Tổng quan các vấn hóa sinh liên quan đến bệnh cúm và thuốc điều trị

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC D ược HÀ NỘI
NGÔ THỊ LOAN
TỔNG QUAN CÁC VÂN ĐỂ HOÁ SINH LIÊN QUAN
ĐẾN BỆNH CÚM VÀ THUỐC ĐlỂư TRỊ
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Dược sĩ KHOÁ 2002-2007)
Người hướng dẫn : GS. TS. Nguyễn Xuân Thắng
Noi thực hiện : Bộ môn Hoá sình - Trường đại
học Dược Hà Nội
Thời gian thực hiện : 10/2006 - 05Í2007
Hà Nội, 05/2007
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu để có kết quả báo cáo ngày hôm nay tôi
đã nhận được sự giúp đỡ, động viên rất nhiêu từ thầy cô, gia đình và bạn
bè.
Trước hết tôi xỉn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tói GS. TS. Nguyễn
Xuân Tháng - người thầy kính yêu đã tận tình dìu dắt và hướng dẫn tôi
hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Hoá Sinh đã
nhiệt tình truyền thụ cho tôi những kiến thức vô cùng quí báu trong suốt
quá trình học tập và làm luận ván.
Xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Dược Hà Nội, thư viện Viện
Vệ sinh dịch tễ đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học
tập, nghiên cứu và làm luận văn.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn vố hạn tới gia đình và những
bạn bè thân yêu đã luôn là chỗ dựa tỉnh thần, là nguồn động viên to lớn đối
với tôi trong cuộc sống.
Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2007
Sinh viên
Ngô Thị Loan
MỤC LỤC

Trang
DANH MỤC CHỮ VIÊT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG
ĐẶT VẤN ĐỀ


1
PHẦN 1: ĐẠI CƯƠNG VIRUS 3
1.1. Định nghĩa 3
1.2. Cấu trúc 4
1.3. Sự nhân lên của virus 5
1.3.1. Giai đoạn nhiễm khởi đầu 5
1.3.2. Giai đoạn sao chép và biểu hiện gen

6
1.3.3. Giai đoạn hợp nhất, trưởng thành và phóng thích virion 8
1.4. Hậu quả của quá trình nhân lên
9
PHẦN 2: ĐẠI CƯƠNG VIRUS CÚM 11
2.1. Vài nét về lịch sử 11
2.2. Orthomyxoviruses
.
12
2.2.1. Phân loại và danh pháp

12
2.2.2. Hình dạng và cấu trúc
13
2.2.3. Quá trình nhân lên của virus cúm 27
2.3. Virus cúm type A H5N1 34

PHẦN 3: CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG VÀ ĐlỀU TRỊ

37
3.1. Phòng bệnh
37
3.1.1. Phòng bệnh không đặc hiệu 37
3.1.2. Dùng vaccine dự phòng

38
3.2. Thuốc điều trị virus cúm

.

41
3.2.1. Nguyên lý chung 41
3.2.2. Thuốc điều trị virus cúm

41
3.2.3. Thuốc điều trị triệu chứng 51
PHẦN 4: BÀN LUẬN, KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XưẤT

54
4.1. Bàn luận 54
4.1.1. Về hoá sinh cúm 54
4.1.2. Về thuốc điều trị cúm

55
4.2. Kết luận và đề xuất 57
4.2.1. Kết luận 57
4.2.2. Đề xuất

.
58
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CHỮ VIÊT TẮT
Acid deoxyribonucleic
Acid ribonucleic
ARN khuôn
ARN thông tin
ARN virion
Acid amin
Acid glutamic
Histidin
Haemagglutinin
Lysin
Kháng thể
Kháng nguyên
Protein màng 1
Protein màng 2
Asparagin
Neuraminidase
Nucleoprotein
Non-structurềíprotein 1
Non-structureắprotein 2
Khung đọc mã
Prolin
Polymerase acid
Polymerase base 1
Polymerase base 2
Arginin

Ribonucleoprotein
Valin
Tyrosin
ARNc (copy acid ribonucleic)
ARNm ( messenger acid ribonucleic)
ARNv ^irion acid ribonucleic)
aa
E
H
HA
K
KT
KN
Ml (membrane protein 1)
M2 (membrane protein 2)
N
NA
NP
NSj
NS2
ORF (open reading flame)
p
PA
PB,
PB2
R
RNP
V
Y
DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG

