هر زمستان، وقتی هوا سردتر میشود و شالگردنها دوباره روی شانهها مینشینند، یک مهمان قدیمی هم بازمیگردد: آنفلوانزا. این بیماری خود را با تب، بدندرد و آبریزش بینی نشان میدهد. اما پشت این نشانهها، نمایشی میکروسکوپی در جریان است که اکنون به لطف اختراع جدید دانشمندان میتوانیم آن را تماشا کنیم.
به گزارش خبرگزاری سیناپرس؛ عامل این بیماری ویروس آنفلوانزا است که سوار بر قطرات ریزی میشود که ما آنها را تنفس میکنیم. وقتی وارد بدن میشود، از سد دفاعی ما عبور میکند و تهاجم خاموش خود را با هدف گرفتن سلولهایی که ما را زنده نگه میدارند، آغاز میکند.
روی سطح ویروس آنفلوانزا دو «کلید» مولکولی قرار دارد: هماگلوتینین (HA) و نورآمینیداز (NA). اینها ابزار نفوذ ویروس هستند؛ ابزارهایی که به آن اجازه میدهند وارد سلولهای ما شود و از یک میزبان به میزبان دیگر گسترش یابد.
ویروس آنفلوانزا مانند دزدی عمل میکند که به دنبال درهای باز میگردد. پروتئینهای HA و NA به مولکولهای کوچکی به نام اسیدهای سیالیک روی سطح سلولها میچسبند. پس از اتصال، ویروس روی سطح سلول میلغزد تا زمانی که سلول، شکل خود را تغییر دهد و ویروس را ببلعد. این فرایند «اندوسیتوز» نام دارد.
اما مشاهده اینکه ویروس آنفلوانزا چگونه مخفیانه وارد سلولها میشود، دشوار بوده است، زیرا میکروسکوپهای معمولی قادر نیستند این مراحل سریع و بسیار ریز را با وضوح کافی ثبت کنند.
در یک مطالعه پیشگامانه، دانشمندانی از سوئیس و ژاپن نوع جدیدی از «ابرمیکروسکوپ» ساختند؛ آنها دو ابزار تصویربرداری قدرتمند یعنی میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ فلورسانس را با هم ترکیب کردند و روشی تازه به نام سامانه تصویربرداری دوگانه همکانونی و میکروسکوپ نیروی اتمی را برای مشاهده ویروسها به اختصار ViViD-AFM پدید آوردند. این سامانه ترکیبی به پژوهشگران اجازه میدهد با جزئیاتی خارقالعاده به درون سلولهای زنده انسانی زوم کنند و برای نخستین بار، نگاهی زنده و همزمان به عملکرد ویروس آنفلوانزا داشته باشند.
برای اولین بار، پژوهشگران توانستند در مقیاس نانومتری، نمایش ورود ویروس آنفلوانزا به سلول را واقعا ببینند. اما شگفتآورترین بخش ماجرا، نقش خود سلول هدف بود. سلول بهجای آنکه منفعلانه اجازه ورود بدهد، انگار واکنش نشان میداد: کش میآمد، جابهجا میشد و حتی تلاش میکرد ویروس را در اختیار بگیرد؛ گویی میخواست کنترل این مواجهه را به دست بگیرد.
با استفاده از این سامانه جدید، گروه پژوهشی مشاهده کرد که ذرات منفرد ویروس آنفلوانزا چگونه در شرایط مختلف روی سطح سلول حرکت میکنند؛ از جمله زمانی که برخی پروتئینهای ویروسی مسدود شدهاند، وقتی محلهای اتصال روی سلول کمتر است، یا زمانی که انواع مختلفی از ویروس آزمایش میشوند. آنها همچنین بررسی کردند که غشای سلول پیش از ورود ویروس و در طول آن چگونه تغییر شکل میدهد.
ویروس آنفلوانزا چگونه وارد سلولهای ما میشود؟
برای دیدن واضح ویروس آنفلوانزا، دانشمندان معمولا برچسبهای فلورسانس به آن اضافه میکنند تا بدرخشد. اما ابزار جدید حتی میتواند ویروسها را بدون هیچ برچسبی دنبال کند. این روش به پژوهشگران اجازه میدهد همزمان هم شکل سلول و هم سیگنالهای نوری ویروس را ببینند و تصویری دقیق از چگونگی اتصال و تعامل پروتئینهای ویروس با سلول به دست آورند.
این مطالعه نشان داد که ویروس آنفلوانزا برای ورود به سلول به برجستگیهای بزرگتری روی سطح سلول نیاز دارد. این برجستگیها از پروتئینی به نام اکتین ساخته میشوند که به شکلدهی سلول کمک میکند. جالب آنکه این فرایند توسط برخی مهارکنندهها متوقف نشد که نشان میدهد ممکن است مشابه دیگر فعالیتهای طبیعی سلولی باشد.
به نقل از ایسنا، پس از اتصال ویروس به خوشههای گیرنده، سیگنالهایی ارسال میشود که سلول را وادار میکند ویروس را با پوششی به نام کلاترین احاطه کند و یک برجستگی اکتینی بسازد که ویروس را به درون میکشد. سپس ویروس درون یک وزیکول جدا میشود و به عمق سلول، به سمت هسته، منتقل میشود.
این فناوری جدید میکروسکوپی میتواند مسیر توسعه داروهای آینده را نیز هموار کند. پژوهشگران میتوانند از آن برای آزمایش کارایی داروهای ضدویروسی مستقیما در سلولهای زنده و مشاهده نتایج بهصورت زنده استفاده کنند. این گروه همچنین تاکید میکند که همین ابزار میتواند برای مطالعه رفتار سایر ویروسها و نیز بررسی تعامل واکسنها با سلولها به کار رود.
نوشته چگونگی ورود ویروس آنفلوانزا به سلول انسان اولین بار در خبرگزاری سیناپرس. پدیدار شد.
