Nghiên cứu căn nguyên của các vụ dịch cúm người đầu những năm 2000 tại Miền Bắc Việt Nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




NGUYỄN LÊ KHÁNH HẰNG




NGHIÊN CỨU CĂN NGUYÊN CỦA CÁC VỤ DỊCH
CÚM NGƯỜI ĐẦU NHỮNG NĂM 2000
TẠI MIỀN BẮC VIỆT NAM




LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

HÀ NỘI – 2010

MỤC LỤC





Mục lục

Danh mục các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………………….
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……………………………………………
3
1.1. Virút cúm
3
1.1.1. Đặc điểm chung
3
1.1.2. Hình thái và cấu trúc virút cúm……………………………………………….
3
1.1.3. Cấu trúc phân tử và chức năng……………………………………………….
5
1.1.4. Cơ chế nhân lên của virút……………………………………………………
8

1.1.5. Tính đa dạng về vật liệu di truyền và sự tiến hóa của virút cúm A……
10
1.1.6. Sự tiến hóa của virút cúm B……………………………………………………
12
1.2. Tình hình dịch cúm trên thế giới……………………………………
12
1.3. Tình hình dịch cúm tại Việt Nam……………………………………
14
1.3.1. Dịch cúm mùa……………………………………………………………
14
1.3.2. Dịch cúm A/H5N1……………………………………………………………….
15
1.4. Đặc điểm lâm sàng và sinh bệnh học
15
1.4.1. Thời gian ủ bệnh………………………………………………………………
15
1.4.2. Thời gian khởi phát…………………………………………………………….
15
1.4.3. Sinh bệnh học…………………………………………………………………
17

1.5. Dịch tễ học bệnh cúm…………………………………………………
18
1.5.1. Phương thức và thời gian lây truyền………………………………………
18
1.5.2. Nguồn bệnh và ổ chứa…………………………………………………………
19
1.5.3. Tính cảm nhiễm và đáp ứng miễn dịch……………………………………
19
1.6. Biện pháp dư phòng và kiểm soát bệnh cúm…………………………

20
1.6.1. Thuốc kháng virút……………………………………………………………
20
1.6.2. Vắc xin cúm……………………………………………………………………
23
1.7. Chẩn đoán trong phòng thí nghiệm…………………………………
24
1.7.1. Phương pháp phát hiện kháng nguyên………………………………………
25
1.7.2. Phương pháp phát hiện vật liệu di truyền …………………………………
28
1.7.3. Phương pháp phát hiện kháng thể…………………………………………
31
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……
33
2.1. Đối tượng nghiên cứu……………………………………………………
33
2.1.1. Định nghĩa ca bệnh……………………………………………………………
33
2.1.2. Cỡ mẫu, thời gian và địa điểm………………………………………………
33
2. 2. Vật liệu……………………………………………………………………
36
2.2.1. Mẫu bệnh phẩm………………………………………………………………
36
2.2.2. Tế bào…………………………………………………………………………….
36
2.2.3. Sinh phẩm………………………………………………………………………
36
2.2.4. Các chủng virút mẫu chứng…………………………………………………

39
2.2.5. Trang thiết bị và dụng cụ……………………………………………………….
39
2.3. Phương pháp………………………………………………………………
40
2.3.1. Phân lập virút……………………………………………………………………
40
2.3.2. Định typ virút bằng phản ứng ngăn ngưng kết hồng cầu (HI)……………
43
2.3.3. Phương pháp (RT-PCR)………………………………………………………
44
2.3.4. Phương pháp Real-time RT-PCR……………………………………………
46
2.3.5. Phương pháp xác định trình tự gen…………….……………………………
48
2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu…………………………………………
55
2.3.7. Vấn đề đạo đức trong nghiên cứu
55
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN……………………………
56
3.1. Các vụ dịch cúm xảy ra tại Hà Nội và Miền Bắc Việt Nam, 2001-
2009…………………………………………………………………………

56
3.1.1. Giám sát sự lưu hành của virút cúm mùa tại Hà Nội, 2001-2005………
56
3.1.2. Dịch cúm mùa tại Miền Bắc, Việt Nam 2006 – 2008………………
59
3.1.3. Dịch cúm lây truyền từ gia cầm sang người do virút cúm A/H5N1 tại

miền Bắc Việt Nam, 6/2003 – 5/2009………………………………………………

62
3.2. Căn nguyên các vụ dịch cúm mùa, 2001 – 2008…………………
64
3.2.1. Căn nguyên các vụ dịch cúm tại Hà Nội, 2001-2005…………………… .
64
3.2.2. Căn nguyên các vụ dịch cúm mùa tại miền Bắc, 2006-2008……………
66
3.2.3. Đặc điểm di truyền học của virút cúm mùa, 2001-2007……………………
69
3.2.4. Đặc tính kháng nguyên của virút cúm theo mùa, 2001-2008………………
85
3.3. Căn nguyên gây viêm phổi nặng do virút A/H5N1 tại Miền Bắc Việt
Nam, 6/2003-5/2009……………………………………………………………

88
3.3.1. Một số đặc điểm chung…………………………………………………………
88
3.3.2. Phân lập virút cúm A/H5N1 bằng phương pháp gây nhiễm trên tế bào
MDCK……………………………………………………

94
3.3.3. Đặc tính tiến hóa của virút cúm A/H5N1 tại Miền Bắc Việt Nam, 6/2003
– 5/2009………………………………………………………………………

96
KẾT LUẬN……………………………………………………………….
116
KIẾN NGHỊ……………………………………………………………

118
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ CÓ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ARN
Axit Ribonucleic
ADN
Axit DeoxyRibonucleic
CDC
Centers for Disease Control and Prevention (Trung tâm Phòng
ngừa và kiểm soát bệnh, Mỹ)
CPE
Cytopathogenic effect (Tác dụng gây hủy hoại cho tế bào)
ELISA
Enzyme linked – immusorbent assay (Thử nghiệm hấp phụ miễn
dịch gắn enzyme)
HI
Hemagglutination Inhibition Test (Phản ứng ức chế ngưng kết
hồng cầu)
IFA
Immunofluorescent Assay (Thử nghiệm miễn dịch huỳnh quang)
ILI
Influenza Like Illness (Hội chứng Cúm)
KN