DANH MUC HÌNH TRANG
Hình 1.1: Sơ đồ nhân lên của Adenovirus và Herpesvirus 6
Hình 1.2. Sơ đồ nhân lên của Piconavirus 7
Hình 1.3: Sơ đồ nhân lên của Orthomyxovirus 7
Hình 1.4: Sơ đồ nhân lên của Retrovirus 8
Hình 2.1: Hình dạng virus cúm 14
Hình 2.2: Cấu trúc RNP của virus cúm 16
Hình 2.3: Cấu trúc không gian 3 chiều của HA 20
Hình 2.4: Cấu trúc monomer HA ở pH bình thường và pH thấp 21
Hình 2.5: Cấu trúc không gian ba chiều của NA 23
Hình 2.6: ARNm mã hoá M|, M2 và polypeptide thứ 3 ở vừus cúm A 25
Hình 2.7: RNAm mã hoá Mj và BM2 ở virus cúm B 26
Hình 2.8: ARNm tương ứng với NS) và NS2 của virus cúm A 26
Hình 2.9: Sự hoà màng của virion và màng thể thực bào 28
Hình 2.10: Cấu tạo các ARN đặc biệt của virus 30
Hình 2.11: Sơ đồ tổng hợp ARNm 30
Hình 2.11: Sơ đồ tổng hợp ARNm(tiếp) 31
Hình 2.12: Virus cúm H5N1 34
Hình 2.13: Các con đường có thể xảy ra để biến cúm gà thành cúm
người 36
DANH MUC BẢNG
Bảng 2.1: So sánh Orthomyxovirus và Paramyxovirus 12
Bảng 2.2: Các phân đoạn genome ARN của virus cúm A
và nhiệm vụ mã hoá 15
ĐẶT VẤN ĐỂ
Cúm là bệnh cấp tính đường hô hấp do nhiễm virus cúm. Các đợt cúm
bùng nổ với mức độ lan rộng và trầm trọng khác nhau hầu như xuất hiện về
mùa đông mỗi năm. Các đợt bùng nổ như thế gây ra một tỷ lệ bệnh đáng kể
trong quần thể và tăng tỷ lệ chết ở những bệnh nhân nguy cơ do hậu quả các
biến chứng ở phổi. Tất cả mọi ngưòi đều có thể bị nhiễm bệnh khi chưa có

miễn dịch mà miễn dịch cúm thường không bền vững do sự liên tục thay đổi
cấu trúc kháng nguyên của virus. Do vậy diễn biến dịch cúm rất nhanh chóng,
nếu không có phương pháp phòng và điều trị thích hợp rất dễ trở thành đại
dịch.
Đại dịch cúm là một nguy cơ của toàn thế giới - là vấn đề không chỉ bó
hẹp trong phạm vi quốc gia. Từ thế kỷ 12 đến thế kỷ 20 có khoảng 200 dịch
cúm trong đó có 19 đại dịch gây chết hàng triệu người, lớn nhất là đại dịch
cúm H1N1 ở Tây Ban Nha năm 1918 - 1919 làm 500 triệu người bị nhiễm và
khoảng 40 triệu người đã chết, đại dịch cúm H2N2 năm 1957 - 1958 và đại
dịch cúm H3N2 ở HongKong năm 1968 - 1969 làm chết 1 triệu người [8].
Gần đây với sự xuất hiện virus cúm type A H5N1 hay còn gọi là cúm
gia cầm đã gây nhiễm cho 291 người tại 10 nước trên thế giới, làm chết 172
người (60%). Riêng năm 2006 đã có ít nhất 79 người chết vì H5N1 và đầu
năm 2007, tính đến ngày 11 tháng 4 cũng đã có 28 trường hợp mắc và 14
người chết [30]. Cho đến nay H5N1 chưa có khả năng truyền trực tiếp từ
người sang người nhưng nguy cơ bùng nổ đại dịch cúm gia cầm vẫn đã và
đang đe doạ đến cuộc sống của chúng ta. Rất nhiều quốc gia đã vào cuộc, thực
hiện mọi biện pháp để phòng tránh và điều trị cho những người bị nhiễm, ngăn
ngừa đại dịch. Không ai đoán trước được sẽ có bao nhiêu người chết và tổng
thiệt hại về kinh tế sẽ lên đến con số bao nhiêu một khi đại dịch xảy ra.
-1 -
Với mong muốn tìm hiểu sâu hơn về cúm, chúng tôi thực hiện đề tài:
“Tổng quan các vấn đề hoá sinh liên quan đến bệnh cúm và thuốc điều
trị” với những mục tiêu sau:
> Tìm hiểu những vấn đề hoá sinh liên quan đến cúm.
> Tìm hiểu thuốc, cơ chế tác dụng của thuốc kháng virus cúm.
> Những điểm nổi bật về điều trị cúm.
Hi vọng rằng đề tài này sẽ phần nào giúp ích cho những ai quan tâm
đến cúm để có các biện pháp phòng và điều trị thích hợp.
PHẦN 1: ĐẠI CƯƠNG VIRUS

