Nguồn gốc bệnh tả - Phần 1 pps

Nguồn gốc bệnh tả - Phần 1

Tên gọi
Bệnh tả xuất hiện từ xa xưa tại nhiều nơi trên thế giới, nhất là tại vùng châu thổ
sông Hằng (Ấn độ ). Bệnh tả đã gây nhiều nỗi sợ hãi cho người Ấn với những vụ
dịch thuờng xuyên xảy ra làm nhiều người chết đến mức độ tại thành phố Kolkata,
có một ngôi đền Ola Beebe được xây để thờ vị nữ thần tiêu chảy nhằm xin phù hộ
cho nhân dân trong vùng khỏi mắc bệnh.
Theo cổ văn Sanskrit, thì từ những năm 500 đến năm 400 trước Công nguyên,
đã có những mô tả về một bệnh giống như bệnh tả xảy ra tại Sushruta Samshita (
Ấn độ). Các tài liệu lịch sử trước đây 2000 năm viết bằng chữ Hi lạp và Sanskrit
đều có nhắc tới những bệnh tương tự như bệnh tả. Như vậy, rõ ràng bệnh tả đã
xảy ra rất lâu trước năm 1817, năm có báo cáo về đại dịch. Tuy nhiên, như đã nêu,
bệnh tả đã tồn tại tại tiểu lục địa Ấn độ nhiều năm trước khi người Âu có mặt.
Theo lời Gaspar Correa, sĩ quan của Vasco da Gama tham gia đổ bộ lên vùng
Malabar thuộc bờ biển tây nam của Ấn độ, cho biết vào năm 1503 có đến 20.000
người tại Calicut chết vì 1 chứng bệnh xảy ra đột ngột trong bụng, có người chết
nhanh sau khi khi mắc được 8 giờ ".
Từ thế kỷ 18 đến nay, nhân loại đã trải qua 8 đại dịch với qui mô số người mắc,
số vùng, số nước mắc nhiều hơn, và tốc độ lây lan cũng nhanh hơn. Trận dịch thứ
7 - do typ sinh học El Tor - bắt đầu tại Indonesia vào năm 1961 và sau đó lan ra
khắp châu Á, thay thế cho typ cổ điển là chủng lưu hành tại vùng này. Từ năm đầu
của thập niên 1970, dịch tả do El Tor đã bùng phát tại châu Phi, gây nên một số
vụ dịch lớn trước khi trở thành bệnh lưu hành tại châu lục này.
Hiện nay, >90% các trường hợp tả hàng năm báo cáo cho WHO đều phát xuất
từ châu Phi. Trong giai đoạn 2000-2004, số ca tả báo cáo hàng năm xấp xỉ
100.000. Dĩ nhiên con số này thấp hơn nhiều so với thực tế, vì có nhiều nước
không tham gia báo cáo.
Tuy Việt nam nằm trong vùng lưu hành nhưng qua nhiều năm bệnh tả không
xuất hiện. Năm 2007, nhiều trường hợp tiêu chảy đã được báo cáo tại các tỉnh
miền bắc, nhất là khu vực quanh thành phố Hà nội. Do tính chất lây lan nhanh và