Kháng nguyên (Antigen)
KT
Kháng thể (Antibody)
MN
Microneutralization test (Phản ứng trung hoà vi lượng)
RT-LAMP
Reverse transcriptase-Loop-mediated isothermal amplification-RT-
LAMP (Phương pháp khuếch đại đẳng nhiệt qua trung gian vòng
phiên mã ngược)
RT-PCR
Reverse Transcriptase – Polymerase Chain Reaction
(Phương pháp sao chép ngược chuỗi polymerase)
TCYTTG
Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization)

DANH MỤC BẢNG

Bảng
Tên bảng
Trang
1.1.
Các phân đoạn ARN của virút cúm và chức năng………………
6
1.2.
Nguồn gốc virút cúm gây ra các vụ đại dịch thế kỷ XX…………
11
1.3.
Các đợt dịch cúm A/H5N1 trên người tại Việt Nam………………
15
2.1.

Số bệnh nhân hội chứng cúm tại Miền Bắc Việt Nam, 2001-
2008………………………………………

34
2.2.
Số bệnh nhân viêm phổi nặng nghi nhiễm virút cúm A/H5N1 tại
Miền Bắc Việt Nam, 6/2003-5/2009………………………………

34
2.3.
Hệ thống mồi sử dụng để phát hiện vật liệu di truyền virút cúm
bằng phương pháp RT-PCR……………………………………….

37
2.4.
Hệ thống mồi và probe sử phát hiện virút cúm A/H5N1 bằng
phương pháp Realtime RT-PCR……………………………

38
3.1.
Kết quả phân lập virút cúm theo mùa tại Hà Nội, 2001-2005……
57
3.2.
Kết quả xác định sự lưu hành của virút cúm theo mùa tại Miền
Bắc, 2006-2008 bằng phương pháp RT-PCR…………

59
3.3.
Kết quả xác định bệnh nhân nhiễm virút cúm A/H5N1 bằng
phương pháp RT-PCR tại một số tỉnh Miền Bắc Việt Nam, 6/2003

- 5/2009…………………………………………………………….


62
3.4.
Kết quả xác định các phân týp virút cúm tại Hà Nội, 2001-2005
bằng phương pháp HI……………………………………………
64
3.5.
Căn nguyên các vụ dịch cúm theo mùa tại Hà Nội, 2001-
2005…………………………………………………………
65
3.6.
Kết quả xác định sự lưu hành của các phân týp virút tại Miền Bắc
Việt Nam 2006 – 2008 bằng phương pháp RT-PCR………………
67
3.7.
Căn nguyên các vụ dịch cúm theo mùa tại Miền Bắc Việt Nam,
2006 – 2008………………………………………………………
68
3.8.
Số chủng virút cúm giải trình tự nucleotide gen HA và NA tại
Miền Bắc Việt Nam, 2001 – 2007……………………………
70
3.9.
Phân nhóm vật liệu di truyền gen HA và NA virút A/H1N1 theo
năm, 2001-2006

74
3.10.

Phân nhóm vật liệu di truyền gen HA và NA virút A/H3N2 theo
năm, 2001 – 2006

79
3.11.
Kết quả đăng ký trình tự gen mã hóa HA và NA của virút cúm
mùa A/H1N1………………………………………………………

82
3.12.
Kết quả đăng ký trình tự gen mã hóa HA và NA của virút cúm
mùa A/H3N2………………………………………………………

84
3.13.
Đặc tính kháng nguyên của virút cúm theo mùa, 2001-2008
86
3.14.
Thành phần vắc xin cúm tại Bắc Bán cầu theo khuyến cáo của
TCYTTG, 2000-2010………………………………………

87
3.15.
Phân bố các trường hợp mắc cúm A/H5N1 theo giới………
89
3.16.
Phân bố các trường hợp mắc cúm A/H5N1 theo tuổi
89
3.17.
Tỷ lệ tử vong/mắc của bệnh nhân nhiễm virút cúm A/H5N1 tại

miền Bắc, Việt Nam, 6/2003 - 5/2009……………………………

91
3.18.
Sự phân bố các trường hợp nhiễm virút cúm A/H5N1 theo
tháng…………………………………………………………

93
3.19.
Kết quả phân lập virút cúm A/H5N1 tại Miền Bắc Việt Nam,
6/2003- 5/2009…………………………………………………….

95
3.20.
So sánh kết quả phản ứng Realtime RT –PCR và kết quả phân lập
virút cúm A/H5N1, 2007

96
3.21.
Số lượng chủng virút cúm A/H5N1 giải trình tự chuỗi nucleotide
gen HA và NA, 6/2003-5/2009……………………………………

98
3.22.
So sánh sự tương đồng trình tự axit amin trên gen HA của virút
cúm A/H5N1 clade 1………………………………………………

108
3.23.
So sánh sự tương đồng trình tự axit amin trên gen HA của virút

cúm A/H5N1, 2007……………………………………

109
3.24.
So sánh sự tương đồng trình tự axit amin trên gen HA của virút
cúm A/H5N1, 2008……………………………………

109



1
ĐẶT VẤN ĐỀ


Virút cúm (Influenza virus) là tác nhân chính gây ra các vụ dịch cúm hàng
năm tại các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới với tỷ lệ mắc và tử vong cao [66]. Các
vụ dịch cúm xảy ra thường do sự thay đổi tính kháng nguyên. Virút cúm A có ổ
chứa tự nhiên là các loài chim hoang dại, các động vật có vú và người [101, 132,
133]. Các biến đổi trong vật liệu di truyền (đột biến) hoặc sự pha trộn các phân
đoạn gen của virút cúm A khác nhau khi cùng đồng nhiễm trên một tế bào (trao đổi
và tích hợp - reassortment) đã dẫn tới sự thay đổi kháng nguyên: thay đổi nhỏ kháng
nguyên (antigenic drift) hoặc thay đổi lớn kháng nguyên (antigenic shift) [19, 57].
Đó chính là nguyên nhân gây ra các vụ dịch lẻ tẻ hoặc đại dịch cúm. Lịch sử đã ghi
nhận các vụ đại dịch cúm xảy ra trong thế kỷ XX như đại dịch cúm Tây Ban Nha
năm 1918 (A/H1N1), đại dịch cúm Châu Á năm 1957 (A/H2N2), đại dịch cúm
Hồng Kông năm 1968 (A/H3N2)…là do sự trao đổi vật liệu di truyền giữa virút
cúm người và virút cúm gia cầm [62, 133]. Giám sát sự thay đổi đặc tính kháng
nguyên của virút cúm sẽ cung cấp các thông cần thiết cho mạng lưới giám sát cúm
toàn cầu (Global Influenza Surveillance System - GISS) trong việc phát triển vắc

