأثيره على الكائنات الحية الدقيقة. باختصار ، كلاهما جوانب مختلفة لنفس الظاهرة ، ويمكن تقييم أي منهما عن طريق الاحتفاظ بالثابت الآخر وتغييره. بشكل شائع ، على سبيل المثال ، يتم تحديد ضراوة العامل المعدي تجريبيًا عن طريق تلقيح مجموعات من المضيفات بجرعات متدرجة من العامل وتحديد الجرعة التي تنتج تفاعلًا نموذجيًا في 50 في المائة من الأفراد المضيفين الذين تم تلقيحهم ، عن طريق الاستيفاء. تسمى هذه الجرعة الجرعة الفعالة المتوسطة ، أو ED _{5 0}. إنه مرتبط بطريقة عكسية بالفساد وبطريقة مباشرة للمقاومة. وبعبارة أخرى ، في مضيف معين ، كلما كان ED _{5 0} أعلى ، كلما قل ضراوة الكائن الحي المعدي ؛ أو ، مع وجود كائن حي دقيق معروف ، كلما زادت ED _{5 0} مع المضيف الذي تم اختباره ضده ، زادت مقاومة ذلك المضيف المحدد. عادة ، في الأنواع المضيفة المختلفة ، يتم التعبير عن المقاومة كزيادة أو نقصان n (مع n يساوي عددًا صحيحًا) في ED _{5 0} أكثر من الأنواع المضيفة العادية.

هذا النوع من الفحص ممكن لأن كلا من الضراوة والمقاومة يميلان إلى الحدوث في توزيعات التردد العادية تقريبًا أو على شكل جرس. بمعنى أن معظم أعضاء المضيف والكائنات الحية الدقيقة يحتلون موقعًا مركزيًا فيما يتعلق بهذه الخصائص ، يظهر الأفراد الاستثنائيون في كلا الطرفين. بالإشارة إلى مقاومة المضيف ، يفسر هذا تباين الإصابة بالمرض في مجتمع مضيف يتعرض لجرعة ثابتة إحصائيًا من العامل المعدي. في معظم الاعتبارات العملية ، تكون الجرعة ثابتة إحصائيًا فقط ، لأنها تختلف اختلافًا كبيرًا من مضيف إلى آخر اعتمادًا على الظروف المتعلقة بنقل العامل المعدي. ومع ذلك ، فإن الاختلاف الفردي في مقاومة المضيف للعدوى يرجع إلى أكثر من مجرد عدد من العوامل المعدية التي تمت مواجهتها ؛ ينتج أيضًا عن عوامل فطرية في الكائن الحي المضيف. على أي حال ، يعني التباين في مقاومة المضيف أنه ليس كل الأفراد الذين يشكلون مجموعة سكانية معرضة بشكل عام للإصابة بالعوامل المعدية التي ظهرت حديثًا سيصابون بالمرض عند التعرض لأول مرة.

العدوى الظاهرة وغير السارية

لأن العدوى ليست شأن كل شيء أو لا شيء ، فإن الاختلاف الفردي في مقاومة المرض يؤدي أيضًا إلى درجات مختلفة من التفاعل مع العامل المعدي ؛ أي أن نتيجة تفاعل العائل والطفيلي متغيرة في كل حالة فردية. يُظهر بعض المضيفين أعراضًا نموذجية للمرض ، ويمكن التعرف على العدوى بسهولة. البعض الآخر ، الذين لديهم مقاومة أكبر ، يظهرون أعراض المرض في شكل خفيف أو غير نمطي فقط ، وقد لا يمكن التعرف على العدوى في هؤلاء الأفراد بوضوح. لا تزال هناك كائنات مضيفة أخرى تصاب بالطفيلي الغازية لكنها لا تظهر أي أعراض للمرض. لذلك ، يجب التمييز بين العدوى والمرض ، يحدث الأول في بعض الأحيان دون أي علامة على الأخير. قد لا يكون هناك ، بالطبع ، ما يسمى بالعدوى عديمة الأعراض تمامًا. في الواقع ، قد يكون ما يُعتقد أنه مثل تلك العدوى التي تظهر عليها أعراض تحت مستوى الملاحظة فقط. ومع ذلك ، فإن مثل هذه العدوى غير السارية أو حالات "الناقل" موجودة بشكل واضح وتعمل على نقل العدوى إلى المضيفات الحساسة.