1.1. ĐỊNH NGHĨA
Ngay từ những năm trước công nguyên, các nhà bác học đã miêu tả
triệu chứng của những bệnh bại liệt, bệnh dại, bệnh đậu mùa tuy nhiên khi đó
người ta vẫn chưa biết được nguyên nhân gây ra những căn bệnh nguy hiểm
này.
Năm 1886, A. Mayer đã chứng minh đó là một bệnh truyền nhiễm.
Năm 1892, D. I. Ivanovski đã chứng minh mầm bệnh này do một loại siêu vi
nhỏ hơn vi khuẩn. Năm 1898, nhà vi sinh vật học người Hà Lan M. w.
Beijerinck cho rằng đó là một “chất dịch có hoạt tính truyền nhiễm”, ông
dùng tiếng La Tinh là Virus (mầm độc) để gọi bệnh này. Thuật ngữ Virus có
từ bấy giờ.
Do sự phát triển trong nghiên cứu về Virus mà từ trước đến nay đã có
khá nhiều định nghĩa khác nhau về Virus, định nghĩa của giáo sư Chu Đức
Khánh (Đại học Phúc Đán - Trung Quốc): Virus là một loại sinh vật phi tế
bào, siêu hiển vi, mỗi loại virus chỉ chứa một loại acid nucleic. Chúng chỉ có
thể ký sinh bắt buộc trong các tế bào sống, dựa vào sự hiệp trợ của hệ thống
trao đổi chất của vật chủ mà sao chép acid nucleic, tổng hợp các thành phần
như protein sau đó tiến hành lắp nối để sinh sản; trong điều kiện ngoài cơ
thể chúng có thể tồn tại lâu dài ở trạng thái đại phân tử hoá học không sống và
có hoạt tính truyền nhiễm.
Tóm lại Virus có 3 đặc điểm sau [2], [6]:
- Virus có kết cấu đại phân tử vô bào, không có hệ thống sinh năng
lượng, không có ribosome, không có hiện tượng sinh trưởng cá thể, không
phân cắt thành 2 phần đều nhau, không mẫn cảm với các chất kháng sinh nói
chung.
- Có sự giao thế tương hỗ giữa trạng thái sinh vật ký sinh trong tế bào
sống chuyên biệt và trạng thái phi sinh vật bên ngoài tế bào.
- Mỗi loại Virus chỉ chứa một loại acid nucleic, hoặc là ADN hoặc là
ARN.
1.2. CẤU TRÚC

Virus chưa phải là một tế bào, do đó nó được gọi là một hạt virus hay
virion (virus particle). Thành phần chủ yếu của hạt virus là:
- Acid nucleic nằm ở giữa hạt virus tạo thành lõi hay hệ gen của virus.
Nó là cơ sở lưu trữ, tái tạo mọi thông tin di truyền, vì vậy là thành phần quan
trọng của mọi virus. Các loại hình acid nucleic của virus được phân biệt dựa
trên những điểm chủ yếu sau: Là ADN hay ARN, là chuỗi đơn (single strain -
ss) hay chuỗi kép (double strain - ds), là dạng sợi hay dạng vòng, vòng kín
hay vòng hở, hệ gen là một thành phần hay nhiều thành phần.
- Protein bọc bên ngoài lõi tạo thành một lớp vỏ capsid. Capsid mang
các thành phần KN và có tác dụng bảo vệ lõi. Capsid cấu tạo bcd các đơn vị
phụ gọi là hạt capsid hay capsome.
Lõi và vỏ hợp lại tạo thành một nucleocapsid, đó là kết cấu cơ bản của
mọi virus.
Một số virus khá phức tạp, bên ngoài vỏ capsid còn có một màng bao
cấu tạo bởi lipid hay lipoprotein. Màng bao thực chất là màng tế bào chất của
vật chủ bị virus cải tạo và mang tính KN đặc trưng cho virus.
Tóm lại mỗi hạt virus có cấu trúc sau:
fNucleocapsid (kết cấu cơ bản)

► Lõi: ADN hoặc ARN
Virioi
Capsid: protein, do
nhiều capsome tạo thành
'àng bao (kết cấu không cơ bản): Do lipid hoặc lipoprotein
Căn cứ vào các nghiên cứu dùng nhiễu xạ tia X, dùng kính hiển vi điện
tử ta thấy virion thường có cấu trúc đối xứng xoắn (ví dụ: virus khảm thuốc
lá), đối xứng khối (ví dụ: Adenovirus) hoặc đối xứng phức hợp (ví dụ: phage T
chẵn của E. coli) [2], [6], [23].
1.3. SựNHÂN LÊN CỦA VIRUS
Virus chỉ có thể nhân lên trong tế bào sống cảm thụ, nhờ hoạt động của

