بررسی ویروسهای DNA دار :
1) پارو ویروسها :
این گروه از ویروسها در واقع از کوچکترین ویروسهای شناخته شده در طبیعت می باشند که اندازه أی در حدود nm 2618 دارند.
DNA این ویروسهای تک رشته أی بوده و در واقع تنها ویروس هائی که هستند که DNA آنها تک رشته أی است.
این ویروسها فاقد پوشش بوده و تقارنشان چند وجهی منظم است.
تکثیر این ویروسها در هسته ، سلول های میزبان صورت می گیرد.
اغلب این ویروسها تنها در محیط های کشت سلولی قادر به رشد می باشند که قبلاً در آن محیط گروه آدنو ویروسها رشد کرده باشد به همین دلیل به این دسته از پاروویروسها ، ویروسهای وابسته به آدنو نیز می گویند.
از مهمترین ویروسهای این گروه می توان از ویروس پاروویروسها B-19 عامل بیماری آپلازی حاد نام برد.
2) پاپووا ویروسها :
ویروسهای این گروه فاقد پوشش بوده و مقاوم به اتر هستند.
این ویروسها دارای DNA دو رشته أی و حلقوی بوده و تقارن آنها به صورت چند وجهی منظم می باشد.
برخی از این ویروسها در بیماران مبتلا به نقص ایمنی با عامل ناشناخته و یا بیماران مبتلا به کاهش ایمنی به واسطه داروها مشاهده می گردند.
پاپووا ویروسهای شناخته شده در رابطه با عفونتهای انسانی عبارتند از :
ویروسهای مسبب زگیل.
عاملی که از بافت مغزی بیماران مبتلا به انسفالوپاتی پیشرونده و چند کانونه ماده سفید مغزی بنام ویروس JC ایزوله می گردد.
عاملی که از ادرار افراد دریافت کننده پیوند کلیه ، سیستم ایمنی آنها مهار گردیده است بنام ویروس BK ایزوله و جدا می گردد ، نام برد.
پاپووا ویروسهای عفونت زا در حیوانات عبارتند از : پاپیلوما ویروسها که باعث زگیل می گردد.
پولیما ویروسها که باعث تومورهای مختلفی در موش می شود.
ویروس واکوئل دهنده مثل سیمین ویروس 40 که موجب تومور در انسان و حیواناتی مثل موش می گردد.
3) آدنو ویروسها :
ویروسهای این گروه فاقد پوشش بوده و اندازه آنها n m 9070 می باشد.
DNA این ویروسها دو رشته أی بوده ، تقارنشان چند ضلعی منظم می باشد.
اولین بار این ویروسها را از غدد لنفاوی بینی جدا نمودند و تا کنون تیپ های زیادی در انسان و جانوران شناخته شده اند.
حداقل 47 گونه از این ویروسها باعث عفونتهایی در انسان ( به ویژه در غشاء مخاطی) ، می گردند.
بعضی از ویروسهای این گروه باعث عفونتهای تنفسی حاد التهاب حلق و التهاب ملتحمه چشم می گردند.
برخی از این ویروس ها باعث عفونت روده أی می شوند.
تعداد از انواع این ویروسها باعث تومور در حیوانات نوزاد همستر می شوند.
4) هرپس ویروسها :
ویروسهای این گروه دارای پوشش DNA دو رشته أی بوده و اندازه آنها n m 200150 می باشد.
تقارن این ویروسها چند وجهی منظم است.
از انواع انسانی این ویروسها می توان از : ویروسهای هرپس سیمپلکس نوع یک و دو که باعث ضایعاتی در دهان و ناحیه تناسلی می شوند ، ویروس آبله مرغان (عامل بیماری آبله مرغان) ، ویروس سیتو مگال و ویروس اپشتن بار نام برد.
5) ویروسهای آبله :
ویروسهای این گروه بزرگترین ویروسها بوده و تخم مرغی شکل می باشند.
ویروسهای این گروه دارای پوشش بوده و اندازه آنها n m 140*270*4000 می باشد.
این ویروسها تقارن پیچیده دارند.
DNA آنها دو رشته أی بوده و بطور کلی در سیتوپلاسم سلولهای میزبان تکثیر می شوند.
برخی از ویروسهای این گروه باعث عفونت هایی مثل آبله نسانی می شود ، ویروس مولوسکوم کونتاجیوم (نوعی بیماری پوستی که در آن توبرکل ها یا برآمدگیهایی حاوی ماده نیمه مایع یا خمیری شکل در پوست انسان ایجاد می گردد.
) و همچنین برخی باعث عفونتهایی در حیوانات می گردد مثل ، آبله گاوی و آبله میمونی .
6) هپادتا ویروسها :
اندازه این ویروسها کوچک حدود n m 4540 بوده و DNA آنها قسمتی دو رشته أی و بخشی تک رشته أی به صورت کروی می باشند.
این ویروسها سبب یرقان در انسان می گردند.
ویروس هپاتیت B نقش مهمی در سرطان کبدی نیز در انسان دارد.