إن النتيجة العلنية لعدوى السكان المضيفين ذات المقاومة العالية نسبيًا هي حدوث حالات متفرقة من الأمراض ونسبة عالية من الحالات الحاملة. وبعبارة أخرى ، تنتشر العدوى على نطاق واسع في السكان المضيفين في شكل عديم الأعراض ، وتمثل حالات المرض النادرة التي تم ملاحظتها نسبيًا العدد القليل المعرضين بشدة في السكان المضيفين الذين يشكلون أحد أطراف منحنى توزيع التردد على شكل جرس. من الأمثلة على الأمراض البشرية من هذا النوع شلل الأطفال والتهاب السحايا بالمكورات السحائية والكوليرا.

يميل هذا النوع من المخالفات في حدوث حالات المرض إلى الحدوث في المجموعات المضيفة ذات المقاومة العالية للعامل المُعدي ، ولكن ليست عالية جدًا. إذا كانت مقاومة المضيف عالية جدًا أو منخفضة جدًا ، فإن المرض سيموت: في الحالة الأولى ، لأن العامل المعدي غير قادر على الحفاظ على نفسه ، وفي الحالة الأخيرة ، لأنه يقضي على المضيف. أحد أشهر الرسوم التوضيحية لأهمية مقاومة العائل النسبي لبقاء الطفيل هو عصية الطاعون (Yersinia pestis). الطاعون هو في المقام الأول مرض القوارض ويستمر كمحور للعدوى في هذه العوائل. ترتبط الفئران السوداء (Rattus rattus) والفأر النرويجي (R. norvegicus) بشكل شائع بالطاعون ، ولكنهما أكثر عرضة للتسبب في استمراره ؛ أي ، يتم تدمير المضيف. ومع ذلك ، تستمر العدوى في القوارض البرية المقاومة نسبيًا.

وراثة المقاومة

يقترح مجرد وجود تحكم وراثي للمقاومة مجرد حقيقة خصوصية المضيف ، وقد تم إثبات هذا التحكم بشكل وافٍ من خلال الدراسات التجريبية على كل من المضيفين النباتي والحيواني. الأول ، على سبيل المثال ، كان له تطبيق عملي واسع في تطوير سلالات وأعشاب النباتات ذات الأهمية الاقتصادية ، وخاصة الحبوب ، التي تقاوم مجموعة واسعة من أمراض النبات ، من خلال التربية الانتقائية.

بشكل عام ، تكون المقاومة التي يتم تطويرها عن طريق التربية الانتقائية محددة جزئيًا فقط ؛ أي أن المقاومة الملحوظة للعدوى بالكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ولسموم هذه الكائنات تتجلى في مجموعات من الكائنات الحية الدقيقة ذات الصلة التي تنتج أمراضًا مماثلة ، وليس للكائنات الفردية وحدها. على الرغم من أنه تم العثور على مقاومة للأمراض في حالات قليلة لتكون وظيفة لجين واحد ، في معظم الحالات ، هناك العديد من الجينات المعنية.

لسنوات عديدة كان هناك اهتمام كبير بإمكانية وجود اختلافات في مقاومة الأمراض المرتبطة بالسكان البشريين المختلفين. بينما تحدث اختلافات ملحوظة في المراضة والوفيات بين البيض وغير البيض في الولايات المتحدة ، على سبيل المثال ، غالبًا ما يكون من الصعب استبعاد الاختلافات في التعرض للعدوى والعوامل الاجتماعية والاقتصادية والتطبيق التفاضلي للتدابير الوقائية والعلاجية في حسابها. ومع ذلك ، هناك مؤشرات مجزأة على أنه قد يكون هناك فصل جيني كافٍ بين الأجناس يؤدي إلى اختلافات في مقاومة بعض الأمراض.