nguy hiểm cho nên một khi đã xác định được ít nhất có một trường hợp bệnh nhân
bị tiêu chảy cấp do tả, thì đợt dịch đó cần phải định danh là dịch tả và tất cả mọi
bệnh nhân có triệu chứng tiêu chảy cấp nằm trong vùng địa dư có dịch phải được
xử trí như tả.Tuy nhiên, thay vì gọi thẳng là dịch tả, thì ngành y tế Việt nam đã sử
dụng cụm từ "dịch tiêu chảy cấp nguy hiểm (TCCNH) trong đó có nguyên nhân từ
phẩy khuẩn tả và trong nhiều tuần đã ồn ào kết tội mắm tôm chính là thủ phạm
gây ra dịch tả .
Năm nay 2009, dịch tả lại xuất hiện tại các tỉnh phía bắc. Lần này, tuy trên báo
chí dịch tả được gọi đúng tên ngắn gọn, nhưng lại có 1 phát hiện mới là thịt chó
tham gia vào quá trình lây lan dịch tả, vì trong ruột của chó bị giết tại các quán
thịt cầy tìm thấy Vibrio cholerae.
Từ những thực tế này tưởng cũng nêu lại vài kiến thức liên quan đến 1 bệnh
truyền nhiễm đã đồng hành với nếp ăn ở của con người từ hồi " xưa như quả đất ".
Trước hết về tên gọi. Không biết vì phải chịu ảnh hưởng của cách định danh
bệnh tả của Việt nam hay không mà từ xa xưa, từ nguyên của bệnh tả cũng có
phần rối rắm. Bệnh tả theo tiếng Anh là cholera, tiếng Pháp choléra. Từ nguyên
của tiếng Anh, và tiếng Pháp đều bắt nguồn từ tiếng latin là cholera, đi từ gốc Hy
lạp kholera Từ kholera có gốc là kholē. Kholē có 2 nghĩa, " mật ", trạng thái
buồn chán, hoặc " máng xối.
P. Raufman, trong một bài viết đăng trên tạp chí Am J Med, cho rằng cholera đi
từ nghĩa là cái máng xối khi so sánh với tình trạng tiêu chảy xối xả của người bị
tả cũng giống lượng nước chảy ồ ạt qua máng xối khi trời mưa ( Am J Med.
1997;104). D. Barua chẳng hạn cho rằng trong tiếng Hi lạp, từ cholera có nghĩa là
dòng chảy của mật phát xuất từ 2 từ gốc : chole ( nghĩa là mật ) và rein ( dòng
chảy ). Và chính Thomas Sydenham là người đầu tiên phân biệt giữa cholera là
bệnh với cholera là 1 trạng thái giận dữ và đưa ra từ cholera morbus tức là tiêu
chảy nặng ( trích lại trong Mandell, Douglas, and Bennett’s Principles and
Practice of Infectious Diseases, 5th Edition, ).

Vi khuẩn học

Tác nhân gây bệnh tả là Vibrio cholerae, thuộc chi Vibrio, là vi khuẩn gram âm,
có 1 tua dài ở phần đuôi để di chuyển trong môi trường, vốn sống tại các vùng
cửa sông, đầm lầy và vùng ven biển nước lợ.
Do đặc điểm Vibro cholera cần có môi trường mặn để phát triển, cho nên các
nhà vi trùng học nghĩ rằng chúng có nguồn gốc từ dưới đáy đại dương. Các
nghiên cứu về cấu trúc bộ gene cũng bổ sung ý kiến này. Năm 1999, 2 tàu ngầm
nghiên cứu khoa học Alvin và Nautile đã lấy mẫu nước từ miệng núi lửa thuộc
dãy ngầm Đông Thái bình dương, và chứng minh những loài Vibrio lấy được từ
đây rất giống với Vibrio cholerae, và cho rằng là loài này vốn cư trú tại vùng
biển sâu.

Vibrio cholerae, là 1 vi khuẩn gram âm, không xâm nhập, được phân loại căn cứ
trên KN O ở phần thân thành các serovars hoặc serogroup và đến nay người ta
biết có ít nhất 200 serogroups.

Trước năm 1992, nhóm O 1 là serogroup duy nhất gây ra dịch. Các chủng
thuộc serogroup O 1 được chia ra làm 2 biotyp, là typ cổ điển và typ El Tor dựa
theo sự phân biệt các kiểu hình và gần đây bằng các marker di truyền. Có đến 7
đại dịch đã xảy ra,và có bằng chứng chắc chắn là ít nhất đại dịch thứ 5 và thứ 6 là
do các chủng thuộc nhóm O 1 cổ điển. Đại dịch thứ 7 hiện nay là do biotyp El
Tor. Năm 1992, một serogroup khác, là O 139 gây ra các vụ bùng phát tại Ấn độ
và Bangladesh (Ramamurthy et al., 1993). Hiện thời, 2 serogroup này là nguy6en
nhân gây bệnh tả lưu hành và phát thành dịch ; còn những serogroup V.cholerae
khác không gây dịch hoặc đại dịch được gộp chung lại thành nhóm V.cholerae
non-O1, non-O139.

