Giáo trình Vi sinh vật học đại cương Phần 2 - Nguyễn Thị Liên (Chủ biên), Nguyễn Quang Tuyên

Chương 5

VIRỦT (VIRUS)
Virút được coi là một trong những sinh vật nhỏ nhất và đơn giản nhất mặc dù chúng
không có cấu tạo tế bào, khơng có khả năng tự sinh sản và khơng có q trình trao đổi
chất như những sinh vật khác. Virút dường như chỉ là một đại phân tử Nucleoprotein có
những đặc tính cơ bản của một sinh vật, chúng được xếp vào vị trí ranh giới giữa các vật
vô sinh và thế giới hữu sinhệ
Với cấu tạo đơn giản, với cơ chế nhân đặc biệt, nhanh và dễ dàng trong các tế bào
nuôi invitro, với khả năng tinh khiết virút cũng như các thành phần của chúng, thực sự
đóng một vai trị quan trọng trong việc tạo ra một mơ hình nghiên cứu lý tưởng về di
truyền học, sinh học phân tử. Từ các mô hình này người ta đã đạt được nhiều thành tựu
trong việc xác định các vật thể di truyền chứa đựng trong axit nucleic, sự hoạt động cả
các gen, cơ chế sinh tổng hợp AND, ARN và các protein.
Virút học đã trở thành một môn quan trọng và được quan tâm trong nhiều lĩnh vực
khác nhau. Ngày nay nghiên cứu về virút được quan tâm nhiều hơn vì những lý do sau:
- Trong khi các kháng sinh đã làm giảm một cách đáng kể và có hiệu quả các bệnh
nhiễm trùng do vi khuẩn thì các bệnh dịch do virút gây ra vẫn chiếm một tỷ lệ cao, việc
nghiên cứu thuốc đặc trị cho virút cịn gặp nhiều khó khăn.
- Mối liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp giữa ung thư và virút đã có những bằng
chứng rõ ràng, đặc biệt là các bệnh ung thư trên động vật. Việc phát hiện các gen ung
thư trong một số loại virút đã góp một phần quan trọng vào q trình nghiên cứu cơ chế
gây ung thư.
- Trong những năm gần đây sự xuất hiện của virút HIV- nguyên nhân của SIDA đã
thực sự gây ra một sự lo ngại cho nhân loại. Trước hết HIV có thể gây nên dịch SIDA có
nguy cơ lây lan tồn cầu, bệnh nhân có tỷ lệ tử vong rất cao, hiện chưa có thuốc đặc trị.
Sau nữa có câu hỏi: tại sao gần đây HIV mới xuất hiện, liệu sau HIV cịn có thể xuất
hiện một virút nào khác nguy hiểm như hoặc hơn HIV không? Câu hỏi này đã có câu trả
lời. Năm 2003 một loại bệnh mới gây viêm đường hô hấp cấp (SARS) gây tử vong cao
không rõ nguyên nhân đã xuất hiện ở một số nước như: Việt nam, Trung Quốc Hồng
Công, Canada... Với sự nỗ lực cao độ các nhà khoa học đã tìm ra nguyên nhân gây bệnh

là do một loại virút mới gây ra, hiện nay chưa có thuốc điều trị.
Virút đã được nghiên cứu từ trãm năm nay và ngày nay vẫn đang được nghiên cứu
với một qui mô lớn hơn trong nhiều ngành khoa học khác nhau.
88


5Ễl ề M Ộ T SỐ M ỐC LỊCH s ử TRONG NGHIÊN c ứ u VIRÚT
- Năm 1796: E. Jenner người Anh đã chế tạo ra vacxin phòng bệnh đậu mùa.
- Năm 1882: L. Pasteur người Pháp đã chế tạo ra vacxin dại.
- Năm 1892: Ivanopxski người Nga lần đầu tiên xác định có một loại vi sinh vật đặc
biệt có thể qua được lọc vi khuẩn, sau này được gọi là virút.
- Năm 1899 phát hiện ra virút dịch tả trâu bò.
- Năm 1901 phát hiện ra virút bệnh sốt vàng.
- Năm 1902 phát hiện ra virút bệnh đậu mùa.
- Năm 1917 phát hiện ra virút của vi khuẩn.
- Năm 1939: kính hiển vi điện tử được hồn thiện dần cho phép quan sát được cả
hình thái bên ngoài lẫn một số cấu trúc của virút.
- Năm 1940 mới thừa nhận có virút của cơn trùng.
- Năm 1962 phát hiện ra virút của nấm.
- Nãm 1972 phát hiện ra virút của nguyên sinh động vật.
Virus (theo tiếng La tinh nghĩa là độc). Lơ vốp (Nga - nhà sinh vật học lỗi lạc) năm
1965 đã định nghĩa "Virút là Virus" để nhấn mạnh tính chất đặc biệt của virút, nó khác
hẳn với bất kỳ một cơ thể sống nào khác. Để mở rộng khái niệm này Sukhốp đã tóm tắt
các đặc tính chung của virút trong điểm.
6

5.2. ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA VIRÚT
- Có kích thước vơ cùng nhỏ bé: từ hàng chục đến hàng trăm nanomét
- Khơng có cấu tạo tế bào.
- Thành phần hoá học rất đơn giản: chỉ gồm protein và axit nucleic.

- Khơng có khả năng sinh sản trong môi trường dinh dưỡng tổng hợp.
- Ký sinh nội bào.
- Một số virút động vật và thực vật có khả năng tạo thành tinh thể.
5ẵ3. HÌNH THÁI VÀ KÍCH THƯỚC CỦA VIRÚT
5.3Ể1. Hình thái của virút
Virút có nhiều hình dạng khác nhau. Virút có cấu trúc nói chung là bền vững, làm
cho phần lớn các virút có một hình dạng nhất định, đặc trưng cho từng lồi virút. Một
vài virút có thể thay đổi hình dạng trong các điều kiện ni cấy khác nhau. Một số hình
dạng thường gặp là:

89


5 ễ3 . i ề/ ề D ạn g hình cầu
Gồm phần lớn virút gây bệnh cho người và động vật: cúm, sởi, bại liệt, quai bị, virút
dịch tả lợn, virút dịch tả trâu bị...
Kích thước: 100-150 nm (nm: nanomet; 1 nm= 1/1000 |J. = 10"V)5.3.1.2. D ạn g hình que

Gồm các virút gây bệnh: đốm thuốc lá, đốm khoai tây...
Kích thước: rộng 15 nm; dài: 250 nm.
5.3.1.3. D ạng hỉnh khối

Gồm các virút có nhiều cạnh như: đậu, enterovirút, virút khối u của người - động
vật, virút đường hô hấp...
Kích thước: 30 - 350 nm.

5.3.1.4. Dạng giống hình tinh trùng
Là dạng đặc trưng cho virút ký sinh ở trong tế bào vi khuẩn, cịn gọi là thực khuẩn
thể (phagiơ).
Kích thước: 47 - 154 nm hoặc 10 - 250 nm.

c)

&
a

' f

K?

w

% ị
e)

í
0

H ình 19. Hình thái của m ột số v irú t

90

/
h)


