Chi dao bién soan:
VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO ~ BỘ Y TẾ
Chủ biên:
PGS.TS. LÊ VĂN PHỦNG
Tham
gia biên soạn:
GS. TS. LÊ HUY CHÍNH
PGS. TS. DINH HUU DUNG
PGS. TS. BUI KHAC HAU
PGS. TS. LE HONG HINH
PGS. TS. NGUYEN BINH MINH
TS. PHAM HONG NHUNG
PGS. TS. LE VAN PHUNG
PGS. TS. NGUYEN VU TRUNG
PGS. TS. NGUYEN TH] TUYEN
PGS. TS. NGUYEN THI VINH
Thu ky bién soan:
TS. PHAM HONG NHUNG
Tham gia tổ chức bản thảo:
'ThS. PHÍ VĂN THÂM
TS. NGUYEN MANH PHA
© Bản quyền thuộc Bộ Y tế (Vụ Khoa học và Đào tạo)
1040 - 2009/CXB/3 - 1960/GD
Mã số : 7K827Y9 - DAI
LOI GIGI THIEU
Nhằm
từng bước nâng cao chất lượng đào tạo nhân
lực y tế, tạo điều kiện
thuận lợi cho việc học tập của học viên, sinh viên ngành Y, Bộ Y tế đã tổ chức biên
soạn và cho xuất bản các tài liệu dạy - học chuyên môn phục vụ cho công tác đào
tạo đại học, cao đẳng, trung cấp và dạy nghề của ngành Y tế. Nay Bộ Y tế tiếp tục
cho biên soạn các tài liệu dạy - học chuyên đề và text book để kịp thời phục vụ cho
công tác đào tạo sau đại học và đào tạo liên tục cho cán bộ ngành Y tế.
Cuốn sách Vi khuẩn y học được biên soạn dựa vào chương trình đào tạo bác
sĩ chuyên khoa 1 và thạc sĩ của trường Đại học Y Hà Nội với phương châm: kiến
thức cơ bản, hệ thống; nội dung chính xác, khoa học, cập nhật các tiến bộ khoa học —
kỹ thuật hiện đại và thực tiễn Việt Nam.
Cuốn sách Vi khuẩn y học đã được biên soạn bởi các giáo sư, tiến sĩ, các nhà
giáo giàu kinh nghiệm của chuyên ngành Vi sinh y học. Sách đã được Hội đồng
chuyên môn thẩm định sách và tài liệu dạy — học chuyên ngành Vi sinh y học của
Bộ Y tế thẩm định năm 9009. Bộ Y tế quyết định ban hành là tài liệu dạy — học
đạt chuẩn
chuyên
môn của ngành trong giai đoạn hiện nay. Trong quá trình sử
dụng, sách sẽ được chỉnh lý, bổ sung và cập nhật.
Bộ Y tế xin chân thành cảm ơn các nhà giáo, các chuyên gia của Bộ môn Vi
sinh y hoc, trường Đại học ÝY Hà Nội đã dành nhiều cơng sức hồn thành cuốn
sách. Bộ Y tế xin cảm ơn GS.TS. Hoàng Thủy Long, Chủ tịch Hội đồng; GS.TSKH.
Nguyễn Văn Dịp, PGS.TS. Nguyễn Thanh Bảo phản biện và các ủy viên Hội đồng
đã đọc. đóng góp nhiều ý kiến quý báu để cuốn sách được hồn thiện.
Vi lần đầu xuất bản, chúng tơi mong nhận được ý kiến đóng góp của đồng
các bạn sinh viên và các độc giả để sách được hoàn
xuất bản sau.
chỉnh
hơn cho lần
VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO - BỘ Y TẾ
we
nghiệp,
LOI NOI ĐẦU
Ở nước ta, bệnh nhiễm trùng vẫn là bệnh có tỷ lệ mắc và tử vong cao nhất
trong mơ hình bệnh tật hiện nay và trong tương lai gần. Trong số các căn nguyên
gây bệnh nhiễm trùng, vi khuẩn đóng vai trị quan trọng về tỷ lệ gây bệnh và
mức độ trầm trọng của các bệnh
do chúng gây ra. Vì vậy, hiểu biết về các vi
khuẩn có tầm quan trọng trong y học (gọi tắt là Vị khuẩn y học) là nhu cầu cần
thiết để có cơ sở khoa học cho chẩn đốn, điều trị và dự phịng các bệnh nói trên,
góp phần xứng đáng vào việc bảo vệ sức khoẻ nhân dân.
Để đáp ứng một phần nhu cầu đó, Bộ mơn Vi sinh y học, Trường đại học Y
Hà Nội đã biên soạn cuốn Vi khuẩn y học, dùng cho học viên sau đại học và các
cán bộ làm việc trong các ngành có liên quan đến vi khuẩn gây bệnh.
Mục tiêu chính của cuốn Vi khuẩn y học là phục vụ cho các đối tượng sau
đại học, chuyên
ngành
Vi sinh y học, những
người
đã học qua môn Vi sinh bậc
đại học. Vì vậy, ở mỗi vi khuẩn, các tác giả đều trình bày dưới dạng mơ tả tỉ mỉ
những tính chất sinh học quan trọng của chúng; đó là cơ sở để định danh dựa
trên các tính chất về hình thể, ni cấy, sinh vật-hố học, kháng ngun, gen
đặc hiệu... và cũng là cơ sở để nghiên cứu độc lực; khả năng, cơ chế gây bệnh và
kháng thuốc; sản xuất vắc xin, huyết thanh và các chế phẩm sinh học đặc hiệu.
Cơ chế gây bệnh, đây chuyển dịch té học, độc tính được đặc biệt chú ý mơ tả để
làm cơ sở khoa học cho các biện pháp phòng và điều trị đặc hiệu những bệnh do
chúng gây ra.
Cuốn Vi khuẩn y học đề cập đến hầu hết những vi khuẩn gây bệnh chủ yếu
ở nước ta hiện nay. Trong
mỗi vi khuẩn,
chúng
tơi đã cố gắng trình bày những
kiến thức đã trở thành kinh diển trong thời gian gần đây nhất (không phải là các
kết quả nghiên cứu mới nhất về chúng). Vì vậy, sách mang tính chất giáo khoa
chặt chẽ nhưng cũng có thể là tài liệu tham khảo có giá trị trong cơng tác hằng
ngày của các đối tượng có liên quan.
Vi khuẩn
y học là một tập trong bộ sách giáo khoa hoàn chỉnh, gồm
3 tập;
về Vi sinh y học: Đại cương Vi sinh y học, Vi khuẩn y học và Virus y học.
Vì vậy, những kiến thức chung về vi khuẩn có thể tìm hiểu ở các tập có liên quan
này mà khơng được trình bày lại trong Vi khuẩn y học.
Sách Vi khuẩn
y học có 8 phần, được phân một cách tương đối theo hình thể,
tính chất bắt màu của vi khuẩn kbi nhuộm Gram và một số đặc điểm sinh học
đặc trưng:
Phần
1: Đại cương vi khuẩn
Phần 9: Cầu khuẩn Gram dương
Phần 3: Cầu khuẩn Gram âm
Phần 4: Trực khuẩn Gram dương
Phan 5: Vi khuẩn Gram âm
Phần 6: Xoắn khuẩn
Phần 7: Vì khuẩn ky khí
Phần 8: Vi khuẩn ký sinh nội bào bắt buộc
Sách Vì khuẩn v học đã được Trường đại học Y Hà Nội và Bộ Y tế phê
duyêt, cho phép dùng làm tài liệu giảng dạy cho các đối tượng sau đại học, chuyên
ngành VÌ sinh y học.
Mặc du rất cố gắng khi biên soạn, nhưng do xuất bản lầu đầu và những bạn
chê về kiến thức,
cbản sách còn nhiều thiếu sót, Chúng tơi xin chân thành
cảm ơn những góp ý quý báu của bạn dọc, để những lần xuất bản sau, sách được
hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn Bộ Y tế (Vụ Khoa học - Đào tạo), Hội đồng thẩm định
sách của Bộ và một số đơn vị đã giúp đỡ để cuốn sách có thể ra mắt bạn đọc, phục
vụ đào tạo và nhu cầu tbam khảo của chuyên ngành Vi sinh y học.