xin phòng cúm để nâng cao hiệu quả bảo vệ của vắc xin cúm.
Dịch cúm gia cầm do virút cúm A/H5N1 độc lực cao đã xuất hiện tại Hàn
Quốc tháng12/2003 và lan rộng sang một số nước Châu Á đang là mối quan tâm lo
ngại hàng đầu. Cuối năm 2003, dịch cúm gia cầm A/H5N1 đã xuất hiện tại Việt
Nam. Từ tháng 1/2004 đến nay, dịch đã xuất hiện ở 61 tỉnh/thành trong cả nước với
số gia cầm đã tiêu hủy là hơn 50 triệu con trong tổng số 300 triệu gia cầm mắc bệnh.
Phần lớn các chủng virút cúm gây nên các vụ đại dịch đều bắt nguồn từ miền
Nam Trung Quốc, nơi được xem là trung tâm dịch (epicenter) [110, 111]. Chủng
virút cúm A/H5N1 độc lực cao (HPAI) lây truyền từ gia cầm sang người đầu tiên
xuất hiện tại Hồng Kông năm 1997 có nguồn gốc từ chủng
A/goose/Guangdong/1/96, với 18 trường hợp mắc, trong đó có 6 trường hợp tử
vong. Tính đến nay (5/2009), đã có 15 quốc gia và vùng lãnh thổ xuất hiện virút


2
cúm A/H5N1 trên người với 436 trường hợp mắc và 262 trường hợp tử vong, chiếm
tỷ lệ 60% [146]. Việt Nam là nước thứ hai trên thế giới xuất hiện virút cúm
A/H5N1 trên người (26/12/2003). Kể từ trường hợp mắc đầu tiên cho đến nay
(5/2009) tại Việt Nam có 111 trường hợp được xác định nhiễm cúm A/H5N1 với 56
ca tử vong, chiếm tỷ lệ 50,5%. Dịch xảy ra tại 36/64 tỉnh/ thành phố.
Sự lưu hành đồng thời virút cúm theo mùa (A/H1N1, A/H3N2 và B) và virút
cúm A/H5N1 tại Việt Nam cũng như một số nước khác trên thế giới đã gây nên mối
lo ngại về khả năng xuất hiện chủng virút cúm mới, có khả năng lây truyền dễ dàng
từ người sang người. Vì vậy, giám sát sự lưu hành của các chủng virút cúm mùa và
virút cúm A/H5N1 cũng như theo dõi đặc điểm di truyền học, sự biến đổi tính
kháng nguyên là hết sức cần thiết. Xuất phát từ lý do trên, chúng tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu căn nguyên của các vụ dịch cúm người đầu những năm 2000
tại Miền Bắc Việt Nam ”
Với mục tiêu:

1. Xác định căn nguyên của các vụ dịch cúm trong giai đoạn 2001-2009.
2. Tìm hiểu đặc điểm di truyền học, tính kháng nguyên của các chủng virút
cúm mùa A/H1N1, A/H3N2, B và virút cúm A/H5N1 lưu hành trong giai
đoạn 2001-2009.

3

Chương 1
TỔNG QUAN

1.1. VIRÚT CÚM
1.1.1. Đặc điểm chung
Virút cúm thuộc họ Orthomyxoviridae, bao gồm 5 nhóm virút: virút cúm A,
virút cúm B, virút cúm C, virút Thogoto và virút Isa. Trong đó, virút cúm A lưu
hành phổ biến trên gia cầm, người và các động vật khác như lợn, ngựa , là căn
nguyên gây nên các đại dịch lớn trên toàn cầu. Virút cúm B và C chỉ lưu hành chủ
yếu ở người và thường chỉ gây nên các vụ dịch vừa và nhỏ.
Virút cúm A được chia thành các phân týp dựa vào cấu trúc kháng nguyên bề
mặt là HA (haemagglutinin) và NA (neuraminidase). Kháng nguyên HA được biết
đến với 16 phân týp khác nhau từ H1 đến H16, kháng nguyên NA được chia thành 9
phân týp khác nhau từ N1 đến N9. Như vậy, nếu ghép cặp 16 phân týp HA và 9
phân týp NA thì tổng số phân týp cúm A được biết đến là 144 phân týp khác nhau.
Virút cúm A gây bệnh cho người được biết đến chủ yếu là virút cúm có
kháng nguyên bề mặt là H1, H2, H3 và N1 hoặc N2. Đầu những năm 2000, một
phân týp cúm mới có nguồn gốc từ gia cầm đã gây bệnh cho người, đó là virút cúm
A/H5N1. Danh pháp quốc tế được quy định cho virut cúm A được viết như sau: A/
nơi phân lập/ mã số PTN/ năm phân lập/ phân týp kháng nguyên (A/Việt Nam/
HN30408/ 2005 (H5N1)).
Virút cúm B cũng được thiết kế như vậy, tuy nhiên sự thay đổi về kháng
nguyên bề mặt của virút cúm B hầu như không quan sát được. Vì vậy, virút cúm B

được đặt tên không có sự tham gia của kháng nguyên bề mặt HA và NA ( B/ Hong
Kong/ 330/ 01).
1.1.2. Hình thái và cấu trúc virút cúm
Virút cúm có hình dáng rất đa dạng: hình cầu, hình trứng hoặc đôi khi có
hình sợi kéo dài tới 2000 nm, đường kính trung bình từ 80-120nm. Các hạt virút
4

cúm A và B có vỏ ngoài bao bọc. Vỏ ngoài virút có bản chất là protein có nguồn
gốc từ màng tế bào chất của vật chủ, bao gồm một số glycoprotein và một số
protein dạng trần không được glycosyl hoá.