دیگر ویروسها :
به علت عدم اطلاعات کافی برخی دیگر از ویروس ها را در طبقه بندی خاصی قرار نداده اند.
از بین این ویروسها ها می توان از عوامل مسبب اختلالات نورولوژیک شامل بیماریهای کورو ، اسکراپی گوسفند نام برد.
دسته اخیر به پریون موسوم اند و فاقد هر نوع اسید نوکلئیک بوده تنها از پروتئین ساخته شده اند.
انتقال و سرایت ویروس ها :
انواع ویروس ها به طرق مختلف و ویژه أی وارد بدن میزبان شده و موجب عفونت های خاص خود در انسان می گردند.
برخی از راههای انتقال و سرایت ویروس ها به شرح زیر است :
1) سرایت از راه تنفس : ویروس هایی مثل آنفلوآنزا ، آبله ، آبله مرغان ، و سرخک از طریق تنفس وارد بدن میزبان می گردند.
2) سرایت از راه دهان : برخی از ویروسها از طریق دهان (به واسطه مواد غذایی و مواد آلوده و … ) وارد بدن میزبان می شوند.
در این میان می توان از ویروس های روده أی انترو ویروسها مانند ویروس های پولیو نام برد.
3) سرایت از طریق گزش حیوانات : به عنوان نمونه ویروس هاری از طریق گزش سگ مبتلا ، به انسان منتقل می شود.
4) سرایت از طریق گزش بندپایان : بندپایانی نظیر پشه ، کنه و غیره در حین مکیدن خون ویروسهایی از قبیل تب زرد و یا ویروس آنفالیت بهار و تابستان روسی را وارد بدن میزبان می نماید.
5) سرایت از طریق فرآورده های بیولوژیکی و یا ابزار بیمارستانی آلوده : به عنوان مثال ؛ ویروس هایی جون ویروس هپاتیت B ، ویروس سیتومگال ، ویروس های HIV , 1,2 می تواند از طریق انتقال خون ، تزریق داروهای سروتراپی آلوده ، سرنگ آلوده و غیره وارد بدن میزبان گردند.
سرایت از طریق شیر مادر : ویروسهایی چون هپاتیت B ، سیتومگال ، و AIDS می تواند از طریق شیر مادر وارد بدن نوزاد گردند.
سرایت از طریق آمیزش : ویروسهای چون هپاتیت B ، AIDS ، هرپس نوع 2 و ویروس سیتومگال قادراند از طریق آمیزش جنسی منتقل گردند.
سرایت از راه خراش ها و جراحات پوستی : ویروسهایی چون ویروس پاپیلوما ، (عامل زگیل) در انسا ، و هرپس سیمپلکس نوع 1 و 2 می توانند از طریق خراش و جراحات پوستی به بدن میزبان راه یابند.
تکثیر ویروسها: همان گونه که قبلاً ذکر شد ویروسها تنها در داخل سلولهای زنده تکثیر می یابند و در واقع سلولهای میزبان به منزله تأمین کننده انرژی ، و مولکولهای اولیه (جهت سنتز پروتئین ها و اسید نوکلئیک ویروسی) عمل می کنند.
ویروسها حامل اطلاعات ژنتیکی جهت به کارگیری موارد فوق می باشند.
در برخی موارد ، به محض ورود اسید نوکلئیک ویروسی به داخل سلول میزبان ، متابولیسیم سلول میزبان به صورت انحصاری ، به منظور سنتز ذرات ویروسی جدید ، تغییر جهت می دهد و در موارد دیگر روندهای متابولیک سلول میزبان (گرچه سلول در همان زمان در حال سنتز مواد مورد نیاز برای ویروس است) تغییر محسوسی نمی یابد.
با اینکه روندهای تکثیری در ویروسهای مختلف متفاوتند.
ولی مراحل ذیل به عنوان یک طرح عمومی مورد بررسی قرار می گیرند : الف ـ جذب یا اتصال : اولین مرحله در عفونت ویروسی ، اتصال ویروس به سطح سلول میزبان می باشد.
به نظر می رسد که این عمل به واسطه فعل و انفعالات بین پروتئیهای ویروسی با گیرنده های اختصاصی در سطح سلول میزبان انجام می گیرد.
این گیرنده ها دارای ساختمانهای ویژه و متفاوتی هستند.
بهعنوان نمونه برخی از این گیرنده ها مثل گیرنده مربوط به پیکور ناویروسها پروتئین بوده و برخی مثل گیرنده مربوط به پارامیکو ویروسها از جنس گلیکو پروتئین می باشند.
وجود یا عدم گیرنده ویروسی بر روی سلولها شاخص مهمی در زمینه تروپیسم و بیماریزایی ویروسها بشمار می رود.
به عنوان مثال ویروس های پولیو ، تنها قادر به اتصال بر روی سلولهای سیستم عصبی مرکزی (CNS) و سلولهای روده أی میزبان می باشد.