Đối xứng 20 mặt:

a) Virút polio, mụn cơm, adeno, rota
b) Herpesvirút

Đối xứng xoắn ốc: c) TMV; d) Cúm; e) Sởi, quai bị, á cúm; f) Dại
Đối xứng không rõ ràng hoặc phức tạp: g) Poxvirút; h) Các phagiơ T chẵn.
5.3ẵ2. Kích thước của virút
Virút được coi là vi sinh vật có kích thước nhỏ nhất, nói chung chỉ có thể quan sát
được bằng kính hiển vi điện tử, virút có thể qua được các lọc vi khuẩn.
Mỗi loại virút có một kích thước nhất định và khơng đổi trong suốt q trình phát
triển. Một số virút có dạng sợi que có thể có những biến thiên nhỏ về độ dài nhưng chiều
rộng ln cố định.
Có thể dựa vào tiêu chuẩn kích thước để chia virút làm 3 loại:
- Loại nhỏ: có kích thước 10-70 nm như: Virút bại liệt, viêm não...
- Loại trung bình: có kích thước 100-150 nm như: virút cúm, sởi, quai bịẽ..
- Loại to: có kích thước 250-300 nm như: Virút đậu mùa- có thể quan sát được bằng
kính hiển vi quang học.
5.4. TH ÀN H PHẦN HỐ HỌC CỦA VIRÚT
Virút có cấu tạo hố học đơn giản, tất cả các virút đều là nucleoproteit, tức là có cấu
tạo chủ yếu từ protein và lõi axit nucleic. Phân tử axit nucleic nằm ở phía trong, protein
được bao bọc bên ngồi. Một số virút có cấu tạo phức tạp hơn, ngồi protein và axit
nucleic cịn có chứa một lượng nhỏ protein, người ta gọi protein này là protein trong,
protein vỏ là protein ngoài. Một số virút ở vỏ bọc ngồi cịn chứa lipit và hydratcacbon.
5.4.1. Vỏ protein
Là thành phần cấu trúc chủ yếu của capxome và capxit, protein cấu trúc của virút có
nhiều chức năng quan trọng.
+ Lớp vỏ protein làm thành một cấu trúc chặt chẽ, bền vững bao bọc bảo vệ nhân
virút.
+ Chúng tham gia vào việc hấp thụ virút vào tế bào cảm thụ.
+ Chúng chịu trách nhiệm về đối xứng cấu trúc của các hạt virút.
+ Chúng quyết định các đặc trưng kháng nguyên của virút.

91

5.4.2. Lõi axit nucleic
Các virút chỉ chứa một loại axit nucleic hoặc là ADN, hoặc là ARN, axit này là
nguồn thông tin di truyền cần thiết cho sự nhân lên của virút. Nhân ADN hay ARN có
thể là chuỗi đơn hay chuỗi kép. Kiểu chuỗi, loại axit nucleic và trọng lượng phân tử là
những đặc tính chủ yếu dùng để phân loại các virút
5.4.3. Lipit và hydratcacbon
+ Một số virút có vỏ bọc ngồi chứa lipit như là một phần trong cấu trúc của chúng,
các loại virút này thường rất nhạy cảm với ether và các dung môi hữu cơ khác, việc mất
lipit này sẽ làm cho các virút đó mất luôn khả năng gây nhiễm trùng. Các virút không
chứa lipit nói chung đều kháng lại tác dụng của ether.
+ Vỏ bọc ngoài của virút cũng chứa một lượng đáng kể hydratcacbon, chủ yếu trong
các glycoprotein. Các glycoprotein là những thành phần quan trọng của các yếu tố xác
định tính kháng ngun của virút.
5.5. CẤU TRÚC CỦA VIRÚT
Virút khơng có cấu trúc tế bào, chỉ là một phần tử dưới tế bào tương đương với
một đại phân tử nucleoprotein. Mỗi loại virút cũng có một cấu trúc riêng biệt. Mọi
virút đều có cấu tạo chung cơ bản giống nhau rất đơn giản: gồm có vỏ là protein và
nhân là axit nucleic.
5ễ5.1. Cấu trúc cơ bản
5.5.1 ./ ắ L õi axit nucleic

Mỗi virút chỉ chứa một loại axit nucleic duy nhất, hoặc là ADN, hoặc là ARN. Đây
là một tiêu chuẩn rất quan trọng để xác định một vi sinh vật nào đó có đúng là virút hay
khơng và để phân loại virút.
ADN của virút có thể ở dạng 2 sợi như Adenoviridae, có thể ở dạng một sợi đơn như
các parvoviridae...
ARN của virút có thể ở dạng một sợi như các Picomaviridae, có thể ở dạng 2 sợi
như các Reoviridae.

ADN chỉ chiếm 1-2% trọng lượng phân tử của virút. Tuy vậy, ADN có tồn bộ mã
thơng tin di truyền của virút và có vai trị quyết định trong tồn bộ các hoạt động gây
nhiễm trùng của virút. Trong điều kiện thí nghiệm, khi người ta chỉ đưa riêng ADN của
một virút nào đó vào trong một loại tế bào khơng cảm thụ với virút đó thì q trình nhân
lên của virút đó vẫn xảy ra và một thế hệ virút mới vẫn hình thành.

92


5.5ế/ . 2 ẵ Vỏ capxit
Các phân tử protein với phân tử lượng 18.000 - 38.000 tập hợp lại thành đơn vị hình
thái (capxome). Những đơn vị hình thái ấy lại liên kết với nhau để tạo thành vỏ (gọi là
capxit). Những capxit đó được sắp xếp theo 3 kiểu cấu trúc là: xoắn, khối và hỗn hợp.

5.6.1.3 Cấu trúc xoắn
Vỏ virút do các capxome ghép lại với nhau thành vòng theo chiều xoắn lò xo tạo
thành một ống xoắn trông giống như bắp ngố mà mỗi hạt là một capxome, lõi axit
nucleic xoắn theo chiều xoắn của vỏ. Điển hình là virút đốm thuốc lá có vỏ hình ống
gồm 162 vịng xoắn, mỗi vịng xoắn có 16 capxome (mỗi capxome có phân tử lượng là
18.000). Như vậy virút đốm thuốc lá có 2.600 đơn vị hình thái và phân tử lượng khoảng
46,8

X

106.

Các virút có cấu trúc xoắn gồm có các virút như: cúm, sởi, newcastle, dại... Quan sát
thấy các virút này có dạng hình que.

5.5.1.4. Cấu trúc khối

- Sợi xoắn bên trong là axit nucleic.
- Các thể hình củ khoai liên kết bên ngồi
là các đơn vị hình thái.

H ình 20. M ô hình virút đốm thuốc lá

Hình 21. S ự sắp xếp của 42 đơn vị hình thái tạo thành đa diện 20 m ặt tam giác đều
trong đó 12 mặt trắng nằm ở đỉnh và 30 mặt đen nằm ở giữa cạnh.
Cách sắp xếp như vậy làm cho chúng luôn đối xứng m ột cách nghiêm ngặt

93


Các virút quan sát được thấy có dạng hình cầu như các virút đường hô hấp, virút
đường ruột, virút khối u nhưng trên thực tế chúng đều có cấu trúc vỏ dạng hình khối đa
diện mà thường là khối đa diện tam giác. Kết quả là do sự sắp xếp chặt chẽ của các
capxome tạo nên các mặt tam giác đều và có sự đối xứng nhau qua mặt cắt của khối đa
diện theo một qui luật nhất định giữa các capxome. Bất cứ capxome nào cũng sẽ có một
capxome khác đối xứng với nó qua trục.

5.5.1.5. Cấu trúc phức tạp (phage)
Có cấu trúc này gồm các loại virút như virút đậu mùa và thực khuẩn thể (phagiơ).
Đặc biệt là phagiơ - các virút ký sinh trên vi khuẩn E.coli (Phagiơ T 1, T2, T \ T4, T5, T6,
T7) có cấu trúc dạng con nịng nọc.
Có thể thấy cấu trúc của phagiơ T gồm đầu và đi.
2

- Đầu: Có dạng lăng trụ

6

cạnh, do các capxom sắp xếp theo nguyên tắc đối xứng

tạo nên. Lõi ADN nằm cuộn lại bên trong.
- Đi: Gồm có bao đi cũng được cấu tạo bởi các capxom có khả năng đàn hồi.
Bên trong bao đi là trụ và trong trụ là ống dẫn. Phần cuối là đĩa gốc
và

6

6

lông đuôi, dùng để cảm nhận và bám vào bề mặt tế bào vi khuẩn.

Hình 22. Sơ đổ thực khuẩn th ể
A: Thực khuẩn thể T trưởng thành
2

B: Thực khuẩn thể T đang bơm axit nucleic vào tế bào
2

94

cạnh, gồm

6

gai

5.5.2. Câu tạo riêng, đặc biệt

5.5.2.1. Bao ngoài
Một số virút như virút herpes, arbo, HIV có thêm bao ngồi là lớp ngoài cùng bao
bọc vỏ capxit. Cấu tạo của bao ngoài thường gồm lipit, protein và gluxit. Bao ngoài
thường được tạo nên từ màng bào tương hoặc màng nhân của tế bào chủ do vậy chúng
thường có chứa các kháng nguyên của tế bào chủ. Hầu hết các virút này dễ bị bất hoạt
bằng các dung mơi hồ tan lipit như ether, muối mật,..
Những virút khơng có bao ngồi được gọi là virút trần.

