الإيدز (السيدا): كيف يقضي فيروس VIH على المناعة المكتسبة — 3AS علوم تجريبية

يهاجم فيروس نقص المناعة البشرية VIH خلايا أساسية في جهاز المناعة فتفقد العضوية قدرتها على الدفاع عن ذاتها أمام أبسط الممرضات، فيتطور المرض إلى داء فقدان المناعة المكتسبة (السيدا SIDA). يشكّل هذا الدرس مرجعاً شاملاً لتلاميذ السنة الثالثة ثانوي (شعب العلوم التجريبية والرياضيات) حول كيفية تقضي فيروس VIH على المناعة المكتسبة، وفق النشاط الثاني من الوحدة الرابعة «دور البروتينات في الدفاع عن الذات» من البرنامج الرسمي الجزائري.

أولاً: الخلية المستهدفة من طرف فيروس VIH

يسبب فيروس VIH مرضاً قهقرياً (متدرجاً) يصيب جهاز المناعة. من خلال صور المجهر الإلكتروني الماسح لخليّتين لمفاويتين T، تبرز فارق واضح: الخلية العادية تظهر بجسم كروي بغشاء مستوٍ نسبياً، بينما تظهر على غشاء الخلية المصابة تبرعمات غشائية كثيرة لا توجد على الخلية السليمة. ويعود هذا المظهر إلى تطور الفيروس داخل الخلية ثم خروجه منها بظاهرة التبرعم (الطرح الخلوي).

المجهر الإلكتروني الماسح لخليّتين لمفاويتين T: الشكل (أ) خلية غير مصابة بسطح ناعم، والشكل (ب) خلية مصابة يظهر على غشائها تبرعمات غشائية (برعم خيطي)؛ في الأعلى سلسلة زمنية تظهر تبرعماً غشائياً يتحرر منه فيروس VIH.

لماذا تستهدف الخلايا اللمفاوية LT4 تحديداً؟

عند زراعة خلايا لمفاوية LT4 وLT8 خارج الجسم مع فيروسات VIH، تبقى نسبة الخلايا LT8 شبه ثابتة بينما تتناقص نسبة الخلايا LT4 تناقصاً كبيراً حتى تنعدم تقريباً — وهذا دليل على أن الخلية المستهدفة هي اللمفاوية المساعدة LT4. ويعود سبب هذا الاستهداف إلى التكامل البنيوي بين بروتين غشائي موجود على سطح الخلية هو CD4، وبين البروتين الغشائي الفيروسي gp120: هذا التكامل يشكّل آلية التثبيت التي تُميّز الخلية الحاملة لـ CD4 كخلية قابلة للإصابة.

تجربة زراعة خلايا LT4 وLT8 مع الفيروس: المنحنى الأحمر (LT4) يتناقص من 100% إلى قرب الصفر خلال 25 وحدة زمن بينما يبقى المنحنى الأزرق (LT8) شبه ثابت؛ المخطط المصاحب يوضح مرحلة التثبيت: الغليكوبروتين gp120 للفيروس يرتبط بالمستقبل CD4 على غشاء خلية LT4.

ثانياً: بنية فيروس VIH ودورة تطوره داخل الخلية

يُعدّ فيروس VIH فيروساً رجعياً (Rétrovirus) لأن مادته الوراثية هي ARN. تتكوّن بنية الفيروس من:

• طبقة فوسفوليبيدية (غلاف) مشتقة من غشاء الخلية المضيفة.
• بروتينات غشائية (غليكوبروتينات): gp120 مسؤول عن التثبيت على المستقبل CD4، وgp41 مسؤول عن اندماج غلاف الفيروس مع غشاء الخلية ودخوله إليها.
• محفظة بروتينية (نواة) تحتوي على: ARN الفيروسي (المادة الوراثية) وإنزيم الاستنساخ العكسي (النسخ العكسي) وإنزيم الدمج (الانتيغراز).

وصف دورة فيروس VIH في الخلية اللمفاوية LT4

تمرّ دورة الفيروس داخل الخلية بالمراحل التالية، بالترتيب:

1. التثبيت: تثبت جزيئة gp120 الفيروسية على المستقبل الغشائي CD4 الموجود على سطح الخلية LT4.
2. الدخول: بفضل gp41 يندمج غلاف الفيروس مع غشاء الخلية فتدخل محتويات الفيروس (المحفظة) إلى سيتوبلازم الخلية.
3. الاستنساخ العكسي: يحوّل إنزيم الاستنساخ العكسي ARN الفيروسي إلى ADN فيروسي — وهي الخاصية المميزة للفيروسات الرجعية.
4. الاندماج: يعمل إنزيم الدمج (الانتيغراز) على دمج ADN الفيروسي ضمن سلسلتي ADN الأصلية للخلية LT4، فيصبح جزءاً من جينومها (بروفيروس).
5. النسخ والترجمة: أثناء النشاط الخلوي تُنسخ المورثات الفيروسية إلى ARN فيروسي وARNm، وتُترجم جزيئات ARNm إلى بروتينات فيروسية على الريبوسومات.
6. التجميع والتبرعم: تهاجر مكونات الفيروس (ARN الفيروسي + البروتينات) نحو غشاء الخلية لتتجمع وتتبرعم منه، فتتشكل فيروسات جديدة محاطة بغلاف مشتق من غشاء الخلية.
7. التحرير: تتحرر الفيروسات الجديدة إلى خارج الخلية لتهاجم خلايا LT4 أخرى، وتبقى الخلية المضيفة حية في هذه المرحلة (عكس الفيروسات المدمرة).