زوائد خاری شکل موجود بر روی سطح ویروسهای واجد پوشش مثل ، پارامیکو و توگا نقش اساسی را در روند اتصال این ویروسها بازی می کنند.
جنس این زوائد از گلیکو پروتئین بوده و به آنها VAP نیز می گویند.
از مهمترین زوائد شناخته شده می توان از هم اگلوتینین و نور آمینید از نام برد که هم اگلوتینین سبب چسبندگی ویروس به سلول میزبان و نور آمینید از باعث اثر بر روی اسید نورآمنیک موجود در ساختمان گیرنده می گردد.
آدنو ویروسها (که نوعی ویروس فاقد پوشش بشمار می روند) دارای پروتئین های رشته أی بعنوان VAP در سطح خود می باشند.
در ویروسهائی مثل پیکورنا که فاقد پوشش و پروتئین های رشته أی فوق الذکر می باشند.
ورود ویریون به واسطه برخورد ترکیبات و پلی مرهای سطحی نوکلئوکپسید ویروسی با گیرنده سلول میزبان صورت می پذیرد.
در برخی از ویروسها نیز مکانیسم دقیق جذب هنوز روشن نشده است.
ب ـ نفوذ و برهنه شدن : مکانیسمی که طی آن ویریون پس از اتصال به غشاء سلول میزبان وارد آن می گردد ، نفوذ نامیده می شود.
نحوه این مکانیسم بستگی به نوع ویروس دارد.
به نظر می رسد که بسیاری از ویروسهای فاقد پوشش توسط غشاء سلول میزبان فرا گرفته می شوند و متعاقب آن با تغییر ساختمانی که در کپسیدشان به وقوع می پیونند ، نوکلئیک اسید خود را بداخل سلول میزبان آزاد می نماید.
برخی از ویروسهای فاقد پوشش نیز ممکن است توسز نوعی روند فاکوسیتوزی که با ایجاد واکوئل همراه است وارد سلول میزبان گشته و بعد در داخل سلول آزاد گردند.
برخی دیگر از ویروسهای فاقد پوشش نیز ممکن است به قدری کوچک باشند که بتواند به طور مستقیم وارد سلول میزبان شوند.
در ارتباط با ویروسهای دارای پوشش در برخی از این ویروسها پس از اتصال ویروس به غشاء سلول میزبان و اتحاد پوشش ویروس با غشاء سیتوپلاسمی ، نوکلئوکپسید ویروس به داخل سیتوپلاسم سلول آزاد می گردد.
در برخی دیگر از این ویروسها پس از اتصال ویروس به غشاء سلول میزبان ، ویروس توسط واکوئل به داخل سلول میزبان کشیده می شود.
نکته : ورود نوکلئوکپسید به داخل سیتوپلاسم برای آن دسته از ویروسهایی که آنزیم های مربوط به همانند سازی نوکلئیک اسید خود را به همراه دارند (مثل رترو ویروسها) بسیار حیاتی و حائز اهمیت است.
روند برهنه شدن عبارت است از آزاد شدن نوکلئیک اسید ویروسی در داخل سلول میزبان از ویریونهایی که ساختمان آنها شامل نوکلئوکپسید و یا (نوکلو.کپسید همراه با پوشش) می باشد.
پس از مرحله برهنه شدن تا مدتی اثری از ویروس در سلول میزبان دیده نمی شود.
این مرحله که بسته به نوع ویروس و سلول میزبان بین 12 تا 24 ساعت طول می کشد مرحله نهفتگی نامیده می شود.
پ ـ سنتز اجزاء ویروس پس از مراحل نفوذ و برهنه شدن ، مرحله بعدی در تکثیر و توسعه ویروسها در داخل سلول میزبان مرحله بلوغ می باشد.
در طی این مرحله ، همانند سازی ژنوم ویروسی و سنتز پروتئینها و اجزاء ویروسی مورد نیاز جهت ایجاد ویروسهای بالغ صورت می گیرد.
این مرحله خود به سه دوره متوالی به نامهای مرحله اولیه پروتئین ، مرحله میانی پروتئین و مرحله آخر پروتئین قابل تفکیک است.
در مرحله نخستین پروتئین اتفاقاتی بدین شرح رخ می دهد : بر اساس نوع ویروس اختلالاتی در عمل سلول میزبان به وقوع می پیونند.
اینن اختلالات عملی در سلول (و در موارد شدید مهار فونکسیون سلولی ) بطور مستقیم یا غیر مستقیم (بسته به عملکرد سلول) صورت می گیرد.
بدین ترتیب که برخی از ویروسها در این مرحله پروتئینهای خاصی را جهت مهارت مستقیم m RNA سلول میزبان سنتز می کنند و از این طریق موجب اختلال در آن می شوند.
برخی دیگر از ویروسها متعاقب سنتز مقادیر زیادی m RNA ویروسی (به واسطه رقابت با m RNA سلولهای میزبان) باعث بوجود آمدن اختلالات فونکسیونال در سلول میزبان می شوند.
