BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG  TIỂU LUẬN VI KHUẨN VIBRIO CHOLERAE VÀ BỆNH TẢ GVHD : • NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI SVTH : (Nhóm 20) • TRẦN HUỲNH TRÂN 2008100217 • TRẦN CHÂU HUỲNH HÀ • NGUYỄN THỊ HỒNG LOAN • CHU THANH LAN 2008100254 2008100216 2008100307 MỤC LỤC I II III Vi khuẩn tả V.cholerae Phân loại Đặc điểm sinh học Các yếu tố độc lực Sinh thái học Cơ chế gây bệnh Tài liệu tham khảo Khái niệm Lịch sử Nguồn lây nhiễm Bệnh lý Triệu chứng bệnh Sự hình thành chủng độc tố Miễn dịch chuẩn đoán Phương pháp chứa trị phòng ngừa Các nghiên cứu liên quan 10.Kết luận Tài liệu tham kháo 12 12 14 15 18 20 23 25 26 29 I Vi khuẩn tả V.cholerae Phân loại Giới Ngành Lớp Bộ Họ Chi Loài Bacteria Proteobacteria (phân nhóm gamma) Gamma Proteobacteria Vibrionales Vibrionaceae Vibrio V.cholerae • Được phát nhà giải phẫu học người Ý Fillippo Pacini (1812 – 1893) xác định gây bệnh tả năm 1954 Tuy vậy, khám phá ông không công nhận Robert Koch ( 1843 – 1910) nghiên cứu độc lập sau 30 năm công bố phân lập vi khuẩn V.cholerae người mang bệnh tả • Căn vào khác kháng nguyên thân vi khuẩn (O), V.cholerae phân chia thành 100 nhóm • Dựa vào tính chất sinh học, V.cholerae chía thành tuýp:  V.cholerae sinh tuýp cổ điển  V.cholerae sinh tuýp Eltor (khả gây nguy hiểm cao tuýp cổ điển) • Hầu hết chủng vi khuẩn tả độc tính Chủng Bengal gây thành dịch định danh O1 Dựa vào thành phần kháng nguyên vỏ (O antigen), V.cholerae O1 chia làm tuýp huyết :  Tuýp Ogawa có kháng nguyên A B (thành bệnh)  Tuýp Inaba có kháng nguyên A C (thành bệnh)  Tuýp Hikojima có kháng nguyên A,B,C (hiếm gặp) • Trước 1992, nguyên tất vụ dịch tả bắt nguồn từ nhóm O1 Năm xuất nhóm huyết có chế giống O1, O139 “Bengal” Về mặt di truyền, O139 “Bengal” hình thành từ ElTor cấu trúc kháng nguyên chúng biến đổi Nhóm O139 gen kiểm soát trình tổng hợp kháng nguyên O1, không bị ngưng kết kháng huyết kháng O1 Do đặc tính kháng nguyên O đặc thù Bengal 139 nên thể miễn dịch sau bệnh Hình: sơ đồ hình thành tuýp huyết V.cholerae • Do số yếu tố định dạng non O1 non O139 không gây bệnh sau trao đổi thông tin di truyền với chủng O1 O139 chuyển thành dạng gây bệnh Đặc điểm sinh học • Vi khuẩn hình que cong, gram âm, kích thước 0.3x0.6µ m , vỏ, không hình thành bào tử, có tiên mao đầu có khả di động mạnh • Hiếu khí, phát triển tốt môi trường kiềm (pH 8.5-9.5) nồng độ NaCl cao (3%) nhiệt độ 37oC • Tính chất sinh hóa: lên men không sinh hơi, chứa số enzyme dịch hóa gelatin, khử nitrat thành nitrit, phân giải tryptophan thành indol, lên men đường glucose… • Sức đề kháng: bền với nhiệt độ, sấy khô, phản ứng acid chất sát trùng, thường chết sau 15’ 56oC Ở dày chết nhanh dịch mật, HNO2 dày • Trong môi trường ẩm, lạnh, pH kiềm, vi khuẩn thường sống lâu Các yếu tố độc lực • Có trình tự quan trọng trình tiến hóa V.cholerae gây bệnh lý :  Tiếp nhận phage TCP biến thành V.cholerae TCP+  Sau thành TCP+, tức vi khuẩn có tua, tua đóng vai trò thụ thể cho phage CTXΦ phage chui vào vi khuẩn gắn DNA vào chromosome V.cholerae theo chế phage tiềm tan ( lysogenic ) • Bản chất gene CTX TCP bacteriophage từ bên gắn vào chromosome V.cholerae V cholerae trở thành chủng sinh độc tố (toxicogenic V.cholerae) gây bệnh chúng có tiêm mao (pili) giúp vi khuẩn bám vào niêm mạc ruột non • Giữa bacteriophage CTX TCP có cộng tác sau: phage CTX Φ chui vào tế bào V.cholerae thông qua tua (pili) vốn phage khác TCP Φ mã hóa.Khi DNA CTX Φ gắn vào chromosome thành gene, gene chịu kiểm soát gene khác ToxR, vốn gene mã hóa gene TCP, để sản xuất độc tố tả CT • Cơ chế sinh độc tố nằm bí mật trình tự di truyền V.cholerae giải mã vào năm 2000 người ta phát vi khuẩn có chromosome, lớn ( chr ) bé ( Chr ) Đây điều thú vị vi khuẩn khác có chromosome chromosome V.cholerae đóng vai trò chuyển hóa chép, tạo lợi tiến hóa cho vi khuẩn môi trường khí hậu thay