VIRUS CÚM VÀ CÁC VIRUS KHÁC GÂY NHIỄM ĐƯỜNG HÔ HẤP

Lý thuyết Vi sinh 7

VIRUS CÚM VÀ
CÁC VIRUS KHÁC GÂY NHIỄM
ĐƯỜNG HÔ HẤP
PGS.TS.BS. Vũ Thị Quế Hƣơng
Viện Pasteur TP.HCM
MODULE SINH VẬT GÂY BỆNH VÀ BỆNH NHIỄM
KHOA Y - ĐHQGTP.HCM, 12-2014


1. VIRUS CÚM


MỤC TIÊU HỌC TẬP
1.

Nêu đƣợc cách phân loại, phân type virus cúm.

2.

Trình bày đƣợc đặc điểm kháng nguyên của virus cúm

3.

Nêu quy trình nhân lên của virus cúm trong tế bào

4.

Hiểu và trình bày phƣơng thức lây truyền và ổ chứa virus cúm

5.

Nêu các loại vắc-xin cúm

6.

Kể tên các thuốc kháng virus cúm dùng trong điều trị và giải
thích cơ chế tác dụng của thuốc

7.

Liệt kê các phƣơng pháp phân lập virus cúm

8.

Nêu các phƣơng pháp hiện đang sử dụng trong chẩn đoán
bệnh nhiễm virus cúm.


NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. TÍNH CHẤT CỦA VIRUS
2. TÍNH CHẤT GÂY BỆNH

3. DỊCH TỄ HỌC
4. CHẨN ĐOÁN

5. ĐIỀU TRỊ VÀ PHÕNG BỆNH


1. TÍNH CHẤT CỦA VIRUS

─ PHÂN LOẠI VIRUS
─ CẤU TRÖC VIRUS
─ CHỨC NĂNG CỦA THÀNH PHẦN CẤU TẠO
─ TÍNH CHẤT KHÁNG NGUYÊN
─ CHU KỲ NHÂN LÊN CỦA VIRUS


1.1 PHÂN LOẠI VIRUS
─

Họ Orthomyxoviridae, (bắt nguồn từ gốc Hy Lạp Orthos = trực
tiếp, myxa = tuyến nhày) là những virus tấn công trực tiếp và
tuyến đƣờng hô hấp.

─

Có 5 type virus (A, B, C, Isa và Thogoto) dựa trên epitope của
KN Nucleoprotein (NP) hoặc M (Matrix).

─

Chỉ có type virus cúm A là có phân type, dựa trên KN ngƣng
kết hồng cầu (HA) và KN có hoạt tính enzyme neuraminidase
(NA), bao gồm:

─



16 phân type HA: H1 – H16.



9 phân type NA: N1 – N9.

Giới hạn vật chủ của phân type cúm A rất khác nhau:


Chim: tất cả phân type HA và NA



Động vật: ngựa (H3, H7 và N7, N8), lợn (H1, H3 và N1, N2).



Ngƣời: H1, H2, H3 và N1, N2. H5 đã gây bệnh cho ngƣời nhƣng ít
gặp và chƣa có bằng chứng về sự lây truyền từ ngƣời sang ngƣời.


1.2 CẤU TRÚC VIRUS
─ Virus cúm rất đa dạng: hình cầu, hình trứng
(đƣờng kính 80-120nm), hoặc hình sợi (dài đến
2000nm).
─ Hạt virus cúm A/B có vỏ (từ màng tế bào vật chủ),
có gai glycoprotein (là HA và NA, tỷ lệ HA:NA =
4:1), virus cúm C chỉ có 1 gai glycoprotein.
─ RNA sợi đơn, cực âm, phân đoạn (A/B = 8 phân
đoạn, C = 7 phân đoạn), dài 10-15kb, mã hóa cho
7 protein cấu trúc (PB1, PB2, PA, HA, NA, NP, M1)

và 3 protein không cấu trúc (NS1, NS2, M2: cúm A
hoặc NB: cúm B).