tế bào mà virus tổng hợp được các thành phần cấu trúc và tạo ra những hạt
virus mới. Thời gian để hoàn thành chu kỳ và số lượng virus con được tạo ra ở
mỗi virus khác nhau là khác nhau. Nói chung quá trình nhân lên của virus trải
qua 3 giai đoạn [2], [5]:
> Nhiễm khỏi đầu:gồm hấp thụ, xâm nhập và cởi vỏ.
> Sao chép và biểu hiện gen.
> Phóng thích virion: gồm hợp nhất, trưởng thành và phóng thích.
1.3.1. Giai đoạn nhiễm khởi đầu
Hấp thụ: Sự va chạm ngẫu nhiên giúp những protein đính của vừus gặp
thụ thể (receptor) đặc hiệu trên tế bào cảm thụ.
Các yếu tố ảnh hưởng đến việc hấp thụ: số lượng virus, PH môi trường,
nhiệt độ, sự có mặt của một số ion (Ca+2, Mg+2 có tác dụng xúc tiến, Al+3,
Fe+2 lại có tác dụng làm bất hoạt), [2].
Xâm nhập: Ngay sau khi hấp thụ, virus xâm nhập vào tế bào theo một
trong bốn cách [5]:
-Thực bào (Endocytosis): đây là cách xâm nhập phổ biến nhất.
-Dung hợp (Fusion): đối với những virus có màng bao.
-Chuyển vị (Translocation): rất hiếm gặp.
-Bơm (Injection): các phage.
Cởi vỏ: là hiện tượng màng virus hợp nhất với màng tế bào, xảy ra với
những virus có màng bao. Capsid virus sẽ thoái hoá từng phần hoặc hoàn toàn
hoặc loại bỏ để giải phóng bộ gen virus. Cởi vỏ có thể xảy ra trong nhân hoặc
trong tế bào chất [5], [11].
1.3.2. Giai đoạn sao chép và biểu hiện gen
Acid nucleic virus cung cấp các thông tin di truyền cho tế bào chủ và
bắt tế bào này tổng hợp ra các thành phần của virus. Quá trình tổng hợp có thể
dược thực hiện trong nhân hoặc trong tế bào chất của tế bào chủ, có thể kéo
dài vài giờ đến vài ngày [2].
I.3.2.I. Virus mang ADN
Đại diện là Adenovirus, Herpesvirus và Papovavirus. ADN virus được

nhân lên trong nhân tế bào chủ và sao chép thành ARNm . ARNm được dịch
mã thành các polypeptide sớm, trung gian và muộn, được ký hiệu tương ứng là
a, |3 và y. Chức năng của protein sớm hiện chưa được biết, protein trung gian
liên quan trực tiếp đến việc nhân lên của ADN virus còn protein muộn tạo nên
polypeptide cấu trúc của virion. Ở Papovaviras chu kỳ sớm và trung gian được
gộp làm một [2].
Hình 1.1: Sơ đồ nhân lên của Adenovirus và Herpesvirus
I.3.3.2. Virus mang ARN
Các virus mang ARN được chia làm 3 nhóm
Nhóm 1: đại diện là Piconavirus. Hệ gen của nhóm này có 2 chức năng, vừa là
ARNm gọi là sợi dương (+) vừa là khuôn để tổng hợp sợi bổ sung gọi là sợi
âm (-). Sau đó sợi âm lại được sử dụng làm khuôn để tổng hợp nên các sợi
dương mới có đặc tính giống như sợi ban đầu [2].
ARNv sợi (+)

► Protein được mã hoá
Hình 1.2: Sơ đồ nhân lên của Piconavirus
Nhóm 2: đại diện Myxovirus. Hệ gen nhóm này chỉ đóng vai trò là sợi âm
làm khuôn cho quá trình sao chép, do vậy chúng phải được sao mã để tạo ra
các ARNm nhờ enzyme sao mã có trong virion [2].
Enzyme virion
ARNv sợi (-) *ARNm ► Protein
ARN
ARN
Virus con
Hình 1.3: Sơ đồ nhân lên của Orthomyxovirus
Nhóm 3: đại diện là Retrovirus. Đặc tính của nhóm này là nhiễm sắc thể sao
chép qua ADN trung gian [2].
ARNv
< -

' ARNt và enzyme virion
?
ADN vòng—► ADN trung gian
ARN (+) con ARNm (+)

► Protein
I
__________________________
Ạ
▼
Virus con
Hinh 1.4: Sơ đồ nhân lên của Retrovừus
1.3.3. Giai đoạn hợp nhất, trưởng thành và phóng thích virion
Khi các phân tử protein của capsid và acid nucleic được tổng hợp với
một lượng vừa đủ thì giai đoạn hợp nhất bắt đầu. Các protein của capsid bao
bọc một phần tử acid nucleic để tạo thành một hạt virus hoàn chỉnh là loại có
khả năng gây nhiễm. Quá trình này có thể bị ngăn cản bởi một số chất có thể
gắn vào acid nucleic của virus hoặc làm hỏng cấu trúc protein. Kết quả quá
trình hợp nhất có thể tạo thành hạt virus không hoàn chỉnh, chỉ có capsid mà
không có lõi acid nucleic. Những hạt này mang tính KN đặc hiệu nhưng
không có khả năng gây nhiễm. Piconavirus, Poxvirus thực hiện quá trình hợp
nhất và trưởng thành trong bào tương, ngược lại Adenovirus và Papovavirus lại
hợp nhất và trưởng thành trong nhân tế bào [2], [5].
Các hạt virus con được tạo thành sẽ được phóng thích khỏi tế bào theo 3
cách sau [5]:
> Nảy chồi: đối với virus có màng bao (ví dụ virus cúm) được giải
phóng bằng cách nảy chồi qua các chỗ đặc biệt của màng tế bào chủ. Như vậy
virus sẽ nhận được một phần màng tế bào chủ. Màng nhô ra phía ngoài cùng
với nucleocapsid rồi thắt lại tạo thành túi kín bao quanh nucleocapsid, các
enzyme đặc biệt trên bề mặt cắt chồi rời ra.