Việc phân loại nhóm huyết thanh được thực hiện bằng cách cho kháng huyết
thanh ( antisera) hấp phụ hoặc cho các KT đơn dòng hấp phụ thành phần KN "O”
của lớp lipopolysaccharide trên màng vi khuẩn.
Ngoài ra, V. cholerae O1 còn được phân ra thành 3 serotyp, Ogawa, Inaba và

Hikojima; typ thứ 3 này ít gặp và cũng chưa được mô tả đầy đủ. Các serotyp này
được chia thành 3 loại KN: A, B và C. KN A cấu tạo từ 3- deoxy-L-
glycerotetronic acid, còn KN B và C chưa rõ. Chủng O 139 Bengal và những
chủng gây bộc phát thuộc serogroup O 1 của cả 2 biotyp cổ điển và El Tor có
nhiều điểm tương đồng, nhưng cũng có nhiều điểm khác biệt đáng kể. Chủng O
139 có vỏ bọc, đó là điểm khác với các chủng O 1 và còn có nhiều điểm khác biệt
trong thành phần KN " O " ở phần lipopolysaccharide ở màng vi khuẩn.
Tại Việt nam, từ 1979 đến 1981 các ca bệnh tả chủ yếu là do nhóm sinh học El
Tor, nhóm phụ Ogawa; từ 1982 đến 1990 tất cả các ca bệnh tả đều nhiễm nhóm
phụ Inaba ; nhưng trong những năm sau 1990 thì tất cả các ca đều do nhóm phụ
Ogawa. Còn ở Thái Lan, khoảng 52% các ca bệnh tả đều do nhiễm nhóm phụ
Ogawa.


Sinh thái học
Vòng đời của V cholerae gồm có 2 giai đoạn : giai đoạn ở trong lòng ruột ký
chủ và giai đoạn ở bên ngoài trong môi trường nước .
Trong tự nhiên ( môi trường nước bên ngoài cơ thể )
Mặc dù V. cholerae là nguyên nhân gây bệnh tiêu chảy cấp đáng sợ, nhưng vi
khuẩn này cũng là 1 thành phần tự nhiên của quần thể các vi sinh vật sống tự
nhiên trong môi trường nước . Điều này phải mất đến 100 năm nghiên cứu mới
hiểu rõ được.
Có nhiều khảo sát chứng minh rằng V. cholerae được phân bố rộng rãi trong
các môi trường nước ở vùng ôn đới và nhiệt đới . Tuy hầu hết các loài Vibrio đều
rất phổ biến tại các môi trường cửa sông, biển và cả ở vùng nước ngọt khi có
một độ mặn tối thiểu từ 5- 30 phần nghìn, nhưng ở ngoài khơi vi khuẩn cũng sống
được. Chủng V.cholerae sinh bệnh vẫn sống được khi độ mặn trong nước thấp, và
tình huống bù trừ cho độ mặn thấp xảy ra khi nhiệt độ trong nước tăng lên và môi
trường có chứa nhiều chất dinh dưỡng hữu cơ cao . Cũng tương tự như thế, trong
môi trường nước ngọt, các cation hóa trị 2 sẽ bù trừ cho Na+ thấp. Trong nước