Hình 1.1. Mô hình cấu trúc virút cúm
*Nguồn: www.pasteur.ac.ir/ /flu/virus/influ_virus.htm [89]

Trên bề mặt vỏ ngoài đính các gai glycoprotein, đó là các kháng nguyên
haemagglutinin (HA) và neuraminidase (NA). Virút cúm C chỉ có một gai
glycoprotein. Protein HA gây ngưng kết hồng cầu, có vai trò quyết định trong việc
gắn virút vào tế bào chủ, protein NA có chức năng phá vỡ liên kết giữa virút và tế
bào chủ để giải phóng virút ra khỏi tế bào nhiễm. Tỉ lệ HA/NA là 4/1 (hình 1.1).
Nucleoprotein (NP) và 3 enzyme polymerase (PB2, PB1, PA) là thành phần
của yếu của phức hợp ribonucleoprotein (RNP) xoắn ở bên trong của virút (hình
1.2).
Protein M1 nằm dưới lớp lipit kép và liên kết với RNP của lõi virút, là
protein có nhiều nhất trong virion.
Protein NS2 tạo thành phức hợp với protein M1 [98, 152], là mối liên hệ cần
NS
HA
NA
Virút cúm A

5

thiết trong chu trình sống của virút để giải phóng phức hợp RNP từ nhân [86].

Hình 1.2. Cấu trúc phức hợp RNP của virút cúm
* Nguồn: Paul Digard, Dept Pathology, University of Cambridge [91]

1.1.3. Cấu trúc phân tử và chức năng
Genome của virút cúm A, B gồm 8 phân đoạn và của virút cúm C là 7 phân
đoạn ARN sợi đơn âm, có chiều dài khoảng 10 đến 15 kb. Mỗi phân đoạn mã hoá
cho 1 hoặc 2 protein cấu trúc hoặc không cấu trúc: ( 7 protein cấu trúc: PB1, PB2,
PA, HA, NA, NP và M1 và 3 protein không cấu trúc- nonstructureral protein: NS1,
NS2 và M2 đối với virút cúm A và NB đối với virút cúm B - chỉ thấy ở tế bào
nhiễm virút ).








Ribonucleoprotein của virút cúm
Phân tử ARN đơn âm
Protein cấu trúc (NP) và 3 tiểu đơn vị polymerase
6

Bảng 1.1. Các phân đoạn ARN của virút cúm và chức năng [115]
Phân

đoạn
ARN
Protein
Trọng
lượng
phân tử
(kDa)
Kích
thước
(bp)
Chức năng
1
PB2
86
2341

Tìm thấy trong quá trình tổng hợp ARN thông tin (m
RNA). Đóng vai trò làm enzyme phiên mã: gắn kết,
kéo dài, tham gia vào quá trình sinh tổng hợp virút
thế hệ mới trong tế bào chủ
2
PB1
83
2341
3
PA
80
2233
Tìm thấy trong quá trình tổng hợp ARN virion (v
RNA).

4
HA
(Haemagg
lutinin)
64(70)
1778
Phân tử có cấu trúc trimer, cắt bởi enzyme thuỷ phân
thành HA1 và HA2, là cơ sở cho khả năng nhiễm
trùng. HA gắn với tế bào túc chủ, dung hợp giải
phóng phức hợp ribonucleoprotein (RNP), mở đầu
cho quá trình nhân lên của virút.
5
NP
(nucleopr
otein)
56
1565
Là thành phần protein chủ yếu của phức hợp RNP,
chứa một trong các kháng nguyên đặc hiệu týp, phân
biệt 3 týp cúm A, B, C.
6
NA
(Neurami
nidase)

NB
(=M2)
51(60)

12
1413
Phân tử có cấu trúc tetramer, thuỷ phân bằng
protease, cho phép virút tiến qua lớp niêm dịch tới
các tế bào của đường hô hấp trong quá trình nhiễm
trùng.
Loại bỏ phân tử axít sialic của phân tử HA từ các
virion mới được tổng hợp, làm lộ HA ra ngoài, tăng
khả năng nhiễm trùng.
7
M1-M2
(matrix
protein)
27
1027
M1: là kháng nguyên đặc hiệu týp, có chức năng ổn
định cấu trúc virút, điều khiển hoạt tính RNA-
polymerase và tham gia vào quá trình lắp ráp virút
(70%).
M2: kênh ion.
8
NS1-NS2
31-13
890
Là protein không cấu trúc, kết thúc quá trình tổng hợp
protein của tế bào túc chủ, chỉ có trong tế bào nhiễm
virút.
7

