الجراثيم: الفيروسات والبكتيريا والفطريات

يشير مصطلح "جرثومة" إلى أي كائن حي دقيق ، وخاصة الكائنات الدقيقة التي تسبب المرض. تشمل هذه الفئة بعض الفيروسات والبكتيريا والفطريات. ما الفرق بين هذه الأنواع الثلاثة من الميكروبات؟ ما هي الأمراض التي تسببها وهل يجب علاجها بشكل مختلف؟ يمكن للفيروسات والبكتيريا والفطريات أن تسبب العديد من الأمراض المعروفة ، ومن الشائع الخلط بينها ، لكنها تختلف عن الفأر والفيل. إن إلقاء نظرة على الحجم والهيكل والتكاثر والعوائل والأمراض التي يسببها كل منها سيشير إلى الاختلافات المهمة بين هذه الجراثيم.

الفيروسات

الفيروسات كائنات صغيرة جدًا وبسيطة. في الواقع ، إنها صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها إلا بواسطة مجهر خاص وقوي جدًا يسمى "المجهر الإلكتروني". إنها مخلوقات بسيطة لدرجة أنها من الناحية الفنية لا تعتبر حتى كائنات حية. هناك ست خصائص لجميع الكائنات الحية:

- التكيف مع البيئة

- التركيب الخلوي

- العمليات الأيضية التي يستخدمونها للحصول على الطاقة

- استجابة الحركة للبيئة

- النمو والتطور

- التكاثر

الفيروس غير قادر على التمثيل الغذائي والنمو والتكاثر من تلقاء نفسه ، ولكن يجب أن يكون لديه أكثر من خلية مضيفة توفر هذه الوظائف. لذلك ، لا يعتبر الفيروس كائنًا حيًا. هيكل أالأصداف الخارجية لبعض السرطانات والرخويات. معظم الفطريات متعددة الخلايا (تتكون من العديد من الخلايا) ، باستثناء الخمائر. تشكل الخلايا شبكة من الأنابيب المتفرعة المعروفة باسم "الواصلة" وتسمى كتلة الواصلة بـ "الفطريات".

التكاثر: يمكن للفطريات التكاثر بعدة طرق ، اعتمادًا على من نوع الفطريات والظروف البيئية:

- البراعم

- التفتت

- إنتاج الأبواغ اللاجنسيّة

- الأبواغ المنتجة جنسيًا

يحدث التبرعم في الخميرة ، والتي تتكون فقط من خلية واحدة. يشبه التبرعم إلى حد ما الانشطار الثنائي في البكتيريا ، حيث تنقسم خلية واحدة إلى خليتين منفصلتين. التفتت هو طريقة للتكاثر تستخدمها هذه الفطريات المكونة للخيوط. أثناء التفتت ، قد تنكسر بعض الواصلة وتبدأ ببساطة في النمو مع ظهور أفراد جدد.

الأبواغ عبارة عن خلايا صغيرة معزولة تنتجها الفطريات التي لها خيوط. يمكن إنتاجها لاجنسيًا من خلال عملية تشكل فيها أطراف الواصلة خلايا مغلقة بشكل خاص - الأبواغ. تنتج بعض الفطريات أيضًا الأبواغ عن طريق الاتصال الجنسي. يتم إنتاج نوعين خاصين من الخلايا يسمى "الأمشاج". يتحد كل نوع لإنتاج جراثيم فردية جديدة. الجراثيم هي خلايا فردية صغيرةعادة مقاومة جدا للتغيرات البيئية. يمكن أن تظل نائمة لفترات طويلة من الوقت حتى تكون الظروف مواتية لتتطور إلى أفراد بالغين.