5.6.22. Tô' ngưng kết hồng cầu
Nhiều loại virút có tố ngưng kết hồng cầu - Hemagglutinin (viết tắt là tố NKHC) là
nhũng protein nằm trên bề mặt của virút có khả năng bám vào bề mặt hồng cầu của một
số loài động vật và người. Invitro các hồng cầu bị ngưng kết lại với nhau tạo thành một
lớp dưới đáy ống nghiệm có thể quan sát được bằng mắt thường. Hiện tượng này được
ứng dụng để phát hiện sự có mặt của virút và chuẩn độ virút trong dịch nuôi tế bào, dịch
niệu phôi gà... gọi là phản ứng ngưng kết hồng cầu (NKHC).
Mỗi loại virút có thể gây hiện tượng NKHC của một vài loại động vật nhất định.
Tố ngưng kết hồng cầu là một kháng nguyên mạnh tạo nên kháng thể ngăn hay ức
chế NKHC, viết tắt là kháng thể NNKHC, Kháng thể này thường xuất hiện trong huyết
thanh của người bệnh hoặc bị nhiễm các virút có tố NKHC, kháng thể NNKHC có thế
trung hoà khả năng gây NKHC của virút tương ứng.
Phản ứng NNKHC được ứng dụng rộng rãi trong virút học để xác định chủng virút
mới được phân lập hoặc chuẩn đoán huyết thanh học cho bệnh nhân. Tính đặc hiệu của
phản ứng có thể đến từng typ. Nguyên lý của phản ứng có thể diễn đạt bằng sơ đồ sau:
Virút + HC

-> NKHC (+)

Kháng thể NNKHC + Virút + HC -> NKHC (-)

5.5.2.3. Một sơ enzym
Virút khơng có một hệ chuyển hố hồn chỉnh như ở vi khuẩn. Virút khơng có hoạt
động trao đổi chất với môi trường. Nhiều loại virút có chứa một vài loại protein có hoạt
tính enzym.
Ví dụ: - ARN polymeraza phụ thuộc ARN có ở nhiều loại virút chứa ARN để tổng

hợp nên các ARN.
- ARN polymeraza phụ thuộc ADN thấy ở virút nhóm Poz để tổng hợp các ARN.

95


- ADN polymeraza phụ thuộc ARN thấy ở các Retrovirút còn gọi là enzym phiên
mã ngược để tổng hợp nên các ADN từ khuôn mẫu ARN.
- Neuraminidaza ở các myxovirút
- Lyzozym ở các phagiơ.
Các enzym này đóng một vai trị quan trọng trong các giai đoạn khác nhau của quá
trình nhân lên cúa virút. Virút khối u của người - động vật, virút đường hô hấp...
5.6. SỨC ĐỂ KHÁNG CỦA VIRÚT
5.6.1. Sức đề kháng của virút đối với các nhân tô vật lý

5.6.1.1. Sức đề kháng đối với nhiệt độ
a) Đ ối với nhiệt độ cao

Khả nãng chịu nhiệt của virút tuỳ thuộc từng loại, nhiệt độ cao làm đông vón protein
của capxit, nên virút khơng hấp thụ vào tế bào được, khơng thực hiện được q trình
nhân lén của virút.
- Hoạt tính gây nhiễm trùng của virút thường bị huỷ dễ dàng ở nhiệt độ cao 50-60'’C

trong 30 phút, trừ một số ngoại lệ như virút viêm gan, virút serapie. Một số virút có thể
chịu được ở nhiệt độ từ 65-80°C trong thời gian 30 phút.
Virút chịu nhiệt độ cao kém: Đa số virút bị bất hoạt ớ 55 - 60°c trong 5 - 3 0 phút,
một số ít có thể chịu được ở nhiệt độ 65- 80°c trong 30 phút.
Virút đều ưa nhiệt thấp, ở nhiệt độ càng thấp thì hoạt tính của virút càng bền (nhiệt
độ - 70°c hay - 75°C), do vậy người ta thường sử dụng phương pháp đông khô hay
phương pháp làm lạnh đột ngột ở - 70°c sau đó bảo quản ở - 2Ơ’C sẽ giữ được hoạt tính
trong nhiều năm.
b) Đ ối với Iiliiệt độ thấp
- ở nhiệt độ thấp lại là điều kiện tốt để bảo quản virút. Nhiệt độ càng thấp sức đề

kháng của virút càng bền hơn. ở độ lạnh sâu -35°c đến -90°c nhiều virút có thể giữ được
hoạt tính trong nhiều nãm. Do đó phương pháp bảo quản virút tốt nhất là phương pháp
đông khô hay phương pháp làm lạnh đột ngột ở -70ưc sau đó bảo quản ở tủ lạnh -2Ơ’C.
- Ở trạng thái đông khỏ và ở nhiệt độ -5, - 10ưc virút có thể giữ được hoạt tính
nhiễm trùng trong nhiều nãm.
- Các virút có bao ngồi thường dễ mất hoạt tính nhiễm trùng nếu bảo quản ở lạnh
lâu ngày, ngay cả ở - 90°c.

96


5.6.1.2. Các tia bức xạ và âm thanh
Tất cả các virút đều bị bất hoạt nhanh chóng bởi các tia tử ngoại, tia Rơnghen do
chúng phá huỷ axit nucleic của virút.
Sóng âm thanh cao tần có khả năng làm tan virút.
5.6.2. Tác động của các yếu tơ hố học tới virút
5 .6 .2 1 . Đ ộ p H

Độ pH mơi trường có ảnh hưởng khơng nhỏ đến hoạt tính của virút. Đa số virút

chỉ chịu được độ pH từ 5 đến 9, do đó ở độ pH ngồi phạm vi này-đều làm bất hoạt
virút do vỏ cạpxit của chúng bị phá hủy làm cho nhân axit nucleic cũng bị biếrí đổi
mất hoạt tính.

5.62.2. Các chất hố học
- Các virút chứa lipit dễ bị huỷ bởi các dung mơi hồ tan lipit như muối mật, ether
(trừ virút đậu mùa).

- Một số thuốc nhuộm: xanh toluidin, đỏ trung tính, vàng da cam, khi kết hợp với
axit nucleic của virút làm cho virút dễ bị diệt bằng các ánh sáng nhìn thấy được.
- Làm tãng sức đề kháng của virút bằng một số loại muối. Một số loại virrut khi đặt
trong dung dịch một số loại muối như: MgCl2, M gS 0 Na S 0 có sức đề kháng tăng lên,
chúng có thể chịu được nhiệt độ 50°c trong vòng 1 giờ. Tính chất này được ứng dụng
trong việc bảo quản vacxin.
4

2

4

V í dụ: Bình thường vacxin bại liệt phải bảo quản ở độ lạnh sâu nhưng khi có thêm
MgCl chúng có thể giữ được hoạt tính hàng tuần ở nhiệt độ bình thường. Mặt khác nếu
hâm nóng vacxin bại liệt trong trạng thái có thêm MgCl sẽ tiêu diệt được virút khác có
lẫn vào đó như Herpes B... mà khơng làm tổn thương đến virút vacxin bại liệt.
2

2

Cơ chế chung của hiện tượng này chưa được giải thích rõ. Mỗi loại muối chỉ làm
tăng sức chịu đựng của một số virút nhất định.

Bình thường các hố chất đều có tác dụng làm bất hoạt các virút như muối kim loại
nặng, các chất oxy hóa mạnh, các chất sát trùng chứa clo, alđêhit, phênol và các chế
phẩm của nó. Do vậy những chất sát trùng này thường được sử dụng trong khi nghiên
cứu vể virút như khử trùng virút, tẩy uế, thanh lý các ổ dịch do virút gây ra.
5.6.23. Các chất kháng sinh

Các chất kháng sinh hầu như khơng có tác dụng đối với virút, vì vậy người ta khơng
sử dụng kháng sinh trong điều trị các bệnh do virút. Trừ một số kháng sinh có ảnh
hưởng tới sự tổng hợp protein của virút n h ư Actinomycin D, hoặc các kháng sinh có cơ
chế tác dụng ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp axit nucleic như Riíamycin...