مهار سنتز DNA میزبان (توسط ویروسها) می باشد.
علاوه بر موارد فوق در مرحله زمانی اولیه پروتئینی سنتز آنزیم های ویروسی جهت تولید ژنوم ویروسی نیز صورت می پذیرد.
میزان سنتز پروتئینهای ویروسی اخیر بستگی تامی به اندازه ژنوم ویروسی دارد.
ویروسهای بزرگی نظیر هرپس و آبله متکی به آنزیم های خود از قبیل RNA و DNA پلیمرازها می باشند ، در حالی که ویروسهای کوچکتر در این زمینه بیشتر به آنزیم های سلول میزبان متکی هستند.
نحوه سنتز نوکلئیک اسید ویروسی بستگی به نوع نوکلئیک اسید و نوع ویروس دارد و ما موارد اساسی آن را به طور مختصر بررسی می کنیم.
همانند سازی در ویروسهای DNA دار به استثنای آبله ، همانند سازی سایر ویروسهای DNA در هسته سلول میزبان به وقوع می پیوندد.
با وجود اختلافات موجود بین همانند سازی DNA ویروسی و DNA سلولهای میزبان ، اصول کار تا حدودی مشابه می باشد.
MRNA های اخیر به سیتوپلاسم ( به جوار ریبوزومها) منتقل شده و طی روند ترجمه پروتئینهای ویروسی ساخته می شوند.
پروتئینهای اخیر به هسته وارد شده و به همراه DNA های ویروسی که در هسته طی روند همانند سازی تکثیر یافته اند ، مجتمع می شوند و بدین ترتیب ذرات ویروسی جدید را حاصل می کنند.
نکته : تکثیر پاکس ویروسها برخلاف دیگر ویروسهای DNA دار در سیتوپلاسم سلول میزبان انجام می شود.
همانند سازی ویروسهای RNA دار : در این دسته از ویروسها روند همانند سازی از راههای مختلف صورت می گیرد.
علت این اختلافات در نحوه همانند سازی تفاوت در نوع RNA (تک رشته أی یا دو رشته أی) و قطبیت آن RNA 0رشته منفی یا مثبت) می باشد.
بر همین اساس برای توضیح روند همانند سازی در ویروسهای RNA دار آنها را به 4 نوع تقسیم کرده اند که به طور اختصار به بررسی آنها می پردازیم.
نکته 1 : اگر RNA ویروس پس از ورود به درون سیتو پلاسیم سلول میزبان مستقیماً وارد ریوزوم شود یعنی نقش m RNA را بازی کند و از روی آن پروتئین سنتز گردد ، آن را RNA مثبت می نامند ، اما اگر مکمل آن سنتز شده و RNA مکمل وارد ریبوزوم شود آنرا RNA منفی می نامند.
نکته 2 : تنها RNA های رشته مثبت می توانند به عنوان m RNA عمل کنند.
ویروسهائی از قبیل پیکورنا ، توگا و کرونا دارای RNA تک رشته أی با قطبیت مثبت هستند.
روند تکثیری این ویروسها در سیتوپلام سلولس میزبان به انجام می رسد و ژنوم RNA این ویروسها بنحو خاصی این روند را کنترل می کنند ، بدین ترتیب که پس از ورود این ویروسها به داخل سیتوپلاسم سلول میزبان RNA این ویروسها (به دلیل قطبیت مثبت) قادر است عمل کرد m RNA را انجام دهد و به واسطه دستگاه پروتئین سازی سلول میزبان (ریبوزومها) سنتز پروتئیهای ویروسی از جمله RNA پلی مراز و آنزیمهای مورد نیاز جهت سنتز اجزای ویروسی را با انجام برساند.
از سویی متعاقب سنتز این گونه آنزیمها به ویژه RNA پلی مراز سنتز RNA های رشته مثبت جدید نیز صورت می گرید.
بدین ترتیب که توسط آنزیم پلی مراز اخیر ، از روی RNA رشته مثبت ویروسی ، RNA رشته منفی مکملی به عنوان الگو جهت سنتز RNA های رشته مثبت جدید ساخته می شود و به دنبال آن پس از سنتز RNA های رشته مثبت جدید (و همچنین سنتز اجزاء ساختمانی جدید) ویروسهای جدید تولید می گردند.
ویروسهایی از قبیل اورتومیکسو و پارمیکسو و رابدو دارای RNA تک رشته أی با قطبیت منفی می باشند.
این ویروسها آنزیم RNA پلی مراز مورد نیاز خود را به همراه دارند و به واسطه ان از روی RNA رشته منفی خود RNA منفی جدید (مشابه RNA های مادری) و نیز به عنوان m RNA (جهت ساخت سایر اجزاء پروتئینی مورد نیاز) رونویسی می کنند و به همین طریق سیکل خود را در جهت ساخت ذرات ویروسی جدید مشابه موارد قبلی انجام می دهند.
در برخی از ویروسها ، موسوم به رئو ویروسها ژنوم ویروسی به صورت RNA دو رشته است.