Chủ biên
PGS. TS. LÊ VĂN PHỦNG
MUC LUC
Lời giới thiệu
3
Lời nói đầu
5
Phần 1. Dại cương vi khuẩn
Lê Văn Phủng
Phần 3. Cầu khuẩn Gram dương
Streptococci
Streptococcus pneumoniae
Staphylococci
Phần 3. Cầu khuẩn Gram am
Moraxella catarrhalis
Neisseria meningitidis
Neisseria gonorrhoeae
Phần 4. Trực khuẩn
Gram
Nguyén Thi Tuyén
23
23
Lé Huy Chinh
Lé Huy Chinh
27
45
Nguyén Va Trung
Lê Văn Phủng
Bacillus cereus
Bacillus anthracis
Listeria
Mycobacterium tuberculosis
Mycobacterium leprae
Mycobacterium khéng dién hinh
Actinomycetes hiéu khi
Nocardia spp
Actinomycetes khac
Yersinia
Một số vi khuẩn đường ruột gây nhiễm trùng
cơ hội thường gặp
63
79
98
Lé Huy Chinh
106
106
Bùi Khắc Hậu
Bui Khac Hau
Bùi Khắc Hậu
136
139
141
Lê Văn Phủng
Lé Huy Chinh
148
164
Lé Huy Chinh
Lé Huy Chinh
177
178
Pham Hong Nhung
180
Pham
Hồng Nhung
180
Pham
Hong Nhung
193
Phần 5. Vi khuẩn Gram âm
Enterobacteriaceae
Escherichia coli
Salmonella
Shigella
63
Lê Hồng Hinh
dương
Corynebacterium diphtheriae
Bacillus subtilis
9
198
Dinh
Dinh
Dinh
Dinh
Dinh
Hitu
Hitu
Hitu
Hitu
Hitu
Dung
Dung
Dung
Dung
Dung
Đỉnh Hữu Dung
198
211
220
232
241
247
Vibrionaceae
Aeromonas va Plesiomonas spp.
Pseudomonas aeruginosa
Burkholderia
Acinetobacter
Haemophilus influenzae
Bordetella
Brucella
Actinobacillus actinomycetemcomitans
Bartonedla
Mycoplasma
Legionelia
Helicobacter pylori
Campylobacter
Nguyễn Bình Minh
Nguyễn Bình Minh
Lê Văn Phủng
Lê Văn Phủng
Nguyễn Vũ Trung
Đỉnh Hữu Dung
Lé Vin Phung
Bùi Khắc Hậu
Nguyễn Vũ Trung
Pham Hong Nhung
Nguyén Thi Vinh
Nguyễn Thị Tuyến
Đùi Khắc Hệ
Bùi Khắc Hậu
Phần 6. Xoắn khuẩn
432
Nguyễn
Nguyễn
Leptospira
Treponema
Thị Vinh
Thị Vinh
Nguyễn Thị Vinh
Borrelia
Phần 7. Vì khuẩn ky khi bắt buộc
468
Cau khuẩn Gram dương, ky khí
Nguyễn Thị Vinh
Clostridium
Clostridium tetani
Nguyễn
Phần 8. Vì khuẩn
Chlamydia
Coxiella burnetii
Thị Vinh
Mguyễn Thị Vinh
469
470
475
481
ký sinh nội bào bắt buộc
Rickettsia
Một số Rickettsia thường gap
432
443
456
Bùi Khắc Hậu
Bùi Khắc Hậu
Nguyễn Thị Vinh
Lê Văn Phủng
482
491
494
511
Phu ban
517
Tra cứu (index)
529
Phan 1
ĐẠI CƯƠNG VI KHUẨN
PHÂN LOẠI VI KHUẨN
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Lịch sử phân loại vi khuẩn được bắt đầu với sự ra đời của kính hiển vi, do
Antony van Leeuwenhoek phat minh, vao nam
1653 6 Ha Lan.
Ngày 7/9/1674, bằng chiếc kính hiển vi rất đơn giản (so với ngày nay),
Leeuwenhoek đã nhìn thấy và mơ tả những sinh vật rất nhỏ bé ("uee œnimalcules",
ngày nay gọi là u¿ khuẩn), sống trong nước hồ, mà mắt thường khơng thấy được.
Đó là thời điểm đánh dấu sự phát hiện của loài người về thế giới vi sinh vật.
Ngay sau khi nhìn thấy vi khuẩn, Leeuwenhoek đã mô tả và vẽ các loại hình
thể phổ biến của chúng mà ơng đã quan
sát được và xếp thành các nhóm
mà
ngày nay chúng ta gọi là cầu khuẩn, trực khuẩn và xoắn khuẩn. Có thể coi đó là
bản phân loại vi khuẩn đầu tiên của lồi người, sự phân loại dựa trên các đặc
điểm về hình thể bên ngoài của chúng
Tuy vậy, phải sau một thế kỷ, năm 17738, Mũller mới là người có cái nhìn có ý
thức thực sự đầu tiên về phân loại vi khuẩn. Sau đó, phải mất thêm một thế kỷ
nữa, nhờ phát triển của khoa học và công nghệ, vi khuẩn được hiểu biết sâu sắc
hơn, nên phân loại vi khuẩn mới đạt được trình độ có ý nghĩa.
Hệ thống phân loại cổ điển có hai rào cản chính:
1) Dựa chủ yếu vào hình thể vi khuẩn. Đương thời, người ta tin rằng, hình thể
vi khuẩn là tiêu chuẩn cực kỳ quan trọng để phân loại chúng, ví dụ tất cả các cầu
khuẩn đều được xếp chung vào một nhóm (họ hoặc bộ), trực khuẩn mủ xanh xếp
vào họ vi khuẩn đường ruột hay bạch hầu cùng chỉ với P. œenes!. Tuy vậy, cũng có
xu hướng ngược lại, dựa quá nhiều vào các tính chất sinh lý của vi khuẩn, ví dụ
các cầu khuẩn lên men dược tách khỏi loại quang hợp (photosynthetic), sinh
methane, khử nitơ.
2) Chưa
có kỹ thuật
ni cấy thuần.
Kỹ
thuật
này chỉ được phát
triển từ
cuối thế kỷ XIX bởi Robert Kock. Tiến bộ kỹ thuật này đã đóng vai trị quan
trọng để phát triển các quy trình hiện dại trong việc hệ thống hố vi khuẩn.
Ni cấy thuần giống như các mẫu (sample) cây riêng rẽ trong thực vật học,
nhưng
nó cịn
có nhiều
cơng
dụng
hơn nữa
vì nó có thể được
giữ ở tình trạng
sống (viable state). có thể cấy chuyển. là đối tượng khơng hạn chế về số lượng
cho các thực nghiệm, và có thể chuyển từ nơi này đến nơi khác một cách dễ
dàng. Tất cả những điều đó đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển không
ngừng của phân loại học.
Trước khi có sự trợ giúp của máy
phân
tử, các phương pháp
cơng thức: tìm, càng nhiều
chúng
dưa
vào điểu chỉnh
tính (phân loại số) và sau này là sinh học
phân
loại vì khuẩn truyền thống đều theo cùng một
sàng tế „, các đặc điểm của chúng, sau đó sắp xếp
trực giác của các nhà
vậy, tơn tại rất nhiều sơ đồ phân
loại khác nhau
nhau
nhau
sn
của các nhà
phần
loại khác
mà
đến
hệ thống
học (systematist).
dựa trên những
ngày
aay.
khoa
Vĩ
trực giác khác
hoc hiện
dại vẫn
phar xem xét lại một cách kỹ lưởng, Các nhà hệ thông học thường đã biết rất
rõ về đối tượng (vi khuẩn) của mình và sắp xếp chúng bằng trực giác dựa trên sự
phong phú của các thông tin mà cá nhân đã thu thập dược. Những số liệu của họ,
khi chưa dược xử lý bằng máy tính thì ít nhất cũng được xử lý bằng những bộ óc
"lớn" và họ đã nêu ra được tương đối chính xác các mối quan hệ đang tổn tại giữa
các vi khuẩn.
Phân loại phải dựa vào tập hợp các tính chất, khơng một tính chất nào, dù
"điển hình" hay "đặc trưng" đến mấy cũng khơng có giá trị phân loại tuyệt đối. Ví
dụ, từ năm
1944, người ta đã nhận
thấy tầm quan trọng của một số vi khuẩn
đường ruột (nterobacteriaceae) không lên men lactose, giống
nhu Salmonella hay Shigella, nhung chắc chắn không phải là Salmonella va
Shigella; vì vậy, đã có một chỉ mới "Paraeolobaetrum", được để xuất (sau đó được
xuất bản trong Berg:
s Manual 7", 1957) dựa trên đặc điểm “khong lên men
thuộc họ vi khuẩn
duéng
lactose".