97


5.6ề3. Yếu tô sinh học
Được nuôi cấy vào động vật cảm thụ, virút sẽ nhân nhanh, mạnh và độc lực của virút
được tăng cường. Nếu virút được nuôi cấy vào động vật khơng cảm thụ thì virút sẽ
khơng nhân lên được hoặc nhân lên rất ít (đối với một số virút) nếu cứ nuôi cấy tiếp đời
qua động không cảm thụ này nhiều lần thì độc lực của virút tăng dần đối với động vật
không cảm thụ này, nhưng độc lực lại giảm dần đối với vật chủ chính, gọi là quá trình
làm nhược độc. Người ta đã ứng dụng tính chất này để chế tạo vacxin nhược độc.
- Các men tripxin, pepxin, proteinaza có tác dụng phân giải protein do vậy cũng làm
giảm hoặc mất hoạt tính của virút.
5.7. XẾP LOẠI VIRÚT
5.7.1. Xếp loại dựa trèn cấu tạo của virút
Để xếp loại các virút người ta dựa vào các tiêu chuẩn sau đây: nucleic của virút là
ADN hay ARN, kiểu đối xứng của capxome là hình xoắn hay hình khối hộp, virút bao
ngoài hay trần, số lượng capxome hay đường kính vịng xoắn là bao nhiêu.
5.7.2. Xếp loại theo bệnh gây nên
Trong y học người ta hay dùng cách phân loại theo khả năng gây bệnh của virút.

Ví dụ: Virút gây bệnh đường hô hấp, các virút đường ruột, các virút lây truyền bằng
các côn trùng, tiết túc, các virút gây viêm não.
Trong thú y thường gặp một số loại virút gây bệnh cho gia súc, gia cầm như: Virút
dịch tả lợn, virút dịch tả trâu bò, virút newcastle, virút dịch tả vịt, virút dịch tả ngỗng,
virút care. Ngoài ra cịn phân thành:
- Các virút gây bệnh tích ở da như: Virút lở mồm long móng, virút đậu gia súc.
- Nhóm vi rút gày bệnh tích ở hệ thần kinh trung ương: Virút dại, virút Aujeszky
virút viêm não tuỷ của ngựa..
- Nhóm virút hình thành khối u: Virút marek, virút gây bệnh tãng nguyên hồng
cầu gà...
- Virút gây suy giảm miễn dịch: virút gây bệnh gumboro.
- Virút gây bệnh đường hô hấp như: virút cúm.
5.8. SINH LÝ VIRÚT
Sinh lý của virút hoàn toàn khác với các vi sinh vật khác: khơng có q trình trao
đổi chất và khơng tự sinh sản được. Việc tạo ra thế hệ sau có đặc điểm di truyền của thế
hệ trước của virút là một q trình phức tạp và phải dựa hồn tồn vào một hệ thống tế
bào sống. Quá trình này được gọi là sự nhân lên của virút.

98


5.8.1. Tính ký sinh bát buộc trong tẻ bào sống
Khi ở ngoài tế bào sống, virút dường như là một vật vơ sinh, thậm chí có thể kết tinh
lại được dưới dạng các tinh thể. Chúng khơng có cấu tạo tế bào, khơng có ngay cả một số
cơ quan siêu cấu trúc như riboxom, khơng có nguồn năng lượng độc lập, khơng có hệ thống
enzym chuyển hố hồn chỉnh. Vì vậy virút chỉ thể hiện được quá trình sống của mình khi
ký sinh trong các tế bào sống, thực chất là sử dụng các axit amin, các nucleotit, các enzym,
nguồn năng lượng, các riboxom... của tế bào sống để tổng hợp nên các vừút mới. Tính ký
sinh của virút trong tế bào sống là bắt buộc.
5.8ắ2. Sự nhân lên của virút

Thực chất sự nhân lên của virút là một quá trình trong đó virút chỉ đóng vai trị
truyền đạt các thông tin di truyền của chúng cho tế bào chủ. Còn tế bào chủ (tế bào bị
nhiễm virút) sau khi đã nhận thơng tin di truyền của virút thì chuyển hướng các hoạt
động binh thường của mình sang việc tổng hợp các virút mới. Mỗi loại virút đều có
những sự khác biệt riêng trong cách nhân lên.
5 .s .2 ./ẻ C ách nhân lên của virút
Virút có những cách nhân lên sau đây:
a) Cách nhân lên của các virút chứa A D N

( 2)

( 1)
ADN virut

ARNtt virut
Protein của capxit

ADN virut
(3)
-► Virut mới

Theo cách này (1) đầu tiên các thông tin di truyền của virút được mã hoá trong các
phân tử ADN sẽ được sao chép sang các ARN thông tin của virút, quá trình này cần đến
sự tham gia của các enzym ARN polymeraza. Các ARN thông tin của virút sẽ đóng vai
trị truyền tin để tạo ra các ADN virút (2) và các protein của vỏ capxit virút, các virút
mới sẽ được lắp ráp từ ADN và protein (4).
b) Cách nhân lẻn của virút chứa ARN không cần đến A D N

ARN bổ sung

(2 )

ARN virut

ARN virut
(ARNtt)
(4)
*
ARN bổ sung -------- -— ► ARN virut
Theo cách này các thông tin di truyền của virút được mã hoá trong các phân tử ARN
sẽ được sao chép sang một ARN bổ sung (1) và từ đó chúng lại được làm khn mẫu để

99


tạo ra các ARN virút (2), đồng thời các ARN của virút cũng đóng vai trị của các ARNtt
để tổng hợp nên các protein của virút (3). Cuối cùng là sự lắp giáp các thành phần để tạo
nên các virút mới (4).
Các enzym ARN polymeraza phụ thuộc ARN đóng vai trị quan trọng trong q
trình này.
c) Cách lìhân lên của các virút chứa ARN cần đến A D N

ADN virut
V1 1 U I —

ADN .------ ■ --------ARNtt
__

/V ư i-N tr u n g g ia n

ADN virut

ă

Protein virut

Các thông tin di truyền của virút được mã hoá trong phân tử ARN của virút, sẽ được
sao chép ngược để tạo ra một phân tử ADN trung gian (1), bình thường thơng tin chỉ
được truyền từ ADN sang cho ARN, quá trình này cần đến enzym sao chép ngược
reverstranscriptaza - ADN polymeraza phụ thuộc ARN.
Từ ADN trung gian các mã thông tin di truyền của virút sẽ được sao chép sang
ARNtt (2), từ đó chúng tiếp tục được sao chép để tổng hợp ra các ARN virút (3) và các
protein virút (4), cuối cùng là sự lắp ghép để tạo thành các virút mới (5).
Sự nhân lên theo cách này thường thấy ở các virút có khả nãng gây ung thư như:
Leucovirus, Retrovirus.
Cần lưu ý rằng:
- Gen của virút có thể là một đoạn ADN (hai sợi hoặc một sợi), có thể là một đoạn
ARN (1 sợi hoặc 2 sợi).
- Trong quá trình nhân lên của virút có sự tham gia của nhiều enzym của cả virút và
của cả tế bào chủ.
- Quá trình nhân lên của virút là một quá trình liên tục nhưng người ta có thể phân
chia làm 3 giai đoạn lớn (chung cho cả virút chứa ADN và ARN).

5.8.2.2. Các giai đoạn của quá trình nhân lên
a) Thời kỳ bám và xâm nhập

Virút xâm nhập vào ký chủ (người, động vật, thực vật) sẽ tìm đến các tế bào tương
ứng và gắn trên bề mặt tế bào đó (do tế bào có các thụ thể). Thụ thể là điểm có cấu tạo
hố học đặc biệt.