đổi Chromosome lớn ( chr I ) chứa hầu hết gene cần thiết cho tăng trưởng sinh bệnh giúp cho vi khuẩn thích ứng phát triển với môi trường ruột, Chr phụ trách chu trình ( pathway ) biến dưỡng điều hòa cần thiết để vi khuẩn sống ổ môi trường • Trên ChrI có cụm gene đặc biệt CTXΦ VPI Năm 1999, người ta phát VPI vốn bacteriophage gọi VPIΦ mã hóa cho thụ thể TCP bacteriophage khác (CTXΦ ) gắn kết vào ChrI sản xuất CT.Như vậy, chủng V.cholerae không sinh độc tố trở thành chủng sinh độc tố chủng thu nhận phage CTXΦ cần thiết Sinh thái học • Vòng đời V.cholerae gồm giai đoạn:  Giai đoạn bên môi trường nước :  Chủng V.cholerae sinh bệnh sống độ mặn nước thấp Trong nước biển, V.cholerae sống đến 50 ngày Ngoài ra, sống sót V.cholerae chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố phi sinh học (abiotic) Khi môi trường đủ điều kiện thuận lợi cho chúng sinh  trưởng, V.cholerae thay đổi hình dạng lui vào trạng thái ngủ (dormancy), tức dạng sống không nuôi cấy Trong giai đoạn ngủ, vi khuẩn chịu đựng thay đổi nhiệt độ, độ mặn, hàm lượng chất hữu môi trường Khi bên thể ký chủ, tùy theo điều kiện môi trường   V.cholerae tồn hình thái : Dạng tự chuyển động nước      Dạng cộng sinh với phù diêu sinh vật thực vật Dạng hội sinh với phù diêu sinh vật động vật Dạng Dormancy Sản xuất lớp biofilm bám vào bề mặt có chất chitin chất sống ( abiotic ) Khả bám dính thuộc tính quan trọng V.cholerae, vi khuẩn bám vào bề mặt vật thể nhằm giúp chúng tiếp xúc với nguồn thức ăn li ti qua khả sản xuất chất chitinase mạnh giúp cho vi khuẩn sống bề mặt lớp chitin phù phiêu sinh vật (plankton) loài giáp xác copepod V.cholerae tiết mucinase giúp cho vi khuẩn chui qua hàng rào chất nhầy phủ biểu mô đường tiêu hóa  Giai đoạn lòng ruột ký chủ :  Đa số Vibrio chết sau nuốt vào bụng, vào đến dày, acid dịch vị công chúng Tuy nhiên, thức ăn nuốt vào lúc với Vibrio làm dịu sức công acid dịch vị chúng cho phép số vi khuẩn yên ổn qua cửa ải dày Chỉ có số nhỏ chủng Vibrio phát triển chiến lược thích ứng giúp chúng sống sót sinh sôi ruột người, đa số khả Cơ chế gây bệnh • Độc tố V.cholearae tiếp xúc với bề mặt màng tế bào Khả gắn kết cố định vào tế bào niêm mạc hỗ trợ “ sợi lông” chúng kết lại thành bó đầu vi khuẩn Các sợi gợi Tcp pili Chuỗi amino acid Tcp pili tương tự N-methylphenylalamine pili Pseudomonas Neisseria • Vi khuẩn có khả tổng hợp hai protease có tên chitinase mucinase Chitinase sản phẩm tiết có khả làm biến đổi chitin cách bẻ gãy liên kết glycosidic giúp vi khuẩn xâm nhập qua lớp vỏ vào thể động vật Mucinase protease không đặc hiệu có tác dụng hỗ trợ cho vi khuẩn xâm nhập vào đường tiêu hóa người • Các thành phần liên kết (B) gắn với oligosaccharide thụ quan đặc biệt có tên GMI ganglioside • Thay đổi dạng thụ quan: V.cholerae sản xuất men tan nhầy chất giúp xâm nhập vào tế bào đồng thời làm GMI gangliside có bề mặt tế bào niêm mạc chuyển thành monosialosyl nhận độc tố, giúp cấu phần A tiếp xúc với màng tế bào Ngoài ra, men tan nhầy giúp chúng phân giải protein phân giải độc tố • Cấu phần A xâm nhập vào tế bào • Liên kết disulfide cấu phần A chịu tác động glutathione tế bào dẫn đến giải phóng tiểu phần A1 A2; A1 thủy phân NAD giải phóng ADP-Ribose nicotiamide • Một protein Gs Ns có tác dụng điều hòa hệ thống adenylatecyclase có mặt phía màng tế bào xúc tác tiểu phần A1 gắn với ADP-Ribose để hình thành dạng liên kết protein với ADP-Ribose (Gs-ADPR), gây ức chế hoạt động GTPase giữ Adenylatecyclase trạng thái hoạt động • Adenylatecyclase enzyme liên kết với màng tế bào có khả xúc tác trình chuyển ATP thành AMP vòng Bình thường Adenylatecyclase hoạt hóa protein điều hòa GTP Thời gian hoạt hóa Adenylatecyclase thường ngắn protein Gi có khả thủy phân GTP làm khả hoạt hóa Adenyatecyclase GTP Việc ức chế hoạt động GTPase làm GTP không bị thủy phân để tiếp tục thực chức hoạt hóa Adenylatecyclase dẫn đến hình