Đây là bài giảng được biên soạn của giáo viên tại trường . Bài giảng nói về cấu tạo của virus gây bệnh,cấu trúc, phân loại . Đảm bảo chất lượng nên mọi người cứ tham khảo thoải mái nhé . Chúc mọi người thành công.
Trang 1VIRUS GÂY BỆNH
Mục tiêu :
2 Trình bày được phân loại virus
3 Trình bày được quá trình sao chép vật liệu di truyền
4 Biết các phương pháp phát hiện virus
5 Trình bày một số bệnh do virus, biện pháp phòng ngừa và cách điều trị
Cấu trúc
Định nghĩa: là các tác nhân gây bệnh có kích thước
nhỏ, chỉ có thể nhân đôi trong tế bào sống của
sinh vật như động vật, thực vật hay vi khuẩn
Kích thước: 0,02 µm – 0,3 µm
• virus đậu mùa: 0,2 µm
• virus bại liệt: 0,028 µm
Các đặc tính chung của virus:
Không phải là tế bào
Ký sinh nội bào bắt buộc
Tùy thuộc hoàn toàn vào bộ máy tổng hợp protein vànguồn năng lượng của tế bào chủ
Có cả hai trạng thái nội bào và ngoại bào
Trang 2So sánh vi khuẩn và virus Cấu trúc
Trang 3Cấu trúc virus – Acid nucleic
Cấu trúc – Acid nucleic
Papova virus Herpes virus Hepatis B
Một số virus có vật liệu di truyền là ADN
Một số virus có vật liệu di truyền là ARN
Influenza Enterovirus
Cấu trúc - Capsid
Định nghĩa: là lớp vỏ protein của virus
Cấu trúc:
• Capsid được cấu tạo bởi các tiểu đơn vị protein
capsomere Số lượng capsomere đặc trưng cho mỗi loạivirus capsid của herpes đường sinh dục có 162 capsomere, capsid của adenovirus có 252 capsomere
• Protomerelà các tiểu đơn vị capsomere
Trang 4Đặc điểm:
Capsid khá bền với nhiệt, pH và các thay đổi của môi
trường
Ởmột số virus, protein capsid biệt hóa thành các enzym
trợ giúp việc xâm nhập vào tế bào ký chủ
Capsid cũng kích thích tạo đáp ứng miễn dịch trong thời
gian mắc bệnh
Nhiệm vụ: đóng gói vật liệu di truyền của virus
Một số dạng capsid http://classes.midlandstech.com/carterp/Courses/bio225/chap13/lecture1.htm
Cấu trúc - Capsid
Capsomere
Capsid ADN
Màng bao (envelope) cấu tạo bởi : 2 lớp lipid (có đặc
tính giống màng tế bào ở một số chủ thể) và protein mang đặc tính của virus
Ởmột số virus như cúm, sởi… màng bao còn có gaichứa các enzym trợ giúp virus tấn công
Màng bao có thể làm cho không thấy rõ dạng củacapsid
Trang 5Cấu trúc – Màng bao
http://www.google.com.vn/imgres
Cấu trúc
Hình xoắn (helix, helical virus) như virus đốm thuốc lá,
virus dại (a)
Hình khối 20 mặt (icosahedron, icosahedral virus) như
herpes simplex, virus bại liệt… cấu tạo bởi 20 mặt tam
giác và 12 góc (b)
Một số virus phối hợp cả 2 dạng này (complex virus)
như vài dạng thực khuẩn, virus đậu mùa (c)
Phân loại
Có nhiều phương pháp phân loại virus:
- Trước 1940: dựa trên triệu chứng bệnh và cách truyền virus
- 1940 -1970: dựa trên đặc tính của virus: hình thái, đặc tínhsinh học, lý hóa,…
- Sau 1970: dựa trên bản chất bộ gen, cách nhân đôi
- Hiện nay: dựa trên thông báo thứ 7 củaỦy ban Quốc tế Phânloại Virus(International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV)
Trang 6Phân loại - ICTV
Theo ICTV, phân loại virus tổng quát gồm:
- 3.000 chưa phân loại
Phân loại - Baltimore
- Dựa trên cấu trúc acid nucleic của virus
- Có 07 nhóm:
I: dsADN virus ( Adenoviruses, Herpesviruses)
II: ssADN virus (+)sense DNA ( Parvoviruses)
III: dsARN virus ( Reoviruses)
IV: (+)ssARN virus (+)sense ARN ( Picornaviruses)
V: (-)ssARN virus(−)sense ARN ( Orthomyxoviruses,)
VI: ssARN-RT virus (+)sense ARN với ADN trung gian (
Retroviruses)
VII: dsADN-RT virus (Hepadnaviruses)
Trang 7liên quan Họ nucleic Acid Bao Chi Bệnh nhiễm quan trọng
Da, niêm mạc Herpesviridae ADN + Varicellovirus Trái rạ (varicella)