العوائل والمقاومة: الفطريات غيرية التغذية ، أي أنها تفرز الإنزيمات الهضمية وتمتص العناصر الغذائية القابلة للذوبان. في البيئات التي توجد فيها. لهذا السبب ، فهي مُحلِّلات كبيرة في النظام البيئي ، لكنها يمكن أن تسبب أيضًا مشاكل عندما تبدأ في امتصاص العناصر الغذائية من كائن حي. يتم استنشاقها بشكل شائع أو ملامستها للجلد. إذا كانت الظروف مناسبة وبدأت في التكاثر ، يمكن أن يترتب على ذلك المرض. تتوفر بعض العوامل المضادة للفطريات لعلاج هذه العدوى ، ولكن كان من الصعب جدًا على العلماء إنشاء مضادات فطريات فعالة أكثر من الأدوية المضادة للبكتيريا لأن الخلايا الفطرية أقرب في التركيب إلى الخلايا الحيوانية من الخلايا البكتيرية. يصعب العثور على عامل في تصميم الأدوية يقتل الخلايا الفطرية ويترك الخلايا الحيوانية دون أن يصاب بأذى. العديد من الأدوية المستخدمة للعدوى الفطرية الخطيرة لها آثار جانبية سامة.

كيف أعرف ما إذا كان المرض ناتجًا عن فيروسات أو بكتيريا أو فطريات؟

عندما يتعاقد حيوان أليف أو إنسان أالعدوى ، من المهم أن نفهم كيف يعمل المرض ، ومن أين أتى. هذا مهم للعلاج وكذلك لحماية الحيوانات الأخرى أو البشر من الإصابة بالمرض. في حالة الكلاب على وجه التحديد ، انظر أدناه الأمراض الفيروسية أو البكتيرية أو الفطرية:

الفيروسية

الفيروسة الصغيرة

المرض

التهاب الكبد

أنفلونزا الكلاب

بكتيرية

مرض لايم

داء البريميات

الحمى المالطية

الفطريات

الفطريات الفطرية

الملاسيزية

داء النوسجات

الهيكل: يتكون كل فيروس من عنصرين أساسيين. الأول هو خيط من مادة وراثية ، إما حمض ديوكسي ريبونوكليك (DNA) أو حمض الريبونوكلييك (RNA). على عكس الخلايا الحية ، سيكون للفيروسات إما DNA أو RNA ولكن ليس كلاهما. المادة الوراثية عبارة عن قالب لتحديد بنية الخلية وسلوكها. في الفيروس ، هناك غلاف بروتيني يسمى "قفيصة" يحيط بالحمض النووي. يعمل هذا الطلاء على حماية الحمض النووي والمساعدة في انتقاله بين الخلايا المضيفة. يتكون الكابسيد من العديد من جزيئات البروتين الصغيرة التي تسمى "القفيصات" ويمكن تشكيلها إلى ثلاثة أشكال عامة - حلزونية وعشرونية الوجوه ومعقدة. تحتوي بعض الفيروسات الأكثر تقدمًا على هيكل ثالث يحيط بالقفيصة. وهذا ما يسمى "المغلف" ويتكون من طبقة ثنائية الشحوم ، مثل غشاء الخلية ، والبروتينات السكرية ، والتي تتكون من البروتينات والكربوهيدرات. يعمل الغلاف على إخفاء الفيروس ليبدو وكأنه خلية "حقيقية" ، مما يحميها من الظهور على أنها مادة غريبة على الجهاز المناعي للمضيف. ترتبط بنية الفيروس ارتباطًا وثيقًا بطريقة التكاثر.

التكاثر: الغرض الوحيد من الفيروس هو التكاثر ، لكنه يحتاجخلية مضيفة للقيام بذلك. بمجرد تحديد موقع الخلية المضيفة المناسبة ، يلتصق الفيروس بسطح الخلية أو يتم ابتلاعه في الخلية من خلال عملية تسمى "البلعمة". ثم يطلق مادته الجينية في الخلية من خلال العمليات الخلوية العادية. تتوقف الخلية عن صنع البروتينات التي تصنعها عادة وتستخدم النموذج الجديد الذي يوفره الفيروس لبدء صنع البروتينات الفيروسية. يستخدم الفيروس طاقة الخلية والمواد لإنتاج الحمض النووي والقصاصات لعمل نسخ عديدة من الفيروس الأصلي. عندما تتشكل استنساخ الفيروس ، فإنها تتسبب في تمزق الخلية المضيفة ، مما يؤدي إلى إطلاق الفيروس لإصابة الخلايا المجاورة.