thành hàm lượng cao bình thường cAMP cAMP kích thích tế bào “bơm” ion Cl - vào lòng ruột Do Cl- nên nước, Na+ chất điện giải khác khỏi tế bào theo chiều gradient Chính tế bào chị tác động độc tố V.cholerae trở thành “máy bơm” chuyển nước vào lòng ruột dẫn đến tiêu chảy, chất điện giải Hình: chế gây bệnh vi khuẩn V.cholerae 10 kinh ruột (enteric neurons) Độc tố tả (cholera toxin) cho thấy tác động adenylate cyclase phía đáy bên (basolateral membrane) tế bào thí nghiệm cho thấy vận chuyển độc tố tả đến màng đáy bên bị ức chế Brefeldin A (theo mũi tên cưa) (From Sellin JH: Functional anatomy, fluid and electrolyte absorption In Feldman M, Schiller LR [eds]: Gastroenterology and Hepatology The Comprehensive Visual Reference, vol 7, Small Intestine Philadelphia, Current Medicine, 1997, p 1.14.) • Khi vi khuẩn tả nhóm O1 O139 bám vào bề mặt ruột sinh sôi nẩy nở tiết chất độc cho ruột non (enterotoxin) Chất độc làm lớp tế bào lót ruột non tiết chất lỏng (fluids) chất điện giải (electrolytes), tiêu chảy xảy Thời gian từ lúc ta nuốt vào bệnh phát (thời gian ủ bệnh) thay đổi từ 12 72 tùy thuộc vào số lượng vi khuẩn ta nuốt vào • Độc tố vi khuẩn tả có đơn vị phụ (subunits): đơn vị phụ B (pentamer B subunit) gồm nhánh đơn vị phụ A (monomer A subunit) có nhánh Đơn vị phụ B bám vào nơi tiếp nhận đặc biệt, ganglioside (GM1) bề mặt tế bào lót màng nhầy (mucosa) ruột non người vài loài có vú (mammals) Đơn vị phụ hoạt động (active) A có nhánh A1 A2 Nhánh nối liền cầu nối có nguyên tử sulfur (disulfide bond) Nhánh A1 chuyển nhượng ADP-ribose cho nhánh phụ Gsα (subunit) adenylate cyclase đưa đến gia tăng cAMP tế bào màng lót ruột (intestinal epithelium) Phân hóa tố làm gia tăng số lượng cyclic adenosine monophosphate Sự gia tăng làm tăng tiết chlorides qua kênh tiết đỉnh tế bào đáy (crypt cells) Những phân tử sodium nước liền theo chlorides kết qủa tiêu chảy tiết (secrectory diarrhea) Chính chất ngăn chận tái hấp thu sợi lông nhỏ ruột (microvilli) Những kiện đưa đến tiêu chảy có nước chất điện giải có nồng độ tương đương với huyết (plasma) Hiệu qủa 16 độc tố vi khuẩn tả nồng độ prostaglandin ruột tạo tiêu chảy Độc tố vi khuẩn tả tiết vi khuẩn tả thuộc nhóm O1 O139 Nhân di truyền mã hóa độc tố gọi ctxAB xắp xếp mảng nhân di truyền (operon) mã hóa bacteriophage (siêu vi ký sinh vi khuẩn tả) mảnh mai gọi CTXφ Operon, khúc nhân di truyền xếp kế cạnh bao gồm nhân di truyền cấu (structural genes), nhân di truyền điều khiển (an operator gene), nhân di truyền kiểm soát (a regulator gene) Bacteriophage loại siêu vi đặc biệt ký sinh vi khuẩn dùng hệ thống lượng vi khuẩn để cấu tạo siêu vi khác cuối tiêu diệt vi khuẩn • Một yếu tố độc hại thứ vi khuẩn tả giúp chúng sinh sôi nẩy nở ruột toxin coregulated pilus (TCP) Một mảnh di truyền (operon) TCP có chứa số nhân di truyền, gồm tcpA nhân di truyền mã hóa nhân di truyền cấu (main structural gene) liên quan đến việc cấu tạo pilus TCP liên quan tới khả giúp cho vi khuẩn tả sinh sôi nảy nở ruột người nơi tiếp nhận (receptor) cho CTXφ Theo sau xâm nhập vào vi khuẩn tả, CTXφ kết hợp vào nơi có chuỗi di truyền với 18 đôi amino acids đặc biệt (a specific 18 base pair sequence) nhiễm sắc thể vi khuẩn tả gọi attRS1 Trong sinh học (vivo), xuất TCP độc tố vi khuẩn tả điều khiển nhân di truyền bao gồm toxR, tcpH, tcpP, toxT Tất nhân di truyền hợp lại thành dãy điều hành tính vi khuẩn tả Đánh giá diễn tả nhân di truyền vi khuẩn tả lúc bệnh nhân bị nhiễm trùng nhân di truyền liên quan đến tính di động (motility), tính lôi kéo hóa chất (chemotaxis),khả định cư ruột (intestinal colonization), sản xuất độc tố (toxin production) Khi vi khuẩn tả tìm thấy phân bệnh nhân cho thấy sơ đồ chép di truyền vi khuẩn tả phản ảnh dòng vi khuẩn tả độc dễ lây lan 17 (hyper-infectious phenotype) Một kháng nguyên pilus khác (pilus antigen) tìm thấy vi khuẩn tả mannose-sensitive