نسخه اصلی بر این داستان ظاهر شد در مجله کوانتا.
برای اینکه یک پاتوژن ما را بیمار کند، باید بر خیلی چیزها غلبه کند. ابتدا باید وارد بدن شود و از موانع طبیعی مانند پوست، مخاط، مژک و اسید معده عبور کند. سپس باید ضرب شود; برخی از باکتری‌ها و انگل‌ها می‌توانند این کار را تقریباً در هر نقطه از بدن انجام دهند، در حالی که ویروس‌ها و برخی دیگر از عوامل بیماری‌زا فقط از داخل سلول می‌توانند این کار را انجام دهند. و در تمام مدت باید از حملات سیستم ایمنی بدن جلوگیری کند.
بنابراین در حالی که ما دائماً با میکروب‌ها غرق می‌شویم، تعداد میکروب‌هایی که وارد بدن ما می‌شوند معمولاً برای غلبه بر سیستم دفاعی ما بسیار کم است. (یک دوز به اندازه کافی کوچک حتی ممکن است برای یادآوری سیستم ایمنی بدن ما از وجود یک پاتوژن استفاده کند و پاسخ آنتی بادی ما را برای محافظت در برابر آن تقویت کند.)
وقتی پاتوژن های کافی موفق به شکستن سیستم دفاعی ما شده و شروع به تکثیر کنند، ما بیمار می شویم. اغلب این فقط یک بازی اعداد است. هر چه با مهاجمان بیشتری بجنگید، بیشتر احساس بدی خواهید داشت.
چه تعداد میکروب باید وارد بدن شود قبل از اینکه احساس بیماری کنیم؟
این بر اساس پاتوژن متفاوت است و به عنوان “دوز عفونی” میکروب شناخته می شود. معمولاً تعداد کمی مورد نیاز است، اما برخی از میکروب‌ها به تعداد بسیار کمی از ارگانیسم‌ها برای شروع عفونت نیاز دارند. به عنوان مثال نورویروس را در نظر بگیرید، بیماری معده که زمانی که افراد در تماس نزدیک هستند و سطوح مشابهی را لمس می کنند، گسترش می یابد. کشتی های کروز. دوز عفونی آن می تواند به کوچکی باشد 18 ویروس جداگانه، انتقال آن را فوق العاده آسان می کند. همچنین حتی در خارج از بدن نیز بسیار بادوام است، بنابراین یک فرد آلوده که ویروس را دفع می کند می تواند مقدار زیادی از آن را پشت سر بگذارد – به اندازه ای که به راحتی دیگران را حتی چند روز بعد آلوده کند.
در مورد مفهوم “بار ویروسی” چطور؟ آیا این مربوط است؟
آنها ایده های مشابهی هستند، اما در حالی که دوز عفونی به تعداد ارگانیسم هایی که منجر به عفونت می شود اشاره دارد، بار ویروسی یک اندازه گیری فعال عفونت است: تعداد ارگانیسم هایی که در میزبان تکثیر می شوند. این اصطلاح برای اولین بار به عنوان بخشی از درک ما از HIV/AIDS به عموم مردم معرفی شد و از زمان شروع همه‌گیری کووید، استفاده از آن افزایش یافته است.
محققان چگونه دوز عفونی یک میکروب را تعیین می کنند؟
این هنوز یک علم غیر دقیق است. مطالعه استاندارد طلایی که مطالعه چالش انسانی نامیده می شود، شامل دادن هدفمند دوز پاتوژن به انسان است. متاسفانه این رویکرد است از نظر اخلاقی دشوار است زیرا (بدیهی است) خطر بیماری جدی و عوارض بالقوه طولانی مدت را به همراه دارد.
بنابراین، در عوض، محققان خوکچه‌های هندی، موش‌های صحرایی، موش‌ها یا موش‌ها را بسته به عامل بیماری‌زا در معرض دید قرار می‌دهند. اما تعمیم مستقیم دوز حیوانی به معادل انسان می تواند دشوار باشد.
علاوه بر این، مسیر عفونت مهم است. برای مثال، چیزی که مستقیماً وارد خون شما می شود به میکروب های بسیار کمتری نسبت به چیزی که از طریق دهان یا ریه ها وارد می شود نیاز دارد، زیرا خون به پاتوژن اجازه می دهد تا بسیاری از دفاع های میزبان را دور بزند. به همین دلیل است که مثلاً خطر عفونت HIV زمانی که از انتقال خون یا سوزن زدن در مقابل مسیر جنسی ناشی می شود، بسیار بیشتر است.
سومین راه برای تلاش برای کشف دوز عفونی استفاده از مطالعات مشاهده‌ای است، جایی که محققان با دیدن مدت زمانی که طول می‌کشد یک فرد در معرض (به ویژه در خانواده یا سایر محیط‌های تماس نزدیک) بیمار شود، عدد را بدست می‌آورند. همانطور که ممکن است حدس بزنید، این اغلب در مقایسه با دو روش قبلی نامرتب و نادرست است.
چرا دوزهای عفونی برخی از پاتوژن ها بیشتر یا کمتر از سایرین است؟
ما مطمئن نیستیم. ممکن است به دلیل نحوه عملکرد مهاجم باشد. محققان داشته اند پیشنهادی پاتوژن‌هایی که نیاز به تماس مستقیم با سلول‌های میزبان دارند، کارآمدتر هستند، بنابراین دوز عفونی آنها نسبتاً کم است. اما اگر باکتری‌ها به طور غیرمستقیم به سلول‌های میزبان حمله کنند (مانند ترشح پروتئین‌هایی که به سلول‌های میزبان آسیب می‌رسانند)، دوز بیشتری از باکتری برای آلوده کردن میزبان مورد نیاز است زیرا ترشحات اصلاح‌کننده میزبان را می‌توان با زمان و مکان رقیق کرد. این ایده در یک حمایت شد مطالعه 2012 که ویروس ها، قارچ ها و انگل ها را نیز در نظر می گیرند. اما ما هنوز به تایید بیشتر در مورد طیف وسیع تری از میکروب ها نیاز داریم.
در مورد دوز عفونی ویروس عامل کووید چه می دانیم؟
ما در طول تقریباً چهار سال از اولین ظهور آن چیزهای زیادی یاد گرفته‌ایم، اما بیشتر آنها از مدل‌های حیوانی عفونت و مطالعات انسانی حاصل شده است. اکثر مدل های حیوانی به دوز بالایی از ویروس نیاز دارند — 10000 تا 1 میلیون “واحد تشکیل پلاک” (PFUs)، که در آن هر واحد برای آلوده کردن و کشتن یک سلول در کشت بافت کافی است. با این حال، مطالعات مشاهده ای در انسان نشان می دهد که دوز عفونی می تواند حدود 100 تا 400 PFU باشد متوسط، اگرچه باز هم این روش فقط دستورالعمل های بسیار خشن را ارائه می دهد.
این مطالعات نشان می دهد که یکی از دلایل انتقال آسان ویروس این است که دوز عفونی نسبتا پایینی دارد. مشابه سایر ویروس های تنفسی مانند RSV و کروناویروس های “سرماخوردگی معمولی” (و کمتر از دوز عفونی اکثر سویه های ویروس آنفولانزا).
