مدل مفهومی چرخه ویروس آنفلوانزای پرندگان در نظام‌های آبی - دکتر سید شهرام میرزمانی

«دکتر سید شهرام میرزمانی» مطلبی را در خصوص مدل مفهومی چرخه ویروس آنفلوانزای پرندگان برای حکیم مهر ارسال نموده اند که ضمن تشکر از ایشان شما را دعوت به مطالعه آن می نماییم:

مدل مفهومی چرخه ویروس آنفلوانزای پرندگان

محیط آبی مدت زیادی است که به عنوان مکانیسم انتقال ویروس‌های آنفلوانزای پرندگان در بین پرندگان وحشی مورد توجه قرار گرفته است، اما بیشتر تحقیقات برروی پرندگان آب‌زی و کنار آبی‌زی تمرکز داشته است، درحالی که سایر ارگانیسم‌ها به عنوان مخزن و میزبان به‌ویژه وضعیت انتقال ویروس بین جمعیت‌های وحشی و از آنها به جمعیت‌های حیوانات اهلی و انسان به خوبی مطالعه نشده است.

بر اساس اطلاعات موجود می‌توان مدل مفهومی چگونگی معرفی، حفظ ، انتقال و انتشار ویروس آنفلوانزای پرندگان را در نظام‌های آبی از جمله تالاب‌های آب شیرین کم عمق را تشریح کرد. در این مدل پرندگان آبی آلوده ویروس را به آب از طریق مدفوع دفع می‌نمایند. پرندگان آبی ظرفیت دفع مقدار کافی ویروس برای آلودگی دست کم منابع آبی با حجم کم را دارند. ویروس آنفلوانزای پرندگان می تواند برای ماه‌ها در محیط آبی زنده بماند و سایر گونه‌های پرندگان مقیم در زیستگاه‌های آبی را آلوده نماید. ویروس آنفلوانزای پرندگان از رسوبات کف آب و در غلظت زیستی دست کم از برخی از مهره‌داران جدا شده است. اردک‌های غواص در مدت جستجوی غذا در آب با روسوب کف آب و مهره‌داران آبی برخورد خواهند داشت. این مهره‌داران آبی (حلزون‌ها، صدف‌های دوکفه‌ای، سخت‌پوستان، زالو) توسط پستانداران وحشی در محیط‌های آبی و انسان مصرف می شوند. پستانداران وحشی موجود در این محیط‌های آبی می توانند همچنین به وسیله خوردن آب و شکار پرندگان آبی آلوده شوند؛ سپس عفونت ویروس آنفلوانزای پرندگان به حیوانات اهلی به وسیله تماس با پستانداران وحشی برای مثال راکون‌ها ، مینک و گراز(خوک وحشی) انتشار می یابد که هر دو با نظام‌های آبی و مزارع کشاورزی در تماس هستند و در نهایت می توانند انسان‌ها را آلوده نمایند. پستانداران اهلی و انسان همچنین ممکن است با مصرف منابع آب آلوده به ویروس آنفلوانزای پرندگان آلوده شوند. این مکانیسم آخر در طغیان آنفلوانزا در بین پرندگان اهلی نقش مهمی ایفا می نماید. مکانیسم محتمل دیگری وجود دارد که انسان‌ها از طریق استفاده از منابع آب آلوده درمان نشده به‌ویژه در کشور‌های در حال توسعه ممکن است آلوده شوند.

اکولوژی ویروس آنفلوانزای پرندگان در محیط‌های آبی:

نظام‌های آبی (Aquatic System) ممکن است به عنوان مخزن و منبع عفونت آنفلوانزا برای پرندگان و پستانداران وحشی عمل نمایند. جایی که ویروس آنفلوانزای پرندگان می تواند در مدت حضور پرندگان آب‌زی و کنار آب‌زی آن را آلوده نماید و ویروس آنفلوانزای پرندگان می تواند حتی در این زیستگاه زمستان‌گذاری نماید. براساس شبیه‌سازی الگوها و شواهد مطالعات مختلف، مخازن ویروس‌ در محیط آبی موجب انتقال غیر مستقیم می‌شود که پویایی انتقال را البته فراتر از فعل و انفعالات مستقیم بین عامل عفونی و افراد حساس تغییر خواهد داد. اگرچه تنها عناصر بی‌جان نظام‌های آبی مورد توجه قرار گرفته، این مفهوم به عناصر زنده خاصی از جمله فیتوپلانگتون‌ها و مهره‌داران آبی گسترش یافته است، بنابراین عناصر زنده و بی‌جان نظام‌های آبی مخزن اولیه ویروس آنفلوانزای پرندگان در طبیعت عمل می نمایند و پرندگان آبی میزبان ثانویه آن هستند. به عبارت دیگر، منبع اولیه عفونت در مقیاس بزرگ نظام‌های آبی از جمله تالاب‌ها، آبگیرها و دریاچه‌ها و غیره می‌باشند.