100


Mơi loại virút chỉ có thể bám vào bề mặt của một sô tê bào nhất định gọi là các tê
bào cảm thụ với chúngế Trên mặt các tế bào cảm thụ phải có các cơ quan tiếp nhận đặc
hiệu với virút (gọi là các receptor hay thụ thể), ở virút có hai thụ thể, ở tê bào có trên
thụ thể, đấy là những điểm bám của virút.
1

0

0

Các virút sau khi đã bám vào vị trí của receptor đặc hiệu sẽ bị tế bào nuốt vào theo
kiểu “ẩm bào ” hay “thực bào”.
Sau khi virút vào trong tế bào, virút cởi bỏ vỏ (do tác động của một enzym thích hợp
của tế bào phân huỷ). Axit nucleic được giải phóng, lúc đó vi khuẩn sẽ tiến hành sinh sản.
Như vậy các tế bào gọi là cảm thụ với virút phải có hai tiêu chuẩn:
- Receptor đặc hiệu tiếp nhận virút.
- Có enzym thích hợp để phân huỷ vỏ capxit, giải phóng ra axít nucleic AN.
Mỗi tế bào có thể có nhiều receptor. Bản chất của các receptor có thể là
mucoproteid, lipoproteid.
Đối với các virút có bao ngồi thì khi virút xâm nhập vào tế bào, các bao ngoài này
bị "hoa' vào màng tế bào chủ.
Trong điều kiện thực nghiệm đặc biệt người ta có thể đưa thẳng AN của một virút
vào trong một loại tế bào không cảm thụ với chúng, lúc này các virút có thể hồn tất nốt
q trình nhân lên của nó trong tế bào khơng cảm thụ. Tất nhiên sau đó virút vẫn được
tạo thành nhưng vẫn không thể tự bám và xâm nhập được vào chính loại tế bào đã sinh
ra nó vì thiếu receptor đặc hiệu và các enzym tương ứng để phân giải vỏ capxit.

Thí nghiệm chứng minh sự sinh sản của virút là do axit nucleic: dùng hoá chất làm
tiêu vỏ của một loại virút, dùng cồn tuyệt đối làm sa lắng axit nucleic, dùng axit nucleic
này tiêm vào ký chủ tương ứng, sau cũng thấy virút được nhân lên với một số lượng lớn.
b) Thời kỳ tái hiện (thời kỳ ẩn) - Giai đoạn tiềm tàng

T rong giai đoạn này người ta khôn g q uan sát được các thành phần củ a virút
trong tế bào.
ở trong tế bào ký chủ, virút bỏ vỏ và axit nucleic sinh ra một loại enzym có tác
dụng làm ngừng mọi hoạt động của nhân tế bào ký chủ. Sau đó axit nucleic tiến hành
tổng hợp các axit nucleic mới theo khuôn mẫu của lõi virút, dưới sự tác động của men
Polymeraza. Đồng thời cũng tiến hành tổng hợp vỏ của virút dưới sự chỉ đạo của lõi virút
(ở thời kỳ này chưa xuất hiện virút hoàn chỉnh nên gọi là thời kỳ ẩn).

101


c) Thời kỳ giải phóng

Protein vỏ capxit của virút và các AN của virút tự lắp ghép với nhau để tạo thành
virút mới. Q trình này có thể được tiến hành ở nhân tế bào chủ như virút herpes, hoặc
ở bào tương như virút cúm.
Bao ngoài của virút được tạo ra từ màng nhân tế bào như virút herpes, hoặc từ màng
bào tương tế bào chủ như virút cúm. Chính vì vậy bao ngồi của virút có chứa kháng
ngun tế bào chủ.
Virút

Hình 23. Sơ đồ quá trình nhân lên của virút cúm trong t ế bào
1. Virút bám vào màng tế bào; 2. Virút bị “nuốt” vào bào tương; 3. vỏ protein bị tan rã ARN
của virút được giải phóng tiến vào nhân tế bào; 4. Tổng hợp ARN của virút, ARN ra bào tương'
5. Tổng hợp ARN của virút ở các polisom; . Lắp ráp các thành phần protein và ARN thành

virút hồn chỉnh; 7. Virút thốt ra khỏi tế bào
6

102


Cần lim ý rằng:

- Việc lắp ráp đúng sẽ tạo ra các virút hồn chỉnh có khả năng gây nhiễm trùng,
được gọi là các virion.
- Việc lắp ráp sai, thiếu AN chỉ có vỏ capxit sẽ tạo ra các virút khơng hồn chỉnh
(defective virus).
- Việc lắp ráp sai, có vỏ capxit của virút và của tế bào chủ sẽ tạo ra các virút giả
(Pseudovirion). Các virút giả này sẽ không có hoạt tính nhiễm trùng, khơng thể nhân
lên được.
Các virút sau khi được lắp ráp sẽ tiến dần tới màng tế bào và thốt ra ngồi, chúng
có thể ra dần dần hoặc đồng loạt cùng một lúc. Nếu ra đồng loạt sẽ phá vỡ tế bào.
Những virút này lại xâm nhập vào những tế bào mới và tiếp tục quá trình trên.
Thời gian nhân lên của virút thường ngắn hơn rất nhiều so với vi khuẩn. Từ virút ban
đầu,

1

tế bào bị nhiễm virút có thể tạo ra hàng trăm, hàng ngàn virút sau một khoảng

thời gian 5-6 giờ (virút cúm, đậu mùa). Hoặc 1-2 ngày (virút adeno, sởi...). Vì vậy q
trình bệnh sinh của những nhiễm trùng cấp tính do virút thường có đặc điểm là ủ bệnh
ngắn, diễn biến rầm rộ khỏi đột ngột.
5.8ế3. Hậu quả của sự nhân lên của virút
Khi virút xâm nhập vào một cơ thể sống và nhân lên trong các tế bào để tạo ra các

thế hệ virút mới đồng thời virút cũng tạo ra một phản ứng của cơ thể và được biểu hiện ở
mức độ toàn thân hoặc mức độ tế bào.

5.8.3.1. Đối với tồn thân
Như một mầm bệnh, virút có thể gây ra một quá trình nhiễm trùng cho cơ thể sinh
vật dưới dạng một nhiễm trùng cấp tính, nhiễm trùng mãn tính, đặc biệt các nhiễm trùng
tiềm tàng, dai dẳng và nhiễm trùng virút chậm.
Đối với hệ thống miễn dịch của cơ thể, một mặt virút kích thích tạo ra một đáp ứng
miễn dịch đặc hiệu với các kháng nguyên của virút bao gồm cả đáp ứng miễn dịch tế
bào và miễn dịch dịch thể. Trong đó miễn dịch tế bào đóng vai trị hết sức quan trọng vì
nó có tác dụng ngăn cản virút ngay trong giai đoạn đầu của quá trình nhân lên, nhất là
đối với các nhiễm trùng virút đường hơ hấp và tiêu hố.
Một mặt khác nhiễm trùng virút gây ra một trạng thái “đàn áp miễn dịch” tạm thời
hoặc đôi khi vĩnh viễn của cơ thể bị nhiễm trùng.

103


Ví dụ:
- Trẻ em sau khi bị mắc bệnh sởi, tình trạng miễn dịch suy sụp nặng, phản ứng dị

ứng tuberculin trớ thành âm tính một thời gian dài sau đó lại trở thành dương tính. Do
vậy sau khi bị bệnh sởi trẻ em dễ bị bội nhiễm do vi khuẩn.
- Trường hợp bi SIDA thì tình trạng miễn dịch là suy sụp vĩnh viễn, khơng hồi phục,
do đó cơ thể sẽ liên tiếp bị các nhiễm trùng khác dẫn tới tử vong hoặc bị ung thư.
Trong thực tế điều trị các bệnh nhiễm trùng do virút, ngoài việc sử dụng các biện
pháp khác để ngăn cản các virút nhân lên người ta còn phải sử dụng các thuốc phục
hồi chức năng miễn dịch cho cơ thể và có thể dùng kháng sinh để chống bội nhiễm do
vi khuẩn.