المضيفون والمقاومة: من المعروف أن الفيروسات تصيب أي مضيف سلالة يعيش الخلايا. الحيوانات والنباتات والفطريات والبكتيريا عرضة للعدوى الفيروسية. لكن الفيروسات تميل إلى أن تكون محددة قليلاً بشأن نوع الخلايا التي تصيبها. فيروسات النبات غير مجهزة لإصابة الخلايا الحيوانية ، على سبيل المثال ، يمكن لفيروس نباتي معين أن يصيب عددًا من النباتات ذات الصلة. في بعض الأحيان ، يمكن للفيروس أن يصيب مخلوقًا ولا يؤذي ، ولكنه يتسبب في الخراب عندما يصيب كائنًا مختلفًا ولكنه وثيق الصلة. على سبيل المثال ، تحمل الغزلان الحيوانية فيروس Hantavirus مع عدم وجود تأثير ملحوظ على القوارض ، ولكنإذا أصاب فيروس هانتا شخصًا ما ، فإن آثاره تكون قاتلة في كثير من الأحيان ، ويتسم هذا المرض بالنزيف المفرط. ومع ذلك ، فإن معظم فيروسات الحيوانات خاصة بالأنواع. هذا يعني أنه يصيب نوعًا حيوانيًا. على سبيل المثال ، سوف يصيب فيروس نقص المناعة لدى القطط القطط فقط ؛ لن يصيب فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) إلا البشر.

ما الذي يجب أن يفعله المضيف لتجنب الإصابة بالفيروس؟ أي مادة غريبة يتم إدخالها إلى الجسم تنتج ما يسمى "الاستجابة المناعية" . من خلال هذه العملية ، ينتج جسم المضيف أجسامًا مضادة. الأجسام المضادة هي المواد التي تدمر الغازي وتمنع العائل من الإصابة بالمرض نفسه مرة أخرى في المستقبل. تكون الأجسام المضادة خاصة بكل غازي ، وفي كل مرة يتم فيها الإصابة بمرض جديد ، يجب تصنيع مجموعة جديدة من الأجسام المضادة. تستغرق عملية إنتاج أجسام مضادة محددة لفيروس العدوى حوالي سبعة أيام. ومع ذلك ، فإن الخلية المصابة بالفيروس تنتج بروتينات صغيرة تسمى "تدخل". يتم إطلاق هذه الإنترفيرون في غضون ثلاثة إلى خمسة أيام وتعمل على منع إصابة الخلايا المجاورة حتى يمكن تصنيع الأجسام المضادة. لا داعي للقول إن البحث في فائدة التداخل في العلاج الفيروسي مستمر ، لكن الآلية الفعلية للتدخل ليست كذلك.معروف تماما. توجد بعض الأدوية المضادة للفيروسات التي يمكن تناولها في حالة الإصابة بعدوى فيروسية ، ولكن يعتمد الجهاز المناعي للجسم بشكل كبير لمحاربة هذه الأنواع من العدوى.

البكتيريا

البكتيريا مختلفة تمامًا عن الفيروسات . أولاً ، حجم البكتيريا أكبر بكثير. أكبر فيروس بحجم أصغر بكتيريا معروفة (حجم خاص للبكتيريا). لكن البكتيريا لا تزال مجهرية ولا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. إنها صغيرة جدًا لدرجة أن أبعاد البكتيريا تقاس بالميكرومتر (10000 ميكرومتر = 1 سم). وبالمقارنة ، يبلغ عرض رأس الدبوس حوالي 1000 ميكرومتر. على الرغم من كونها أكثر تعقيدًا من الفيروسات ، إلا أن بنية البكتيريا لا تزال بسيطة نسبيًا.