یکی از رشته های این RNA ، از نوع مثبت بوده و رشته دوم از نوع منفی (و مکمل رشته دیگر) می باشد.
RNA این ویروسها قطعه بوده و آنزیم RNA پلی مراز مورد نیاز را به همراه دارند.
پس از برهنه شدن نوکلئوکپسید این ویروسها آنزیم RNA پلی مراز مذکور فعال شده و از روی RNA رشته منفی ، RNA های رشته مثبت مکملی را رونویسی می کنند.
RNA های رشته مثبت اخیر در دو جهت انجام وظیفه می کنند.
از یک جهت به عنوان m RNA دستور سنتز پروتئینهای ویروسی را می دهند و از جهت دیگر به عنوان یکی از رشته های ویروسی های آینده عمل می کنند.
رترو ویروسها دسته خاصی از ویروسهای تومورزا هستند که ژنوم آنها از دو تک رشته مشابه RNA و با قطبیت مثبت تشکیل یافته اس.
این ویروسها واجد آنزیم ترانس کیپتاز معکوس می باشند.
پس از برهنه شدن نوکلئوکپسید در داخل سلول میزبانی از روی این RNA (توسط آنزیم ترانس کیپتاز معکوس) DNA دو رشته أی خطی ایجاد می گردد.
این DNA از طرفی جهت ایجاد m RNA برای سنتز پروتئینها و آنزیم های مورد نیاز ویروس به عنوان الگو قرارگرفته و از طرقی از روی آن مجدداً مقادیر زیادی RNA ویروسی برای ایجاد ویروسهای جدید ساخته می شود.
علاوه بر اینها DNA اخیر می تواند وارد ژنوم سلول میزبان شده سبب ایجاد سرطان و تومور گردد.
اجزاء پروتئینی ویروس در مراحل میانی و آخر همانند سازی تولید شده و طی روندی موسوم به تجمع گردهم می آیند و بدین ترتیب ذرات ویروسی جدید حاصل گردیده و آماده خروج از سلول میزبان می گردند.
خروج ویروس از سلول را رها شدن می گویند.
ت ـ آزاد شدن ویروسهای بدون پوشش مکانیسم خاصی جهت آزاد شدن از سلول میزبان ندارند.
در ویروسهای دارای پوشش پس از اجتماع ژنوم و کپسید ویروسی که بسته به نوع ویروس در هسته یا در سیتوپلاسم صورت می گیرد ، این ویروسها در حین عبور از غشاء سیتو پلاسمی یا غشاء سلول میزان (مجدداً بسته به نوع ویروس) غشائی مشتمل بر لیپید و گلیکو پروتئین عنوان پوشش دریافت می دارند.
گلیکو پروتئین فوق درست در انتهای مرحله بلوغ ویروسی به دستور ژنوم ویروسی به غشاء سیتوپلاسمی یا غشاء هسته میزبان (مجدداً بسته به نوع ویروس) غشائی مشتمل بر لیپیدو گلیکو پروتئین به عنوان پوشش دریافت می رداند.
گلیکو پروتئین فوق درست در انتهای مرحله بلوغ ویروسی به دستور ژنوم ویروسی به غشاء سیتو پلاسمی یا غشاء هسته میزبان (بسته به نوع ویروس) افزوده می شود ، و پس از آن نوکلئوکپسید ویروسی به سوی این مناطق رفته و توسط این غشاها پوشیده شده و طی روندی موسوم به جوانه زدن از سول میزبان جدا می شود.
کشت ویروسها همانگونه که بارها اشاره گردید ، ویروسها تنها در سلولهای زنده تکثیر می شوند.
به منظور انجام اعمال مختلف تشخیصی و تحقیقی (از قبیل مطالعه تکثیر و تولید اجزاء ویروسی ، مطالعه اثرات ویروسها بر سلولهای میزبان ، مطالعه بیماریزائی و سرطانزائی ویروسها و غیره) روشهای خاصی از جمله کشت ویروسها در سیستم های In vivo, In vitro صورت می گیرد.
منظور از سیستم های In vitro در ویروس شناسی محیط های کشت سلولی و یا بافت بوده و اصطلاح سیستم های In vivo اشاره بر حیوانات زنده آزمایشگاهی و تخم مرغ جنین دار دارد.
از سال 1940 به بعد تولید محیطهای کشت سلولی پیشرفتهای شایان توجهی داشت.
این پیشرفتها مرهون دسترسی به تکنیکها ، وسائل و موادی چون آنزیمها مواد تغذیه أی (برای رشد سلولها) ، آنتی بیوتیکها و مواد ضد قارچی (برای جلوگیری از آلودگی محیطهای کشت توسط باکتریها و قارچها) و غیره می باشند.
در سال 1949 Weller,Eders & Robbins نشان دادند که پولیو ویروسها قادرند در سلولهای اپیتلیال جنینی تکثیر یافته و در این قبیل محیطهای کشت سلولی تغییرات مرفولوژیک ایجاد نمایند.