> Virus vào bóng nội bào: đối với virus có màng bao. Virus sẽ chui vào
bóng nội bào và thoát ra ngoài.
> Virus ly giải: đối với phage và những virus không có màng bao. Virus
sẽ phá huỷ màng tế bào chủ và hàng loạt virus được giải phóng trong một thời
gian ngắn.
1.4. HẬU QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH NHÂN LÊN
- Phá huỷ tế bào: kết quả này không phải bao giờ cũng xảy ra
nhưng là hậu quả phổ biến nhất.
- Làm sai lạc nhiễm sắc thể của tế bào: nhiễm sắc thể có thể bị
gãy, phân mảng hoặc sắp xếp lại. Ngoài ra có thể xuất hiện những nhiễm sắc
thể bất thường và thay đổi số lượng nhiễm sắc thể.
- Sinh khối u: virus đã gây ung thư ở động vật, ở ngưòi chưa có
bằng chứng rõ ràng. Cơ chế gây ung thư có thể do virus làm thay đổi KN bề
mặt tế bào, làm mất khả năng ức chế do tiếp xúc khi tế bào sinh sản.
- Sinh thai nhi bất thường: trong 3 tháng đầu của thời kỳ thai
nghén, nếu bị nhiễm virus có thể gây ra những hậu quả bất thường cho thai nhi
như: thai chết, thai dị tật, thai nhiễm trùng hay xảy thai.
- Tạo ra hạt virus không hoàn chỉnh: đó là những hạt virus không
có acid nucleic mà chỉ có vỏ protein. Những hạt virus không hoàn chỉnh này
không nhân lên được trong tế bào nhưng có thể giao thoa đặc hiệu với virus
hoàn chỉnh.
- Tạo ra các tiểu thể: các tiểu thể nội bào được tạo ra từ các thành
phần của hạt virus nhưng lớn hơn hạt virus, có thể ở trong nhân hoặc trong bào
tương của tế bào.
- Chuyển thể tế bào (Transformation): do genome của virus tích
hợp vói genome của tế bào thể hiện tính trạng mới.
- Kích thích sản xuất interferon: virus đóng vai trò là chất cảm ứng
kích thích tế bào sinh ra interferon kháng lại virus.
- Biến tế bào thành tế bào tiềm tan: genome vủa virus tích hợp vào
nhiễm sắc thể của tế bào, tồn tại và nhân lên cùng genome của tế bào. Đến khi

có điều kiện thích hợp, genome của virus sẽ được hoạt hoá, virus sẽ nhân lên
và phá huỷ tế bào. Những tế bào có genome virus tích hợp trong nhiễm sắc thể
được gọi là tế bào tiềm tan [2].
-10-
PHẦN 2: ĐẠI CƯƠNG VIRUS CÚM
2.1. VÀI NÉT VỀ LỊCH s ử
Đại dịch cúm trên quy mô toàn thế giới đã từng xuất hiện trong nhiều
thế kỷ. Ngay từ thế kỷ 3 - 4 trước công nguyên, Hyppocrate đã mô tả những
triệu chứng của bệnh cúm. Cho đến năm 1933, Smith, Andrewes và Laidlow
đã phát hiện ra nguyên nhân gây bệnh là virus cúm khi phân lập từ loài chồn
sương, mà trước đó người ta cứ cho rằng H. influenza hay một số vi khuẩn
khác là nguyên nhân bệnh cúm. Năm 1940, nhà bác học Bumet người Anh đã
nuôi cấy virus cúm trong phôi trứng gà. Theo sau thành công đó, đặc tính kết
dính hồng cầu của virus được phát hiện làm cho cúm trở thành một trong
những virus được nghiên cứu nhiều nhất trong thời kỳ đó [24]. Cuối những
năm 40, Francis Magoll Smith đã phân lập được cúm type B. Năm 1950,
Francis Quilligan và Minuse đã phân lập được cúm type c. Ngày càng nhiều
những virus với những đặc tính tương tự được thêm vào nhóm Myxovirus -
gồm những virus gây bệnh ở tế bào tiết chất nhầy trên đường hồ hấp. Đến
những năm 1970, người ta phân chia nhóm này thành 2 phân nhóm là
Paramyxovirus và Orthomyxovirus do một số đặc tính khác nhau [8].
Đặc điểm chung của những virus trong nhóm Myxovirus [2]:
- Các virus Myxo đều có ARN 1 sợi.
- Cấu trúc đối xứng xoắn.
- Cảm thụ vói ether và desoxycholat.
- Có kháng nguyên s và V.
- Có khả năng gây ngưng kết hồng cầu.
Những đặc điểm giống và khác nhau của 2 phân nhóm Orthomyxovirus
và Paramyxovirus được trình bày ở bảng/sáíi [6]:
-11 -

