Virus cúm gia cầm A (H5N1)

Virus học Tổng quan về cúm
1.1. Nguồn gốc của từ influenza
Tên gọi influenza có gốc từ tiếng Ý và nói về nguyên nhân của loại bệnh này;
đầu tiên, bệnh này được cho là do ảnh hưởng của các nguyên nhân chiêm tinh
học. Các thay đổi của y học đã làm thay đổi tên này thành influenza del freddo,
có nghĩa là "do ảnh hưởng của hơi lạnh". Từ influenza được sử dụng đầu tiên
trong tiếng Anh vào năm 1743 khi nó được du nhập, với cách phát âm kiểu Anh,
từ trong dịch bệnh cúm tại châu Âu. Các tên cổ của cúm bao gồm dịch tiêu chảy
catarrh, cúm grippe (từ người Pháp), bệnh đổ mồ hôi, và sốt Tây Ban Nha (đặc
biệt từ chủng của đại dịch cúm 1918).
1.2. Lịch sử
Các triệu chứng của bệnh cúm trên người đã được Hippocrates mô tả rõ ràng
vào khoảng 2.400 năm trước đây. Kể từ đó, virus cúm đã gây ra nhiều trận đại
dịch. Các số liệu lịch sử về cúm khó mà được hiểu rõ, vì các triệu chứng có thể
tương tự với triệu chứng của các bệnh khác, như bệnh bạch hầu (diphtheria),
dịch viêm phổi (pneumonic plague), sốt thương hàn (typhoid fever), sởi
(dengue), và sốt phát ban (typhus). Ghi nhận đầu tiên có độ tin cậy cao về một
đại dịch cúm là một trận dịch vào năm 1580. Dịch này bắt đầu từ Nga và lan
truyền sang châu Âu bằng cách xuyên qua châu Phi. Tại Rome, hơn 8.000 người
đã tử vong, và một số thành phố của Tây Ban Nha có dân hoàn toàn chết sạch.
Các đại dịch cúm tiếp tục một cách thỉnh thoảng trong suốt thế kỷ 17 và 18, đặc
biệt là đại dịch trên diện rộng năm 1830-1833; nó nhiễm khoảng 1/4 số người
tiếp xúc với nguồn bệnh.
Trận dịch nổi tiếng nhất và cũng là gây tử vong nhiều nhất là trận đại dịch
Cúm Tây Ban Nha (Spanish flu pandemic, loại cúm A, chủng H1N1) từ
1918-1919. Không rõ có bao nhiêu người đã tử vong, nhưng các ước đoán biến
động từ 20 triệu cho đến 100 triệu người. Trận đại dịch này được mô tả là "sự
huỷ diệt về y học lớn nhất trong lịch sử" và có thể đã giết nhiều người bằng với
trận dịch Cái chết Đen (Black Death, do bệnh dịch hạch, 1347-1351). Số tử vong
1
Virus học Tổng quan về cúm

khủng khiếp này đã được gây ra do tỉ lệ nhiễm bệnh cao đến 50% và cấp độ
bệnh trầm trọng của các triệu chứng, được nghi ngờ là gây ra do các "cơn bão
cytokine". Thật vậy, các triệu chứng trong năm 1918 là rất lạ và làm cho thời
gian đầu, bệnh cúm bị chẩn đoán sai thành sởi, dịch tả, hoặc là thương hàn. Một
nhân chứng đã viết: "Một trong các biến chứng kinh khủng nhất là xuất huyết từ
các màng nhầy, đặc biệt là từ mũi, dạ dày, và ruột. Sự chảy máu từ tai và xuất
huyết trên da cũng xuất hiện." Phần lớn số người chết là bị viêm phổi do vi
khuẩn, một loại nhiễm trùng cơ hội gây ra do cúm, nhưng virus cũng trực tiếp
gây tử vong cho người, gây nên chảy máu phổi ồ ạt và phù phổi.
Hình: Ảnh TEM của virus gây đại dịch Cúm Tây
Ban Nha (độ phóng đại khoảng 100.000 lần).
Đại dịch cúm Tây Ban Nha thật sự đã xuất hiện trên mức độ toàn cầu, kéo
dài cho đến tận vùng Bắc Cực và các đảo xa xôi trên Thái Bình Dương. Bệnh
nặng bất thường đã giết chết từ 2-20% số người bị nhiễm so với chỉ mức tử vong
là 0,1% của các dịch cúm thông thường. Một đặc điểm lạ của trận đại dịch cúm
này là nó hầu như chỉ gây tử vong cho thanh niên, với 99% số tử vong do đại
dịch cúm là ở nhóm người dưới 65 tuổi, và hơn phân nữa ở nhóm thanh niên trẻ
từ 20-40 tuổi. Đây là đặc điểm lạ vì cúm thường chỉ gây tử vong cho trẻ em nhỏ
(dưới 2 tuổi) và người già (trên 70 tuổi). Số tử vong tổng cộng của trận đại dịch
1918-1919 không được xác định chính xác, nhưng người ta ước tính có khoảng
2,5-5% dân số trên toàn thế giới đã tử vong vì nó. Khoảng 25 triệu người có thể
đã chết trong 25 tuần đầu tiên; ngược lại, HIV/AIDS đã giết 25 triệu người trong
25 năm đầu tiên của nó.
2
Virus học Tổng quan về cúm
Hình: Sự khác biệt giữa phân bố độ tuổi tử vong vì cúm của đại dịch cúm năm
1918 và của dịch cúm bình
thường. Tử vong trên 100.000
người trong mỗi nhóm tuổi, tại
Hoa Kỳ, trong các năm tiền đại