مدل‌های شبیه‌سازی شده نشان داد که احتمال نسبتاً بالایی همه‌گیری‌های ثانویه ویروس آنفلوانزای پرندگان در پرندگان وحشی بر روی دریاچه‌های کوچک نسبت داده می‌شود، حتی هنگامی که پرنده آلوده وجود ندارد و احتمال نسبتاً پائین همه گیری آنفلوانزا در دریاچه‌های بزرگ به علت رقت بالاتر ویروس در آب می‌باشد. بر مبنای این یافته و شرایط مطلوب آب برای مقاومت ویروس آنفلوانزای پرندگان، محیط‌های آبی، نظام آب‌های شیرین کم عمق با جریان آب آرام از جمله تالاب‌ها و آبگیرها مخازن مهم محتمل ویروس هستند، جایی که ویروس آنفلوانزای پرندگان در سطح کافی برای آلودگی پرندگان آبی غلظت خواهد داشت، جایی که حیات وحش با مهره‌داران و رسوب‌های آلوده به ویروس تماس خواهند داشت.

نظام‌های آبی که از معیار طبیعی خود، در اصطلاح از نظر ساختار شیمیایی و هیدرولوژیک آب خارج می‌شوند، احتمالاً عملکرد کمتر مطلوبی به عنوان مخازن ویروس آنفلوانزای پرندگان خواهد داشت. بنابراین استدلال می شود که نظام‌های آبی مخازن محتمل این ویروس هستند، اما یک طبقه بندی در کیفیت مخزن آبی، مشابه با کیفیت زیستگاه در اکولوژی حیات وحش وجود خواهد داشت.

مفهوم نظام‌های آبی به عنوان مخازن ویروس تا اندازه‌ای با راهبرد بیماریزایی «بشین – صبرکن» شرح داده شده درباره ویروس‌های آنفلوانزای A در انسان موافق است. حاکی از این است که حدت عامل بیماری باید بطور مثبت با بقای ویروس در طبیعت ارتباط داشته باشد. اما شمول حدت بیماری‌زایی ویروس از نظر مفهوم تئوری ممکن است درباره ویروس آنفلوانزای پرندگان در شرایط طبیعی کاربرد نداشته باشد. افزایش بیماری‌زایی ویروس تنها به نظر می‌رسد درباره ویروس آنفلوانزای پرندگان بیان شده باشد؛ هنگامی که ویروس از محیط‌های طبیعی به محیط‌های غالب انسانی عبور می نماید و سپس به محیط‌های وحشی و جمعیت‌های میزبان پراکنده می‌شود. بنابراین اعتقاد بر این است که ویروس‌های آنفلوانزای پرندگان یک عامل اکولوژی «بشین- صبرکن» دارند، زیرا توانایی مقاومت برای دوره طولانی در محیط را قبل از آلوده‌سازی میزبان حیوانی هستند، هر چند که ممکن است بیماری‌زایی ویروس در انسان اپی زوتیک باشد.

انتقال ویروس آنفلوانزای پرندگان در بین مخازن احتمالاً در دو مقیاس، یکی مقیاس بزرگ، ارتباط نظام‌های آبی مختلف و دیگری مقیاس کوچکتر و منطقه‌ای، ارتباط نظام‌های آبی و خشکی اتفاق می افتد. در مقیاس بزرگ، ارتباط‌ها ممکن است بطور غالب ناشی از مهاجرت پرندگان آب‌زی و کنار آب‌زی باشد، در حالی که در مقیاس کوچک و منطقه‌ای پرندگان آبی و پستانداران وحشی ممکن است ویروس آنفلوانزای پرندگان را بین نظام‌های آبی مجاور یا نظام‌های خشکی مجاور یا نزدیک از طریق عملیات کشاورزی و انسانی منتقل نمایند.