hemagglutinin (MHSA) Vai trò MHSA việc sinh sôi nẩy nở (colonization) người chưa rõ Một pilus thứ tìm thấy vi khuẩn tả mã hóa nhóm nhân di truyền pilABCD Vai trò nghiên cứu • Vi khuẩn tả nhóm O1 Eltor có nhiễm sắc thể vòng (2 circular chromosomes) Vòng nhiễm sắc thể lớn có 2,96 megabases vòng nhiễm sắc thể nhỏ chứa 1,07 megabases Vi khuẩn tả Eltor có nhân di truyền ctx A ctx B (cholera toxin A&B) để tạo độc tố bao gồm đơn vị phụ A B Ngoài chúng có nhân di truyền để tạo nhánh phụ tcp A (toxin corregulate pilus A) Mới gần người ta nhận thấy ánh sáng mặt trời yếu tố môi trường thiên nhiên ảnh hưởng lên nhân di truyền vi khuẩn tạo độc tố Vi khuẩn tả có khả thích ứng tùy theo chất tiết ruột người thiên nhiên Nên có khả làm nhiễm trùng gây bệnh cao Nhân di truyền vi khuẩn tả thuộc nhóm O1 Eltor gây trận đại dịch thứ khám phá Đó nhân di truyền VSP-I & VSP-II có lẽ giúp cho vi khuẩn tả thuộc nhóm có khả tồn thiên nhiên tốt gây bệnh nhiều Triệu chứng bệnh Đặc tính dịch tả tiêu chảy từ nhẹ nặng làm chết người bệnh Bệnh nhân với triệu chứng tiêu chảy từ nhẹ đến nặng khó phân biệt với tiêu chảy vi khuẩn khác Thể bệnh nặng cho ta triệu chứng lâm sang rõ ràng xảy Đó là: • Tiêu chảy nước có màu nước vo gạo (đục trắng sữa) • Người bệnh bị nước thể cách nhanh chóng vòng vài • Bệnh nhân bị ói mửa, đau nhức khắp thể tiểu 18 • Về khám nghiệm lâm sàng : mạch yếu, sốt xảy ra, lo lắng, mắt hõm sâu, màng nhầy miệng khô, da tính đàn hồi bình thường, giọng nói nghe yếu ớt, bụng sôi lên nghe rõ Mặc dù tiêu chảy triệu chứng quan trọng bệnh tả vài trường hợp bệnh tả tiêu chảy, bụng phình lớn ruột không hoạt động (ileus paralysis) Số người bệnh tả thể 5% Người ta gọi bệnh tả khô (cholera sicca) Về thử nghiệm, cho thấy : • Gia tăng máu dung tích hồng cầu , nồng độ đậm đặc lượng chất đạm • Tăng lượng hỗn hợp chất Nitơ (azotemia/BUN) • Acid hóa biến đổi dinh dưỡng (metabolic acidosis-nhiễm axít chuyển hóa) với gia tăng chất điện giải dương tính • Chất điện giải potassium (serum K+) máu bình thường giảm: thật chất bị dịch tiêu chảy nhiều lượng huyết máu giảm qúa nhiều Nên tỉ lệ chất potassium lít máu mức bình thường hay giảm • Chất điện giải sodium (serum Na+) chloride (serum Cl-) bình thường hay giảm: giống lời giải thích cho chất potassium máu • Chất điện giải Calcium Magnesium máu (serum Calcium & Magnegium) tăng máu bị đậm đặc (hemoconcentration) • Lượng bạch cầu máu gia tăng nhiễm vi khuẩn tả nặng • Lượng đường máu tăng cao (hyperglycemia) lượng dịch thể giảm (hypovolemia) kích thích thể tiết nhiều epinephrine, glucagon, cortisol kích thích thể (nhất gan) tiết vào máu 19 nhiều chất đường (glucose) Đôi đường máu bị giảm xảy Hậu nặng nước từ thể bệnh tả gây suy thận cấp tính (acute renal failure) Tỉ lệ suy thận cấp tính người bệnh tả Peru tháng đầu dịch tả năm 1991 10,6% (cứ 100 người bệnh có 10,6 người bị suy thận cấp tính) Bệnh nhân bị suy thận cấp tính dịch tả điều trị không mức (truyền dung dịch không đầy đủ mức (improper rehydration) Trong dịch tả, người đàn bà có thai có dự hậu tệ có triệu chứng lâm sàng nặng đặc biệt vào tháng cuối thai kỳ (3 rd trimester) Thai nhi bị chết chiếm 50% có nghỉa người đàn bà có thai, người sẻ bị hư thai bị chết Dịch tả xảy người cao niên (elderly) xấu biến chứng suy thận cấp tính, biến dưỡng acid hóa, phù phổi (pulmonary edema) gia tăng nhiều người trẻ Nếu điều trị cách cung cấp thể người bệnh qua dịch truyền thẳng vào máu (intravenous infusion) sẻ thay đổi biến chứng xấu Ở trẻ con, triệu chứng lâm sàng giống người lớn đường lượng máu thấp (hypoglycemia), kinh giật (seizures), nóng sốt, tâm thần thay đổi (mental alteration) thường xảy người lớn Sự hình thành chủng độc tố • Những nghiên cứu gần môi trường thủy sinh cho thấy V.cholerae, bao gồm chủng O1 O 139, thành phần bình thường nước bề mặt, vùng nước lợ, vi khuẩn tồn sinh sôi qua cách kết hợp với phù diêu động vật thực