Những nghiên cứu về hoạt động chức năng các protein của virut cúm A trong
quá trình nhân lên và sao chép trong tế bào chủ cho thấy:
Protein HA gồm 1.742-1.778 nucleotide mã hóa cho 562-566 axit amin, có
khả năng gây ngưng kết hồng cầu, gắn với thụ thể chứa axit sialic trên bề mặt tế
bào, giúp virút xâm nhập vào tế bào. Protein HA tồn tại dưới 2 dạng: dạng tiền thân
không phân tách là HA
0
hoặc dạng phân tách thành HA1 và HA2 liên kết với nhau
bởi cầu nối disunfua (S-S). Sự phân tách chính là điều kiện quyết định để virút có
khả năng gây nhiễm và do vậy, liên quan đến độc tính và khả năng lây truyền của
virút [116]. HA1 gồm 319-326 axit amin, HA2 gồm 221-222 axit amin. Tùy thuộc
vào phân týp HA, số lượng các axit amin bị phân tách giữa HA1 và HA2 là từ 1 đến
6. Ngoài ra, vị trí axit amin trên gen HA có vai trò gắn với thụ thể tế bào chủ cũng
đóng vai trò quan trọng trong việc lây truyền virút cúm. Virút cúm gia cầm gắn vào
thụ thể trên tế bào chủ tại vị trí 2.3 (SAα- 2,3 Gal), virút cúm người gắn vào thụ thể
trên tế bào chủ tại vị trí 2.6 (SAα- 2,6 Gal), trong khi virút cúm lợn gắn được cả 2 vị
trí (SAα- 2,3 Gal) và (SAα- 2,6 Gal) [60]. Vị trí axit amin trên gen HA gắn thụ thể
nằm ở vùng ngoại biên các tiểu đơn vị phân tử, cấu trúc có tính đồng dạng cao giữa
các phân týp [114, 134].
Protein NA gồm 1413 nucleotide mã hóa cho 453 axit amin. NA có bản chất
là một enzyme đóng vai trò như một mắt xích quan trọng trong việc giải phóng virút
từ tế bào nhiễm và lan trải virút trong đường hô hấp. Đột biến axit amin tại một số
vị trí nhất định (275, 295 ở NA N1 hay 292 ở NA N2 …) được cho là những độ
biến liên quan đến sự kháng hoặc giảm độ nhạy của thuốc kháng virút (Oseltamivir
và Zanamivir) Sự đột biến này được cho là kết quả của quá trình cạnh tranh sinh
học [20, 53, 54, 59, 61]. Để xác định ảnh hưởng của những đột biến này, các thử
nghiệm sinh học trong phòng thí nghiệm (in-vitro) như thử nghiệm ức chế
neuraminidase (Neuraminidase Inhibition assay - NAI) hoặc thử nghiệm trên động
vật (in-vivo) được áp dụng. Nếu sự kháng thuốc này vẫn được xác định sau khi
virút nhân lên trên các động vật thí nghiệm chứng tỏ những đột biến này có trong

vật liệu di truyền của virút. Ngược lại, nếu không xác định được đột biến này trong
8

quá trình nhân lên trên động vật thí nghiệm chứng tỏ đây là đột biến tự nhiên [53,
94].
1.1.4. Cơ chế nhân lên của virút



Hình 1.3. Chu trình nhân lên của virút cúm
* Nguồn: Knipe, David M.; Howley, Peter M. Fields Virology, 5th Edition -2007 [64]

Đầu tiên, virút sẽ gắn vào các thụ thể đặc hiệu trên màng sinh chất nhờ gai
glycoprotein HA. Các thụ thể đặc hiệu có bản chất là các axit sialic (N- acetyl
neuraminic acid – NANA). Virút xâm nhập vào bên trong tế bào theo cơ chế nhập
bào. Màng tế bào bao lấy virút, tạo bọng (endosome) nằm bên trong tế bào chất.
Bơm proton trong endosome làm pH giảm xuống 5, tạo điều kiện cho protein F
(fusion) chồi lên tiến hành dung hợp với màng endosome để giải phóng
nucleocapsid vào tế bào chất. Sự hợp nhất này chỉ xảy ra khi phân tử HA tiền thân
(HA
o
) phân tách thành HA1 và HA2 nhờ protease phổ biến là furin. Phân tử HA2 có
đầu – N đóng vai trò hoà tan trung gian giữa vỏ virút và màng nội bào (hình 1.3).
Hấp phụ
Nảy chồi
Dung hợp, cởi vỏ
Đóng gói
Nhân
Nhập
bào

Sau dịch mã

Dịch mã
9

Protein M2 hay còn gọi là kênh ion (ion- channels) cũng đóng vai trò quan trọng
trong quá trình thay đổi pH và dung hợp này.



Hình 1.4. Sự dung hợp giữa màng virút và màng endosome
* Nguồn: Paul Digard, Dept Pathology, University of Cambridge [91]

Sau khi hợp nhất màng, nucleocapsid được vận chuyển vào trong nhân tế
bào. Trong nhân sợi ARN (-) ban đầu được làm khuôn để tổng hợp nên sợi ARN
(+) theo cơ chế bổ sung [ cRNA (+)] nhờ enzyme RNA - polymerase phụ thuộc
ARN của virút. Chính các cRNA (+) này lại được dùng làm khuôn để tổng hợp các
sợi ARN (-) mới là nguyên vật liệu di truyền của virút. Các sợi ARN (-) được tạo
thành này là một sợi hoàn chỉnh về độ dài ( có độ dài đủ - full length ARN), không
được mũ hoá ở đầu 5’ và không được adenyl hoá ở đầu 3’. Các ARN (-) mới này
một phần được phiên mã tạo ra các mRNA (+) ngắn hơn. Sau đó, quá trình dịch mã
thành các protein với các chức năng khác nhau xảy ra ở tế bào chất. Các protein này
bao gồm 7 protein cấu trúc PB1, PB2, PA, HA, NA, NP và M1 và 3 protein không
cấu trúc NS1, NS2 và M2 đối với virút cúm A và NB đối với virút cúm B. Các
protein NS1, M1 và NP được vận chuyển vào nhân kết hợp với sợi ARN (-) mới
tổng hợp để hình thành nên nucleocapsid, sau đó được vận chuyển ra tế bào chất.
Màng
endosome
Bơm proton (H+)