در مقیاس بزرگتر، استدلال‌هایی درباره اینکه آیا پرندگان مهاجر می توانند در فواصل قابل ملاحظه‌ای در حالی که ویروس‌های آنفلوانزای پرندگان با حدت و بیماری‌زایی بالا را دفع نمایند، مهاجرت می‌نمایند، اما رفتار مهاجرت پرندگان آبی ممکن است قابل بحث باشد. توقفگاه‌های مسیر مهاجرت بین سرزمین‌های زاد و ولد و زمستان‌گذرانی پرندگان فاصله جمعیت‌های آلوده را کوتاه می‌نماید. حتی اگر یک حیوان قبل از رسیدن به نقطه پیایانی مهاجرت بمیرد، آنها ممکن است محیط‌های آبی متعددی را در فواصل نسبتاً کوتاهی آلوده نمایند. بنابراین پرندگان آلوده نیاز ندارند ویروس‌های آنفلوانزای پرندگان را در مسافت طولانی حمل نمایند، بلکه تنها لازم است ویروس را در بین توقفگاه‌های مسیر مهاجرت حمل نمایند. آنها می توانند این نواحی و سایر پرندگان آبی را در هنگام جستجوی غذا در محیط آبی یا کنار‌آب‌زی آلوده نمایند. برای مثال اردک‌های دم کوتاه شمالی با راهبردهای متنوعی در کالیفرنیا هنگام مهاجرت از شمال به سرزمین های زاد و ولد با دامنه‌ای مهاجرت‌های غیر مستقیم با استفاده از توقفگاه‌های متعدد تا مهاجرت مستقیم بدون توقف زمستان‌گذرانی می‌نمایند. هنگامی که پرندگان مهاجر از توقفگاه‌ها استفاده می‌نمایند، جمعیت آنها بطور متوسط 7 تا 10 روز (با دامنه‌ای 3 تا 38 روز) در محل‌های توقف سپری می‌نمایند. البته توانایی ویروس آنفلوانزای پرندگان از طریق تغییر آنتی‌ژنیک دستخوش تغییر تدریجی سریع می‌شود. همانطور که ویروس آنفلوانزای از طریق ارگانیسم‌های مختلف در محیط‌های آبی منتقل می‌شود، تحت تیپ‌های مختلف ممکن است در یک موقعیت منحصر به فرد حضور داشته باشند، بطور بالقوه تغییرات آنتی‌ژنیک را افزایش می‌دهد. حقیقت این است که ویروس‌های آنفلوانزای A ، علت پاندمی‌های ناشی از سویه‌هایی بوده که در پرندگان وحشی پیدا می شوند و درک این ارتباط مهم است.

نظام مراقبت مقیاس بزرگ انتقال ویروس آنفلوانزای پرندگان، ممکن است برای پایش آب و رسوبات در زیستگاه‌های آبی نواحی مهاجرت کلیدی بیش از تک تک پرندگان مهاجر اثربخش تر خواهد بود. این به ویژه هنگامی که تلاش می‌شود تا ورود سویه‌های ویروس آنفلوانزای پرندگان با بیماری‌زایی بالا در این مناطق شناسایی شود، واقعیت می یابد. بطور غافلگیرانه، بیشتر برنامه‌های مراقبت مقیاس بزرگ برای ویروس‌های آنفلوانزای پرندگان هنوز بطور انحصاری بر نمونه‌برداری از پرندگان وحشی بیش از نظام‌های آبی تمرکز دارد، برخلاف شواهدی که نظام‌های آبی ممکن است یک مولفه حیاتی برای زنده ماندن و مقاومت ویروس در طبیعت باشد. بنابراین مراقبت نظام‌های آبی یک مولفه سودمند برای مراقبت ویروس آنفلوانزای پرندگان است که به علت مواردی از جمله 1) محل‌ها و مناطق اصلی توقف پرندگان آبی در مسیر مهاجرت آنها، 2) شناسایی ساختار شیمیایی و هیدولوژی آب فراهم کننده شرایط مطلوب برای مقاومت ویروس آنفلوانزای پرندگان، 3) نمونه برداری از عناصر کلیدی نظام‌های آبی در مدت دوره‌های حیاتی مهاجرت پرندگان آبی در خلال این سال‌ها اثربخش‌تر خواهد بود.