vật, hoàn toàn độc lập với người bị nhiễm • Do thay đổi khí hậu toàn tác động đến phát triển phù diêu sinh vật, nên phát triển chủng Vibrio gắn kết với phù diêu bị biến đổi Tại vùng có bệnh tả lưu hành, người ta phát vi khuẩn bám dính vào phù diêu động vật Các dòng chảy đại dương men chảy theo vùng bờ biển theo phù diêu 20 hành khách bám bề mặt chúng làm phát tán vi khuẩn nhiều nơi • Tuy V cholerae nằm nhóm vi sinh vật thuộc hệ sinh thái môi trường nước, môi trường bên ngoài, chủng O1 O139 phân lập so với chủng non-O1 non –O139 Hơn nữa, nằm vùng dịch cách xa vùng bị bệnh tả gây vấy nhiễm, người ta thấy phân lập môi trường V.cholerae O1 thhường không mang độc tố CT • Các thí nghiệm mô hình động vật cho thấy môi trường ruột nơi mà chủng V.cholerae tiếp nhận yếu tố di động ( TCP ) hiệu Vì thế, hình dung V.cholerae vi khuẩn cố hữu môi trường nước mặn, chúng định khu tăng sinh thời gian ngắn ruột người gây nhiễm cho người, sau quay ổ " cố hữu " nó, vùng cửa sông, thời gian vụ dịch • Có chứng cho thấy V,cholerae O1 El Tor chuyển thành chủng O139 thu nạp DNA mới, DNA gắn vào thay cho cụm gene O chủng thu nhận Trong labo, chứng minh chuyển đổi chủng V cholerae O1 thành non-O1 ngược lại Sự diện lúc chủng Vibrio cholerae O1 O139 Bengal phù phiêu sinh vật chứng minh Bangladesh Các chứng gần cho thấy phân lập O139 phát sinh trao đổi di truyền với chủng V cholerae non- O1 chủng lâm sàng O1 • Trong chuyển đổi chủng V.choleare không sinh độc tố xảy thuận lợi đường ruột ký chủ loài có vú, chọn lọc tự nhiên tồn chủng sinh độc tố cần đến yếu tố đường ruột môi trường, tình trạng miễn dịch quần thể ký chủ đặc trưng kháng nguyên chủng gây bệnh Sự dẫn dụ phage CTXΦ 21 lysogens có lẽ chịu kiểm soát tín hiệu xác từ môi trường chẳng hạn nhiệt độ tối ưu, ánh sáng mặt trời điều kiện thẩm thấu điều giải thích có vụ bộc phát dịch theo mùa vùng có bệnh tả lưu hành 22 23 Miễn dịch chuẩn đoán • Miễn dịch  Cơ chế đề kháng không đặc hiệu Độ acid dịch vị yếu tố đề kháng quan trọng ngăn chặn V.cholerae Hệ vi khuẩn bình thường tham gia vào chế đề kháng không đặc hiệu nhờ cạnh tranh với V.cholerae  Cơ chế đề kháng đặc hiệu  Bệnh tả tạo khả miễn dịch vững bền Nghiên cứu cho thấy  90% số người mắc bệnh không mắc lại Vai trò chủ chốt miễn dịch đặc hiệu miễn dịch tiết, globulin miễn dịch (IgA, IgG, IgM) lớp niêm mạc ruột có khả làm đông vón làm khả di động vi khuẩn O1 O139 có hai loại kháng thể có vai trò vảo vệ : kháng thể chống kháng nguyên lông hay chống thành phần lớp vỏ vi khuẩn  LPS kháng thể chống độc tố ruột LT Kháng thể chống LPS có khả vô hiệu hóa trình kết dính vi khuẩn vào tế bào biểu mô thành ruột (một trình có tính đặc   hiệu cao) Kháng thể chống LT ngăn độc tố gắn vào GM1 Tuy nhiên, kháng thể có tính đặc hiệu với nhau, nên người miễn dịch với O1 có khả nhiễm O139 • Chuẩn đoán  Chuẩn đoán trực tiếp Bệnh phẩm phân chất nôn Cần xét nghiệm vòng 2h, muộn phải cấy vào môi trường bảo quản  Nhuộm soi tươi : Tiến hành soi tươi, quan sát tính di động V.cholerae Nhuộm soi đếm bạch cầu phân, người mắc bệnh có số bạch cầu ít, khoảng bạch cầu/vi trường (độ phóng đại X400)  Kỹ thuật kháng thể huỳnh quang trực tiếp : Cho kết nhanh đặc hiệu cao, thường áp dụng kiểm dịch cửa  Nuôi cấy phân lập : 24 Thường dung môi trường pepton kiềm, thạch kiềm, TCBS  Chuẩn đoán huyết Trên thực tế không chuẩn đoán huyết cho kết chậm Phương pháp chữa trị phòng ngừa • Phương pháp chữa trị :  Bù nước chất điện giải dung dịch oresol, tiêm truyền NaCl 0.9%, hay dung dịch Linger latace bị nước chất điện giải nhiều 5% trọng lượng thể  V.cholerae nhạy cảm với số Vaccine thông thường : Tetracycline,chloramphemico,aureomycin, streptomycin, batrin…nhưng xuất khả vi khuẩn kháng thuốc • Biện pháp phòng ngừa :  Bổ sung nước chất điện giải có biểu bệnh  Có thể dùng kháng sinh Tetracycline để tiêu diệt vi khuẩn tả  Vùng nguy cao cho sử dụng