biển, V.cholerae có thể sống đến 50 ngày. Ngoài ra, sự sống sót của V. cholerae
còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố phi sinh học (abiotic ) như thành phần các
chất hữu cơ và vô cơ trong nước và chất trầm lắng, pH, giao động nhiệt độ, giao
động áp suất từng phần oxygen (oxygen tension) và sự tiếp xúc với tia cực tím
trong ánh sáng.
Khi môi trường không có đủ điều kiện thuận lợi cho chúng sinh trưởng, Vibrio
có thể thay đổi hình dạng và lui vào trạng thái ngủ ( dormancy ) tức là dạng vẫn
còn sống nhưng không nuôi cấy được (VBNC). Trong giai đoạn ngủ, Vk có thể
chịu đựng được những thay đổi về nhiệt độ, độ mặn, hàm lượng chất hữu cơ
trong môi trường giống như các vi khuẩn sinh bào tử loài Bacillus spp. chẳng
hạn. Khi nhiệt độ tăng lên ( choáng nhiệt ) thì vi khuẩn sống trở lại. Ở dạng
VBNC này, vi khuẩn vẫn còn giữ được khả năng gây nhiễm, vì thế V.cholerae là
nguyên nhân gây xuất hiện những vụ dịch theo mùa tại vùng lưu hành do chúng
có thể sống trong môi trường nước một thời gian dài.
Khi ở bên ngoài cơ thể ký chủ, tùy theo điều kiện của môi trường V.cholerae tồn
tại dưới 5 hình thái :
- dạng tự do chuyển động trong nước ;
- dạng cọng sinh với phù phiêu sinh vật thực vật ;
- dạng hội sinh với phù phiêu sinh vật động vật ;
- dạng còn sống nhưng lại không nuôi cấy được ;
- sản xuất ra lớp biofilm bám vào các bề mặt có chất chitin hoặc không có chất
sống ( abiotic ).
Khả năng bám dính là 1 thuộc tính quan trọng của V. cholerae, dù ở trong môi
trường hoặc ở trong ruột con người Những chủng V cholerae sinh bệnh có khả
năng bám dính tốt nhất. Vi khuẩn bám vào bề mặt của 1 vật thể nhằm giúp
chúng tiếp xúc với các nguồn thức ăn li ti qua khả năng sản xuất chất chitinase
rất mạnh giúp cho vi khuẩn sống trên bề mặt lớp chitin của những phù phiêu sinh
vật ( plankton ) như loài giáp xác copepod . Ngoài việc định khu trên copepod,
V.cholerae cũng hiện diện trên loài sò vẹm, tảo, loài giáp xác . Colwell cho rằng
lý do mà V.cholerae bám trên các sinh vật biển như copepod, loài giáp xác …, là

nhằm sử dụng 1 bề mặt để phát triển, lấy chất nuôi dưỡng và có lẽ vì một vài lợi
ích cho cả 2 bên. Một khả năng thú vị khác là V.cholerae còn tiết ra mucinase giúp
cho Vk chui qua được hàng rào chất nhầy phủ trên biểu mô đường tiêu hóa. Carla
Pruzzo, thuộc Đại học Università Politecnica delle Marche ( Ancona, Italy ), cho
biết là huyết thanh thuộc hệ thống huyết dịch của loài vẹm Mytilus
galloprovincialis vùng Địa trung hải làm tăng tính gắn kết của Vk vào các tb
biểu mô tiêu hóa. Kết cuộc là khi ta ăn đồ biển có nhiễm Vibrio, Vibrio sẽ lợi
dụng các phân tử "bắt cầu " này để bám chặt vào tế bào ruột. Cả 2 đặc điểm độc
lực và tính lây nhiễm đều phụ thuộc vào các thuộc tính của vi khuẩn và các yếu
tố môi trường.
Một số chủng khi bám vào các thực vật thủy sinh thì gia tăng sản xuất độc tố.
Số lượng các V. cholerae lơ lững trong môi trường nước thường thấp, khoảng 10
3
cfu/litre đối với các Vibrio non-O1 và thấp hơn 50 cfu/litre đối với Vibrio O1.
Tuy nhiên, VK có thể nhân lên rất nhanh khi nước uống bị nhiễm bẩn và nhất
là khi có thêm các loài thủy sinh khác như cyanobacteria, tảo, phù phiêu động vật,
và loài giáp xác ( kể cả cua ). Một điểm đáng nói là trong khi số lượng VK lơ
lững trong nước có thể thấp, nhưng trên bề mặt các copepod trong cùng môi
trường số lượng VK bám vào có thể lên đến 10
5
(Huq et al., 1983).
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường nước, độ mặn, và pH trên
sự tồn tại và phát triển của chủng O 1 sinh độc tố phát triển cùng với phù phiêu
copepod, Huq và cs (1984) kết luận rằng với độ mặn 15%, nhiệt độ nước 30 °C và
pH 8,5 là điều kiện thuận lợi cho sự gắn dính và sinh sôi mạnh của V. cholerae
trên loài copepod.