Bảng 2.1: So sánh Orthomyxovirus và Paramyxovirus
Đặc điểm
Orthomyxovirus
Paramyxovirus
Kích thước tiểu phân
80 - 120nm
125 - 250nm
Đường kính lõi
9nm
14 - 20nm
Nơi tổng hợp ARN Trong nhân Trong tế bào chất
Genome
ARN ss (-) có phân đoạn ARN ss
(-) không phân
đoạn
Khối lượng 2 - 4.106KD 5 - 8.10ỔKD
Protein cấu trúc bề mặt 2 (trừ virus cúm C) 2
Lớp vỏ
Lipid
Lipid
HA
Có trong mọi virus
Chỉ có trong một số
virus
NA Có trong mọi virus (trừ
Chỉ có trong một số
virus cúm C)
virus
Đối xứng nucleocapsid Xoắn ốc
Xoắn ốc

Giải phóng Nảy chồi
Nảy chồi
Thành viên Virus cúm type A,B,C
Virus quai bị, sởi, RSV,
á cúm, một số virus gây
bệnh cho động vật.
2.2. ORTHOMYXOVIRUSES
2.2.1. Phân loại và danh pháp
2.2.1.1. Phân loại
Orthomyxovirus được chia thành 3 type virus cúm A, B và c dựa trên sự
khác nhau của KN s. Các type lại được chia thành các subtype nhỏ hơn dựa
trên sự khác nhau của KN V và túc chủ cảm nhiễm [2].
Sự khác nhau giữa các type virus:
- Về túc chủ cảm nhiễm: virus cúm A gây nhiễm cho người, các loài
động vật có vú, các loài gia cầm. Virus cúm B chỉ gây nhiễm cho người. Virus
-12-
cúm c được phân lập chủ yếu ở người nhưng cũng được tìm thấy ở loài lợn ở
Trung Quốc [22].
- Về những glycoprotein bề mặt: virus cúm A và B có 2 glycoprotein bề
mặt trong khi đó virus cúm c chỉ có duy nhất 1 glycoprotein bề mặt đa chức
năng. Trình tự acid amin của những glycoprotein cúm A dễ thay đổi hơn
những glycoprotein cúm B [22].
- Về hình thể: có sự khác nhau giữa virus cúm c và virus cúm A, B [22].
- Về ARN: virus cúm A và B có chứa 8 phân đoạn ARN khác nhau trong
đó virus cúm c chỉ có 7 phân đoạn ARN [22].
- Về sự mã hoá protein: có một số protein khác nhau. Ví dụ như cúm A
mã hoá protein M2 ở phân đoạn ARN thứ 7 trong khi đó cúm B không mã hoá
M2 mà mã hoá protein NB ở phân đoạn ARN thứ 6 có chức năng tương tự
protein M2 [22].
- Về dịch tễ học: virus cúm A thường gây đại dịch chu kỳ 7 - 10 năm,

virus cúm B gây vụ dịch nhỏ hơn chu kỳ 5 - 7 năm còn virus cúm c chỉ gây ra
những vụ dịch nhỏ mang tính chất địa phương [6].
2.2.1.2. Danh pháp
Danh pháp quốc tế quy định cách gọi tên virus như sau: Type virus/Tên
địa phương phân lập được virus/Số phân lập/Năm phân lập.
Riêng virus cúm A còn được gọi theo cấu trúc KN H và N [2].
Ví dụ: A/HongKong/l/68/H3N2
B/England/5/66
C/Paris/1/67
-13-
2.2.2. Hình dạng và cấu trúc
2.2.2.I. Hình dạng
Virus cúm có nhiều hình dạng khác nhau, đa số hình cầu có đường kính
80 - 120 nm. Đôi khi có hình dạng ống dài tới 2000 nm, đường kính 80 - 120
nm [22], [24], [25].
NA
Haem aggỉutm
Neuram inidase
utmm
* } rề f ệ ĩ
N, »ầw8ltiữr.,
M S m
t i f ' j t i n r
RNPs
Hình 2.1: Hình dạng virus cúm
Virus cúm có thể tồn tại rất lâu trong môi trường đặc biệt là ở nhiệt độ
thấp. Trong nước nó có thể tồn tại 4 ngày ở 22°c, 30 ngày ở 0°c, và tồn tại vô
hạn ở nhiệt độ lạnh. Virus cúm bị bất hoạt ở 56°c trong 3 giờ, ở 60°c trong 30
phút, dùng formalin hay iodine [2], [35].
22.2.2. Cấu trúc