Tuy
va
„ sau
này
người
ta đã
chứng
minh,
đó chỉ
là biến
thể
(variant) của #. col¿ thơng thường mà thôi, chứ không phải là một chỉ mới.
Vào cuối những năm 50 của thế kỷ XX, khái niệm “Phân loại số” (Numerical
taxonomy) được hình thành cùng với sự ra đời và phát triển nhanh chóng của
máy tính điện tử (eomputer). Phân
loại trước đây dựa trên các tính chất về hình
thể, sinh lý, sinh hoá ... của vi khuẩn rồi nhờ các bộ óc "lớn"
sắp xếp chúng một
cách chủ quan, đã dẫn đến tình trạng phức tạp, lộn xộn như đã kể trên; vì vậy,
phân loại số đã được phát triển nhằm cung cấp các phương pháp đánh giá khách
quan các đặc tính của vi khuẩn để có thể phân loại chính xác hơn, khách quan
hơn so với các phương pháp kinh điển. Ví dụ, nếu một vi khuẩn đường ruột có 21
tính chất như sau:
10
¡ Arginine_
pee
a
if
|_Omithine
-
-
—
pHyerogenisulide ___
{=|
Urease
Tryptophan deaminase _
=a
_Indole
a
_
Voges-Proskauer
+
[Gelatin __
`
| + |
xố.
'MID THÔN,
Inositol
eaeeeeoefeevj
"
+
`...
Rhamnose
i eid
|
Sucose
; Melibiose
Amygdalin
Arabinose
Oxidase
—
TP,
.....|..+ |
at
+
=
=
Nhận định (đạng) qua tập hợp các tính chất này, với đa số mọi người, cũng
đã khó khăn, chưa kể người ta cịn tìm thêm được hàng trăm tính chất và thông
tin khác về vi khuẩn này. Ngày nay, nhận dạng theo kiểu kinh điển, nhiều khi là
không thể làm được đối với con người
Tuy vậy, với máy tính điện tử, các thông tin chỉ được ghi nhận dưới một
trong hai dạng (nhị phân) số: "0" = "Am tinh" (off, tat) và "1" = "đương tính" (on,
bật) thì nó có thể xử lý hàng tỷ phép tính trong 1 giây, hầu như không phụ thuộc
vào số lượng các con số "1" và "0" và kết quả cho ra không phụ thuộc vào ý chủ
quan của con người. Trong ví dụ trên, bảng số liệu sẽ được máy tính hiểu là:
101010000111111011100,
va két qua 1a Serratia marcescens.
Ngày nay, kế thừa tất cả những thành tựu của phân loại học từ nhiều thế kỷ
qua để lại, phân loại học đã sử dụng thêm nhiều phương tiện mới với sức mạnh
"phân loại" rất lớn. Những thành phần hoá học của vi khuẩn (protein, lipid,
11
polysaccharide...) được nghiên cứu ngày càng chỉ tiết và đã phục vụ đắc lực cho phân
loại dựa vào đặc điểm, cấu trúc phân tử và sự phân bố của chúng (chemotaxonomy),
trong đó acid nueleie được sử dụng như một tiêu chí quan trọng bậc nhất trong phân
loại vì khuẩn với các kỹ thuật hiện đại dựa trên sự bàng nổ về khoa học và cơng
nghệ trong thế kỷ qua.
Để
có thể hiểu
về
phân
loại
vi khuẩn,
cần
phân
biệt
rõ ba
khái
niệm
quan
trọng, nhưng không phải lúc nào cũng dễ hiểu:
Phân
loại (elassifieation)
là sắp xếp
sinh
vật vào các nhóm
(taxonomie
groups)
một, cách có hệ thống. dựa vào sự tương đồng và các mối quan hê gần gũi giữa chúng.
Đánh pháp (nomeneclature) là thiết kế ểên cho các nhóm phân loại theo những
thơng lệ qc té (international rules).
Dinh
danh
(identification)
la mét
qua
trình
xác
định
xem,
một
chủng
mới
được phân lập thuộc vào nhóm phân loại (đã được thiết lập, đặt tên) nào.
Phân loại, Danh pháp và Định danh là ba lĩnh vực riêng rẻ của Phán loại học
(Taxonomy) nhưng có liên quan chặt chẽ với nhau.
Vào những năm 70, ủy ban quốc tế về Vỉ khuẩn học hệ thống (International
Committee on Systematic Bacteriology) đã công bố, thời điểm 01/01/1980 là thời
điểm công nhận danh pháp bắt đầu có giá trị (valid), những danh pháp trước đó
đều khơng cịn chỗ đứng trong danh pháp chính thức. Danh sách tên vi khuẩn
được
xuất
bản
lần
đầu
tiên trên tạp chí quốc
tế về Vi khuẩn
học hệ thống
(International Journal of Systematic Bacteriology, IJSB; nay 1a International
Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, IJSEM) ngay 01/01/1980
dưới tiêu để "Danh sách được chuẩn y về tên các vi khuẩn" (Approved Lists of
Bacterial
Names,
Skerman
et al.,
1980;
revised
1989).
Can
luu y rang,
day
la
danh sách được chuẩn y chứ không phải tên u¿ khuẩn được chuẩn y. Tất cả các
chi (genus) và loài (species) đã rõ các đặc tính, đều được đưa vào danh sách này,
nhưng cũng có tới hơn 30.000 tên phải loại ra.
Một thông tin cần phải biết là quy trùnh công bố tên một vi khuẩn. Theo đó,
để một tên mới được
cơng
nhận
(có chân
trong Danh
pháp), nó phải được cơng bố
trên một tạp chí chun nghiệp nào đó, thơng thường là IjSEM. Nếu cơng bố
trên các tạp chí khác, ngồi IJSEM, thì phải thơng báo cho IJSEM để xem xét; và
tên đó, nếu được chấp nhận, sẽ được IJSEM thông báo trên số kế tiếp. Ngày tính
"tuổi" của £ên mới là ngày xuất bản của số (issue) IJSEM mà tén mới được công
bố trên đó. Ngày nay, có hơn 800 tạp chí có liên quan đến Danh pháp, vì vậy
khơng một cá nhân hay tổ chức nào có thể nắm bắt kịp thời các thay đổi về Danh
pháp đã được cơng bố. Vì thế, quy định là tất cả các tén mới hoặc sự kết hợp mới
của /ên một vi khuẩn chỉ công bố trên một (1) tạp chí duy nhất (JSEM) đã được
chấp nhận rộng rãi. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuẩn hoá, nghiên
cứu, giảng dạy, biên tập và các vấn để khác có liên quan đến Danh
tồn thế giới.
là
pháp trên
2. PHAN
LOAI VI KHUAN
(Bacterial Classification)
Khơng có phân loại chính thống cho vi khuẩn (kể cả Bergey's Manuals), khác
với Danh pháp, có danh pháp chính thống.
Để có thể phân loại vi khuẩn, phải tìm được các đặc tính của chúng. Những
tính chất này gồm: hình thể tế bào và khuẩn lạc; tính chất sinh vật-hố học; tính
chất sinh lý; thành phần hố học trong cấu trúc vi khuẩn; tính chất kháng
ngun: vật liệu đi truyền.
De đánh giá tính tương đồng của hai vi khuẩn,
bằng cách dùng cơng thức để tính hệ số phù hợp:
người
ta thường
Hệ số phù hợp (Matching coefficient, 8z) = (a + đ)/(a+b+c+
lượng hố
đ)
a: số lượng các tính chất dương tính ở cả hai chủng
b: số lượng các tính chất dương tính ở chủng 1 uà âm tính ở chủng 9
e: số lượng các tính chất âm tính ở chúng 1 uà dương tính ở chủng 2
d: số lượng các tính chất âm tính ở cả hai chủng.