این یافته ، دوره جدیدی را برای مطالعه عفونتهای ویروسی ایجاد نمود و تکنیکهای کشت سلولی به طور روزافزونی در ویروس شناسی بالینی و تخصصی مورد استفاده قرار گرفتند.
الف ـ کشتهای سلولی : محیطهای کشت سلولی برای پرورش و تکثیر سلولهای مجزا شده از بافت یا عضو موردنظر ساخته می شوند.
در برخی مواقع این گونه سلولهای مجزا شده قادرند که به صورت معلق در سوسپانسیون تغذیه أی مناسب رشد کنند ، در حالی که در اغلب موارد این سلولها به صورت تک لایه أی بر روی جدار ظرف حاوی محیط کشت (از قبیل جدار لوله های مخصوص کشت سلولی ) رشد می نمایند.
به موارد اخیر اصطلاحاً کشتهای سلولی تک لایه می گویند.
اصولاً سه نوع کشت سلولی منولایر به نامهای کشتهای سلولی اولیه ، کشتهای سلولی دیپلوئیدی و کشتهای سلولی ممتد وجود دارد.
علاوه بر این کشتهای سلولی دیگری نیز از جمله کشتهای سلولی حاوی سلولهای خونی انسان به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند که در زیر به شرح آنها می پردازیم.
کشتهای سلولی اولیه در این نوع محیط های کشت سلولی ، سلولهای مورد نیاز مستقیماً از بافتها گرفته می شوند.
برای ساخت چنین محیطهای کشتی ، سلولهای بافت مورد نظر را (مثل بافت کلیه میمون) توسط موادی چون آنزیم پروتئولیتیک ترسپین از هم جداکرده و در محلولی محتوی مواد ضروری رشد (شامل مواد مغذی و مواد ضد باکتریائی و ضد قارچی) معلق می نمایند و بدین ترتیب سوسپانسونی شامل سلولهای مجزا شده و مواد ضروری رشد سلولی حاصل می گردد.
بعد از این مرحله سوسپانسیون بطور خودبخودی (به صورت تک لایه أی) به کف بطری کشت سلولی مذکور اتصال می یابند و بدین ترتیب محیط کشت اولیه أی از نوع تک لایه أی را ایجاد می کنند.
سلولهای اپی تلیال قادرند تا ده بار و سلولهای فیبروبلاست تا 60ـ50 بار در این گونه شرایط بدون تغییر ماهیت تقسیم گردند.
کشتهای اولیه سلولی برای رشد اغلب ویروسها مناسب بوده و درنتیجه برای ایزوله کردن ویروسها از نمونه أی بیمار مورد استفاده قرار می گیرند.
به عنوان نمونه از کشتهای سلولی کلیه میمون برای تکثیر ویروسهایی چون پولیو ، کشتهای سلولی کلیه خرگوش برای تکثیر ویروس سرخجه و از کشتهای سلولی جنین تخم مرغ برای تکثیر ویروسهایی چون ویروس هاری ، سرخک و اوریون استفاده می شود.
کشت رده های سلولی دیپلوئیدی : در این گونه محیطهای کشت ویروسی از سلولهائی استفاده می گردد که بر اثر کشتهای متوالی و پاساژهای متعدد ساختمان کروموزمی و ماهیت آنها از حالت دپیلوئیدی (n2 کروموزومی) خارج نگردد.
به عنوان نمونه کشت و پاساژهای متوالی سلولهای فیبرو بلاست بافت ریه جنین انسانی باعث تغییر خصوصیات دپیلوئیدی آنها نمی شود.
از کشت سلولی اخیر (سلولهای فیبرو بلاست بافت ریه جنینی) در تکثیر ویروس هاری و تهیه واکسن هاری استفاده می شود.
این گونه کشتهای سلولی به طیف وسیعی از انواع مختلف ویروسها حساس بوده و معمولاً برای ایزوله کردن ویروسها از نومنه های آزمایشگاهی بیماران و همچنین برای تهیه واکسن های زنده ویروسی مورد استفاده قرار می گیرند.
کشت رده های سلولی ممتد این گونه کشتهای سلولی معمولا از سلولهای سرطانی (مثل سلولهای کارسینومائی و سارکومایی) تشکیل یافته اند.
در صورتی که این قبیل سلولها در لوله های مخصوص سلولها در لوله های مخصوص کشت سلولی و در شرایط مناسب قرار گیرند ، قادرند که به طور روبه فزون و پویا تقسیم و تکثیر یابند.
این قبیل سلولها ممتد می باشند.
از مثالهای معروف این قبیل کشتهای سلولی ، کشت سلولی Hela می باشد.
در این نوع کشت از سلولهای سرزانی موسوم به Hela استفاده می گردد.
این سلولها اولین بار در سال 1951 از زهدان خانمی بنام Hela (که مبتلا به سرطان گردن رحمی بود) گرفته شده و تا به امروز به صورت متوالی تکثیر و پاساژ داده شده اند.
