النسخة الأصلية ل هذه القصة ظهرت في مجلة كوانتا.
لكي يتسبب مسبب المرض في إصابتنا بالمرض، يجب أن يتغلب على الكثير. أولاً يجب أن يدخل الجسم، متجاوزًا الحواجز الطبيعية مثل الجلد والمخاط والأهداب وحمض المعدة. ثم يحتاج إلى التكاثر؛ يمكن لبعض البكتيريا والطفيليات القيام بذلك فعليًا في أي مكان في الجسم، في حين أن الفيروسات وبعض مسببات الأمراض الأخرى لا يمكنها القيام بذلك إلا من داخل الخلية. وفي نفس الوقت، يجب عليه أن يتصدى لهجمات الجهاز المناعي للجسم.
لذا، فبينما تغمرنا الميكروبات باستمرار، فإن عدد الميكروبات التي تدخل أجسامنا عادة ما يكون منخفضًا جدًا بحيث لا يتمكن من تجاوز دفاعاتنا. (جرعة صغيرة بما فيه الكفاية قد تعمل على تذكير جهاز المناعة لدينا بوجود العامل الممرض، مما يعزز استجابة الجسم المضاد لدينا لحمايتنا ضده).
عندما يتمكن عدد كافٍ من مسببات الأمراض من اختراق دفاعاتنا والبدء في التكاثر، فإننا نمرض. غالبًا ما تكون هذه مجرد لعبة أرقام. كلما زاد عدد الغزاة الذين تقاتلهم، زادت احتمالية شعورك بالمرض.
كم عدد الميكروبات التي يجب أن تدخل الجسم قبل أن نشعر بالمرض؟
وهذا يختلف حسب العامل الممرض ويعرف باسم “الجرعة المعدية” للميكروب. عادةً ما يستغرق الأمر عددًا لا بأس به، لكن بعض الميكروبات تتطلب عددًا صغيرًا للغاية من الكائنات الحية لبدء العدوى. خذ النوروفيروس على سبيل المثال، وهو جرثومة المعدة سيئة السمعة التي تنتشر عندما يكون الناس على اتصال وثيق ويلمسون نفس الأسطح، كما هو الحال على السفن السياحية. جرعتها المعدية يمكن أن تكون صغيرة مثل 18 فيروسًا فرديًا، مما يجعلها سهلة الإرسال بشكل لا يصدق. كما أنه شديد التحمل حتى خارج الجسم، لذا فإن الشخص المصاب الذي يفرز الفيروس قد يترك كمية كبيرة منه خلفه، بما يكفي لإصابة الآخرين بسهولة، حتى بعد عدة أيام.
ماذا عن مفهوم “الحمل الفيروسي”؟ هل هذا مرتبط؟
إنها أفكار متشابهة، ولكن في حين أن الجرعة المعدية تشير إلى عدد الكائنات الحية التي ستؤدي إلى العدوى، فإن الحمل الفيروسي هو قياس نشط للعدوى: عدد الكائنات الحية التي تتكاثر داخل المضيف. تم تقديم المصطلح لأول مرة لعامة الناس كجزء من فهمنا لفيروس نقص المناعة البشرية/الإيدز، وتزايد استخدامه بعد بداية جائحة كوفيد.
كيف اكتشف الباحثون الجرعة المعدية للميكروب؟
لا يزال هذا علمًا غير دقيق. تتضمن الدراسة ذات المعيار الذهبي، والتي تسمى دراسة التحدي البشري، إعطاء الناس جرعة من العامل الممرض عن عمد. لسوء الحظ، هذا النهج هو صعبة أخلاقيا لأنه (من الواضح) يحمل خطر الإصابة بمرض خطير ومضاعفات محتملة على المدى الطويل.
لذا، بدلًا من ذلك، قام الباحثون بتعريض خنازير غينيا، أو الجرذان، أو الفئران، أو القوارض، اعتمادًا على العامل الممرض. ولكن قد يكون من الصعب استقراء الجرعة الحيوانية بشكل مباشر مع نظيرتها البشرية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن طريق العدوى مهم. من المرجح أن يتطلب الشيء الذي يدخل مباشرة إلى مجرى الدم عددًا أقل بكثير من الميكروبات ليتمكن من السيطرة على تلك التي تأتي عبر الفم أو الرئتين، على سبيل المثال، لأن مجرى الدم يسمح للعامل الممرض بتجاوز العديد من دفاعات المضيف. ولهذا السبب، على سبيل المثال، خطر الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية يكون أعلى بكثير عندما يتعلق الأمر بنقل الدم أو إبرة مقابل الطريق الجنسي.
الطريقة الثالثة لمحاولة معرفة الجرعة المعدية هي استخدام الدراسات الرصدية، حيث يستنتج الباحثون الرقم من معرفة المدة التي يستغرقها الشخص المعرض (خاصة في العائلات أو غيرها من أماكن الاتصال الوثيق) حتى يمرض. كما قد تظن، غالبًا ما يكون هذا الأمر فوضويًا وغير دقيق مقارنة بالطريقتين السابقتين.
لماذا تكون الجرعات المعدية لبعض مسببات الأمراض أعلى أو أقل من جرعات البعض الآخر؟
نحن لسنا متأكدين. يمكن أن يكون بسبب كيفية عمل الغازي. لقد قام الباحثون مقترح أن مسببات الأمراض التي تتطلب الاتصال المباشر مع الخلايا المضيفة تميل إلى أن تكون أكثر فعالية، لذلك كانت جرعاتها المعدية منخفضة إلى حد ما. ولكن إذا هاجمت البكتيريا الخلايا المضيفة بشكل غير مباشر (مثل إفراز البروتينات التي تلحق الضرر بالخلايا المضيفة)، فمن الضروري الحصول على جرعة أكبر من البكتيريا لإصابة المضيف، حيث يمكن تخفيف الإفرازات المعدلة للمضيف بمرور الوقت والمكان. تم دعم هذه الفكرة في أ دراسة 2012 التي نظرت إلى الفيروسات والفطريات والطفيليات أيضًا. لكننا ما زلنا بحاجة إلى تأكيد إضافي لمجموعة واسعة من الميكروبات.
ماذا نعرف عن الجرعة المعدية للفيروس المسبب لمرض كوفيد؟
لقد تعلمنا الكثير خلال ما يقرب من أربع سنوات منذ ظهوره لأول مرة، ولكن الكثير منه يأتي من النماذج الحيوانية للعدوى ودراسات المراقبة البشرية. تتطلب معظم النماذج الحيوانية جرعة عالية من الفيروس – 10.000 إلى 1 مليون “وحدة تشكيل اللويحة” (PFUs)، حيث تكون كل وحدة كافية لإصابة خلية في زراعة الأنسجة وقتلها. ومع ذلك، تشير الدراسات الرصدية على البشر إلى أن الجرعة المعدية قد يكون حوالي 100 إلى 400 PFU في المتوسط، على الرغم من أن هذه الطريقة لا تقدم سوى مبادئ توجيهية تقريبية للغاية.
تشير هذه الدراسات إلى أن أحد أسباب سهولة انتقال الفيروس هو أن جرعة العدوى لديه منخفضة نسبيًا. على غرار فيروسات الجهاز التنفسي الأخرى مثل الفيروس المخلوي التنفسي (RSV) والفيروسات التاجية “نزلات البرد” (وأقل من الجرعة المعدية لمعظم سلالات فيروسات الأنفلونزا).