Tiêu chuẩn đánh giá:
20,9-1,0
Hai chủng cùng loài
>0,7—<0,9
Hai chủng cùng chỉ
0,5 — 0,7
Hai chủng có thể cùng chỉ
<0,5
Hai chúng khác chỉ
“Thang phần
loại (Taxonomie ranks)
Thế giới vi khuẩn vô cùng phong phú và phức tạp, người ta đã và đang cố
gắng tiếp cận chúng bằng cách làm sao sắp xếp chúng thành các bậc thang (mức
độ) một cách hợp lý nhất nhằm làm cho những hiểu biết của con người về chúng
ngày càng gần hơn những gì mà vấn
chính thống vi khuẩn hiện nay là:
ị
đĩ chúng
có. Những
Tên bậc
Tiếng Anh
Giới
Kingdom
Nganh
Division
Gracilicutes
Lép
Class
Scotobacteria
Bo
Order
Spirochaetales
bậc
thang
phân
loại
Ví dụ
_
Prokaryotae
Ho
Family
Leptospiraceae
Chi
Genus
Leptospira
Loai
Species
Leptospira interrogans
13
Các bậc dưới loài:
Tên gọi
Biovar
Từ đồng nghĩa
Biotype
Được áp dụng cho các chủng có:
Các đặc tính sinh hố hoặc sinh lý đặc biệt
Serovar
Serotype
Các đặc điểm kháng nguyên riêng biệt
Pathovar
Pathotype
Các đặc điểm gây bệnh cho vật chủ riêng
Phagovar
Phagotype
Khả năng ly giải đặc hiệu của bacteriophage
Morphovar
Morphotype
Ngồi những bậc
boặc mang tính chất
Đặc điểm hình thể đặc trưng
thang chính thức, cịn có những nhóm khơng chính thức
địa phương vẫn thường được dùng, Những tên như thế
khơng có chân trong Danh pháp chính thống, vi du nhu procaryotes, spirochetes,
các vị khuẩn đị hoá sulfite, khử sulfur, oxy hố methane...
Chỉ (genus): Tất cả các lồi có một số đặc điểm giống nhau dược xếp vào mơt
nhóm gọi là eh¿ (hoặc giống). Mặc dù vậy, xếp một. loài vào chi nào là hợp lý nhất
vẫn luôn luôn là âu hỏi thường trực cho các nhà vì sinh vật học ở mọi thời điểm.
Một chi vi khuẩn thường là một nhóm có những tính chất giống nhau và khác biệt
với các chỉ khác, nhưng nhiều khi không dễ xếp loại như vậy.
dựa vào sự tương đồng về ARN
Ngày nay, người ta
ribosome (rRNA) để khắc phục khó khăn này.
Khi định danh một vi khuẩn nào đó chỉ được đến mức "e»¿" thì phần tên lồi
được viết tắt là “sp” nếu định ám chỉ 1 loài hoặc “spp” nếu định ám chỉ nhiều
loai: loai phu dude ghi bang "ssp" hoac "subsp" (subspecies).
Lodi (species) 1a don vi
trong vi khuan khéng duge
cao. Diéu nay cing dễ biểu,
(proearvotes), khác hẳn 2á
không được dùng trong định
co ban trong phân loại vi khuẩn. Khái niệm “Jodi”
xac dinh ré (less definitive) nhu trong sinh vat bac
bởi vì vì khuẩn là các sinh vật nhân giả (nhân sơ)
sinh vật nhân thật (eucaryote3). Ví dụ, "giới tính"
nghĩa /oửi vi khuẩn vì khá ít vi khuẩn có khả năng
tiếp hợp; hoặc "hình thể" vi khuẩn thường rất ít ý nghĩa trong phân loại do đa số
các procaryotes có hình thể rất đơn giản, chỉ là một tế bào duy nhất, rất ít thơng
tin có thể sử dụng để phân
biệt chúng với nhau; trong khi đó, ở các sinh vật bậc
cao, "hình thể" có giá trị rất lớn trong phân loại, ví dụ như nhìn con trâu rất dễ
phân biệt với con lợn, chó khác hẳn với mèo...
Một /ồ¿ ví khuẩn được hiểu là một tập hợp các chủng có nhiều đặc điểm
giống nhau và khác biệt so với các chủng khác. Chứng (strain) được hiểu là một
nuôi cấy thuần nhất, được lấy ra từ một khuẩn lạc duy nhất (không lẫn với một
khuẩn
lạc nào khác). Một chủng trong loài được đề xuất làm chủng chuẩn
(type
strain). Chủng chuẩn là chủng mang tên loài và là chuẩn vĩnh viễn cho loài này.
Chủng chuẩn rất quan trọng vì một lồi bao gồm chủng này và tất cả các chủng
nào tương tự như nó. Khái niệm "tương tự" cũng rất thay đổi, tương tự về hình
thể, kích thước, tính chất sinh hố, sinh lý hay những tính chất nào nữa và mức
14
độ tương tự cũng khó mà đo đếm chính xác,
khách quan được. Chính vì vậy mà
càng ngày người ta càng đưa ra những tiêu chí chặt chẽ hơn để đánh giá sát hơn
với thực tế, Ví dụ như, ngày nay, hay dùng nhất là mức độ tương đồng về ADN.
Về khía cạnh thực tế, phân loại và danh pháp nên ổn định để tránh nhầm
lan (dac biét ở mức độ chỉ và lồi), gây ra khó khăn, tốn kém trong công việc định
danh hằng ngày. Tuy vậy, phân loại không bao giờ "đứng yên" (static) bởi vì
những hiểu biết của con người về vi khuẩn luôn luôn là hữu hạn so với những bí
ẩn vơ hạn của chúng.
Lồi phụ (subspecies): Một lồi có thể được chia
dựa trên những khác biệt nhỏ nhưng ổn định về một
lồi, hoặc có những cụm (eluster) đi truyền nhất định
trong phạm vi một loài. Loài phụ là bậc thang phân
pháp chính thống.
ra hai hoặc nhiều loài phụ
số đặc điểm trong phạm vi
giữa các chủng khác nhau
loại thấp nhất trong danh
Các bậc dưới loài phụ
(nfrasubspeeific ranks): Tất cả các bậc này khơng có
tên trong Danh pháp chính thống. Các thuật ngữ như biovar, serovar, pathovar,
phagovar ... được dùng để chỉ một nhóm các chủng (trong phạm vi một lồi) có
thể phân biệt với nhau bằng các đặc điểm đặc biệt, ví dụ như cấu tạo kháng ngun,
phan ting vdi bacteriophage...
Tuy khơng có
chân trong Danh pháp, nhưng chúng vẫn được dùng thường xuyên
đo tính tiện dụng và quen
Các
bậc
phân
loại cao
thuộc trong thực hành.
hơn
(higher taxa):
“Tất cả các vi khuẩn đều thuộc Giới Procaryotae, Giới này được phân chia như sau:
Giới
Procaryotae Murray
Ngành I
1968
Gracilicute Gibbons and Murray
Lép 1
Scotobacteria Gibbons and Murray
Lop I]
Anoxyphotobacterria
(Gibbons
(subelassis Anoxyphotobacterria)
Ngành
Nganh
1978
and
Murray)
Gibbons
classis
and Murray
nov.
1978
L6ép HI
Oxyphotobacterria (Gibbons and Murray) classis nov. (subclassis
Oxyphotobacterria) Gibbons and Murray 1978
II
Firmicutes Gibbons and Murray
Lớp
Firmibacteria
Lớp II
Thallobacteria classis nov
III
Tenericutes div. nov.
Lớp
Nganh
1978
IV
LớpI
1978
classis nov.
Mollicutes Edward and Freundt 1967
Mendosicutes Gibbons and Murray
Archaeobacteria
(Woese
and
1978
Fox) classis nov.
(Woese
and
Fox)
1977
15
Phân
loại này sẽ còn tiếp tục thay đổi và bổ sung
thêm
vì thế giới vi sinh vat
là vơ tận.
Acid
nucleic trong
phan
loai vi khuẩn
Về mặt lịch sử, phân loại vi khuẩn chủ yếu dựa trên sự tương đồng về kiểu
hình (phenotype) giữa chúng. Phương pháp này đã đạt được nhiều thành tựu
đáng
kể
trong
nhiều
thế kỷ.
Tuy
vậy,
khoảng
40
, người
chúng không đủ độ tin cậy để phân biệt các vi khuẩn
gầu như giống nhau
ta thấy
hoặc là
không thể xác định được mối liên quan phả hệ giữa các nhóm vi khuẩn. Vì vậy,
cùng với sự tiến bộ của khoa học và cơng ngi
acid nucleic ngày càng đóng vai
trơ quan
trọng trong phân
loại vị khuẩn,
Những
đặc điểm
về kiểu gen
(genotype)
mang lại nhiều thông tin có giá trị cao trong phân loại. Lợi thế của mối quan
hệ
đi truyền là:
1. Khái niệm /oở¿ vì khuẩn dồng nhất hơn
9.