5.8.3.2. Đổi với các tế bào bị nhiễm virút
Có thể có nhiều hậu quả khác nhau tuỳ thuộc vào bản chất sinh học của tế bào và
của virút.
ci) T ế bào bị huỷ hoại

Do các hoạt động bình thường của tế bào bị ức chế, các chất cần thiết cho tế bào
không được tổng hợp mà chỉ tổng hợp ra các virút mới vì vậy tế bào bị suy kiệt. Đày là
trường hợp thường gặp nhất. Ví dụ: tế bào niêm mạc đường hô hấp bị nhiễm virút cúm,
tế bào thần kinh trung ương bị nhiễm virút viêm não, virút bại liệt.
Invitro có thể thấy được các tế bào bị nhiễm virút biến dạng, bị vỡ và bong ra khỏi
thành ống nghiệm.
b) T ế bào không bị liuỷ lioại mà virút cùng tồn tại và nhân lên trong tê'bào

Virút chỉ ức chế một thời gian nào đó hoặc một phần các hoạt động bình thường của
tế bào.
Ví dự: Tế bào phơi gà bị nhiễm virút Nhật Bản.
c) T ế bào sinh ra các hạt vùi hoặc các tiểu th ể ở trong nhân hoặc trong bào tương
của các t ế bào bị nhiễm virút

Người ta có thể ứng dụng hiện tượng này trong chẩn đốn.
V í dụ: Giữa virút đậu mùa và virút thuỷ đậu có nhiều điểm giống nhau khó phân

biệt, nhưng virút đậu mùa tạo ra các hạt vùi trong bào tương, còn virút thuỷ đậu tạo ra
các hạt vùi trong nhân tế bào bị nhiễm virút.

104


d) T ế bào bị tổn thương nhiễm sắc th ể

Virút có thể làm cho nhiễm sắc thể của tế bào chủ bị đứt đoạn, bị vỡ làm nhiều
mảnh, bị đảo lộn về trật tự sắp xếp. Có thể quan sát thấy các nhiễm sắc thể bất thường
hoặc thay đổi về số lượng nhiễm sắc thể. Trong tế bào bạch cầu của bệnh nhân bị thuỷ
đậu hoặc sởi có thể thấy các nhiễm sắc thể bị gãy.
Có một mối liên quan chặt chẽ giữa việc người phụ nữ bị nhiễm trùng virút trong
thời kỳ đang mang thai với việc đẻ ra quái thai hoặc trẻ bị dị tật bẩm sinh.
e) T ế bào tăng sinh vô hạn

Khi nuôi cấy tế bào một lớp trong ống nghiệm người ta quan sát thấy có hiện tượng
“ức chế tiếp xúc” ở các tế bào bình thường, tức là khi các tế bào nhân lên đủ để lấp hết
các chỗ trống trên bề mặt bình ni cấy tế bào và tạo thành một lớp tế bào phủ kín đáy
bình thì sự nhân lên bị ức chế lại (sự ức chế do các tế bào tiếp xúc với nhau). Ở các tế
bào bị nhiễm một số loại virút có hiện tượng mất ức chế tiếp xúc, các tế bào tiếp tục
nhân lên tạo ra những đám tế bào chồng chất lên nhau giống như một khối u nhỏ.
Khả năng kích thích tế bào tăng sinh có liên quan chặt chẽ tới cơ chế sinh khối u và
ung thư của virút. Gần đây người ta đã phát hiện ra các gen gây ung thư của một số loại
virút như các oncogen (gen gây ung thư củí. virút adeno, polyoma và retrovirút).
g) Kích tlúcli t ể bào sinh Interferon-IFN
5.8.3.3. H iện tượng cản nhiễm (Interference)

Năm 1937 Findlay và Mactcallum gây nhiễm cho khỉ bằng virút sốt thung lũng Rit
(Ript) sau đó gây nhiễm tiếp cho khỉ này virút sốt vàng với liều gây chết, thì thấy khỉ
khơng chết. Trong khi đó nếu chỉ gây nhiễm bằng virút sốt vàng cho khỉ thì khỉ sẽ chết.
Như vậy có một cơ chế nào đó mà virút sốt thung lũng Rit đã ngăn cản virút sốt vàng
gây bệnh.
Năm 1957 Isac và Lindenman gây nhiễm virút cúm bất hoạt vào phôi thai gà đang
phát triển, sau đó lại gây nhiễm tiếp bằng virút cúm cường độc, thì virút cúm cường độc
này không thể nhân lên được trong phôi thai gà. Như vậy virút cúm bất hoạt đã hình
thành một chất ngăn cản sự gây nhiễm của virút cúm cường độc.
Người ta gọi hiện tượng trên đây là hiện tượng cản nhiễm hay hiện tượng giao hoán

(Interference). Hiện tượng cản nhiễm là một hiện tượng xuất hiện nhanh khi hai virút
cùng gây nhiễm vào tế bào, theo một thứ tự nhất định, virút thứ nhất sẽ ngăn cản trong
một thời gian sự nhân lên của virút thứ hai.
Có hai cơ chế có thể gắn cho hiện tượng cản nhiễm là:

105


- Virút khởi đầu có thể làm hỏng bề mặt của tế bào chủ, hoặc làm hỏng các con
đường chuyển hố của nó, làm cho nó khơng thể bị bội nhiễm bởi một virút khác được
nữa, điều này xảy ra đối với các virút có liên quan hay khơng có liên quan với nhau cùng
kháng nguyên hay khác kháng nguyên.
- Virút thứ nhất có thể kích thích việc sản xuất ra một chất ức chế gọi là cản nhiễm
tố (Interferon), chất này ngăn ngừa việc sao chép của virút thứ hai.
Hiện tượng cản nhiễm đã được nghiên cứu kỹ, người ta cho rằng: Yếu tố vật chất
gây nên sự cản nhiễm là Interferon do tế bào sản sinh ra dưới tác động của virứt và các
chất lạ khác, nó có tác dụng bảo vệ tế bào bên cạnh không cho virút xâm nhiễm.
Có thể ứng dụng hiện tượng cản nhiễm như là một kỹ thuật gây miễn dịch, các virút
độc lực yếu có thể được sử dụng để ngăn ngừa sự nhiễm trùng sau này đối với virút có
độc lực mạnh hơn.
Nếu hai virút cùng loại cản nhau gọi là hiện tượng cản nhiễm đồng loại.
Nếu hai virút khác loại cản nhau gọi là hiện tượng cản nhiễm dị loại.
Đôi khi virút lại tự cản lại chính nó trong q trình nhân lên bằng cách vừa sản xuất
ra nhiều virút mới, vừa kích thích tế bào sản sinh ra Interíeron chống lại sự xâm nhập
của các virút con cháu vào các tế bào khác gọi là hiện tượng tự cản nhiễm.
Cũng có trường hợp khi virút vào trước lại kích thích làm tăng sự gây nhiễm của
virút vào sau gọi là hiện tượng tăng nhiễm. Ví dụ: trong mơi trường tế bào tinh hồn lợn
một lớp, virút Newcastle khơng gây huỷ hoại tế bào, nhưng nếu cấy virút dịch tả lợn vào
mơi trường này trước 5 ngày, tiếp sau đó cấy virút Nevvcastle thì virút này làm huỷ hoại
tế bào. Như vậy virút dịch tả lợn làm tăng sự gây nhiễm của virút Newcastle.

5.8.3A . Inter/eron
a) Định nghĩa

Interferon (viết tắt là IFN) là một loại chất do tế bào sản sinh ra tiếp theo sau những
tác động cảm ứng khác nhau, đó là những glycoprotein có trọng lượng phân tử thấp
khoảng 13.000 đến 18.000 do các tế bào tiết ra sau khi bị kích thích bởi các chất cảm
ứng sinh IFN gọi là các interferonogen. Các chất này có thể là các virút, một số chất cao
phân tử poly I.c (polyriboinossilic và polyriboxytidilic), Poly G .c (polyriboguanilic và
polyriboxytidilic) hoặc một số thuốc như levamisol, dipiridacol...
Interíeron có đặc tính ức chế sự nhân lên của virút bằng cách giải thoát sự khống
chế việc tổng hợp một protein kháng virút, protein này có khả năng khống chế sự phiên
dịch các thơng điệp của virút ở ribôxôm.