dịch 1911-1917 (đường gạch hở)
và năm đại dịch 1918 (đường
kính) (nguồn: AAFP).
Các đại dịch cúm sau đấy không còn kinh khủng như vậy nữa. Các đại dịch
này bao gồm Cúm châu Á năm 1957 (cúm loại A, chủng H2N2) và Cúm Hồng
Kông năm 1968 (loại A, chủng H3N2), nhưng cả các đại dịch cúm nhỏ này cũng
đã giết hàng triệu người. Trong các đại dịch cúm sau này, thuốc kháng sinh đã
được dùng để trị các loại bệnh nhiễm thứ cấp và việc này có thể đã góp phần làm
giảm mức độ tử vong so với đại dịch Cúm Tây Ban Nha năm 1918.
Các đại dịch cúm đã được biết là:
1. Cúm châu Á (Nga), 1889-1890, 1 triệu tử vong, (có thể) chủng H2N2.
2. Cúm Tây Ban Nha, 1918-1920, 40-100 triệu tử vong, chủng H1N1, cấp
độ đại dịch = 5
3. Cúm châu Á, 1957-1958, 1-1,5 triệu tử vong, chủng H2N2, cấp độ đại
dịch = 2
4. Cúm Hồng Kông, 1968-1969, 0,75-1 triệu tử vong, chủng H3N2, cấp độ
đại dịch = 2
Nguyên nhân gây bệnh cúm, họ Orthomyxoviridae, được phát hiện đầu tiên
trên heo bởi Richard Shope vào năm 1931. Phát hiện này đã được tiếp tục ngay
bằng sự ly trích virus từ người bởi 1 nhóm đứng đầu bởi Patrick Laidlaw của
Hội đồng Nghiên cứu Y học của Vương Quốc Anh năm 1933. Tuy nhiên, chỉ
đến khi Wendell Stanley lần đầu tiên tinh thể hóa virus khảm thuốc lá vào năm
1935 thì tính chất phi tế bào của virus mới được công nhận.
3
Virus học Tổng quan về cúm
Bước tiến quan trọng trong việc phòng ngừa cúm là sự phát triển vắc xin năm
1944 từ virus cúm đã bị làm bất hoạt bởi Thomas Francis, Jr.. Nghiên cứu này đã
kế thừa Frank Macfarlane Burnet, người Úc, người chứng minh rằng virus mất
độc tính khi nó được nuôi cấy trong trứng gà được thụ tinh. Ứng dụng của phát
hiện này bởi Francis đã cho phép nhóm nghiên cứu của ông tại Đại học

Michigan phát triển vắc xin ngừa cúm đầu tiên, với sự tài trợ của quân đội Hoa
Kỳ. Quân đội Hoa Kỳ đã liên quan rất nhiều tới nghiên cứu này vì kinh nghiệm
của họ với cúm tại Đại chiến Thế giới thứ Nhất, khi mà hàng ngàn binh sĩ của họ
đã tử vong vì virus chỉ trong vài tháng.
Mặc dù đã có một số thiệt hại tại bang New Jersey năm 1976 (với cúm heo),
toàn cầu năm 1977 (cúm Nga), và tại Hồng Kông và các nước châu Á khác năm
1997 (cúm gà H5N1), trên thế giới đã không có đại dịch cúm nào lớn kể từ đại
dịch Cúm Hồng Kông 1968. Sự miễn dịch với các chủng cúm của các đại dịch
trước đó và việc tiêm phòng có thể đã giảm sự lan truyền của virus và cản trở
các đại dịch cúm khác xảy ra.
1.3. Các loại virus cúm
Cúm là một virus có bộ gene là RNA, thuộc họ Orthomyxoviridae. Họ này
bao gồm 5 chi:
 Influenzavirus A (cúm A)
 Influenzavirus B (cúm B)
 Influenzavirus C (cúm C)
 Isavirus
 Thogotovirus
1.3.1. Influenzavirus A (cúm A)
4
Virus học Tổng quan về cúm
Hình: Cấu trúc của thể
virus cúm A. Các protein
hemagglutinin (HA) và
neuraminidase (NA) hiện
diện trên bề mặt của thể
virus. Bộ gene RNA được
thể hiện bằng các lò xo đỏ
bên trong thể virus và liên
kết với các ribonuclear