Phân
loại dựa trên ADN
ít bịb
động hơn
3. Kết quả định danh tin tưởng hơn
4. Sự tiến hoá và mối liên quan phả hệ giữa chúng được hiểu rõ hơn
Những đặc điểm có ích khỉ khai thác acid nucleic:
Thành phần
lớn trong phân
base nữơ: tỷ lệ mol9% guanine va cytosine (mol% G+C) cé gia tri
loại vi khuẩn.
Tỷ lệ này hằng
định
đối với một
vi khuẩn
nhất
định, những vi khuẩn gần nhau thì tỷ lệ này gần giống nhau.
Người ta có thể xác định tỷ lệ này bằng thuỷ phân ADN
trong acid rồi tách
các nueleotide bằng sắc ký và định lượng từng loại base riêng biệt. Ngày nay, tỷ
lê này dược xác định nhanh chóng bằng giải trình tự gen hoặc ly tâm phân đoan
(gradient) trong cesium chloride
Lai ADN:
xử lý thích hợp để tách rời hai sợi của phân tử ADN
thành các sợi
đơn riêng biệt, sau đó cho tiếp xúc với sợi đơn tách từ một vi khuẩn khác. Nếu sợi
kép hình thành thì hai vi khuẩn này giống nhau. Tỷ lệ bắt cặp các nueleotide bổ
sung nói lên độ tương đồng giữa chúng
Lai ARN/ADN:
ARN
nên ARN
vì chỉ có một sợi ADN
được dùng làm khn mẫu để tổng hợp
chỉ bổ sung với sợi đó. ARN
là sợi đơn và chúng không bắt cặp với
các ARN khác nhưng khi trộn với ADN, chúng có thể bắt cặp nhau nếu có trình
tự bơ sung. Tỷ lệ bắt cặp này cũng nói lên độ tương đồng giữa hai vì khuẩn
nghiên cứu.
Tính đa hình của các manh ADN (Restriction Fragment Length Polymorphism,
RFLP): Khi cAt ADN bang enzym han ché (restriction enzyme) réi điện đi xung
trường
(Pulse-Field
Gel
Electrophoresis,
PFGE),
cac
mảnh
cắt
ngẫu
nhiên
sé
được biếu hiện. Mức độ tương đồng về các mảnh cắt này cho biết mức độ tương
đồng giữa các vi khuẩn nghiên cứu.
16
Giải
trình tự ADN:
ngày
nay,
ADN
có thể được
bằng các máy giải trình tự (sequencer) gen tự động.
giải trình tự khá
dé dang
Nhờ trợ giúp của máy tính
với các phần mềm mạnh và thơng mỉnh, các trình tự chung và đặc hiệu có thể
được tìm ra và so sánh nhanh chóng, giúp cho phân loại chính xác hơn. Nhờ
biết trình tự, mối quan hệ "huyết thống" giữa chúng cũng được xác định nhanh
chóng
và chính xác hơn trước.
danh vi khuẩn
Những
trình tự đặc hiệu cịn được dùng để định
3. DANH PHÁP VI KHUẨN (Bacterial Nomenclature)
Từ hàng thế kỷ nay, người ta đã nhận thấy, cần phải có một bộ tên vi khuẩn
ổn dịnh và những
quy tắc chung
bao ham
danh pháp
trong Mã
để điểu chỉnh nó. Những
quốc tế (International
Codes
quy tắc này đã được
of Nomenclature).
Có
những mã riêng cho động vật, thực vật, vi khuẩn và virus. Tuy vậy, do phải tuân
thủ những quy tắc về ngơn ngữ, chúng thường khó hiểu (Sneath 1969, Cowan
1978, Jeffrey 1977).
loại:
Danh pháp của sinh vật nói chung, của vi khuẩn nói riêng đều chia làm hai
1) tên khơng
chính
thống hoặc
thống). theo các nhóm phân loại.
Loại
số chủng,
tên địa phương
và 2) tên khoa
1: tất cả các tên gọi vi khuẩn theo tên địa phương,
theo ký hiệu kháng
nguyên
học
(chính
theo tên bệnh, theo
hay theo biến thể di truyền,
ví dụ như
"trực khuẩn lao", "trực khuẩn dịch hạch", "trực khuẩn mủ xanh", "phảy khuẩn
tá", "rực khuẩn Whitmore", "K12", "kháng nguyên la", "biến thể valine", "tụ cầu
vàng"... là những tên khơng chính thống. Tất cả các kiểu tên này đều không bị
khống chế bởi mã danh pháp quốc tế mặc dù "mã" có thể có khuyến cáo về tính
tiện dụng của một số tên đã được dùng quá phổ biến.
Loại 2: là tên chính thống của các loài, chi, và các bậc phân loại cao hơn. Như
thé, Mycobacterium
khuẩn.
tuberculosis la tên khoa học của "trực khuẩn lao", một loài vi
Tất cả tên loại này được điều chỉnh bởi mã quốc tế và đều có chung hai
điểm: Latin hố để dễ nhận biết và có vị trí xác định trong thang phân loại. Loại
tên này được quốc tế hố. Ví dụ, tất cả mọi người làm vi sinh trên thế giới đều
hiểu Baeillus anthracis là gì, nhưng rất ít người hiểu nó dưới cái tên địa phương,
Milzbrandbacillus hoac Bactéricide de charbon!
Dùng đúng tên khoa học của một vi khuẩn trong các hoạt động khoa học luôn
luôn là một thách thức đối với các nhà nghiên cứu, giảng viên và biên tập viên.
Để dùng chính xác, cần lưu ý sáu điểm dưới đây:
1. Tên
khoa
học của
vi khuẩn
được
viết dưới
dạng
Latin
và tuân theo ngữ
pháp của tiếng Latin. Điều đó có nghĩa là, tính từ (tên lồi) phải phù hợp với
danh từ mà nó bổ nghĩa (tên chi). Vì Latin là tiếng ngoại quốc, nên một ¿ên khoa
£- VNNUẨNHỌC
17
học phải in nghiêng (đặc biệt là (ên chỉ, loài và đưới loài - subspecies) hoặc đánh
dấu bằng cách nào đó để phân
biệt rõ với những từ bình thường khác trong bài
(gạch chân chẳng hạn).
9.
Có
hai
Escherichia,
từ
trong
(ên
một
lodi:
Vi
du
nhu
Escherichia
coli
thi
tt
đầu,
mét danh tit, 1A tén chỉ; từ này luôn luôn phải viết hoa. Từ thứ 2, coli,
tinh ti dac hiéu (specific epithet), 1A tén loài (speeies); từ này không
3. Những tén khéng con
"Paracolobacirum arizonae”.
gia tri Gnvalid)
phải
đặt
trong
viết hoa.
ngoặc
kép,
ví dụ,
4. Những đền chỉ là một thuật ngữ khoa học Latin ở dang số ít, mà só khả
nàng chuyển sang tiếng Anh hoặc tiếng địa phương, thì có thể chuyển dưới hai
dang: vi du, Pseudomonas
cé thé chuyén thanh pseudomonas
hoac pseudomonad;
Bacillus thanh bacilli: Streptomyces thanh streptomyces hoac streptomycete (déu
khơng
viết
hoa
và
in
nghiẻng).
Ví
dụ,
"nhiễm
khuẩn
huyết
(pseudomonad septicemia), chứ không phải "nhiễm khuẩn
(Pseudomonas septicemia).
5. Thuat
"Robert
"Khu
ng
Koch
tiéng Anh “bacterium”
da
phan
tring nghia
lap
được
nhu
vi khuẩn
số nhiều,
thành
(bacterium)
1a tiéu diét cac vi khuan
Salmonellae,
Bacilli;
"salmonelae"
hoac
huyết Pseudomonas"
la sé it, "bacteria" là số nhiều. Ví dụ,
6. Tên các chỉ có thể dùng nhu danh
ví du
pseudomenad"
gay
bénh
than",
nhưng
(bacteria) cé hại trên vật phẩm".
tu Latin sé it với tận cùng kiểu Latin,
kiéu
tận
hoặc "salmonellas",
cùng
Latin
(hoặc
"baeilli" (không
tiếng
Anh)
bao giờ dùng
“bacilluses").
Cần
“wm”
thận
trọng
thì số nhiều
với các danh
từ Latin
giống
trung
(neuter)
của chúng là “a”, vi du, Corynebacterium
tận cùng
bằng
có số nhiều là
Corynebacteria. Những từ chỉ số nhiều như thế thường được xử lý như số ít, nên
đôi khi, nhiều tác giả nhầm khi thêm “e” vào sau “z” để tạo số nhiều; ví dụ như,
flagella, chứ khơng phải flagellae, là số nhiều của flagellum.