Vaccine tả  Do V.cholerae có khả chịu muối cao, thói quen rửa rau muối hoàn toàn tác dụng Còn gia tăng thêm nồng độ muối rau nước, chất dinh dưỡng Vì nên ăn sôi, nấu chín  Rửa tay trước ăn chế biến thức ăn Nguồn thực phẩm phải rõ nguồn gốc, đảm bảo vệ sinh hạn sử dụng  Rửa tay sau vệ sinh hay vào nơi công cộng  Xử lý vệ sinh khu vực có nhiễm phân bệnh nhân Cloramin B 10% Tẩy trùng dụng cụ cá nhân nước Javen, nước sôi, cloramin 2%, không nên dùng vôi bột để khử trùng  Đảm bảo nguồn nước sinh hoạt vệ sinh thói quen ăn uống ý Các nghiên cứu liên quan • Sử dụng gen vi khuẩn Vibrio cholerae irgA locus chèn biểu kháng nguyên dị chủng vắc-xin tả (Butterton JR, Boyko SA, Calderwood SB.) Vibrio cholerae sinh vật đặc biệt hiệu để sử dụng việc cung cấp kháng nguyên dị chủng để kích thích phản ứng miễn dịch niêm mạc phổ biến Vắc-xin sống giảm độc lực chủng V 25 cholerae xây dựng từ việc xóa ctxA đột biến 0395-N1, có chứa tiểu đơn vị B Shiga giống độc tố kiểm soát phiên mã promoter irgA sắt quy định Các tiểu đơn vị B Shiga-độc tố giống với tiểu đơn vị B độc tố Shiga (StxB) irgA mã hóa sắt quy định protein màng V cholerae, yếu tố độc lực biết đến với vi sinh vật Các irgA gen cấu trúc từ cổ điển V cholerae dòng 0395, với gen Shiga-như IB độc tố tiểu đơn vị đưa vào kiểm soát promoter irgA, sử dụng để giới thiệu xóa nội irgA vào nhiễm sắc thể 0395 - N1 cách trao đổi đánh dấu thể, cách sử dụng pCVD442 vector plasmid vô hướng Plasmid có chứa gen sacB từ vi khuẩn Bacillus subtilis, cho phép lựa chọn tích cực mát trình tự plasmid tiếp xúc với sucrose Việc xây dựng chủng vắc-xin xác nhận nghiên cứu lai tạo phía Nam protein màng tế bào bên phân tích Các biểu StxB chủng vắc-xin sau VAC2 tăng trưởng điều kiện sắt cao hay thấp thể để chặt sắt quy định phân tích Western blot định lượng StxB cách sử dụng bánh sandwich khảo nghiệm miễn dịch liên kết enzyme Việc sản xuất StxB VAC2 theo điều kiện sắt thấp lớn tham chiếu dòng dysenteriae Shigella 60R • Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử việc định type vi khuẩn V.cholerae phân lập Việt Nam.( Luận án Tiến sĩ NCS Hà Thị Quyến) Tóm tắt  Đã ra: chủng Vibrio cholerae gây bệnh Việt Nam có quan hệ di truyền gần với chủng gây đại dịch tả dựa phân tích trình tự nucleotit hai gen housekeeping mã hoá cho hemolysin (hlyA) malat dehydrogenaza (mdh) 26  Đã áp dụng việc nghiên cứu đặc điểm gen mã hoá độc tố t chủng V cholerae gây bệnh Việt Nam nhằm mục đích phát nhanh chủng gây độc kiến tạo vắc xin:  Tạo kit phát nhanh V cholerae mang gen độc tố phản  ứng chuỗi polymeraza (PCR) Gen mã hóa độc tố tả (ctx) chủng V cholerae gây bệnh Việt Nam xuất số đặc điểm khác so với chủng phân lập từ đại dịch tả 6, từ ngoại cảnh Kết qủa có ý nghĩa lớn định hướng nghiên cứu tạo tiểu phần B độc tố để bổ sung vào vắc xin tả sản xuất nước  Dùng kỹ thuật nhân bn ADN ngẫu nhiên (RAPD) để đánh giá dịch tễ phân tử chủng V cholerae: 25 chủng phân lập vụ dịch tả năm 2002 Việt Nam chia thành dòng vi khuẩn tả khác Phổ biến dòng vi khuẩn có kiểu mẫu RAPD giống với hai chủng chuẩn typ huyết Inaba Ogawa gây bệnh Việt Nam trước năm 2002  Đã sản xuất kháng huyết từ hai chủng chuẩn type huyết Inaba Ogawa phòng thí nghiệm, ứng dụng chúng để đánh giá biến đổi thành phần kháng nguyên chủng V cholerae khác:  Lai miễn dịch kháng huyết tạo với 25 chủng V cholerae năm 2002 thấy xuất 11 thành phần kháng nguyên, thành phần có kích thước tưng ứng với kháng nguyên lông (TcpA)  kháng nguyên protein màng Giữa chủng có phần kháng nguyên chung với kích thước 20kDa (tưng đưng với kích thước TcpA), 31kDa, 35kDa, 45kDa, 62kDa  79kDa (tưng đưng với protein màng ngoài) Các kháng nguyên có mức độ biến đổi cao chủng  26kDa, 52kDa, 38kDa, 23kDa 42kDa Trong tổng số 25 chủng V cholerae năm 2002, có chủng mang đặc điểm kháng nguyên giống với chủng chuẩn typ huyết Inaba chủng mang c đặc điểm kháng nguyên chủng