الهيكل: معظم البكتيريا لها جدار خلوي خارجي صلب. هذا يوفر الشكل والحماية. يوجد داخل جدار الخلية غشاء بلازما. هذا يشبه الغشاء الموجود حول جميع الخلايا الحية الذي يوفر حدودًا لمحتويات الخلية وحاجزًا لدخول المواد والخروج منها. تسمى المحتويات داخل الخلية "السيتوبلازم". يعلق في السيتوبلازم الريبوسومات (لتخليق البروتين) والنيوكليوتيدات (المادة الوراثية المركزة) والبلازميدات (قطع صغيرة دائرية من الحمض النووي).DNA ، وبعضها يحمل الجينات التي تتحكم في مقاومة الأدوية المختلفة). تحتوي جميع الخلايا الحية على ريبوسومات ، لكن تلك الموجودة في البكتيريا أصغر من تلك الموجودة في أي خلية أخرى. تم تصميم بعض الأدوية المضادة للبكتيريا لمهاجمة ريبوسومات البكتيريا ، مما يجعلها غير قادرة على صنع البروتينات وبالتالي قتلها. نظرًا لاختلاف الريبوسومات ، تُترك الخلايا المضيفة سليمة من قبل المضاد الحيوي. بعض البكتيريا لها هياكل طويلة تسمى "سوط" تستخدمها للتنقل.

يمكن أن تكون البكتيريا من ثلاثة أشكال أساسية:

كوكوس (كرات)

العصيات (قضبان)

Spirillum (اللوالب)

التكاثر: البكتيريا المعرضة لنوع من التكاثر المعروف باسم "الانشطار الثنائي". هذا يعني ببساطة أنهم ينقسمون إلى قسمين ، وكل بكتيريا جديدة هي نسخة من الأصل - كل واحدة منها تحتوي على نسخة من نفس الحمض النووي. يمكن أن تتكاثر البكتيريا بسرعة. في الواقع ، في حالة المختبر المثالي ، يمكن لمجموعة كاملة من البكتيريا أن تتضاعف في عشرين دقيقة فقط. في معدل النمو الهائل هذا ، يمكن لبكتيريا واحدة أن تصبح مليار (1،000،000،000) بكتيريا في غضون 10 ساعات فقط! لحسن الحظ ، لا توجد مغذيات كافية ولا مساحة متاحة لدعم هذا النمو السريع ، وإلا فسيتم تجاوز العالمبكتيريا. يمكن العثور على البكتيريا تعيش على أي سطح تقريبًا وفي أي مناخ تقريبًا في العالم.

المضيف والمقاومة: كما هو مذكور ، يمكن للبكتيريا أن تنمو في أي مكان تقريبًا. يبلغ عمر هذه الميكروبات مليارات السنين لأنها قادرة على التكيف مع البيئة المتغيرة باستمرار. يمكن العثور على منزل في أي مكان ويعيش بعضهم في أماكن كان يعتقد ذات يوم أنه لا يمكن أن يعيش أي شيء. توجد بكتيريا في التربة ، في أعماق المحيط ، تعيش في أفواه البراكين ، على أسطح الأسنان ، في الجهاز الهضمي للإنسان والحيوان. هم في كل مكان وعدد كبير جدا. على سبيل المثال ، يمكن أن تحتوي ملعقة صغيرة من التربة على 1000 مليون بكتيريا على الأقل. في معظم الأحيان ، يُعتقد أن البكتيريا ضارة ، لكن معظم البكتيريا ليست مسببة للأمراض (مسببة للأمراض). في الواقع ، العديد من البكتيريا مفيدة جدًا لنا. هناك أنواع تتحلل القمامة وتنظف البقع الزيتية بل وتنتج الأدوية. ومع ذلك ، فإن الأنواع القليلة المسببة للأمراض تعطي اسمًا سيئًا لبقية البكتيريا.