Trích
dẫn
tên bhoa
học của
uỉ khuẩn:
thơng
qua
trích dẫn
đúng
cách,
tên
khoa học có tác dụng khuếch đại thơng tin nhờ thêm tên tác giả để xuất ra nó. Ví
du,
Burkholderia
pseudomallei
(Whitmore
1913)
Yabuuchi
Whitmore là người đầu tiên để xuất tên vi khuẩn này vào năm
1993, Yabuuchi đã để xuất đổi tên chúng như tên hiện tại.
1993,
được
hiểu
là
1913 và đến năm
Tuy chính xác hơn tên cũ, nhưng tên khoa học nhiều khi phức tạp nên trong
thực tế, nhiều tên cũ vẫn được dùng, mặc dù đã có tên khoa học, do tính tiện
dụng và phổ biến của nó; ví dụ như người ta vẫn thường dùng Samonella typhi
thay
cho
tên
khoa
học: Salmonella
enterica
(Typhi phai viét hoa và không in nghiêng)!
18
subspecies
enterica
serovar Typhi
4. DINH
DANH
VI KHUAN
(Identification of Bacteria)
4.1. Bản chất của định danh
Như dịnh nghĩa ở trên, định danh (định loại, nhận dạng) là một quá trình
nhằm xác định xem một chủng mới được phân lập thuộc vào nhóm phân loại (đã
được thiết lập, đặt tên) nào. Như vậy, định danh không phải là phân loại mặc dù
có nhiều điểm, bên ngồi, tưởng như giống nhau,
Định danh một nhóm vi khuẩn chỉ có thể làm được sau khi nhóm đó đã được
phân loại, nghĩa là đã được nhận dạng là nhóm này khác với các nhóm khác một.
cách rõ rệt dựa trên một hoặc nhiều tính chất mà tất cả các thành viên của nhóm
này có mà nhóm khác khơng có. Những đặc tính dùng cho định danh thường
khơng phải là những tính chất dùng trong phân loại, ví dụ như phân loại có thể
dựa trên lại ADN/ADN trong khi đó, định danh có thể chỉ dựa trên những đặc
tính bên ngồi (hình thể, tính chất bắt màu, tính chất khuẩn lạc ...) có liên quan
chặt chẽ với các thơng tin di truyền của nó. Nói chung, những tính chất dùng cho
định danh phải là những tính chất có thể đễ xác định, trong khi đó, đối với phân
loại lại là những tính chất khó xác định, ví dụ như liên quan đến từng nucleotide
trong ADN.
Định danh dùng ít tính chất cịn phân loại lại dùng rất nhiều tính chất khác
nhau. Tuy vậy, không phải lúc nào cũng định danh được với một số ít các tính
chất, đặc biệt là đối với những chỉ hoặc lồi khơng cho phép dùng các test sinh
hố hoặc sinh lý truyền thống. Trong những trường hợp này, phải tìm đến các kỹ
thuật khác, phức tạp hơn dể có thể định danh chính xác hơn, ví dụ như điện di
protein vi khuẩn trên gel polyacrylamide (PAGE), phân tích lipid tế bào, biến
nạp hoặc thậm chí đến lai ADN/ADN, giải trình tự gen.
Các phản ứng huyết thanh học thường chỉ dùng trong phân loại thì lại có giá
trị to lớn trong thực tế định danh. Ngưng kết trực tiếp trên phiến kính, các kỹ
thuật kháng thể huỳnh quang và nhiều kỹ thuật miễn dịch khác có thể thực hiện
dé dang, nhanh chóng và có độ đặc hiệu cao nên chúng được dùng rất rộng rãi
trong định danh sơ bộ. Tuy vậy, độ đặc hiệu của tất cả các test nhanh thường
khơng tuyệt đối, vì thế, để khẳng định định danh chính xác, thơng thường phải
dùng thêm các test khác như các đặc điểm sinh lý và hoá sinh.
Các kỹ thuật kinh điển trước đây làm trong ống nghiệm thì ngày nay đã
dùng dạng giếng nhỏ, que thử hoặc dưới dạng các KIT, rất thuận tiện và cho
phép làm nhiều test trong một thời gian ngắn, không gian hẹp. Việc đọc và phân
tích kết quả các thử nghiệm dùng trong định danh được trợ giúp đắc lực bởi máy
tính với các phần mềm tiện ích cao và thơng minh. Tất cả những tiến bộ đó đã
cho phép cơng việc định danh ngày càng thuận lợi và kết quả định danh ngày
càng đáng tin cậy hơn.
19
4.2. Sự cần thiết của phương pháp chuẩn
Khó khăn trong định danh là kết quả của một thử nghiệm có thể thay đổi tuỳ
theo liều lượng vi khuẩn
lên men
(ví dụ. vịng vơ khuản),
nhiệt độ và thời gian ủ (ví dụ,
dường glueose và lactose trong môi trường KIA), thành phần
môi trường,
tỷ lệ bể mặt và thể tích mơi trường (ví dụ, bể mặt và chiều cao của ống thạch
mềm), và đặc biệt là tiêu chuẩn xác định "âm tính" và "dương tính" nhiều khi
Rbơng rõ ràng mà phụ thuộc nhiều vào cảm phận chủ quan của người làm. Cho
nên, kết quả cúa một test thường khác nhau giữa Labo này với Labo khác; mặc
dù trong một Labo, kết quả đó ln ln ổn định. Vì vậy, mặc nhiên cơng nhận
kết quả dinh danh của một cơ sở nào đó mà khơng có những chuẩn
mực
để khống
chế thì rất đễ dẫn đến những sai lầm đáng tiếc,
Vì những lý do trên, những tiêu chuẩn cụ thể để chuẩn hoá từng kỹ
ý nghĩa hết sức to lớn trong việc định đanh sbính xás vi khuẩn. Việc
KIT thương mại hiện
nay đã làm tang đáng kể tính tiêu chuẩn
của thử
giảm sự khác biệt giữa các Labo; tuy vậy, cho đến nay, chưa có một KT
mãn dược u cầu chuẩn hố cao trong định danh. Vì vậy, ln ln
rằng, ở mỗi test, phải có chủng chuẩn để so sánh và đánh giá
thuật có
đùng các
nghiệm,
nào thoả
ghi nhớ
4.3. Sự cần thiết của đánh giá "dương tính" và "âm tính" chính xác
Một số test dựa vào các đặc tính được mã
hố trên plasmid
hoặc phage,
ví dụ
kháng thuốc hay độc tố bạch hầu, thường hay thay đổi kết quả với mục đích định
danh vì plasmid trong một vi khuẩn có thể mất đi trong q trình nhân lên hoặc
vi khuẩn có thể nhận plasmid khác từ một vi khuẩn cùng loài, thậm chí khác
lồi. Một số đặc tính khơng bị thay đổi bởi khơng có đột biến gen mã hố nó,
nhưng một số test thường khơng thích hợp cho định danh vì chúng không cho kết
qua on dinh, vi du nhu catalase, oxidase, Voges—-Prokauer,
Lý tưởng
mà
nói, phải dùng
những
test cho kết quả
long gelavin.
ổn định
và có thể đọc
được kết quả đó một cách rõ ràng là "dương tính" hoặc "âm tính", khơng mập mờ
(equivocal)
giữa "dương"
và "âm",
thì mới hy vọng có kết quả
định
danh
đúng.
Trên thực tế, khơng test nào đáp ứng được yêu cầu đó. Một trực khuẩn đường
ruột, có các tính chất của Kiebsiella hay Enterobacter; nếu người đọc tính chất di
động cho rằng "di động +" thì nó sẽ được định danh là #n/erobacter, nhưng nếu
tính chất này khơng cho kết quả rõ ràng, người khác nhìn vào lại nhận thức là
"di động —" thì định danh sẽ chuyển ngay sang là Klebsiella. Như vậy, thực chất
vi khuẩn
này là En#erobacter hay Klebsiella?