chuẩn Inaba 27 Ogawa Các chủng lại thiếu hụt vài thành phần kháng nguyên • Bào chế Vaccine ngừa dịch tả từ gạo  Các nhà khoa học Nhật Bản vừa điều chế thành công loại vắc-xin ngừa dịch tả từ gạo Vắc-xin thử nghiệm thành công chuột đánh giá có nhiều ưu điểm so với loại vắc-xin ngừa dịch tả  Nhóm nghiên cứu tạo Vaccine cách đưa cấu trúc siêu phân tử có chứa độc tố B vi khuẩn gây bệnh dịch tả vào lúa Kitaake dược biến đổi gen Độc tố loại protein dùng để kích thích phản ứng miễn dịch  Theo nhóm nghiên cứu, hạt gạo tạo theo phương pháp có chứa khoảng 30 microgram cấu trúc siêu phân tử nói Sau đó, loại gạo cho chuột ăn dạng “vắc-xin” dạng bột Kết cho thấy Vaccine có đặc điểm không bị phân giải dịch tiêu hóa dày, nên chuyển đến ruột – nơi thực nhiệm vụ quan trọng tạo phản ứng miễn dịch cần thiết để chống lại vi khuẩn tả Cụ thể vắc-xin có khả giúp chuột tạo phản ứng miễn dịch “2 tầng”: vừa kích thích kháng cự thông thường thể, vừa tạo kháng thể niêm mạc mũi, miệng ống tiết niệu để trung hòa độc tố vi khuẩn Theo nhóm nghiên cứu, bào chế dạng viên nang để uống, loại vắc xin có nhiều ưu điểm bật so với loại vắc-xin dùng dể tiêm Tiến sĩ Hiroshi Kiyono, giáo sư vi trùng học miễn dịch học trường Đại học Tokyo, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết: “Trước hết, vắc-xin không cần trữ lạnh loại vắc-xin dùng để tiêm, mà bảo quản nhiệt độ thường vài năm; thứ hai, có chi phí sản xuất thấp hơn; thứ ba, tiện dụng an toàn không cần đến kim tiêm.” 28 Theo ông Kiyono, chi phí trữ lạnh Vaccine thường cao, gây khó khăn tài cho nước khu vực nghèo giới, nơi cần có nhiều Vaccine để chủng ngừa cho dân chúng Do đó, Vaccine giúp cho việc điều trị thử nghiệm không rẻ mà dễ dàng điểm “nóng” dịch tả giới, châu Phi, Mỹ La tinh, Nga nhiều nơi khác châu Á 10 Kết luận : • Bệnh tả vấn đề y tế công cộng có qui mô toàn cầu, tiêu để đo lường phát triển xã hội Hàng năm, có khoảng 5-7 triệu người giới mắc bệnh tả, số tử vong bệnh khoảng 100.000 người Chỉ riêng năm 2005, Tổ chức y tế giới (WHO) ghi nhận gần 132.000 trường hợp bệnh dịch tả 2272 trường hợp tử vong (tỉ lệ tử vong 1,72%) giới; đó, 98% trường hợp xảy Phi châu Vì vậy, ý thức tự phòng bệnh quan trọng cần biện pháp mang tính qui mô rộng Và với phát triển vượt bậc kĩ thuật sinh học tiên tiến, ta hi vọng bệnh tả không nỗi lo lắng trời gian tới! III Tài liệu tham khảo • http://yume.vn/hanhdung_panchi/article/benh-ta-nam-nay-nang-honnhung-nam-truoc.35CE9F82.html • http://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/Sinh_h%e1%bb%8dc_ph %e1%ba%a9y_khu%e1%ba%a9n_t%e1%ba%a3 • http://www.scribd.com/doc/65381143/17/I-VI-KHU%E1%BA %A8N-T%E1%BA%A2-Vibrio-cholerae • http://vietsciences.free.fr/timhieu/khoahoc/ykhoa/dichta.htm • http://www.dalanphim.com/ykhoathuongthuc/binhta.html 29 • http://www.hepacentre.com/index.php? option=com_content&view=article&id=193:bnht&catid=36:benhnhiemtrung&Itemid=269 • http://www.hed.edu.vn/TrangChu/LuanAnTienSi/7249480/ • http://www.scribd.com/doc/62230089/Vibrio-cholerae 30 [...]... cơ chế gây bệnh của vi khuẩn V .cholerae II Bệnh dịch tả 1 Khái niệm Bệnh tả (Cholera) là một nhiễm trùng đường ruột do vi khuẩn Vibrio cholerae gây ra, độc tố vi khuẩn gây nôn ói và tiêu chảy nặng kèm mất nước được Robert Koch phân lập vi khuẩn gây bệnh tả năm 1883 2 Lịch sử Bệnh tả có nguồn gốc từ Ấn Độ khoảng 600 năm trước Công nguyên Vào khoảng năm 1831 bệnh tả lần đầu tiên lan truyền vào châu Âu... những vi sinh động và thực vật tự tạo chất đạm từ ánh sáng mặt trời theo ven sông và cửa biển sinh sản dữ dội Chúng mang theo những vi khuẩn tả sống cộng sinh nhờ đó mà tăng lên Số lượng vi khuẩn cao là yếu tố quan trọng bùng phát dịch tả 14 Hình: các phương thức lây nhiễm của bệnh tả 4 Bệnh lý của dịch tả • Vibrio cholerae sản xuất nhiều loại độc tố tác động với adenylate cyclase trong tế bào ruột và. .. colonization), và sự sản xuất