• Orthomyxoviridae
• RNA cực âm, 8 phân đoạn (mã hóa 10 protein)

Ribonucleoproteins
(RNPs)

Haemagglutinin
HA1-16
Neuraminidase

NA1-9
Matrix
protein
lipid envelope

M2


RNA genome virus cúm chứa 8 đoạn RNA
Và mã hóa 10 protein thiết yếu

RNA

Protein

PB2

PB1
PA
HA
NA
NP
M
NS

PB2,
PB1, PB1-F2
PA
HA
NA
NP
M1, M2
NS1, NEP


1.3 CHỨC NĂNG CỦA THÀNH PHẦN
CẤU TẠO
─

─

─
─

─
─

Protein PB1, PB2, PA (tổng hợp từ phân đoạn 1-3): protein có
hoạt tính enzyme polymerase.
Protein HA (tổng hợp từ phân đoạn 4): protein Hemagglutinin,
gây ngƣng kết hồng cầu, đƣợc acylat hóa ở vùng giáp ranh với
vỏ ngoài virus và có đầu N liên kết glycan ở một số vị trí nhất
định.
Protein NP (tổng hợp từ phân đoạn 5)
Protein NA (tổng hợp từ phân đoạn 6): protein Neuraminidase
có hoạt tính enzyme sialidase.
Protein M1, M2 (tổng hợp từ phân đoạn 7): protein nền
(matrix).
Protein NS1, NS2 (tổng hợp từ phân đoạn 8): protein không
cấu trúc NS1, NS2.


1.4 TÍNH CHẤT KHÁNG NGUYÊN
Virus cúm có 2 loại kháng nguyên đặc hiệu: type và phân type:
─

─

KN đặc hiệu type: KN NP và màng (M1).


KN NP: bao quanh RNA virus, xuất hiện trong tế bào nhiễm virus  phát hiện
KT kháng type virus cúm (A, B, C) bằng phản ứng kết hợp bổ thể (CF). NP là
KN đích của CTL CD8  tạo MD kháng virus.



KN M1: giữ tính ổn định cho virion, kiểm soát hoạt tính phiên mã, có vai trò
trong lắp ráp protein để hình thành virion  xác định type virus cúm bằng CF
hoặc khuếch tán MD hai chiều.

KN đặc hiệu phân type: KN HA và NA.


KN HA: glycoprotein gắn lên thụ thể acid neuraminic ở bề mặt tế bào vật chủ
 xâm nhập vào tế bào  giải phóng RNP vào bào tƣơng. Sự phân cắt HA
nhờ enzyme phân cắt protein quyết định độc lực virus. KN HA tạo đáp ứng MD
sinh KT HI, đồng thời cũng là KT trung hòa virus.



KN NA: glycoprotein trên bề mặt virion, có tính KN và hoạt tính enzyme  cắt
các thụ thể gắn HA trên phân tử mucin tế bào biểu mô để virus xâm nhập
nhanh chóng, đồng thời giải phóng virion mới tổng hợp ra khỏi tế bào vật chủ.


1.4 TÍNH CHẤT KHÁNG NGUYÊN (tt)
─

Sự thay đổi KN HA và NA của virus cúm  tạo điều kiện cho virus
lƣu hành trong quần thể ngƣời và không thể dự báo đƣợc.

─

Sự trôi KN (antigenic drift): thay đổi KN từ từ, là kết quả tích lũy
dần các đột biến điểm tại gen mã hóa cho HA và NA (0,5-1%/năm)
do áp lực chọn lọc của sự tăng cấp độ MD trong quần thể ngƣời,

có chu kỳ 2-3 năm. Tạo chủng virus gây dịch có đột biến tại 2
hoặc nhiều vùng của HA. XẢY RA Ở CẢ VIRUS CÖM A VÀ B.

─

Sự trƣợt KN (antigenic shift): thay đổi cơ bản về KN, tạo tổ hợp
gene mới (trong HA), xảy ra do đồng nhiễm virus cúm ngƣời và
cúm gia cầm trên một tế bào cảm nhiễm hoặc trực tiếp lây truyền
từ loài này sang loài khác. Tạo điều kiện lan truyền trong cộng
đồng ngƣời và gây đại dịch. CHỈ XẢY RA Ở VIRUS CÖM A.


DANH PHÁP
Theo Tổ chức Y tế Thế giới, virus cúm sau phân lập đƣợc
đặt tên theo thứ tự là:
─ Chủng virus cúm phân lập từ động vật: type huyết
thanh/loài nhiễm/nơi phân lập/số hiệu chủng/thời gian
phân lập/loại hình phân type theo KN HA và NA.
Ví dụ: A/chicken/Vietnam/HD1/2004(H5N1)
─ Chủng virus cúm phân lập từ ngƣời: type huyết
thanh/nơi phân lập/số hiệu chủng/thời gian phân lập/loại
hình phân type theo KN HA và NA.