الوثيقة 5: مقطع عبر جزيئة VIH — الطبقة الفوسفوليبيدية، الغليكوبروتينات gp120 وgp41، المحفظة المخروطية P24/25 المحاذية لـARN الفيروسي وإنزيم الاستنساخ العكسي؛ والوثيقة 6: المراحل المرقمة (1-8) لدورة الفيروس داخل خلية لمفاوية T4 من التثبيت على CD4 إلى التبرعم والتحرر.

ثالثاً: مراحل تطور العدوى بالفيروس عند الإنسان

منذ دخول الفيروس إلى العضوية وحتى ظهور أعراض السيدا، تمرّ العدوى بثلاث مراحل متعاقبة، تتغير خلالهما الشحنة الفيروسية (عدد نسخ الفيروس في الدم) وكثافة الخلايا LT4 تغييراً متعاكساً:

1. مرحلة الإصابة الأولية (الأسابيع الأولى): تكاثر فيروسى كثيف تزداد فيه الشحنة الفيروسية زيادة كبيرة جداً، يرافقها تناقض كبير في كثافة خلايا LT4 (تتراجع من أكثر من 1000 إلى نحو 500 خلية/ملم3 خلال 6 أسابيع). ابتداءً من الأسبوع الرابع تظهر في المصل أجسام مضادة ANTI VIH (استجابة خلطية) مع استجابة خلوية بلمفاويات LTC، فتتراجع الشحنة الفيروسية وترتفع كثافة LT4 قليلاً.
2. مرحلة الترقب (بدون أعراض): تدوم عدة سنوات، يسود خلالها توازن هش: تزايد خفيف وتدريجي في الشحنة الفيروسية على حساب كثافة خلايا LT4 التي تتناقص بنسبة قليلة. يفسر استمرار التكاثر الفيروسي — رغم وجود الأجسام المضادة — بالقدرة الكبيرة للفيروس على إحداث طفرات متتالية أثناء الاستنساخ العكسي، إذ يرتكب إنزيم النسخ العكسي أخطاءً لا تصحح (لا يملك خاصية التصحيح)، مما يغيّر المحددات المستضادية على سطح الفيروس ويفلته من المراقبة المناعية.
3. مرحلة السيدا (العجز المناعي): تتناقص كثافة الخلايا LT4 بدرجة كبيرة جداً فتصبح أقل من 200 خلية/ملم3، بينما ترتفع الشحنة الفيروسية ارتفاعاً سريعاً. تفقد العضوية قدرتها على الاستجابة الخلوية أو الخلطية، فتظهر الأمراض الانتهازية (ميكروبية، فيروسية، سرطانية) تقتل المصاب.

لماذا يؤدي نقص خلايا LT4 إلى العجز المناعي؟

تدخل الخلايا اللمفاوية المساعدة LT4 في صميم الدفاع مناعتين معاً: فهي أساسية في التعرف على المستضد وتقديمه (إلى جانب البلعميات الكبيرة وبلعميات الأنسجة) وفي تنشيط الاستجابات المناعية النوعية (التحسيس والتحفيز). لذلك فإن انهيار عددها ينجرّ عنه:

• عجز مناعي خلوي: عدم تحسيس وتنشيط مختلف اللمفاويات (LTC وLB وLT8)، فتنعدم الاستجابة الخلوية.
• عجز مناعي خلطي: عدم إنتاج الأجسام المضادة الدفاعية، وضعف بلعمة المستضدات.

وبتراكب هذين العجزين تفقد العضوية قدرتها على الدفاع عن ذاتها حتى ضد أبسط المستضدات، فيصاب المصاب بالأمراض الانتهازية التي تقضي عليه. ومن هنا جاءت التسمية: داء فقدان المناعة المكتسبة (SIDA) — «فقدان» لأن المناعة تنهار تدريجياً، «مكتسبة» لأن الفيروس يهاجم المناعة المكتسبة النوعية لا الفطرية، «داء» لأنه يتجلى بمظاهر مرضية (أمراض انتهازية).

أخطاء شائعة يجب تفاديها في البكالوريا

• «يقتل فيروس VIH كل اللمفاويات»: خطأ — استهدافه انتقائي للخلايا الحاملة للمستقبل CD4 (LT4 والبلعميات الكبيرة والبلعميات التأسيسية)؛ خلايا LT8 تبقى شبه ثابتة في بداية العدوى.
• «إنزيم الاستنساخ العكسي ينسخ ADN إلى ARN»: خطأ — الاتجاه المعكوس تماماً؛ ينسخ ADN فيروسي انطلاقاً من ARN الفيروسي (وذلك ما يجعل الفيروس رجعياً).
• «يموت المصاب بالفيروس مباشرة»: خطأ — يقتل المصاب الأمراض الانتهازية التي تصيب العضوية بعد انهيار المناعة، لا الفيروس وحده.
• «الاستجابة المناعية تقضي على الفيروس نهائياً»: خطأ — الطفرات المتتالية أثناء الاستنساخ العكسي تفسر استمرار التكاثر الفيروسي رغم الأجسام المضادة.

اختبر فهمك؟ اضغط هنا لاختبار معلوماتك: 13 سؤالا ًمع التصحيح المختصر — الإيدز (السيدا) وفيروس VIH (اختبار تفاعلي بتصحيح فوري بعد كل إجابة).