از کشت سلولی Hela برای تشخیص ویروسهایی مثل اکو ویروسها و پارامیکسو ویروسها و غیره استفاده می شود.
علاوه بر این به طور کلی از کشتهای ممتد برای کشت و تشخیص بسیاری دیگر از ویروسها نیز استفاده می شود.
کشت رده های سلولی خونساز انسانی در این نوع محیطهای کشت از سلولهای سفید خون انسانی ، سلولهای غدد لنفاوی انسانی و یا از سلولهای سرطانی خون استفاده می گردد.
عمر گلبولهای سفید خون و سلولهای لنفاوی در این گونه کشتها کوتاه است ، به طوری که این قبیل سلولها در سوسپانسیون کشتی تنها به مدت چند روز زنده می مانند.
کشتهای اخیر را جهت تکثیر ویروسهایی چون اپشن بار مورد استفاده قرار میدهند.
از بین سلولهای سرطان خونی که به صورت محیط کشت سلولی استفاده قرار می شوند نیز می توان از موارد زیر نام برد : ـ کشت رده سلولی لنفوبلاستوئیدی : این قبیل سلولها را از نمونه های سرطانی لوزه جدا کرده و جهت کشت ویروسهایی چون اپشن بار مورد استفاده قرار می دهند.
ـ کشت رده سلولی لنفوما : این قبیل سلولهای سرطانی را به طور عمده از سلولهای موجود در نوعی سرطان لنفومائی به نام لنوفم بروکیت تهیه می کنند.از این سری سلولها نیز برای کشت ویروسهایی چون اپشن بار مورد استفاده قرار می گیرند.
ـ کشت رده سلولی میلوما : این نوع سلولها را از نمونه های مغز استخوان بدست می آورند.
کشت این سری از سلولها بسیار دشوار بوده بیشتر جهت ساختن آنتی بادیهای منوکلونال استفاده می شوند.
ـ کشت رده سلولی لوسمی : این نوع سلولها زا سلولهای سفید سرطانی خون تشکیل یافته اند.
نگهداری این سلولها نیز بسیار دشوار است.
کشتهای عضوی یا بافتی در این قبیل محیط های کشت از قطعات و برشهای نازک بافتها یا اندامهای مورد نظر استاده می گردد.
برای زنده نگاهداشتن و حفظ این قطعات بافتی ، آنها را در محیط های مناسب تغذیه أی و استریل قرار می دهند.
ضخامت کم این قطعات باعث سهولت جذب مواد غذائی در آنها می گردد.
از ویژگی های منحصر به فرد این گونه محیط های کشت ، محفوظ ماندن بسیاری از صفات مهم سلولهای موجود در آنهاست.
مثلاً سلولهای موجود در کشتها ، درجات بالایی از خصوصیات تمایزی و نیز اعمال اختصاصی خود را طی هفته ها حفظ نموده و محیط نسبتاً طبیعی را بریا تکثیر ویروسهای خاصی وجود می آورند.
از مثالهای بسیار بارز این قبیل محیط های کشت ویروسی ، محیط کشت بافتی درای سلولهای اپی تلیال مژه دار تنفسی است که جهت کشت ویروسهائی که باعث عفونتهای دستگاه تنفسی گردیده و قادر به تکثیر در کشتهای سلولی نیستند مانند رینو ویروسها مورد استفاده قرار می گیرد.
از جمله بافتهایی که به کرات به عنوان محیط کشت بافتی یا عضوی مورد استفاده قرار می گیرند.
عبارتند از : اپی تلیومهای دستگاه تنفسی و دستگاه گوارش ، قطعاتی از بافتهایی چون تخمدان ، بافت عصبی ، تیروئید و غیره.
تکثیر ویروسها در تخم مرغ جنین دار : در سال 1930 روش کشت ویروسها در تخم مرغ جنین دارد مطرح گردید و طی دو دهه به طور گسترده أی مورد استفاده قرار گرفت .
پس از آن محیطهای مختلف کشت سلولی جای این روش را در کشت بسیاری از ویروسها گرفتند ولی بااینوجود هنوز هم برای کشت برخی از ویروسها از جمله ویروسهای ایجاد کننده پوستولهای آبله مانند ویروسهای آبله و هرپس ویروسها و همچنین ویروسهای آنفلوآنزای نوع A از تخم مرغ هیا جنین دار استفاده می شود.
انواع مختلف ویروسها قادرند که در غشاهای جنین محصور کننده آمنیون و کوریو الانتوئیک و یا در کیسه زرده جنین تخم مرغ رشد نمایند.
در این میان غشاء کوریوالانتوئیک به عفونت آبله انسانی بسیار حساس و مستعد بوده و به همین دلیل ایزوله کردن و شناسائی این ویروسها از طریق تلقیح آنها به این غشاء صورت می گیرد.
علاوه بر این کیسه های غشائی مختلفی نیز در جنین تخم مرغ جهت تلقیح برخی ویروسها در مایع آمنیون مورد استفاده قرار می گیرد.