vào endosome
10

Tại đây, các protein HA, NA, M2 được chuyển qua lưới nội chất tới bộ máy Golgi,
tương tác với nhau, bao bọc nucleocapsid, khởi đầu cho việc nảy chồi của virút. Hạt
virion mới được tạo thành bằng cách nảy chồi từ màng sinh chất. Phân tử NA phân
cắt axit sialic giải phóng virút ra khỏi tế bào chủ để bắt đầu một chu trình lây nhiễm
mới.
Như vậy, quá trình sao chép của virút cúm xảy ra trong nhân tế bào.
1.1.5. Tính đa dạng về vật liệu di truyền và sự tiến hóa của virút cúm A
Virút cúm A (không xảy ra đối với virút cúm B hoặc C) có đối tượng gây
nhiễm phong phú: gia cầm (gà, vịt, ngan ), thủy cầm, chim di cư, động vật có vú
và người nên vật liệu di truyền ARN của virút luôn chịu tác động của vật chủ trong
quá trình thâm nhiễm, phiên mã, nhân lên, tích hợp, nảy chồi và giải phóng thế hệ
mới ra khỏi tế bào chủ. Kết quả của quá trình này là các biến đổi trong vật liệu di
truyền (đột biến - mutation), hoặc có sự pha trộn các phân đoạn gen của virut cúm
A khác nhau khi cùng đồng nhiễm trên một tế bào (trao đổi và tích hợp -
reassortment). Hệ quả của nó là sự thay đổi kháng nguyên: thay đổi nhỏ kháng
nguyên (antigenic drift) hoặc thay đổi lớn kháng nguyên (antigenic shift) (hình 1.5).
Đó chính là nguyên nhân gây ra các vụ dịch lẻ tẻ hoặc đại dịch cúm. Những thay
đổi trong vật liệu di truyền của virút cúm A là động lực cho sự tiến hóa của nó.
Vật liệu di truyền của virút cúm A với các phân đoạn rời kết hợp với đặc tính
không ổn định, kém bền vững đã làm cho virút cúm trở thành tác nhân sinh học
nguy hiểm với sức khỏe cộng đồng. Đại dịch cúm xảy ra khi xuất hiện một virút
cúm A phân týp hoàn toàn mới, thoát khỏi sự bảo vệ của hệ thống miễn dịch đã có
trong quần thể người.
Virút cúm A phân týp mới xuất hiện khi:
+ Có sự trao đổi, tích hợp vật liệu di truyền của các virút cúm A đã biết
(reassortment).
+ Có sự lây truyền chéo virút giữa các loài (interspecies transmission) [39,

40, 106].
11


a. Sự thay đổi nhỏ KN b. Sự thay đổi lớn KN
(Antigenic drift) (Antigenic shift)
Hình 1.5. Sự thay đổi nhỏ và lớn kháng nguyên của virút cúm
Những giả thuyết trên đã được chứng minh khi nghiên cứu về các virút cúm
A gây đại dịch trong thế kỷ XX:
Bảng 1.2. Nguồn gốc virút cúm gây ra các vụ đại dịch cúm thế kỷ XX [62]
Virút cúm
Nguồn gốc
H1N1
(1918)
Có nguồn gốc từ virút cúm gia cầm, do đột biến tại các điểm quan
trọng liên quan đến khả năng thích nghi trên vật chủ là người (gen HA)
H2N2
(1957)
Do trao đổi tích hợp (reassortment) giữa virút cúm người và virút cúm
gia cầm: virút cúm mới có gen HA và NA của gia cầm.
H3N2
(1968)
Do trao đổi tích hợp (reassortment) giữa virút cúm người và virút cúm
gia cầm: virút cúm mới có gen HA và gen PB1 của gia cầm
H1N1
(1977)
Virút cúm mới tái tạo lại từ virút cúm A/H1N1 đã lưu hành vào đầu
năm có thể là do sơ xuất trong phòng thí nghiệm

Virút gây nhiễm

TB
C
12

1.1.6. Sự tiến hóa của virút cúm B
Virút cúm B chỉ lưu hành ở người và hải cẩu. Khác với virút cúm A, sự tiến
hóa của virút cúm B xảy ra với tần suất thấp [69, 76]. Đến nay, virút cúm B lưu
hành trên thế giới được chia thành 2 dòng: dòng B/Victoria/2/87-like virus và dòng
B/Yamagata/16/88-like virus, trong đó dòng B/Victoria/2/87-like virus lưu hành
chủ yếu ở Đông Nam Á còn dòng B/Yamagata/16/88-like virus lưu hành trên khắp
thế giới trong thế kỷ XX [103, 107]. Sự trao đổi và tích hợp vật liệu truyền của virút
cúm B chỉ xảy ra khi hai dòng virút cúm B cùng lưu hành đồng thời. Năm 2001, tại
một số nước Châu Âu cũng đã ghi nhận sự lưu hành đồng thời của 2 dòng virút cúm
B này [149].

1.2. TÌNH HÌNH DỊCH CÚM TRÊN THẾ GIỚI
Đại dịch là dịch xảy ra trên một phạm vi rộng với ít nhất tại hai Châu lục
khác nhau và diễn biến nhanh trong một thời gian ngắn. Đại dịch cúm là một trong
những đại dịch để lại dấu ấn nhiều nhất, với tỷ lệ tấn công từ 20-40% dân số trên
thế giới và tỷ lệ tử vong rất đáng kể. Các đại dịch cúm xảy ra với chu kỳ từ 10-40
năm/ 1 lần.
Trong thế kỷ XX đã ghi nhận 4 đại dịch cúm trên người xảy ra
Đại dịch cúm “Tây Ban Nha” (1918-1919): gây ra do chủng virút cúm
A/H1N1, xuất hiện với 3 đợt dich. Đầu tiên, dịch cúm xuất hiện ở Tây Ban Nha vào
mùa xuân năm 1918 [28], sau đó lan sang Châu Âu ( Miền Tây nước Pháp) vào cuối
tháng 8/1918 và bắt đầu lan ra toàn thế giới, đỉnh cao từ tháng 9-11/1918. Đợt dịch
thứ 3 xuất hiện vào mùa xuân năm 1919. Trong thời gian diễn ra dịch bệnh, ước
tính 1/3 dân số Mỹ có biểu hiện bệnh, tỷ lệ tử vong ước tính là 2,5%. Tỷ lệ này ở
Nam Mỹ và Châu Âu là 0,3-1,0%. Các trường hợp tử vong hầu hết ở nhóm tuổi từ
15-35 tuổi, khác với những vụ dịch cúm khác là tỷ lệ tử vong tập trung chủ yếu ở trẻ

nhỏ và người cao tuổi [64].
Đại dịch cúm “Châu Á” (1957): xuất hiện vào tháng 2/1957 tại Miền Nam
Trung Quốc và lan sang Singapore và Hồng Kông tháng 3-4/1957. Đến tháng
13