يتم تصنيف مسببات الأمراض على صفتين - الغزو والسمية. الغزو هو مقياس لقدرة البكتيريا على النمو داخل العائل ، وتقيس السمية قدرة البكتيريا على النمو داخل العائل.البكتيريا من إنتاج السموم (المواد الكيميائية التي تسبب ضررًا للمضيف). مزيج من هاتين الخاصيتين يعطي تصنيف البكتيريا النهائي الفوعة (القدرة على التسبب في المرض). لا تحتاج الأنواع بالضرورة إلى درجة عالية من الغزو وسمية عالية لتصنيفها على أنها شديدة الضراوة. يمكن أن يكون أحدهما أو الآخر مرتفعًا بما يكفي لجعل البكتيريا شديدة الضراوة. على سبيل المثال ، البكتيريا Streptococcus pneumoniae (التي تسبب الالتهاب الرئوي) لا تنتج سمًا ، ولكنها شديدة التوغل لدرجة أنها تجعل الرئتين تمتلئ بالسوائل من الاستجابة المناعية. في المقابل ، فإن البكتيريا المطثية الكزازية (تسبب الكزاز) ليست غازية للغاية ، ولكنها تنتج سمًا قويًا يتسبب في تلف مناطق بتركيزات صغيرة.

كيف يحارب الجسم عدوى بكتيرية؟ مرة أخرى ، يقوم الجسم باستجابة مناعية للغزاة ، مما ينتج أجسامًا مضادة للإغاثة الفورية والحماية المستقبلية. نظرًا لأن هذه العملية تستغرق حوالي أسبوع ، فعادة ما يتم استخدام المضادات الحيوية في هذه الأثناء. تنجح المضادات الحيوية بشكل عام فقط في علاج الالتهابات البكتيرية ، وليس الالتهابات الفيروسية أو الفطرية. أصبح المحترفون قلقين من أن الإفراط في استخدام المضادات الحيوية عندما لا تكون هناك حاجة إليها يمكن أن يؤدي إلى طفرة في البكتيريا الطبيعية.في البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. البكتيريا شديدة المقاومة وقد طورت بالفعل مقاومة للعديد من المضادات الحيوية. مصدر قلق آخر هو أن البكتيريا المفيدة التي تعيش في الجهاز الهضمي يمكن أن تقع أيضًا ضحية للمضادات الحيوية. تنتج هذه البكتيريا ، المعروفة باسم "النباتات الطبيعية" ، الفيتامينات التي يستخدمها الكائن المضيف ويحتاجها ، بالإضافة إلى المساعدة في هضم الطعام.

الفطريات

تختلف الفطريات عن الفيروسات والبكتيريا من نواح كثيرة. إنها كائنات أكبر شبيهة بالنباتات تفتقر إلى الكلوروفيل (المادة التي تجعل النباتات خضراء وتحول ضوء الشمس إلى طاقة). نظرًا لأن الفطريات لا تحتوي على الكلوروفيل لصنع الطعام ، فعليها امتصاص الطعام أمامها. يمكن أن تكون الفطريات مفيدة جدًا وتُستخدم في صنع البيرة ، وصنع الخبز ، وتحطيم النفايات ؛ لكنها يمكن أن تكون ضارة أيضًا إذا سرقوا العناصر الغذائية من كائن حي آخر. عندما يفكر الناس في الفطريات فإنهم يفكرون في الفطر الذي نأكله. في الواقع ، يعتبر الفطر من الفطريات المهمة ، ولكن هناك أشكال أخرى: مثل القوالب والخمائر.

التركيب: السمة الرئيسية المميزة للفطريات هي تكوين جدران الخلايا. يحتوي العديد منها على مادة تعرف باسم "الكيتين" ، والتي لا توجد في جدران الخلايا النباتية ولكن يمكن العثور عليها في الخلايا النباتية.