độc tố (toxin production) Khi vi khuẩn tả được tìm thấy trong phân của bệnh nhân cho thấy sơ đồ sao chép của di truyền vi khuẩn tả phản ảnh một dòng vi khuẩn tả rất độc và rất dễ lây lan 17 (hyper-infectious phenotype) Một kháng nguyên pilus khác (pilus antigen) được tìm thấy ở vi khuẩn tả là mannose-sensitive hemagglutinin (MHSA) Vai trò của MHSA trong vi c sinh sôi nẩy... điều khiển (an operator gene), một nhân di truyền kiểm soát (a regulator gene) Bacteriophage là một loại siêu vi đặc biệt ký sinh ở vi khuẩn và dùng hệ thống và năng lượng trong vi khuẩn để cấu tạo ra những siêu vi khác và cuối cùng tiêu diệt vi khuẩn • Một yếu tố độc hại chính thứ 2 của vi khuẩn tả giúp chúng sinh sôi nẩy nở trong ruột của chúng ta là toxin coregulated pilus (TCP) Một mảnh di truyền (operon)... lẽ giúp cho vi khuẩn tả thuộc nhóm này có khả năng tồn tại trong thiên nhiên tốt hơn và gây bệnh nhiều hơn 5 Triệu chứng của bệnh Đặc tính chính của dịch tả là tiêu chảy từ rất nhẹ cho đến rất nặng và làm chết người bệnh Bệnh nhân với triệu chứng tiêu chảy từ nhẹ đến hơi nặng rất khó phân biệt với những tiêu chảy do các vi khuẩn khác Thể bệnh nặng cho ta triệu chứng lâm sang rất rõ ràng và xảy ra bất... của vi khuẩn tả được gọi là attRS1 Trong sinh học (vivo), xuất hiện của TCP và độc tố vi khuẩn tả cùng được điều khiển bởi những nhân di truyền bao gồm toxR, tcpH, tcpP, và toxT Tất cả những nhân di truyền này hợp lại thành một dãy điều hành tính dữ của vi khuẩn tả Đánh giá sự diễn tả nhân di truyền của vi khuẩn tả trong lúc bệnh nhân bị nhiễm trùng những nhân di truyền này liên quan đến tính di động... chất lỏng (fluids) và chất điện giải (electrolytes), do đó tiêu chảy xảy ra Thời gian từ lúc ta nuốt vào cho đến khi bệnh phát ra (thời gian ủ bệnh) thay đổi từ 12 giờ cho đến 72 giờ tùy thuộc vào số lượng vi khuẩn ta nuốt vào • Độc tố của vi khuẩn tả có 2 đơn vị phụ (subunits): đơn vị phụ B (pentamer B subunit) gồm 5 nhánh và đơn vị phụ A (monomer A subunit) có 2 nhánh Đơn vị phụ B bám vào một nơi tiếp... quan đến vi c cấu tạo pilus TCP không những liên quan tới khả năng giúp cho vi khuẩn tả sinh sôi nảy nở trong ruột con người nhưng nó cũng là nơi tiếp nhận (receptor) cho CTXφ Theo sau khi xâm nhập vào trong vi khuẩn tả, CTXφ kết hợp vào nơi có chuỗi di truyền với 18 đôi amino acids đặc biệt (a specific 18 base pair sequence) trên nhiễm sắc thể của vi khuẩn tả được gọi là attRS1 Trong sinh học (vivo),... thấy ở vi khuẩn tả được mã hóa bởi một nhóm 4 nhân di truyền pilABCD Vai trò của nó vẫn còn đang được nghiên cứu • Vi khuẩn tả nhóm O1 Eltor có 2 nhiễm sắc thể vòng (2 circular chromosomes) Vòng nhiễm sắc thể lớn hơn có 2,96 megabases và vòng nhiễm sắc thể nhỏ hơn chứa 1,07 megabases Vi khuẩn tả Eltor có những nhân di truyền ctx A và ctx B (cholera toxin A&B) để tạo ra độc tố bao gồm đơn vị phụ A và B... A) Mới gần đây người ta nhận thấy rằng ánh sáng mặt trời và những yếu tố trong môi trường thiên nhiên có thể ảnh hưởng lên nhân di truyền của vi khuẩn tạo ra độc tố Vi khuẩn tả có khả năng thích ứng tùy theo chất bài tiết trong ruột con người và ngoài thiên nhiên Nên nó có khả năng làm nhiễm trùng và gây bệnh rất cao Nhân di truyền của vi khuẩn tả thuộc nhóm O1 Eltor gây ra trận đại dịch thứ 7 được khám ... chế gây bệnh vi khuẩn V .cholerae 10 11 Hình: chế gây bệnh vi khuẩn V .cholerae II Bệnh dịch tả Khái niệm Bệnh tả (Cholera) nhiễm trùng đường ruột vi khuẩn Vibrio cholerae gây ra, độc tố vi khuẩn. .. 20 23 25 26 29 I Vi khuẩn tả V .cholerae Phân loại Giới Ngành Lớp Bộ Họ Chi Loài Bacteria Proteobacteria (phân nhóm gamma) Gamma Proteobacteria Vibrionales Vibrionaceae Vibrio V .cholerae • Được... lập vi khuẩn gây bệnh tả năm 1883 Lịch sử Bệnh tả có nguồn gốc từ Ấn Độ khoảng 600 năm trước Công nguyên Vào khoảng năm 1831 bệnh tả lần lan truyền vào châu Âu Đại dịch cuối lan truyền từ Peru vào