5/1957, căn nguyên dịch được xác định là virút cúm A/H2N2 phân lập tại Nhật Bản.
Dịch xuất hiện thành 2 đợt: đợt 1 xảy ra tại Mỹ và Anh vào tháng 10/1957 và đợt 2
vào tháng 1/1958. Trong thời gian diễn ra dịch, ước tính có 70.000 trường hợp tử
vong tại Mỹ và hơn 1 triệu trường hợp tử vong trên toàn thế giới. Lứa tuổi mắc chủ
yếu từ 5-19 tuổi [64].
Đại dịch cúm “Hồng Kông” (1968): sau 11 năm, virút cúm A/H3N2 gây
dịch xuất hiện đầu tiên tại Hồng Kông vào tháng 6/1968 thay thế cho virút cúm
A/H2N2 năm 1957. Dịch đã lan truyền trên toàn thế giới vào mùa đông năm 1968,
1969 và 1970 với tỷ lệ tấn công khoảng 40% dân số, tập trung chủ yếu từ 10-14 tuổi
[64].
Đại dịch cúm “Nga” (1977): dấu hiệu đầu tiên của vụ dịch cúm được phát
hiện vào tháng 5/1977 tại Trung Quốc, sau đó từ tháng 11/1977-1/1978 dịch xuất
hiện tại Nga và lan sang Mỹ cũng như các nước khác trên thế giới trong mùa đông
tiếp theo. Căn nguyên của dịch được xác định là virút cúm A/H1N1 (A/USSR/77)
có độ tương đồng cao với các chủng virút lưu hành vào đầu những năm 1950. Đối
tượng mắc cúm chủ yếu là lứa tuổi trẻ ( < 25 tuổi) [64].
Dịch cúm A/H5N1 cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI
Mặc dù không phải là đại dịch nhưng dịch virút cúm gia cầm lây truyền sang
người A/H5N1 xuất hiện đầu tiên tại các nước Châu Á đã gây ra những mối lo ngại
lớn trên toàn thế giới. Dịch xuất hiện tại Hồng Kông vào tháng 5/1997 và tháng 11-
12/1997, có 18 trường hợp mắc, trong đó 6 trường hợp tử vong. Tất cả các trường
hợp mắc này đều có liên quan đến việc tiếp xúc, chăm sóc trực tiếp gia cầm sống.
Đến tháng 2/2003, tại Hồng Kông đã xác định được thêm 2 trường hợp nhiễm virút
cúm A/H5N1, trong đó 1 trường hợp tử vong. Việt Nam là nước thứ hai trên thế
giới xuất hiện virút cúm A/H5N1 trên người, sau đó là Thái Lan, Indonesia,

Campuchia…
Dịch cúm A/H5N1 trên gia cầm đã xuất hiện tại một số nước Châu Á từ
tháng 6/2003 như: Việt Nam, Indonesia, Thái Lan mặc dù chưa có những thông báo
chính thức tại thời điểm đó. Và sau đó, lan truyền sang các nước khác trên thế giới
14

như Campuchia, Lào, Nhật Bản, Hàn Quốc… dẫn tới việc phải tiêu hủy hơn 100
triệu con gia cầm tại các nước này. Virút cúm gia cầm đã lan sang các châu lục khác
như Châu Âu, Châu Mỹ, Trung Đông…[64]
Tính đến nay, đã có 15 quốc gia và vùng lãnh thổ xuất hiện virút cúm
A/H5N1 trên người với 436 trường hợp mắc và 262 trường hợp tử vong, chiếm tỷ lệ
60% [146].

1.3. TÌNH HÌNH DỊCH CÚM TẠI VIỆT NAM
1.3.1. Dịch cúm mùa
Tại Việt Nam, hội chứng cúm (Influenza like illness - ILI) là một trong 26
bệnh truyền nhiễm có tỷ lệ mắc cao nhất trong các bệnh truyền nhiễm gây dịch ở
nước ta. Theo Niên giám thống kê các bệnh truyền nhiễm 2001-2005, tỷ lệ hội
chứng cúm trung bình trong 5 năm (2001-2005) là 2040,4/ 100.000 dân, đứng đầu
trong 10 bệnh có tỷ lệ mắc cao nhất tại Việt Nam [1 - 5]. Tỷ lệ mắc là khác nhau
giữa các miền. Trong đó, Miền Bắc và Tây Nguyên có tỷ lệ mắc cao, với tỷ lệ trung
bình 5 năm là 2739,5/ 100 000 dân ở Miền Bắc và 3840,6/ 100 000 dân ở Tây
Nguyên. Miền Bắc và Tây Nguyên có nhiều vùng núi cao, khí hậu 4 mùa nên hội
chứng cúm tăng nhiều vào mùa đông-xuân. Tỷ lệ này thấp hơn ở Miền Trung là 2
156,3/ 100 000 dân, Miền Nam là 904,6/ 100 000 dân. Đây là 2 vùng đồng bằng ven
biển Miền Trung và Đồng bằng sông Mê Kông có khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa
khô và mưa.
Năm 1957-1958, dịch cúm do virút cúm A/H2N2 và năm 1968-1969, dịch
cúm do virút cúm A/ H3N2 đã xâm nhập vào Việt Nam và lan rộng khắp các tỉnh
Miền Bắc. Tuy nhiên, việc giám sát cúm chủ yếu dựa trên các dấu hiệu lâm sàng và

được chẩn đoán, báo cáo là hội chứng cúm.
Từ năm 2006 đến nay, Viện VSDTTƯ đã bước đầu thiết lập và triển khai hệ
thống giám sát cúm trọng điểm để phát hiện và xác định các chủng virút cúm gây
bệnh hàng năm ở 15 điểm trong toàn quốc. Theo số liệu giám sát cúm của Chương
trình giám sát cúm Quốc gia, trong 2 năm 2006-2007, tỷ lệ hội chứng cúm/bệnh
15

nhân đến khám tại các điểm giám sát bệnh viện là 12,5% và tỷ lệ bệnh nhân hội
chứng cúm được xét nghiệm dương tính với vi rút cúm bằng phương pháp RT-PCR
là 18,4%.
1.3.2. Dịch cúm A/H5N1
Cuối năm 2003, dịch cúm gia cầm A/H5N1 đã xuất hiện tại Việt Nam. Từ
tháng 12/2004 đến nay, dịch đã xuất hiện ở 61 tỉnh trong cả nước với số gia cầm đã
tiêu hủy là 50 triệu con trong tổng số 300 triệu gia cầm mắc bệnh.
Trường hợp mắc cúm A/H5N1 trên người đầu tiên tại Việt Nam ngày 26
tháng 12 năm 2003 là bệnh nhân tại Hà Nam. Kể từ trường hợp mắc đầu tiên cho
đến nay (5/2009) tại Việt Nam có 111 trường hợp được xác định nhiễm cúm
A/H5N1 với 56 ca tử vong. Dịch xảy ra tại 36/64 tỉnh/ thành phố. Diễn biến của
dịch cúm A/H5N1 có thể chia ra thành 5 đợt dịch như sau:
Bảng 1.3. Các đợt dịch cúm A/H5N1 trên người tại Việt Nam

