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.

ما هو 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 بينما تشير الجرعة المعدية 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 يمكن للباحثين معرفة 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 غيرها؟

نحن لسنا متأكدين. يمكن أن يكون بسبب كيفية عمل الغازي. لقد قام الباحثون اقترح 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 2012 الدراسة 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 - من 10,000 إلى مليون "وحدة تشكيل اللويحة" (PFUs)، حيث تكفي كل وحدة 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).

وعندما نقارن الجرعة المعدية بكمية الفيروس التي يزفرها شخص مصاب، فليس من المستغرب أن ينتشر الفيروس بهذه السرعة. أ ما قبل الطباعة الحديثة يُظهر أن المرضى المصابين يمكنهم زفير ما يصل إلى 800 نسخة من الحمض النووي الريبي الفيروسي في الدقيقة لمدة ثمانية أيام تقريبًا بعد بدء الأعراض. على الرغم من أننا لا نستطيع ترجمة نسخ الحمض النووي الريبوزي (RNA) مباشرة إلى كمية جزيئات الفيروس الحية، حتى إذا كانت نصف نسخ الحمض النووي الريبي (RNA) هذه من فيروس معدٍ حاليًا، فمن الممكن نظريًا الحصول على جرعة كبيرة بما يكفي لبدء العدوى في دقيقة واحدة فقط. الاقتراب من الأشخاص.

هل ترفع اللقاحات الجرعة المعدية؟

عندما يواجه شخص ما العامل الممرض للمرة الثانية (سواء كان ذلك بسبب مرض سابق أو بسبب التطعيم)، فإن العديد من دفاعات المضيف تبدأ في العمل. الأجسام المضادة المتولدة من التطعيم أو العدوى السابقة سوف ترتبط بالميكروب الغازي. سوف تتداخل هذه مع قدرته على الارتباط بالخلية المضيفة، أو عزل الميكروب ليتم ابتلاعه بواسطة خلايا تسمى العدلات. وإذا تمكن الفيروس من غزو الخلية المضيفة، فسيتم استهدافها للتدمير بواسطة خلايا الذاكرة التائية.

بسبب هذه الاستجابة السريعة، ينجو عدد أقل من الميكروبات الغازية مقارنة بفرد ساذج يواجه العامل الممرض لأول مرة، مما يزيد الجرعة المعدية بشكل فعال.

كيف يمكن لهذه المعرفة أن تساعدنا على تجنب الأمراض؟

يعتمد التعرض على تركيز مسببات الأمراض ووقت الاتصال، لذا إذا تمكنت من تقليل أي منهما، فيمكنك تجنب الأمراض المعدية بشكل أفضل.

ولهذا السبب، منذ بداية جائحة كوفيد، أوصى الخبراء بـ نموذج "الجبنة السويسرية". من الحماية الطبقية، مع التباعد الاجتماعي عن الأفراد الآخرين الذين يلعبون دورًا رئيسيًا. كلما كنت بعيدًا عن شخص معدٍ، قل عدد جزيئاته الفيروسية التي ستتعرض لها. إضافة قناع، وخاصة أ جهاز تنفس عالي الجودة مثل N95 مع ملاءمة محكمة، سيقلل من عدد الفيروسات التي يمكن أن تستنشقها. تعمل التهوية أيضًا على تخفيف عدد الجزيئات الفيروسية في الهواء، ولهذا السبب فإن التواجد بالخارج أو استخدام مرشح الهواء في الداخل يقلل من خطر الإصابة بالعدوى.

يعد التطعيم طريقة أخرى لتقليل خطر الإصابة بعدوى كوفيد. على الرغم من أن اللقاحات غير كاملة، إلا أن التطعيم لا يزال يقلل من خطر الإصابة بالمرض الإصابة بالعدوى في المقام الأولوذلك عن طريق زيادة الجرعة المعدية اللازمة لبدء العدوى. كما أنه يقلل من فرص تطوير مرض خطير إذا كنت مصابا. تشير العديد من الدراسات أيضًا إلى أن الأشخاص الذين تم تطعيمهم كذلك أقل عرضة لإلقاء العديد من جزيئات الفيروس وهذا التطعيم يقلل من الحمل الفيروسي.

إن الإخفاء وزيادة التهوية والتباعد يقلل من عدد الميكروبات التي تتعرض لها. التطعيم يزيد من الجرعة المعدية. هذه هي ركائز الحماية ضد العدوى من كل مسببات الأمراض تقريبًا. إن ديناميكيات انتقال العدوى معقدة، لكن التدخلات التي يمكننا اتخاذها لحماية أنفسنا بسيطة نسبيًا.