Chỉ làm lại thử nghiệm
hoặc bổ
sung các phương pháp xác định tính chất di động khác để khẳng định kết quả thì
mới có thể định danh chính xác được. Tương tự như vậy, kết quả nhuộm Gram
cũng khó xác định đúng, có nha bào hay khơng có nha bào cũng khó xác định
chân thực bằng test chịu nhiệt; sinh acid nhiều khi rất khó phân biệt với không
20
sinh acid nếu vi khuẩn đó sinh aeid rất yếu; hoặc "mọc yếu" khó phân biệt với
“Khơng mọc”... Vì vậy, dịnh nghĩa "dương tính" hay "âm tính" ln ln là cơng
việc rất quan trọng để test đó thực sự có giá trị trong định danh.
4.4. Ni cấy thuần
Mặc
dù có một
số vi khuẩn
có hình
ảnh đặc trưng để có thể định danh
mà
khơng cần phân lập. nhưng gần như tuyệt đối, cần có ni cấy thuần mới định
danh được vì khuẩn. Cần phải nhận thức rõ rằng, một khuẩn lạc riêng rẽ trên
đĩa thạch ni cấy khơng đảm bảo được đó đã thực sự là ni cấy thuần vì có thể
có vi khuẩn
khác nằm dưới nó, đặc biệt là trên các mơi trường có chất ức chế. Vi
khuẩn đó vẫn sống nhưng khơng phát triển, nằm bên trong hoặc bên cạnh khuẩn
lạc quan
tâm
và có thể được cấy chuyển
một cách tình cờ cùng với các thao tác
trên khuẩn lạc đó. Vì thế, để có một ni cấy thuần, phải dùng mơi trường khơng
có chất ức chế cho giai đoạn phân lập cuối cùng. Thậm chí trên mơi trường khơng
có chất ức chế cũng khơng nên cấy chuyển quá sớm khi mà khuẩn lạc chưa đủ
lớn, chưa đủ diều kiện bộc lộ những khuẩn lạc khác có thể kèm theo.
Về nguyên
tác chung, các khuẩn lạc được hình thành từ một ni cấy thuần
thì giống nhau và được dùng làm một trong những chứng cứ quan trọng nói lên
sự thuần khiết của một ni cấy. Tuy vậy, cũng có những ngoại trừ các biến thể,
ví dụ S->R, hình thành vỏ, sắc tố-khơng sắc tố đo các điều kiện nuôi cấy khác
nhau tạo ra như môi trường nuôi cấy, nhiệt độ hay các điều k
vi du, Mycobacterium kansasii khơng có sắc tố khi ni cấy
phát triển khác;
trong điều kiện
khơng có ánh sáng, nhưng lại có sắc tố khi để trong điều kiện có ánh sáng.
Trái lại, với nhiều vi khuẩn, bản thân các tế bào khác nhau lại hình thành
các dạng khuẩn lạc khác nhau trong cùng điều kiện nuôi cấy, làm cho những
người
mới vào nghề.
thiếu kinh nghiệm
ằng, đó là ni cấy khơng thuần;
khuẩn Whitmore).
thực tế và lý thuyết có thể ngộ nhận
dién hinh la Burkholderia pseudomallei
(truc
4.5, Sau bước tiếp cận để định danh vi khuẩn thành công (S.T. Cowan
and J. Liston)
a.
Hãy đảm bảo rằng, bạn đã có một ni cấy thuần.
b.
Hãy làm việc từ các tiêu chí lớn xuống các tiêu chí nhỏ hơn rồi đến tiêu chí
đặc hiệu cho một vi khuẩn.
c.
Hãy dùng tất cả các thông tin mà bạn đã thu thập được để hạn chế (to
narrow) các khả năng có thể hoặc khơng thể một cách logic, khoa học.
d.
Hãy dùng
các cảm
tới những điều cao xa.
nhận
thông thường ở mỗi bước, không
nên nghĩ ngay
21
e. Hãy dùng tối thiểu số lượng các test dùng cho dinh danh.
f.
Hãy thường xuyên so sánh với chủng chuẩn.
Khi không định danh được, bạn hãy hiểm tra:
a. Nuôi cấy thuần ?
b. Dùng test phù hợp ?
e. Dùng phương pháp đáng tín cậy ?
d. Dung dung khoa va bang tinh chat cho các test của mình ?
Những trường bợp khơng định danh được. nếu thực sư khơng có nghỉ ngờ gì
về các thử nghiệm của mình và khơng tìm ra được bất cứ lồi lý giải hợp lý nào thì
nên nghĩ đến một chủng mới, chưa được phân loại.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.
Lê Văn Phủng. Tên vi khuẩn. Nhà xuất bản Y học. 2000.
2.
John G. Holt et al. Bergey’s Bacteria Words. Williams & Wilkins.
3.
John G Holt, et al. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. Williams
& Wilkins;
1992.
9'" ed, 1994.
Noel R. Krieg et al. Bergey's Manual
of Systematic Bacteriology. Williams &
Wilkins. Volume 1. 1984.
Peter H. A. Sneath et al. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Williams
& Wilkins. Volume 2. 1986.
Skerman VBD, et al. Approved Lists of Bacterial Names
1980). American Society for Microbiology. 1989.
7.
(IJSB, 30: 225-420,
/>
i. nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Undef&n
ame=Bacteria&lvl=3&srchmode=1&keep=1&unlock
22
Phan 2
CAU KHUAN GRAM DUONG
LIEN CAU
Streptococcus
Rosenbach
1884
Loai mau: Streptococcus pyogenes Rosenbach
1884
Lịch sử và xếp loại
Liên cầu được Billroth mô tả lần đầu tiên vào năm 1874 từ mủ của các tổn
thương viêm quầng và các vết thương bị nhiễm trùng. Năm 1880, Pasteur phân
lập được liên cầu từ bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết. Sau đó Ogston (1881),
Rosenbach (1884) đã nghiên cứu kỹ về bệnh lý do liên cầu gây ra.
Năm 1919, Brown đã xếp loại liên cầu theo những hình thái tan máu khác
nhau, khi chúng phát triển trên môi trường thạch máu:
« Liên cầu tan máu
(8-haemolytic Streptococci): tan máu hồn tồn, xung
quanh
khuẩn
lạc vịng tan máu
trong suốt, hồng cầu bị phá huỷ hồn tồn.
¢ Lién cau tan mau a (a—-haemolytic Streptococci):
xung quanh khuẩn lạc có vịng tan máu màu xanh.
tan mau
khơng hoàn toàn,
» Liên cầu tan máu y (y-haemolytic Streptococci): xung quanh khudn lac
khơng nhìn thấy vịng tan máu. Hồng cầu trong thạch vẫn giữ màu hồng nhạt.
Năm
1930,
Lancefield
dựa
vào kháng
nguyên
carbohydrate
(kháng
nguyên
đặc hiệu nhóm) của vách tế bào vi khuẩn để xếp liên cầu thành các nhóm, theo
bảng chữ cái tiếng Anh, từ A đến R: A, B,C,.... R.
Năm 1937, Sherman dựa vào các tính chất hố sinh và nhiều tính chất khác
để xếp liên cầu thành các loài Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, ...
LIEN CAU TAN MAU 8
B-haemolytic Streptococci
1. GIOI THIEU CHUNG
Lién cau tan mau
vùng
địa
lý khác
nhau
f cé kha nang gay ra nhiéu bénh cho ngudi 6 tất cả các
trên
tồn
thế giới,
trong
đó
quan
trọng
nhất
là lồi
23
Streptoccocus pyogenes, thuéc nhém A (theo phan loai cua Lancefield — group A
streptococci). Những hậu quả sau nhiễm liên cầu nhóm A ở đường hơ hấp trên,
đặc biệt ở trẻ em như: thấp tim, viêm cầu thận cấp...., đã để lại hậu quả nặng nề
sÈju mà
không chỉ bệnh nhân: phải gánh
sịn là gánh nặng đối với xã hội. Ngồi
liên cầu nhóm A là tác nhân gây bệnh chính ở người, cịn có một số liên cầu nhóm
khác cũng có thể gặp gây bệnh ở người như trong bảng sau:
Bang 2.1. Một số loai chinh cua lién cau tan mau f (Facklam 2002)
|
|
Nhóm (Lancefield)
3. pyogenes
|
A
| S. agalactiae
|
B
Z7...
Lồi
11090,
11.
111.Ầ10.........
| S. dysgalactiae subsp. equisimilis
|
€,G
| S. equi subsp.
|
iC
|
c
equi
| S. equi subsp. zooepidemicus
| S. canis
| S. phoacae
T
|
chủ chính
Vi
ane
|
gười
|
|
Ngudi, bị
|
!