Thời gian
Số trường
hợp mắc
Số trường hợp
tử vong
Tỷ lệ (%)
Đợt 1
12/2003 đến 3/2004
23

16
69,0
Đợt 2
7/2004 đến 8/2004
4
4
100
Đợt 3
12/2004 đến 11/2005
66
22
33,3
Đợt 4
5/2007 đến 8/2007
8
5
62,5
Đợt 5
1/2008 đến 5/2009
10
9
90,0
Tổng cộng

111
56
50,5

1.4. ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG VÀ SINH BỆNH HỌC
Những biểu hiện lâm sàng đầu tiên của bệnh nhân nhiễm cúm chỉ xuất hiện

sau giai đoạn ủ bệnh. Những dấu hiệu này thường khó phân biệt với các bệnh nhiễm
16

trùng đường hô hấp khác như á cúm, hợp bào đường hô hấp Chính vì vậy, để phân
biệt chẩn đoán sớm những trường hợp nhiễm virút cúm, đặc biệt là virút cúm
A/H5N1, cần kết hợp các biểu hiện lâm sàng và các yếu tố dịch tễ có liên quan.

1.4.1. Thời gian ủ bệnh
Trong thời kì ủ bệnh, mặc dù cơ thể đã nhiễm virút nhưng chưa được xác
định là nguồn lây nhiễm. Thời gian ủ bệnh của các bệnh nhân nhiễm cúm thường từ
1-5 ngày, tùy thuộc vào nồng độ virút cũng như tình trạng miễn dịch của mỗi người.
Không có biểu hiện triệu chứng trong giai đoạn ủ bệnh.

1.4.2. Thời gian khởi phát
Virút cúm mùa
- Sốt đột ngột từ 38
o
C đến 40
o
C: là dấu hiệu điển hình nhất, thường xuất hiện
ngay ngày đầu tiên, sau đó sẽ giảm dần vào ngày thứ 2 hoặc thứ 3 và khỏi vào ngày
thứ 6 của bệnh.
- Đau đầu, đau mỏi người, ho khan, có thể kèm theo viêm long đường hô
hấp.
Đặc điểm lâm sàng bệnh cúm mùa giữa trẻ em và người lớn hầu như không
có sự khác nhau. Người già có thể sốt cao, mệt mỏi không kèm theo triệu chứng
đường hô hấp, trong khi trẻ em có thể sốt cao kèm theo co giật [64].
Virút cúm A/H5N1
* Triệu chứng toàn thân
Sốt thành cơn hay sốt liên tục cả ngày, nhiệt độ thường từ 38

o
C đến 40
o
C.
Bệnh nhận thường có cảm giác đau đầu, đau mỏi người, có thể thấy đau quanh hốc
mắt. Ở những bệnh nhân sốt cao da nóng, đỏ, khi có suy hô hấp có tím môi, đầu chi.
Trong trường hợp nặng, bệnh nhân có thể có rối loạn ý thức.
* Triệu chứng cơ năng
Ho: là triệu chứng xuất hiện sớm, thường là ho khan, một số trường hợp ho
có đờm do nguyên nhân bội nhiễm thêm vi khuẩn.
17

Đau ngực: đau vùng tổn thương, tuy nhiên hầu hết các trường hợp không có
đau ngực.
Khó thở: những trường hợp viêm phổi nhẹ, bệnh nhân không khó thở. Tuy
nhiên, hầu hết các trường hợp viêm phổi do virút cúm A/H5N1 đều có diễn biễn
nặng lên nhanh chóng. Bệnh nhân thở nhanh nông, có thể có co kéo cơ hô hấp.
* Triệu chứng thực thể
Hô hấp: tần số thở tăng, có co kéo cơ hô hấp hoặc không. Nghe phổi có ran
âm, ran nổ vùng tổn thương.
Tim mạch: mạch nhanh, huyết áp bình thường; trường hợp nặng có sốc:
huyết áp thấp, mạch nhỏ khó bắt.
Theo Beigel H.J [12] khi nghiên cứu đặc điểm lâm sàng bệnh nhân nhiễm
virút cúm gia cầm năm 1997 ở Hồng Kông và dịch cúm gia cầm tại Thái Lan,
Campuchia và Việt Nam nhận thấy các triệu chứng thường gặp của bệnh nhân
nhiễm cúm A/H5N1 là sốt cao, ho, khạc đờm, đau họng và thở nhanh. Các triệu
chứng này này có xu hướng nhẹ hơn ở đợt dịch cúm tại Hồng Kông năm 1997 và có
biểu hiện nặng hơn ở những vụ dịch cúm gần đây.
* Cận lâm sàng
X quang phổi: Xuất hiện những nốt mờ thâm nhiễm ở vùng phổi tổn thương,

tiến triển nhanh. Trường hợp nặng có thể xuất hiện mờ cả 2 trường phổi. Tại Hồng
Kông năm 1997, 17/18 bệnh nhân mắc cúm A/H5N1 có tổn thương thâm nhiễm
phổi [105], trong khi đó tại tỉ lệ này tại Việt Nam, Thái Lan và Campuchia là 100%
[12].
Bạch cầu máu: số lượng bạch cầu bình thường hoặc giảm.

1.4.3. Sinh bệnh học
Nhiễm trùng gây ra bởi virút cúm đầu tiên là viêm đường hô hấp trên. Virút
phát triển trên tế bào biểu mô đường hô hấp và phá huỷ nhung mao, nơi được coi là
hàng rào bảo vệ đầu tiên, quan trọng của cơ thể trong hệ thống hô hấp. Kèm theo sự
nhân lên của virút, interferon được phát hiện trong giai đoạn cấp tính của bệnh trong