Ví dụ: A/Taiwan/T1773/2009(H1N1)


1.5 QUÁ TRÌNH NHÂN LÊN CỦA
VIRUS CÚM
Ngoại bào

phóng thích
(neuraminidase)
nẩy chồi

sắp xếp
tổng hợp
protein
mRNA
synthesis
replication
cRNA synthesis

Bào tương

nhân

RNP export


Cởi vỏ và phóng thích RNP virus cúm:
Vai trò chủ yếu của protein M2
Ẩm bào của hạt virus
Gắn kết HA vào acid sialic

Hòa màng

M2


Influenza virus transcription and replication

cRNA (+ve sense)
RNA
replication

vRNA (-ve sense)
Transcription
AAAAAAAAAAAAAA(n)

mRNA (+ve sense)
M & NS mRNAs
undergo splicing

Influenza virus RNA
polymerase complex
(PB1, PB2 and PA) +NP

Viral
Polymerase

Spiced viral mRNA


TÍNH ĐỀ KHÁNG CỦA VIRUS
─ Khả năng lây nhiễm của virus cúm bị phá hủy bằng:


Nhiệt: 560C – 30 phút,



Chiếu tia cực tím hay bức xạ gamma.



Hóa chất: diethyl ete 20% - 18 giờ - 40C, formalin 1/4000,
Triton X100 1%, natri deoxycholat 1%, natri dodecyl sulfat
(SDS) 0,1%

─ Hiệu giá virus giảm: bảo quản -200C – một thời gian,
đông tan băng nhiều lần.
─ Bảo quản tốt virus cúm bằng cách:


Cho thêm gelatin/albumin bào thai bê và cất ở -700C.



Đông khô và cất ở 40C.


TÍNH ĐỘC LỰC CỦA VIRUS
─ Phụ thuộc chủ yếu vào 2 KN HA và NA.
─ Khả năng phân cắt phân tử HA thành 2 tiểu phần HA-1
và HA-2 nhờ protease  quyết định độc lực virus cúm A.
Khả năng này phụ thuộc acid amin mang tính kiềm tại vị
trí phân cắt là arginin (R) và lysin (K).
Ví dụ: vị trí cắt HA virus cúm gia cầm độc lực thấp
(trƣớc 06/1994) có 2 phân tử arginin (RETR), còn ở virus
cúm gia cầm độc lực cao (sau 12/1994) có 5 arginin và 2
lysin (RERRRKKR).

─ Nhờ hoạt tính enzyme của NA  phá vỡ mối liên kết
giữa acid sialic trên bề mặt tế bào và HA  giải phóng
virus ra khỏi tế bào và xâm nhập tế bào khác.


2. TÍNH CHẤT GÂY BỆNH CỦA VIRUS
2.1. TÍNH CHẤT GÂY MIỄN DỊCH
─ Virus phát triển ở tế bào biểu mô đƣờng hô hấp, phá
hủy nhung mao (hàng rào bảo vệ đầu tiên) + bão cytokin
 bệnh nặng (có thể tử vong).
─ Đồng nhiễm virus cúm và vi khuẩn (S. aureus) làm tăng
tốc độ gây nhiễm tế bào chủ.
─ Virus bị loại khỏi đƣờng hô hấp trƣớc hết do interferon
và CTL CD8.
─ Đáp ứng MD dịch thể hình thành (IgA, M, G) kháng đặc
hiệu HA (ngăn cản virus xâm nhập tế bào chủ) và NA
(ngăn cản giải phóng virus khỏi tế bào chủ).


2. TÍNH CHẤT GÂY BỆNH CỦA VIRUS (tt)
2.2 ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG:
─ Giai đoạn ủ bệnh: 1-6 ngày, lƣợng virus và sự lan tỏa vào
tế bào màng nhày tăng dần.
─ Giai đoạn khởi phát:


Xuất hiện đột ngột, dấu hiệu nhiễm trùng đƣờng hô hấp
(tƣơng tự nhƣ virus á cúm, hô hấp hợp bào).



Sốt 38-390C, thành cơn hay liên tục cả ngày, ớn lạnh, mệt
mỏi, đau đầu, mỏi toàn thân (vùng lƣng và cẳng chân), đau
quanh hốc mắt, mắt, đỏ mặt,



Triệu chứng viêm long đƣờng hô hấp: ho, sổ mũi, hắt hơi.



