تمكن العلماء من التقاط صورة غير مسبوقة وفي الوقت الحقيقي لفيروسات الأنفلونزا أثناء تحركها عبر الخلايا البشرية وتنزلق داخلها.

تكشف اللقطات أن الخلايا بعيدة كل البعد عن الأهداف السلبية، وبدلاً من ذلك تقوم بالدفع والسحب ضد الهدف فايروس في صراع نشط بشكل مدهش.

عرض عدوى الأنفلونزا بدقة جديدة

غالبًا ما تشير الحمى وآلام العضلات وسيلان الأنف إلى قدوم فصل الشتاء، ومعه الارتفاع السنوي في حالات الأنفلونزا. تبدأ عدوى الأنفلونزا عندما تدخل قطرات مملوءة بالفيروسات إلى الجسم، وتلتصق الفيروسات بالخلايا البشرية وتصيبها.

قام فريق تعاوني من سويسرا واليابان بفحص فيروس الأنفلونزا على مستوى مفصل للغاية. لقد طوروا طريقة مجهرية متخصصة تتيح لهم تكبير السطح الخارجي للخلايا البشرية المزروعة في طبق بيتري. ومن خلال هذا النهج، تمكنوا، لأول مرة، من مشاهدة كيفية انتقال فيروسات الأنفلونزا إلى خلية حية أثناء التقاط العملية بدقة عالية.

وتحت قيادة يوهي ياموتشي، أستاذ الطب الجزيئي في ETH زيورخ، لاحظ الباحثون شيئًا غير متوقع. لا تبقى الخلايا البشرية خاملة أثناء اقتراب الفيروس. وبدلا من ذلك، يبدو أنهم يصلون نحو ذلك. يقول ياموتشي: “إن إصابة خلايا الجسم بالعدوى تشبه الرقص بين الفيروس والخلية”.

كيف تتحرك فيروسات الأنفلونزا عبر سطح الخلية

وعلى الرغم من أن الخلايا لا تكتسب شيئًا من مساعدة الفيروس، إلا أن التفاعل يبدو نشطًا لأن الأنفلونزا تستفيد من مسار الامتصاص الخلوي الروتيني. يُستخدم هذا المسار عادةً لنقل الجزيئات الأساسية، بما في ذلك الهرمونات والكوليسترول والحديد، إلى داخل الخلية.

يجب أن ترتبط فيروسات الأنفلونزا بجزيئات معينة على سطح الخلية لبدء هذه العملية. تشبه حركتها ركوب الأمواج على طول الغشاء، حيث ينزلق الفيروس من نقطة إلى أخرى حتى يجد منطقة مليئة بالمستقبلات السطحية. يوفر الموقع الذي يحتوي على العديد من المستقبلات القريبة من بعضها البعض النقطة الأكثر كفاءة لدخول الخلية.

عندما تكتشف مستقبلات الخلية وجود فيروس في الغشاء، فإنها تؤدي إلى تكوين فجوة صغيرة. ويشكل بروتين بنيوي يسمى الكلاثرين هذا الجيب المتنامي ويدعمه. ومع تعمق المسافة البادئة، فإنها تلتف حول الفيروس وتشكل حويصلة. يتم بعد ذلك سحب الحويصلة إلى داخل الخلية، حيث يذوب غلافها ويطلق الفيروس.

لأول مرة، لاحظ الباحثون بشكل مباشر وبدقة عالية كيف تصيب فيروسات الأنفلونزا الخلايا الحية. وكان هذا ممكنًا بفضل تقنية الفحص المجهري الجديدة، والتي يمكن أن تساعد الآن في تطوير علاجات مضادة للفيروسات بطريقة أكثر استهدافًا.

لم تتمكن طرق التصوير السابقة إلا من التقاط اللقطات

اعتمدت المحاولات السابقة لدراسة هذه اللحظة الحاسمة في الإصابة بالعدوى على أساليب مثل المجهر الإلكتروني، الأمر الذي يتطلب تدمير الخلايا، مما جعل الباحثين يقتصرون على صور ثابتة واحدة. يعد الفحص المجهري الفلوري خيارًا آخر، ولكنه يوفر دقة مكانية منخفضة فقط ولا يمكنه التقاط التفاصيل الهيكلية الدقيقة.

يقدم ViViD-AFM عرضًا فوريًا للدخول الفيروسي

تجمع الطريقة المطورة حديثًا بين الفحص المجهري للقوة الذرية (AFM) والمجهر الفلوري. يُعرف باسم متحد البؤر المزدوج لعرض الفيروس وAFM (ViViD-AFM)، وهو يمكّن العلماء من مراقبة الخطوات المعقدة لدخول الفيروس أثناء حدوثه.

باستخدام ViViD-AFM، أظهر الباحثون أن الخلايا تساعد الفيروس بشكل فعال على مستويات متعددة. يقومون بسحب بروتينات الكلاثرين إلى الموقع الدقيق الذي يوجد فيه الفيروس. ويرتفع الغشاء أيضًا نحو الأعلى نحو الفيروس، مما يخلق حركات تشتد إذا انجرف الفيروس قليلاً بعيدًا عن سطح الخلية.

أداة قيمة لتطوير مضادات الفيروسات

توفر هذه التقنية مزايا مهمة لأبحاث الأدوية المضادة للفيروسات لأنها تسمح للعلماء باختبار كيفية تصرف العلاجات المحتملة في الوقت الفعلي داخل مزارع الخلايا. ويشير فريق الدراسة أيضًا إلى أن ViViD-AFM قد يساعد في الكشف عن كيفية تفاعل الفيروسات الأخرى أو حتى اللقاحات مع الخلايا، مما يمنح الباحثين طريقة قوية لدراسة العدوى منذ لحظاتها الأولى.

المرجع: “التصور المعزز لدخول فيروس الأنفلونزا A إلى الخلايا الحية باستخدام الفحص المجهري للقوة الذرية لرؤية الفيروس” بقلم أيكو يوشيدا، ويوشيتسوجو أوكوسا، وتاكيشي سوزوكي، ومايكل باور، ونوبواكي ساكاي، ويوهي ياموتشي، 18 سبتمبر 2025، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
دوى: 10.1073/pnas.2500660122

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.