Thành phần: 0,8-1% ARN, 70% protein, 20% lipid và 5 - 8%
carbonhydrat [22].
Cấu trúc virus cúm type Aị.
- Bề mặt ngoài của con virus là lớp vỏ lipid kép - vốn là lớp màng của tế
bào vật chủ, trên đó có những gai nhú lồi lên gồm 3 loại: Hemagglutinin (HA)
dạng que, Neuraminidase (NA) dạng nấm và một lượng nhỏ protein M2. Có
khoảng 500 gai nhú, cách bề mặt từ 10 - 14 nm. Tỷ lệ HA/NA khoảng 4 - 5/1
[24], £22].
-14-
I
- Nằm ngay dưới lớp vỏ lipid kép là lớp protein màng Mj.
Bảng 2.2: Các phân đoạn genome ARN của virus cúm A và nhiệm vụ mã hoá.
Phân
đoạn
Độ
dài
(nu)
protein
mã hoá
Độ dài
protein
(aa)
M
(KD)
Chức năng
1
2341
pb2 759
85700
Thành phần trong hợp phần sao

chép ARN.
2 2341
PBi
757 86500
Thành phần trong hợp phần sao
chép và tái bản ARN. Xúc tác trong
kéo dài chuỗi nucleotide.
3
2233 PA 716
84200
Thành phần trong hợp phần sao
chép và tái bản ARN.
4
1778 HA
566
61468
Glycoprotein bề mặt: gắn acid
sialic, hoà màng, KN chính.
5
1565 NP
498 56101
Gắn với ARN tạo thành RNP, vận
chuyển ARNm, tổng hợp ARNc và
ARNv.
6
1413 NA
454 50087
Glycoprotein bề mặt: enzyme
neuraminidase, KN chính.
7

1027
M,
252 27801
Protein chính của virus.
m 2
97
11010
Kênh ion xuyên màng.
7
?(9)
_
Chưa biết.
8
890
NSj 230
26815
ức chế xuất nhân của ARNm chứa
đuôi polyA và nối lại ARNm tế bào
chủ, chống lại interferon a.
NS2
121
14216
Vận chuyển RNP ra khỏi nhân.
-15-
- Trong cùng là 8 phân đoạn ARN sợi đơn có độ dài từ 890 nucleotide
đến 2341 nucleotide. Mỗi ARN sẽ kết hợp vói một Nucleoprotein (NP) tạo
thành những RNP. Kết hợp với từng RNP là hợp phần sao chép phụ thuộc
ARN gồm 3 protein polymerase: PBi, PB2 và PA. 8 phân đoạn ARN này sẽ
được sử dụng làm khuôn trong quá trình sao chép và tổng hợp protein ARN
phân đoạn 7, 8 mã hoá hơn 1 protein [22].

- Protein Mj kết hợp vói RNP tạo thành nucleocapsid có cấu trúc xoắn ốc
[24].
Hình 2.2: Cấu trúc RNP của virus cúm.
- 12 nucleotide đầu tiên ở đầu 3’ và 13 nucleotide đầu tiên ở đầu 5’ của
tất cả 8 phân đoạn ARNv được bảo toàn [22].
Cấu trúc virus cúm type B: tương tự như virus cúm type A. Tuy nhiên
ARN phân đoạn 7 không mã hoá protein M2. Thay vào đó ARN phân đoạn 6
mã hoá thêm 1 polypeptid NB có chức năng tương tự như protein M2 [2ZKJ8].
Cấu trúc virus cúm type C: chỉ có 7 phân đoạn ARN, thiếu phân đoạn
ARN mã hoá NA. Tuy nhiên, 1 glycoprotein HEF có chức năng tương tự như
HA và NA. Do đó cúm c chỉ có 1 protein cấu trúc bề mặt [22], [8].
-16-
- Mã hoá lần lượt PB2, PBị và PA. Đây là 3 polymerase protein
(3P) có trọng lượng phân tử lớn nhất. Các polymerase này ở mỗi subtype khác
nhau là khác nhau.
- 3 polymerase này được đặt tên theo đặc tính: 2P có bản chất base
là PB, và PB2. Trong khi đó PA lại có bản chất acid.
- ARN phân đoạn 1 và 2 đều dài 2341 nucleotide nhưng mã hoá ra
PB2 gồm 759 aa, còn PB, là 757 aa. PB, và PB2 là protein base, ở pH= 6,5 có
điện tích +28.
- ARN phân đoạn 3 dài 2233 nucleotide, mã hoá protein PA gồm
716 aa-là protein acid ở pH=6,5 có điện tích -13,5.
- PBj đã được chứng minh là chất xúc tác trong trùng hợp
nucleotide, kéo dài mắt xích. Chức năng đầy đủ của PBj, PB2 và PA trong quá
trình tổng hợp ARN sẽ được trình bày ở phân sau.
- Sau khi được tổng hợp trong tế bào chất, 3P được vận chuyển vào
trong nhân dưới dạng 1 tổ hợp 3 thành phần.
Virus cúm B và c cũng mã hoá 3 protein có đặc tính và chức năng
tương tự như cúm A.
ARN phân đoạn 5:

- ARN phân đoạn 5 dài 1565 nucleotide mã hoá protein NP gồm
498 aa.
- NP là protein cấu trúc chính kết hợp với ARN tạo thành RNP và
là một trong những KN đặc trưng type.
- Phân tử NP rất giàu arginin. Do đó ở pH=6,5, phân tử NP mang
điện tích là +14.
- Sau khi tổng hợp ở tế bào chất, phân tử NP được vận chuyển vào
trong nhân. NP rất cần thiết cho sự tổng hợp ARN khuôn và ARNv con.
NP của virus cúm B gồm 560 aa, tương đồng khoảng 47% so với NP
của virus cúm A.
17
NP của virus cúm c gồm 565 aa và cũng có nhiều điểm tương đồng với
virus cúm A và B.
ARN phân đoạn 4: đây là đoạn gen đầu tiên của virus cúm được biết
trình tự nucleotide. Tất cả trình tự nucleotide của (íóỷoại HA đều được khám
phá [33]. ARN phân đoạn 4 dài 1742 - 1778 nucleotide, mã hoá một
polypeptide dài 562 - 566 aa được đặt tên là Haemagglutinin (HA) do khả
năng kết dính hồng cầu bằng cách tác động lên phần acid sialic trên receptor
gắn trên màng hồng cầu.
Ban đầu, ARN phân đoạn 4 sẽ mã hoá một polypeptide HA0 có trọng
lượng phân tử 76000 KD ở lưới nội chất. Sau đó HA0 được phân cắt bởi 2 loại
enzyme: một là enzyme tương tự như trypsin và một là exopeptidase tạo thành
mẫu gốc protein màng HA gồm hai phần là HAt (M-47000) và HA2
(M-29000) được nối với nhau bằng cầu nối disulfide giữa palmitate ở phần
HA1 và cysteine ở phần HA2. Việc chia hay không chia thành hai phần phụ
thuộc vào subtype virus, loại vật chủ và điều kiện nhân lên. Cũng phụ thuộc
vào từng subtype mà số aa mất đi trong quá trình phân cắt thay đổi từ 1 - 16
aa. Mẫu gốc protein màng sau đó sẽ được vận chuyển đến bộ máy Golgi. Tại
đây, protein này sẽ được gắn thêm 7 mắt xích oligosaccarid vào phần ngoài
tạo thành một glycoprotein HA hoàn chỉnh [22].

Sự phân chia của HA và mối liên quan vói tác nhân gây bệnh: Việc
phân chia HA0 thành HA| và HA2 là điều kiện tiên quyết cho sự thay đổi hình
dạng HA ở pH thấp và do đó cũng là điều kiện để virus gây bệnh. Việc phân
chia này liên quan đến độc tính virus [22].
Chức năng của HA trong chu kỳ nhân lên của virus [22], [25]:
- Gắn với thụ thể chứa acid sialic trên bề mặt tế bào vật chủ sau
những va chạm ngẫu nhiên giữa virus và tế bào.
- Giúp phóng thích RNP vào tế bào chất bằng cách hoà màng virus
và màng của thể thực bào. Đầu N tận mới của HA2 có đặc tính kị nước, được
-18-
bảo tồn ở các loại virus cúm khác nhau và đã được chứng minh là phần tất yếu
trong chức năng hoà màng của HA.
- Là KN chính của virus giúp virus chống lại KT sinh ra sau mỗi
đợt cúm bằng cách thay đổi cấu trúc KN.
Cấu trúc không gian 3 chiều của HA (hình 2.3) [22], [23]:
- HA là một trimer cách màng khoảng 135A0. Cấu trúc HA gồm
ba sợi xoắn a xuất phát từ phần HA2 dài 76 A° và một đầu tròn dạng dải p
xuất phát từ phẩn HAj. Phần ngoài màng gồm tất cả HA, và 175 aa đầu trong
tổng số 221 aa của HA2. Đoạn peptid có chức năng hoà màng, có đặc tính kị
nước nằm ở phần giữa phân tử cách màng khoảng 35 A° và cách đầu phân tử
khoảng 100 A°. Đầu N tận của HA2 cách đầu c tận của HA, 21 A°. Phần
xuyên màng cũng có đặc tính kị nước.
- Vị trí gắn receptor của HA là những hốc nằm ở phần đầu của mỗi
tiểu đơn vị của phân tử. Hốc này là vị trí tác động của KT và những aa tạo nên
lỗ gồm tyr98, trpl53, hisl83, glul90, leul94 được bảo toàn giữa các subtype.
Riêng aa ở vị trí 226, vị trí gắn với acid sialic là không được bảo toàn. Do vậy
vị trí gắn receptor sẽ khác nhau giữa nỊiữrtgrloài nên sự nhiêm bệnh từ loài này
sang loài khác là rất hạn chế và không dễ xảy ra. Ví dụ HA 226 ở Avian virus
là gln còn HA 226 ở virus người là leu. Tuy nhiên lợn là một vật chủ có thể bị
nhiễm cả hai loại cúm trên do đó cho phép lây nhiễm cúm từ gia cầm sang

người.
- Những chuỗi carbonhydrat được gắn vào phân tử HA gồm 6
chuỗi ở phần HAj và 1 chuỗi ở phần HA2 trong đó có 1 chuỗi dùng để ổn định
cấu trúc giữa các tiểu đơn vị ở phần đầu phân tử. Chức năng của các chuỗi
carbonhydrat này chưa được biết rõ, chỉ biết rằng việc này là rất cần thiết cho
sự xoắn cuộn lại sao cho đúng của HA trong lưối nội chất.
-19-