Triệu chứng đƣờng tiêu hóa (ở trẻ em): tiêu chảy, đau
bụng.


3. DỊCH TỄ HỌC
3.1 PHƢƠNG THỨC LÂY TRUYỀN

─ Từ ngƣời sang ngƣời theo 2 đƣờng chính:


Đƣờng hô hấp: nƣớc bọt và dịch tiết BN khi nói, ho, khạc,
hắt hơi tạo giọt khí hoặc khí dung.



Đƣờng tiếp xúc: dịch tiết hô hấp và chất thải chứa virus  ô
nhiễm bề mặt phòng bệnh, gia đình, đồ dùng cá nhân  tay
ngƣời tiếp xúc  xâm nhập niêm mạc (miệng, mũi, mắt).

─ Virus cúm nhân lên ở đƣờng hô hấp trên và dƣới.


Mạnh nhất trong 1-2 ngày đầu sau lây nhiễm



Giảm chậm trong ngày 6-8



Còn tồn tại trong vòng 13 ngày sau.


3. DỊCH TỄ HỌC (tt)
3.2 Ổ CHỨA: Virus cúm A có hệ vật chủ rộng rãi: gia cầm hoang dại, vịt,
thủy cầm; ngƣời; lợn, ngựa, động vật biển (cá voi, sƣ tử biển, hải cẩu),
chồn, động vật nhai lại (nai, tuần lộc). Còn virus cúm B chỉ có ở ngƣời.

3.3 CÚM MÙA-ĐẠI DỊCH
─

Virus cúm A và B đều cùng lƣu hành trong năm nhƣng chỉ có 1 type
hoặc phân type trội hơn ở mỗi mùa cúm. Biến chủng virus cúm xuất
hiện cuối mùa là dự báo cho chủng trội vào năm sau.

─

Dịch và đại dịch xuất hiện khi có thay đổi KN virus  vƣợt qua hàng
rào MD do nhiễm bệnh hoặc tiêm ngừa.

3.4 TÍNH CẢM NHIỄM
─

─

Mọi ngƣời đều có thể nhiễm và mắc bệnh cúm.


Ngƣời lớn: nhiễm virus  không triệu chứng hoặc viêm phổi hoặc tử vong.



Trẻ em: tỷ lệ mắc cao hơn (25% dân số).

Tỷ lệ tử vong tăng cao ở ngƣời cao tuổi.


4. CHẨN ĐOÁN PHÒNG THÍ NGHIỆM
─ LẤY MẪU BỆNH PHẨM ĐỂ CHẨN ĐOÁN

─ CÁC PHƢƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN


4.1 LẤY MẪU BỆNH PHẨM ĐỂ CHẨN ĐOÁN
4.1.1. BỆNH PHẨM (BP) ĐỂ PHÂN LẬP VIRUS,
PHÁT HIỆN KN HAY VẬT LIỆU DI TRUYỀN:
─ Lấy BP ngoáy họng theo quy trình chuẩn, trong giai
đoạn sớm, cho vào môi trƣờng vận chuyển  chuyển
lạnh (40C) về PTN.

─ Có thể bảo quản ở 40C (trong 5 ngày) hoặc -700C.

─ BP tốt nhất cho chẩn đoán cúm:
 Ngƣời lớn: ngoáy mũi + ngoáy họng
 Trẻ nhỏ: dịch hút ở ngã ba mũi-hầu (bằng ống hút
chuyên dụng)  dịch (phân lập virus và RT-PCR), tế
bào biểu mô bong ra (IFA phát hiện KN).


4.1 LẤY MẪU BỆNH PHẨM ĐỂ CHẨN ĐOÁN (tt)
4.1.2. BP CHO CHẨN ĐOÁN HUYẾT THANH:
─ Lấy máu giai đoạn cấp càng sớm càng tốt. Máu
giai đoạn hồi phục lấy sau 14-28 ngày.
─ Lấy máu  co cục máu (nhiệt độ phòng 250C, 1-2
giờ)  tủ lạnh 40C qua đêm  ly tâm tách huyết
thanh  bảo quản -200C đến khi xét nghiệm.

─ Máu kép giúp xác định hiệu giá kháng thể và đánh
giá sự gia tăng kháng thể.