تلقیح ویروس آنفلوآنزای نوع A در این مایع باعث ایجاد عفونت می گردد.
روشهای آزمایشگاهی جهت تشخیص عفونتهای ویروسی تشخیص دقیق ویرولوژیکی ، از موارد ضروری جهت مطالعه اپیدمیولوژی عفونتهای ویروسی و کنترل اپیدمیها و عفونتهای بیمارستانی میباشند .
در برخی موارد ، اقدامات بالینی بستگی تامی به تشخیص های آزمایشگاهی ویرولوژیک دارد .
به عنوان مثال زمانی که در ابتدای دوران حاملگی مادر ، گمان آلودگی به عفونت سرخجه أی میرود یا زمانی که بخواهیم حاملان ویروس هپاتیت B را از افراد خون دهنده جدا کنیم ، اهمیت این موارد بیشتر به چشم می خورد .
علاوه براین موارد ، تشخیص عفونتهای ویروسی و تعیین سروتیپ های آنها زمینه اساسی را جهت پیشرفت اقداماتی نظیر تهیه واکسنها و کنترل کیفیت آنها پایه گذاری میکند .
بدین ترتیب آشنایی با برخی از تکنیکهای آزمایشگاهی تشخیصی در این زمینه امری ضروری می نماید و برای انجام این مهم می توان بررسی خود را در طی سه روند متفاوت زیر دنبال کرد : الف ـ جدا سازی 1 : ایزوله کردن ویروسهای عفونی از نمودارهای بیماران به واسطه تلقیح آنها در محیطهای کشت سلولی ، بافتی و یا حیوانات آزمایشگاهی و مطالعه آثار و نتایج حاصل صورت می گیرد .
به عنوان نمونه پس از تزریق ویروسهای کوکساکی A و کوکساکی B به موش با مطالعه علائم بالینی حاصل ، میتوان ویروسهای اخیر را از هم تشخیص داد .
ب ـ شناسائی مستقیم ویروسها و یا آنتی ژنهای ویروسی : برای انجام این روند امروزه از وسایل و روشهای پیشرفته أی از جمله استفاده از اولترافیلترها ، الکترون میکرسکوپی و نیز وسایلی چون میکروسکوپ دارای منبع نور ماوراء بنفش جهت آزمایشهایی از قبیل آزمایش ایمونو فلورسنت و غیره استفاده می شود .
به عنوان مثال از میکروسکوپ الکترونیکی برای مطالعه و تشخیص مستقیم بسیاری از ویروسها از جمله پاکس ، هرپس ، آدنو ، روتا، هاری و غیره استفاده می شود .
در این قبیل آزمایشها از نمونه هایی چون مایع وزیکولی ( مثل ویروس آبله و هرپس ) نمونه بافت ( مثل بافت عصبی در مورد ویروسهای هرپس و هاری ) و یا نمونه مدفوع ( مثل آدنو ویروس و روتا ویروس و از این قبیل استفاده می کنند .
لازم به توضیح است که مشاهده ویروس های موجود در مایع نخاع و یا سرم توسط روش میکروسکوپ الکترونیکی دشوار است .
ج ـ تشخیص سرولوژیکی ویروسها : به میمنت تلاشهای دانشمندان ، امروزه پیشرفتهای شایانی در زمینه روند های تشخیصی سرولوژیکی حاصل گردیده است و ما در ذیل به ذکر برخی از معروفترین آنها می پردازیم : 1 ـ آزمایش ایمنودی فیوژن 1 : برای اولین بار در سال 1964 Blumberg با استفاده از این آزمایش موفق به کشف ویروس هپاتیت B گردید .
این آزمایش نسبت به آزمایشهایی چونI FوElisa و از حساسیت کمتری برخوردار است.
موارد زیر برای انجام تست لازم می باشد : 1ـ ژل آگاروز ،2ـ لام، 3ـ سوراخ کن، 4ـ محیط مرطوب 5ـ آنتی بادی اختصاصی علیه ویروس مورد نظر، 6ـ سرم بیمار حاوی آنتی ژن ویروسی، 7ـ لوله مویین.
در ژل مقدار 3cc ژل آگاروز را روی لام قرار داده و سپس دو حفره توسط سوراخ کن در آن ایجاد کنید.
بعد، در درون یکی از حفره ها توسط لوله مویینه سرم بیمار ریخته و در حفره دیگر آنتی بادی اختصاصی ضد ویروس مورد نظر را می ریزند .
لام را در یک محیط مرطوب در دمای اتاق قرار داده و پس از 24 ساعت نتیجه را قرائت می کنند.
در صورت وجود آنتی ژن ویروسی در سرم بیمار ـ خط سفید رسوبی حاکی از مثبت بودن تست ( به واسطه واکنش رسوبی آنتی ژن ـ آنتی بادی ) مشاهده خواهد شد.
در صورت عدم مشاهده خط سفید رسوبی تست منفی خواهد بود.