Vibrio có thể sống sót nhiều ngày trong các thức phẩm bị nhiễm bẩn nhưng còn
ẩm. Phải ở trong môi trường có nước chúng mới sống được, chúng không chịu
được sự khô ráo. Nhiệt độ cao kéo dài quá 10 phút sẽ giết chúng, và chúng cũng

không chịu được môi trường có độ acid thấp . Vi khuẩn có thể sống được trong
nước đá từ 1-2 tuần.

Trong ruột
Con người bị nhiễm V. cholerae khi uống nước hoặc ăn hải sản ( cá hoặc sò
vẹm ) còn sống hoặc nấu chưa chín có xuất xứ từ nguồn nước bị vấy nhiễm
Vibrio .
Đa số các Vibrio chết sau khi được nuốt vào bụng, bởi vì ngay khi vào đến dạ
dày, acid của dịch vị sẽ tấn công chúng. Tuy nhiên, thức ăn được nuốt vào cùng
lúc với Vibrio sẽ làm dịu đi sức tấn công của acid dịch vị đối với chúng và cho
phép một số vi khuẩn yên ổn qua được cửa ải dạ dày. Chỉ có một số nhỏ các
chủng Vibrio phát triển được các chiến lược thích ứng giúp chúng sống sót và
sinh sôi khi ở trong ruột con người, còn đa số thì không có khả năng này.
Bệnh lý tả là do các độc tố của Vk tác động lên lớp biểu mô ruột non. Robert
Koch là người đầu tiên đề cập đến độc tố tả choleratoxin (CT) vào năm 1884
nhưng mãi đến 75 năm sau mới được các nhà nghiên cứu như De (1959) và
Dutta, Pause & Kulkarni (1959) chứng minh. CT gồm có 1 tiều đơn vị A và 5 tiểu
đơn vị B. Các tiểu đơn vị B giúp gắn tiểu đơn vị A vào ganglioside GM1 là thụ
thể của tế bào ruột. Tiều đơn vị A có chức năng enzym chuyên biệt và hoạt động
khi vào bên trong tế bào cụ thể là làm tăng lượng cAMP nội bào khiến cho ruột
non không còn chức năng hấp thu mà chuyển sang chức năng thải tiết dịch tức là
tiêu chảy . Với chủng V. cholerae cổ điển, người nhiễm có thể bị tiêu chảy ồ ạt,
gây mất dịch nặng, người bệnh bị sốc do thể tích tuần hoàn giảm, khả năng tử
vong cao nếu không được xử lý kịp thời và đúng mức.
Khi bị tiêu chảy, người bệnh tống phân có vi khuẩn ra khỏi ruột, đưa vi khuẩn
trở lại môi trường tự nhiên của chúng hoặc sẽ gây nhiễm cho người khác qua
nguồn nước uống, thức ăn bị vấy nhiễm phân. Do con người là ổ chứa duy nhất,
cho nên sự sống sót của V. cholerae, trong thời gian giữa 2 vụ dịch, phụ thuộc vào
sự hiện diện của những trường hợp nhẹ không được chẩn đoán và không có triệu
chứng. Những trường hợp người lành mang trùng dài ngày tuy được báo cáo

nhưng rất hiếm. Trường hợp cổ điển được nhắc tới là nàng "Doleres dịch tả " tại
Philippines đã mắc tả vào năm 1961 và tiếp tục chứa chấp phẩy khuẩn tả trong túi
mật và thải trùng ra phân cho đến năm 1973 .