106


b) Sự hình thành Interferon

Tất cả các tế bào động vật đều có khả năng sản sinh ra Interíeron. Interferon không
phải chỉ sinh ra trong các tế bào bị nhiễm virút mà Interferon cịn tạo thành khi kích
thích tế bào bởi một số chất khác lạ khác như: axit nucleic, vi khuẩn, độc tô' của vi
khuẩn, Rikettsia, PPLO, nguyên sinh động vật.
Như vậy sự hình thành Interferon là do sự kích thích của nguồn thơng tin lạ hay dưới
tác động của bất cứ nguồn thơng tin ngoại lai nào.
Interíeron là yếu tố của miễn dịch không đặc hiệu của tế bào do tế bào sản sinh ra
nhằm chống lại bất kỳ tác động của các thông tin ngoại lai khác.
Trong các tế bào không bị nhiễm virút, các gen cấu trúc trách chịu nhiệm tổng hợp
Interferon luôn ở trạng thái khơng hoạt động tức là bị kìm hãm, do đó ở tế bào bình
thường khơng tạo nên Interferon. Khi virút xâm nhập hoặc các chất kích thích ngoại lai
khác vào giải toả sự kìm hãm và hoạt hố các gen cấu trúc này, thông tin từ gen cấu trúc này

được sao chép thành ARNtt tương ứng của tế bào và chính ARNtt này điều khiển việc tổng
hợp Interíeron cũng tương tự như việc tổng hợp protein.
Interíeron sau khi sinh ra, Một phần ở lại trong tế bào còn phần lớn ngấm qua thành
tế bào ra ngoài để ngấm vào các tế bào khác.
c) Tính chất cùa Interỷeron (IFN)

Interíeron có tính chất chung của protein
- Dễ bị huỷ bởi các enzym trong hệ thống tiêu hố do đó khơng thể uống được.
- Có tính kháng ngun yếu.
- Xuất hiện sớm vài giờ sau kích thích của Iterferonogen và tồn tại ngắn khoảng vài
ngày đến vài tuần.
- Có tính đặc hiệu lồi: IFN do các tế bào lồi nào sinh ra thì chỉ bảo vệ được cho
các tế bào của lồi đó. Ví dụ: IFN do tế bào của lồi gà sinh ra chỉ bảo vệ cho lồi gà và
khơng có tác dụng đối với lồi khác. Muốn có IFN bảo vệ người thì phải sản xuất IFN từ
các tế bào có nguồn gốc từ người. Đây là một điểm khó khăn và hạn chế của IFN.
- Tính khơng đặc hiệu của các virút: IFN ngãn cản sự nhân lên của nhiều loại virút
khác nhau, có thể nói là với mọi lồi virút chứ không phải chỉ với virút đã cảm ứng sinh
ra IFN.
- IFN không trực tiếp tác động lên virút như kháng thể, chúng ngãn cản sự nhân lên
của virút theo một cơ chế đặc biệt- cơ chế enzym.

107


d) C ơ c h ế sinh ỉnter/eron

Cơ chế sinh IFN được giải thích theo sơ đồ sau:
Interfenogen

Giải ức chế

Gen sinh I F N --------(Có sẵn trong tế bào)

IFN

Người ta đã xác định được rằng mọi tế bào đều có sẵn gen sinh IFN nhưng đều ở
trạng thái ức chế và khơng hoạt động. Interferonogen có tác dụng giải ức chế cho các
gen này làm cho chúng trở về dạng hoạt động và do đó tế bào sẽ tổng hợp ra các IFN. ở
người các gen sinh IFN nằm ở nhiễm sắc thể số 2 và số 5.
e) C ơ c h ế tác dụng cliống virút của IFN

IFN tác động lên các thụ thể nằm ở trên bề mặt của màng bào tương, từ đó các thơng
tin của IFN được truyền tới nhân tế bào nhờ các CAMP (cyclic Adenozin
monophosphate). Dưới tác dụng của các thơng tin ít nhất có 2 gen của tế bào được hoạt
hố để tổng hợp ra enzym:
2

- Một là enzym 2,5 oligo-iso-adenylate synthetaza. Men này có tác dụng hoạt hố
các endonucleaza của tế bào dễ phân huỷ các ARNtt tự do của virút trong tế bào.
- Hai là enzym Proteinkinaza có tác dụng ức chế việc hình thành các phức hợp khởi
động mã của các ARNtt của virút nằm trên các polyxom của virút, do đó ngăn cản sự
tổng hợp các protein của virút.
Quá trình này được tóm tắt như sau:
IFN

2,5 oligo-iso-adenylate synthetaza

Endonucleaza

► Phân huỷ ARNtt

Nhân tế bào
/

,

ề

/Ị

ức chế dịch mã của virut

Uc chê tống hợp protein của virut

Như vậy IFN thể hiện tác dụng chống virút ở trong tế bào sống thực chất là kích
thích tế bào dùng cơ chế enzym để phân huỷ ARNtt của virút và ức chế tổng hợp ra
protein virút.
g ) T á c dụng của IFN

Ngoài việc ngăn cản sự nhân lên của virút, gần đây người ta còn xác định được IFN
ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư, làm tăng đáp ứng miễn dịch chung của cơ
thể, tăng khả năng diệt các tế bào ung thư của các tế bào thuộc hệ thống miễn dịch mặt
khác làm tăng tính nhạy cảm với tia xạ của các tế bào ung thư. Hiện nay IFN đã và đang
được nghiên cứu trong điều trị ung thư, nhưng kết quả còn hạn chế và giá thành quá đắt.

108


Tác dụng ngăn cản virút nhân lên của IFN chỉ phát huy tốt khi các tế bào chưa bị
nhiễm virút. Khi tế bào đã bị nhiễm virút thì tác dụng của IFN bị hạn chế. Trong thực tế

IFN được dùng để điều trị dự phòng hoặc dùng điều trị các tổn thương nông như viêm
giác mạc do herpes.
B ản g so sánh những đặc điểm của Interferon và kháng th ể m iễn dịch Ig
So sánh

Kháng thể

Interíeron

Cơ chế hình thành

Tế bào bị nhiễm virút

Tế bào có thẩm quyền miễn dịch

Cơ chế tác động

Chống axit nucleic

Chống bản thân vi khuẩn, virút, protein
kháng nguyên

Bản chất

Protein

Protein

Nơi tác dụng

Bên trong tế bào

Bên ngoài tế bào

Tính chất tác động

Trực tiếp lên virút

Trực tiếp lên virút, vi khuẩn

Tính đặc hiệu lồi

Có

Khơng

Đặc hiệu chống mầm bệnh

Khơng có

Có

Thời gian xuất hiện

Nhanh sau vài giờ

Chậm sau vài ngày

Thời gian có hiệu lực

Ngắn, mất ngay

Rất lâu, vài tháng, 1 năm

Loại hình miễn dịch

Qua trung gian tế bào

Miễn dịch dịch thể

ứng dụng

Can thiệp trực tiếp vacxin
vào ổ dịch

Có tác dụng phịng bệnh bằng vacxin
và kháng huyết thanh

5.9. NI CẤY VIRÚT
Virút khơng nuôi được trên các môi trường nhân tạo mà chỉ nuôi được trên một hộ
thống tế bào sống gồm: động vật cảm thụ, phôi gà,...và trên các tế bào nuôi invitro.
5.9.1 Động vật cảm thụ
Đây là phương pháp cổ điển, đã được sử dụng từ lâu và ngày nay còn được ứng dụng
để phân lập virút, để nghiên cứu bệnh lý, tác dụng gây bệnh trên cơ thể và các tổ chức
riêng biệt, những đặc tính sinh học của virút. Phương pháp này còn tương đối cồng kềnh,
mất nhiều thời gian, không kinh tế, đặc biệt là dễ gây ô nhiễm và lây lan bệnh.
Mỗi loại virút có một vài động vật cảm thụ riêng. Động vật cảm thụ phải là những
con vật khoẻ mạnh, không mắc bệnh. Các động vật thí nghiệm thường được sử dụng là
chuột nhắt trắng, chuột ổ (chuột còn nhỏ đang bú mẹ), khỉ, thỏ, gà... Đường gây nhiễm
cho động vật tuỳ thuộc loại virút và loại động vật mà có thể cho uống, tiêm, nhỏ mũi,

hoặc nhỏ mắt. Phương pháp này dùng huyễn dịch bệnh phẩm nghi có virút tiêm cho
động vật cảm thụ, sau một thời gian động vật cảm thụ sẽ có biểu hiện lâm sàng. Căn cứ
vào lâm sàng và mổ khám các bệnh tích đặc trưng, có thể kết luận sự có mặt của virút.