protein (RNPs).
Hình: Sơ đồ định danh
virus cúm (ví dụ: virus
cúm Fujian).
Chi virus này có 1 loài là Influenza A virus. Các loài thủy cầm là các ký chủ
tự nhiên cho rất nhiều loại cúm A. Thỉnh thoảng, virus được truyền sang loài
khác và có thể gây nên dịch bùng phát nghiêm trọng trong gia cầm hoặc là gây
nên đại dịch cúm trên người. Các virus cúm loại A là loại cúm gây bệnh có độc
tính cao nhất cho người trong cả 3 loại cúm, và cũng gây bệnh nặng nhất. Virus
cúm A có thể được chia thành nhiều chủng huyết thanh khác nhau dựa vào phản
ứng huyết thanh của các virus này. Các chủng huyết thanh đã được xác nhận trên
người, xếp theo thứ tự số người chết, là:
1. H1N1, gây Cúm Tây Ban Nha năm 1918, và được xác định chính là
chủng huyết thanh của dịch cúm heo 2009 có nguồn gốc từ Mexico.
2. H2N2, gây Cúm châu Á năm 1957.
5
Virus học Tổng quan về cúm
3. H3N2, gây Cúm Hồng Kông năm 1968.
4. H5N1, gây mối nguy đại địch cúm trong mùa cúm 2007-2008.
5. H7N7, có khả năng được truyền qua động vật theo kiểu không bình
thường.
6. H1N2, gây dịch cúm hàng năm ở người và heo.
7. H9N2
8. H7N2
9. H7N3
10.H10N7
Trong năm 2009, một virus cúm tái tổ hợp hình thành từ H1N1 đã được phát
hiện ở Mexico và Hoa Kỳ.
1.3.2. Influenzavirus B (cúm B)
Chi này có 1 loài, Influenza B virus. Cúm B hầu như chỉ nhiễm lên người và

ít phổ biến như cúm A. Loài động vật khác với người duy nhất được biết là
nhiễm cúm B là hải cẩu. Loại cúm này đột biến thấp hơn cúm A từ 2-3 lần và do
vậy ít biến động về kiểu gene, chỉ với 1 chủng huyết thanh. Vì có độ biến động
huyết thanh thấp, người ta thường miễn nhiễm với cúm B ở giai đoạn đầu. Tuy
nhiên, cúm B đột biến đủ để làm khả năng miễn nhiễm lâu dài không thể xảy ra.
Độ biến đổi huyết thanh thấp, cùng với phổ ký chủ hẹp (cản trở khả năng "gãy
kháng nguyên" - antigenic shift), đã làm cho đại dịch cúm B không thể xảy ra.
1.3.3. Influenzavirus C (cúm C)
Chi này chỉ có 1 loài, Influenza C virus, nhiễm lên người và heo, và có thể
gây ra bệnh nặng và dịch trong phạm vi địa phương. Tuy nhiên, cúm C ít phổ
biến như các loại cúm kia và thường chỉ gây bệnh nhẹ cho trẻ em.
1.4. Cấu trúc, tính chất, và cách gọi tên các chủng
6
Virus học Tổng quan về cúm
Các virus cúm A, B và C rất giống nhau về cấu trúc. Thể virus có chiều
ngang từ 80-120 nanômét, và thường có hình gần như tròn, mặc dù một số dạng
hình sợi cũng có thể hiện diện. Thể virus này được cấu tạo từ một vỏ virus bao
gồm 2 loại glycoprotein, quấn quanh một phần nhân trung tâm. Phần nhân trung
tâm chứa bộ gene RNA và các protein khác có chức năng đóng gói và bảo vệ thể
RNA này. Đối với 1 virus, thông thường bộ gene của nó không chỉ có 1 mảnh
nucleic acid; thay vào đấy, nó chứa 7 hoặc 8 mảnh RNA có chiều âm và phân
đoạn. Virus cúm A có bộ gene mã hoá cho 11 protein trên 8 đoạn RNA:
hemagglutinin (HA), neuraminidase (NA), nucleoprotein (NP), M1, M2, NS1,
NS2 (NEP), PA, PB1, PB1-F2 và PB2.
HA và NA là hai glycoprotein lớn nằm ở bên ngoài của vỏ virus. HA là một
lectin quản lý việc bám dính của virus vào tế bào ký chủ và việc xâm nhập của
bộ gene vào tế bào ký chủ, trong khi NA lại liên quan đến việc phát tán các virus
mới được hình thành từ tế bào ký chủ bị nhiễm bằng cách cắt các phân tử đường
có vai trò bám vào thể virus hoàn chỉnh. Vì vậy, các protein này là mục tiêu tấn
công của các thuốc chống virus. Thêm nữa, các protein này là kháng nguyên để

sản xuất ra kháng thể. Các virus cúm A được phân loại thành các chủng dựa vào
các phản ứng kháng thể chống lại HA và NA. Các loại HA và NA khác nhau tạo
nên nền tảng cho việc phân biệt H và N, ví dụ như H5N1.
Hình ảnh: Virus cúm với các yếu tố kháng
nguyên H và N, lớp màng bao (envelop),
protein liên kết (matrix protein M1,
ribonucleoprotein: RNP
7