ตระกูลไวรัสแคลิไซไวริดี ลักษณะทางชีววิทยาและผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต

แคลิไซไวริดี (Caliciviridae) เป็นตระกูลของไวรัสที่มีโครงสร้างขนาดเล็กและกลม จัดอยู่ในกลุ่ม Class IV ตามระบบการจำแนกของบอลทิมอร์ (Baltimore scheme) ไวรัสในตระกูลนี้มีลักษณะคล้ายกับพิกอร์นาไวรัส (Picornavirus) ที่มีขนาดใหญ่กว่า และในอดีตเคยถูกจัดให้เป็นสกุลหนึ่งภายในตระกูลพิกอร์นาไวริดี (Picornaviridae)

ไวรัสในตระกูลนี้มีสารพันธุกรรมเป็น RNA สายเดี่ยวชนิดบวก (positive-sense, single-stranded RNA) ซึ่งไม่มีการแบ่งส่วน (non-segmented) โดยปัจจุบันมีการจำแนกไวรัสในตระกูลนี้ออกเป็น 13 ชนิด แบ่งเป็น 11 สกุล ซึ่งก่อโรคในสัตว์มีกระดูกสันหลังหลากหลายชนิด เช่น มนุษย์, วัว, หมู, แมว, ไก่, สัตว์เลื้อยคลาน, โลมา และสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก

นิรุกติศาสตร์

คำว่า Calici- มาจากภาษาละตินว่า calix ซึ่งแปลว่า "ถ้วย" หรือ "จอก" โดยอ้างอิงจากลักษณะทางกายภาพของอนุภาคไวรัส (virions) ที่มีรอยบุ๋มลักษณะคล้ายถ้วยปรากฏอยู่บนพื้นผิว ส่วนคำปัจจัย -viridae เป็นคำลงท้ายมาตรฐานที่ใช้สำหรับชื่อตระกูลของไวรัส

ลักษณะทางโครงสร้างและชีววิทยา

ไวรัสแคลิไซไวรัสมีโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อนและไม่มีเปลือกหุ้ม (non-enveloped) แคปซิด (capsid) มีลักษณะเป็นรูปหกเหลี่ยมหรือทรงกลม และมีความสมมาตรแบบไอโคซาฮีดรอน (icosahedral symmetry) โดยมีค่า T=1 หรือ T=3 และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 35–39 นาโนเมตร

วงจรชีวิตและการเพิ่มจำนวน

การเพิ่มจำนวนของไวรัสเกิดขึ้นภายในไซโทพลาซึมของเซลล์โฮสต์ โดยมีขั้นตอนดังนี้:

• การเข้าสู่เซลล์: ไวรัสจะยึดเกาะกับตัวรับ (receptors) บนผิวเซลล์โฮสต์ และเข้าสู่เซลล์ผ่านกระบวนการเอนโดไซโทซิส (endocytosis)
• การจำลองตัว: ดำเนินการตามรูปแบบการจำลองตัวของไวรัส RNA สายเดี่ยวชนิดบวก
• การถอดรหัส: ใช้การถอดรหัสแบบ positive-stranded RNA virus transcription
• การแปลรหัส: เกิดขึ้นผ่านกระบวนการ leaky scanning และ RNA termination-reinitiation

เส้นทางการแพร่เชื้อหลักในสัตว์มีกระดูกสันหลังคือทางอุจจาระสู่ปาก (fecal-oral route)

การจำแนกทางอนุกรมวิธาน

ปัจจุบันมีการยอมรับสกุล (genera) ในตระกูล Caliciviridae ดังนี้:

• Bavovirus
• Lagovirus
• Minovirus
• Nacovirus
• Nebovirus
• Norovirus
• Recovirus
• Salovirus
• Sapovirus
• Valovirus
• Vesivirus

นอกจากนี้ ยังมีไวรัสบางชนิดที่ยังไม่สามารถจำแนกได้อย่างชัดเจน เช่น ไวรัสแคลิไซไวรัสในไก่ (chicken calicivirus)

ประวัติการค้นพบและการศึกษา

การระบุสาเหตุของโรคที่เกิดจากไวรัสตระกูลนี้ใช้เวลานานหลายทศวรรษ เนื่องจากความยากในการเพาะเลี้ยงไวรัสในเซลล์เพาะเลี้ยง (cell culture) ในช่วงทศวรรษ 1940 และ 1950 มีการทดลองในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นโดยการนำสารสกัดจากอุจจาระที่ปราศจากแบคทีเรียฉีดให้แก่ผู้สมัครใจ เพื่อพิสูจน์ว่ามีตัวการก่อโรคที่ไม่ใช่แบคทีเรียซึ่งทำให้เกิดโรคทางเดินอาหารในมนุษย์

ในปี 1968 เกิดการระบาดของโรคในโรงเรียนประถมศึกษา Norwalk ในรัฐโอไฮโอ นำไปสู่การเก็บตัวอย่างอุจจาระมาทดสอบในอาสาสมัคร จนกระทั่งในปี 1972 Kapikian และคณะสามารถแยกเชื้อโนโรไวรัส (Norwalk virus) ได้สำเร็จโดยใช้เทคนิค immune electron microscopy ซึ่งเป็นการตรวจหาคอมเพล็กซ์ของแอนติบอดีและแอนติเจนโดยตรง การค้นพบนี้กลายเป็นต้นแบบในการจำแนกไวรัสกลุ่ม "small round structured viruses" ซึ่งต่อมาถูกเรียกว่าโนโรไวรัส (Norovirus)

ผลกระทบในสัตว์และมนุษย์

ไวรัสในตระกูลนี้ก่อโรคที่สำคัญหลายชนิด เช่น:

• ในมนุษย์: โนโรไวรัส (Norovirus) ก่อให้เกิดโรคทางเดินอาหารอักเสบ (gastroenteritis) ซึ่งแพร่ระบาดได้ง่าย
• ในแมว: Feline calicivirus ก่อให้เกิดโรคทางเดินหายใจ
• ในกระต่าย: Rabbit hemorrhagic disease virus (RHDV) ก่อให้เกิดโรคตับอักเสบเฉียบพลันและมักนำไปสู่การเสียชีวิต

ในประเทศออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ มีการนำไวรัสแคลิไซไวรัสในกระต่ายมาใช้เป็นเครื่องมือทางชีวภาพเพื่อควบคุมประชากรกระต่ายซึ่งเป็นสัตว์รุกรานในพื้นที่