109


Nếu trường hợp bệnh cảnh lâm sàng không bộc lộ ra, người ta dùng các phản ứng huyết
thanh để xác định hiệu giá kháng thể trong máu con vật và qua đó chứng minh sự có mặt
của virút.
Tuỳ từng loại virút mà lựa chọn đúng động vật cảm thụ. V í dụ ẽ. virút toi gà chọn gà
giò, virút viêm não dùng chuột nhắt trắng, virút cúm dùng sóc, virút dịch tả lợn dùng lợn
choai.
Tuỳ theo tính chất gây bệnh của virút và tuỳ theo mục đích của cơng việc nghiên
cứu mà lựa chọn đường tiêm thích hợp nhất. Với virút đường hơ hấp (virút cúm) thì nhỏ
mũi, hoặc tiêm vào khí quản, virút hướng thần kinh: virút dại, virút viêm não thường
tiêm vào não, virút hướng thượng bì: virút đậu thì sát lên da hoặc các lỗ chân lơng, virút
hướng phủ tạng thì tiêm vào xoang bụng hoặc dưới da, hoặc tiêm bắp.
Phương pháp tiêm truyền virút qua động vật còn để chế tạo các loại vacxin: vacxin
dại hay các kháng ngun chẩn đốn.
Sau gây nhiễm, các virút có thể được tìm thấy ở não, phổi, gan, hạch, máu...của
động vật bị bệnh.
5.9.2. Phơi gà
Đa số virút có thể phát triển trên phơi gà, do đó phương pháp này được sử dụng rộng
rãi để phân lập, kiểm nghiệm, định loại virút, chế tạo kháng nguyên và các loại vacxin.
Đây là phương pháp thuận lợi, tiết kiệm và cho kết quả nhanh chóng có, thể cùng một lúc
cấy lên hàng loạt phôi gà và thu được một lượng virút khá lớn.
Tuỳ thuộc vào loại virút mà chọn tuổi phơi thích hợp và lựa chọn đường tiêm vào
các tổ chức khác nhau của phơi.
Với virút cảm nhiễm đường hơ hấp thì tiêm vào túi niệu hoặc túi ối, với virút hướng

da thì tiêm vào màng niệu đệm, với virút hướng thần kinh thì tiêm vào túi lịng đỏ, màng
niệu đệm hoặc vào não.
Sau khi tiêm dùng parafin vô trùng gắn lỗ tiêm, rồi tiếp tục ấp trong tủ ấm 37°c
trong 2-4 ngày, sau đó mổ trứng lấy các tổ chức chứa virút.
Ví dụ: - Tiêm virút đậu vào màng niệu đệm sẽ tạo thành nhiều nốt đục màu trắng
giống như những nốt đậu, màng niệu đệm dầy lên.

Tiêm virút Nevvcastle vào túi niệu sau 24-48 giờ có xuất huyết trên phơi phơi có
thể bị phù.
Ngồi đường tiêm thích hợp, phải chọn liều tiêm phù hợp, trong virút học có 2 loại
liều tiêm:

110


Liều tiêm thực tế: thông thường tiêm 0,2 ml/phỏi.
Liều tiêm cần thiết: biểu thị bằng nồng độ pha loãng của virút theo chỉ số LD
(Lethal dosia) tức là liều tối thiểu gây chết 50% hoặc theo chỉ số ID (iníection disia):
liều gây nhiễm 50%.

S 0

S 0

Virút nhân lên trong các loại tế bào này và ngay cả trong các tế bào của phôi.
Thường dùng nhất là các loại phôi gà 7-10 ngày tuổi.
Màng niệu đệm
Vỏ trứng
Túi ối

„ Buồng hơi

Lòng đỏ
Vỏ cúng và màng niệu đệm
, Buồng hơi

Túi niệu
Màng vỏ
Lòng trắng /

Lỗ để tiêm

Màng túi lịng đỏ
Lịng đỏ

H ình24a. Mơ hình phơi gà ấp 10 ngày

Bng hơi

H ình 24b. C ấy vào túi lòng đỏ

v ỏ cứng và màng
<3 „ niệu đệm

Phơi

Lịng đỏ
Lịng trắng

H ỉnh 24c. C ấy vào túi niệu

H ình 24d. C ấy vào túi ối

5.9.3. T ế bào nuôi trong ống nghiệm
Các tế bào sau khi được tách riêng rẽ có thể ni trong ống nghiệm bằng các mỏi
trường ni đặc biệt. Mơi trường dinh dưỡng có 2 loại:
Môi trường dinh dưỡng tự nhiên: bao gồm huyết thanh động vật, nước ép bào thai
và dung dịch muối đệm (dung dịch Hanks).

111


- Môi trường dinh dưỡng tổng hợp: là môi trường có đủ các thành phần axit amin,
gluxit, lipit, nguyên tố vi lượng và 5% huyết thanh bê, ví dụ: mơi trường Parker (cịn gọi
là mỏi trường 199), mơi trường LHS (Lacta albumin hydrrolysat. serum).
Tại đây các tế bào bám vào thành ống nghiệm và phân chia nhiều lần tạo thành một
lớp tế bào ở đaý ống nghiệm - gọi là nuôi tế bào một lớp.
Các virút được nuôi trong những tế bào này và có thể được tách ra khỏi các tế bào
dưới dạng các virút tinh khiết.
Nhiều loại virút, sự nhân lên của chúng tiến triển song song với sự thối hố của các
tế bào ni, một số virút gây bệnh cho tế bào rất đặc trưng. Những biến đổi có tính đặc
trưng đó gọi là sự huỷ hoại của tế bào cytopathogen effect (CPE)
Căn cứ vào CPE khi quan sát trên kính hiển vi quang học có thể đánh giá được kết
quả ni cấy virút, CPE có những bệnh tích đặc trưng sau:
- T ế bào bị co tròn, nguyên sinh chất bị mất, chỉ còn nhân.
- Tạo nên sự dung bào, tế bào co tròn, nguyên sinh chất mất, nhân bị vỡ tan.
- Tạo nên cầu nối giữa các tế bào lành (Syncytium) và tế bào bị nhiễm, tạo nên từng
đám tế bào.
- Tạo nên các hợp bào: các tế bào hợp lại chung một màng có rất nhiều nhân.
- Tạo nên các tiểu thể bao hàm trong nhân, trong nguyên sinh chất.

* Các loại t ể bào thường được dùng trong nuôi cấy virút:
- Tế bào ni một lần: Có nguồn gốc từ phơi gà, thận khỉ, phơi người... có đặc điểm
chỉ ni được một vài lần, không thể cấy truyền nhiều lần được.

- Tế bào thường trực: Là loại có thể cấy truyền được nhiều lần, vĩnh viễn mà khơng
bị thối hố. Ví dụ: Tế bào BHK (thận chuột Hamster), tế bào L (chuột nhắt trắng), tế
bào PL (màng ối phơi người). Ngồi ra có các tế bào có đặc tính ung thư như: tế bào
Hela, Hep-2, Detroit- .
6

- Tế bào lưỡng bội của người: Là loại tế bào giữ nguyên được số lượng nhiễm sắc
thể ban đầu, khơng có tính chất ung thư, có thể cấy truyền được nhiều lần từ 40-100 lần,
chúng không chứa các virút tiềm tàng như các loại tế bào ni một lần, do đó hay được
sử dụng trong nghiên cứu điều chế vacxin sống.
Các virút nuôi trong tế bào có thể được phát hiện ở trong các tế bào nuôi hoặc ngay
trong dịch nuôi.
5.9.4. Nuôi cấy virút gây bệnh thực vật
Để nuôi cấy virút gây bệnh thực vật, người ta dùng các cây cảm thụ, trổng riêng
trong nhà kính, thường nuôi trên các cây trồng được 1 nãm. Các cây này được trồng theo

112