Các yếu tố độc lực
Có 2 trình tự quan trọng trong quá trình tiến hóa của V.cholerae gây bệnh lý.
Trước hết, các chủng V.cholerae tiếp nhận phage TCP và biến thành V.cholerae
TCP +. Sau khi trở thành TCP+, tức là vi khuẩn có tua, tua sẽ đóng vai trò thụ thể
cho phage CTXΦ để cho phage chui vào vi khuẩn,và gắn DNA của nó vào
chromosome của V.cholerae theo cơ chế phage tiềm tan ( lysogenic ).


Bản chất của các gene CTX và TCP đều là bacteriophage từ bên ngoài được
gắn vào trong chromosome của V.cholerae.Có người cho rằng V.cholerae vốn là 1
con vi khuẩn "hiền " nhưng khi bị các bacteriophage gây nhiễm chúng mới trở
thành chủng sinh độc tố và gây bệnh lý. V. cholerae trở thành chủng sinh độc tố (
toxicogenic V. cholerae ) và gây bệnh khi nào chúng có tiêm mao ( pili) giúp Vk
bám vào niêm mạc ruột non.


Giữa các bacteriophage CTX và TCP có một sự cọng tác như sau : phage CTX
Φ chui vào tế bào V.cholerae thông qua các tua ( pili ) vốn do 1 phage khác là
TCP Φ mã hóa. Khi DNA của CTX Φ gắn vào chromosome thành 1 gene, gene
này chịu sự kiểm soát của 1 gene khác là ToxR, vốn là gene cũng mã hóa gene
TCP, để sản xuất ra độc tố tả CT.


Cơ chế sinh độc tố này nằm trong bí mật về trình tự di truyền của V.cholerae
mới được giải mã vào năm 2000 khi người ta phát hiện vi khuẩn này có 2
chromosome, 1 lớn ( chr 1 ) và 1 bé ( Chr 2 ). Đây là điều thú vị bởi vì các vi

khuẩn khác đều chỉ có 1 chromosome . 2 chromosome của V.cholerae đóng vai
trò chuyển hóa và sao chép, tạo ra lợi thế tiến hóa cho vi khuẩn trong môi trường
khi khí hậu thay đổi. Chromosome lớn ( chr I ) chứa hầu hết những gene cần thiết
cho sự tăng trưởng và sinh bệnh giúp cho Vk thích ứng và phát triển với môi
trường ở ruột, Chr 2 phụ trách chu trình ( pathway ) biến dưỡng và điều hòa cần
thiết để Vk sống trong các ổ ngoài môi trường.

Trên chrI có 2 cụm gene đặc biệt đó là CTXΦ và VPI. Năm 1999, người ta phát
hiện rằng VPI vốn là 1 bacteriophage gọi là VPIΦ mã hóa cho thụ thể TCP để
cho 1 bacteriophage khác (CTXΦ ) gắn kết vào ChrI và sản xuất ra CT.Như vậy,
một chủng V.cholerae không sinh độc tố sẽ trở thành chủng sinh độc tố khi chủng
này thu nhận được phage CTXΦ cần thiết. Do CT chỉ được sản xuất do sự chuyển
gene của phage CTXΦ gắn vào 1 tiêm mao ( pili ) nhất định trên chủng
V.choleare, cho nên giải thích được phần nào vì sao giới hạn loài đóng vai trò ký
chủ cho Vibrio cholerae O1 sinh độc tố cực kỳ hạn chế.