Người, động vật
Động vật
Déng vat (nguoi*}
6G
i
Chó (người")
CvàF
|
Hải cẩu
|
* Hiếm
2. ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC
2.1. Hình thể và tính chất bắt màu
Liên cầu tan máu B là những câu khuẩn bắt màu Gram dương, thường xếp
thành những chuỗi dài ngắn khác nhau, khơng di động, đơi khi có vỏ, đường kính
0,6—1 pm (Xem hình P1 ở Phụ bản).
2.2. Tinh chat ni cấy
Liên cầu là những vi khuẩn hiếu ky khí tuỳ tiện. Môi trường nuôi cấy cần
nhiều chất dinh dưỡng như: máu, huyết thanh, đường,... Liên cầu phát triển
thuận
lợi trong khí trường có oxy hoặc có một phần
CO;, nhiệt độ thích hợp là
37°C. Trên mơi trường lỏng, liên cầu phát triển hình thành các chuỗi đến khi đủ
lớn tạo thành những hạt nhỏ lắng xuống đáy ống. Vì vậy, sau 24 giờ ni cấy,
mơi trường phía trên trong suốt, đáy ống có nhiều hạt lắng cặn.
Trên
mơi
trường
thạch
máu,
vi khuẩn
phát
triển thành
những
khuẩn
lạc
nhỏ, trịn lỗi, bóng, màu hơi xám, tan máu Ð (Xem hình P2 ở Phụ bản).
2.3. Tính chất hố sinh
Liên cầu khơng có enzym
catalase. Liên cầu có khả năng phát triển trong
mơi trường có mật, muối mật hoặc ethylhydrocuprein. Liên cầu nhóm A đặc biệt
nhạy cảm với bacitracin (Xem hình P3 ở Phụ bản).
24
2.4. Cấu trúc kháng
nguyên
Liên cầu có cấu trúc kháng nguyên phức tạp. Vì vậy, ở dây chỉ đề cập đến
những
kháng
của liên cầu.
~ Kháng
nguyên
nguyên
quan
trọng liên quan nhiều
carbohydrate
đến
đặc hiệu nhóm:
Đây
độc lực, cơ chế gây bệnh
là kháng
nguyên
nằm
vách tế bào vi khuẩn. Dựa vào kháng nguyên này, Laneefield xếp liên cầu thành
ở
các nhóm từ A đến R (Theo bảng chữ cái tiếng Anh).
~ Kháng nguyên M đặc hiệu type: kháng nguyên M cũng nằm ở vách tế bào
vi khuẩn. Dựa vào kháng nguyên M, Lancefeld xếp liên cầu nhóm A thành 130
type huyết thanh khác nhau. Protein M nằm rải đều trên bề mặt của tế bào, nên
dễ
dàng
kết
hợp
với
kháng
thể
M
thậm
chí
ngay
cả
khi
có
mặt
của
acid
hyaluronic. Ngồi ra, protein M có khả năng chống đại thực bào, vì vậy nó có liên
quan trực tiếp tới độc lực của liên cầu. Kháng nguyên protein M bị phân huỷ bởi
men
trvpsin hoặc pepsin
Những kháng nguyên khác của liên cầu:
~ Kháng
nguyên T: bản chất là protein, nằm ở vách tế bào vi khuẩn,
bị phá
huỷ bởi nhiệt độ ở pH acid.
— Kháng nguyên P: bản chất là nueleoprotein.
ứng chéo với nueleoprotein của tụ cầu.
- Kháng
Kháng
nguyên
này
có phản
nguyên
R: bản chất là protein, nằm ở vách tế bào vi khuẩn,
có thế phản ứng chéo giữa các type huyết thanh hoặc giữa các nhóm.
chúng
2.5. Cac enzym va déc tố
— Streptokinase:
Nam
1939,
Tillett va Garner
đã
mô
tả streptokinase
gém
hai phân tử nhỏ A và B. Khang nguyên này tìm thấy ở liên cầu nhóm A và một
số liên cầu nhóm khác. Streptokinase là kháng nguyên có khả năng kích thích co
thể hình thành kháng thể antistreptokinase. Streptokinase cé kha năng làm tan
tơ huyết, hoạt hoá xung quanh vùng tổn thương, vì thế tạo điều kiện liên cầu lan
tràn nhanh.
~ Streptodornase (Deoxyribonuclease hoặc DNase): Tillett đã mô tả enzym
streptodornase có bốn loại: A, B, C, D và bốn loại này là những kháng nguyên
khác nhau, có khả năng kích thích cơ thể hình thành kháng thể đặc hiệu.
Streptodornase có khả năng thuỷ phân ADN, do đó làm lỏng mủ, nhưng nó chỉ có
tác dụng khi có mặt của ion Mg''.
-- Hyaluronidase: enzym thuỷ phân acid hyaluronic của tổ chức, tạo điều kiện
cho vi khuẩn lan tràn sâu rộng vào các mơ. Enzym này là một kháng ngun có
khả năng kích thích cơ thể hình thành kháng thể.
— DPNase
(diphospho
pyridine nucleotidase):
được tìm thấy ở liên cầu nhóm
25
A.C. G. 1a enzym cé kha nang diét bach céu. Enzvm
co thé hinh thanh khang thé.
nay có khả năng kích thích
~ Proteinase: cé kha nang thuỷ phân protein và có khả năng kích thích cơ thể
hình thành kháng thể.
Dụng huyết
dụng huyết tố:
Strepiolysin
tố: các liên cầu
O: dé bi mat
tan
máu
j3 có khả
năng
hình
thành
hai loại
hoat tinh bdi oxy, vi thể trên môi trường nuôi cấy,
chúng gây tan máu ở phía sâu trong thạch. Độc tố này mang tất cả các tính chất
của một ngoại độc tố, đặc biết có tính kháng ngun mạnh, vì thế có khả năng
kích thích cơ thể hình thành kháng thể (antistreptolysin O). Trong chẩn đốn
thấp tìm và viêm cầu thận cấp: việc định lượng kháng thể kháng streptolysin Q
là rất có giá trị
Si rep/ol
in S: có vai trị gầy tan máu ở bể mặt của môi trường nuôi cấy. Độc
tế này kt hơng bị mất hoạt tính bởi oxy, tính kháng ngun kéra vì vậy khơng kích
thích cơ thể hình thành kháng thể
- Độc tố hồng cầu (erythrogenie
trong bệnh tỉnh hồng nhiệt.
toxin):
bản
chất
là protein
gây
phát
ban
Cơ chế hoạt động của độc tố chưa rõ ràng, nhưng khi tiêm vào trong da của trẻ
em dé mẫn cảm, có thể gây nên phan ứng ban đỏ tại chỗ, phan úng đạt cao nhất 24
giờ sau khi tiêm. hi bệnh nhân có kháng độc tố thì phản ứng ở da âm tính.
Phản
ứng Schultz-Charton:
tiêm
trong da một lượng kháng
độc tố tương ứng
lúc cao điểm của bệnh tỉnh hồng nhiệt thì chỗ tiêm mất ban đỏ.
3. KHẢ NĂNG GÂY BỆNH
3.1. Khả năng gây bệnh của liên cầu nhóm A
Liên cầu nhóm A là nhóm
liên cầu gây bệnh quan trọng nhất ở người. Tùy
từng type huyết thanh mà chúng gây nên các thể lâm sàng sau:
gây
lớn,
đạo,
hiểu
yếu
— Nhiễm
khuẩn
A chiếm
15-30%
các căn nguyên
viêm họng, viêm thanh quản, eczema, chốc lở viêm da, viêm quầng ở người
nhiễm khuẩn các vết thương, viêm tai giữa, viêm hạch, viêm phổi, viêm âm
nhiễm khuẩn tử cung sau đẻ... Cơ chế gây bệnh của các thể này đã được
một cách rõ ràng. Những yếu tố giúp cho quá trình lan toả của liên cầu và
tố kháng
đại thực bào giữ
yếu tố chủ yếu đó là
— Nhiễm khuẩn
nhiễm khuẩn huyết,
~ Bệnh tỉnh hồng
cầu nhóm A sản xuất
26
tại chỗ: do liên cầu nhóm
vai trị quan
trọng trong bệnh
lý. Một
trong các
acid hyaluronic của vỏ và protein M.
thứ phát: từ những ổ nhiễm khuẩn tại chỗ, bệnh nhân có thể
viêm màng trong tim cấp.
nhiệt: thường gặp ở trẻ em trên hai tuổi, ở các nước ôn đới. Liên
ra độc tố hồng cầu và xảy ra ở trẻ em nhạy cảm với độc tố.