Alphaherpesvirinae Bệnh Herpes Poxviridae ADN + Orthopoxvirus Đậu mùa (variola)
Paramyxoviridae ARN + Morbillivirus Sởi (measle, rougebole)
Quai bị (mumps) Đường hô
hấp Orthomyxoviridae ARN + Influenzavirus A, B Cúm (influenza)
Picornaviridae ARN 0 Rhinovirus Cảm lạnh (cold)
Coronaviridae ARN + Coronavirus SARS
Adenoviridae ADN 0 Mastadenovirus Viêm đường hô hấp
Nội quan, Picornaviridae ARN + Enterovirus Coxsackie, ECHO …
Sinh dục,
Máu Hepatovirus Viêm gan siêu vi A (HAV)
Flaviviridae ARN + Flavivirus Sốt Dengue, sốt vàng da
Virus viêm gan C Viêm gan siêu vi (HCV) Coronaviridae ARN + Coronavirus Viêm ruột (viralgastroenterotitis)
Retroviridae ARN + Lentivirnae AIDS
Hệ TKTW Rhaboviridae ARN + Lyssavirus Bệnh dại(rabies, rage)
Bunyaviridae ARN + Viêm não (arboviral encephalitis)
Picornaviridae ARN 0 Enterovirus Bệnh bai liệt(polio)
Phân loại – Khả năng gây bệnh
Quá trình nhân lên của virus
-Dân số virus khơng tăng lên do phân chia tế bào vật chủ
- Để tăng dân số, virus sử dụng bộ máy chuyển hĩa của vậtchủ để sản xuất enzym, protein và acid nucleic
- Sử dụng ATP của vật chủ để cung cấp cho các phản ứng
Quá trình nhân lên của virus
Sự nhân lên của virus gồm 3 giai đoạn chính
•Nhiễm khởi đầu gồm các bước: gắn tế bào, xâm
nhập và bỏ vỏ
•Sao chép và biểu hiện gen virus
•Phĩng thích virion trưởng thành từ tế bào nhiễm
gồm các bước sau: hợp nhất lại, trưởng thành và
Trang 8Quá trình nhân lên của virus
Virus gắn vào màng tế bào vật chủ
- Bơm vật liệu di truyền:xảy ra ở hầu hết thực khuẩn thể
Quá trình nhân lên của virus
Quá trình nhân lên của virus
Xâm nhập theo cơ chế (a)
thực bào và (b) hòa nhập Xâm nhập theo cơ chế bơm vật liệu di truyền
Trang 9Quá trình nhân lên của virus
Quá trình nhân lên của virus
S phiên mã và sao chép genome
- Bộ gen virus được nhân lên
• mARN được tổng hợp
• Protein được tổng hợp
• Sắp xếp các protein của virus
Có thể được dùng trực tiếp
Tổng hợp sợi - Tổng hợp sợi + dsADN trung gian
Phiên mã ngược
Phiên mã
Phiên mã Phiên mã sợi + (có nghĩa +)
Phiên mã và sao chép genome
Trang 10Sự hợp nhất
Tất cả các thành phần cần thiết tập hợp với nhau để tạovirion trưởng thành
Trưởng thành
Hạt virus trở thành gây nhiễm được
Khi sự hợp nhất hoặc trưởng thành bị ngăn chặn, hạtvirus tạo ra là các capsid rỗng không chứa genome, sẽkhông gây nhiễm
Thường thì loại không gây nhiễm cao hơn loại nhiễmnhiều Ví dụ ở các tế bào nhiễm virus bại liệt, tỉ lệ tạocác hạt không nhiễm so với các hạt nhiễm khoảng từ 30 đến 1.000 lần
Phóng thích
Virus được phóng thích theo 02 cơ chế: ly giải và ly giải tiềm ẩn
- Ly giải: phá vỡ màng và thành tế bào (thực khuẩn thể)
Phóng thích
- Ly giải tiềm ẩn:
• Bộ gen virus hòa nhập vào nhiễm sắc thể vật chủ
prophage nhân đôi cùng ADN vật chủ
Bộ gen của virus thường không biểu hiện
Đôi khi, prophage làm virus hoạt động ly giải tế bàochủ
Trang 11Phóng thích
Chu trình tiêu giải Chu trình tiêu giải tiềm ẩn
Tóm tắt chu kỳ nhân lên của virus
Ảnh hưởng của virus đối với vật chủ
Virus có thể gây ra 04 tác động đối với tế bào vật chủ:
- Ly giảivà làm chết tế bào: virus làm ngừng tổng hợp ARN, ADN hoặc protein của tế bào Cơ chế đáp ứng khác nhau và cóthể có cạnh tranh ARN polymerase II nhân thật và các yếu tốphiên mã của tế bào, thoái hóa mARN tế bào chủ, vô hoạt phức protein gắn cAMP
- Gây chuyển thể tế bào: thay đổi di truyền từ kiểu hình bìnhthường thành kiểu hình “chuyển thể” Các tế bào chuyển thể cómột số đặc tính khác tế bào bình thường
Trang 12- Nhiễm tiềm ẩn: bộ gen virus vẫn cịn trong tế bào ở
trạng thái khơng sao chép, hoặc là hợp nhất vào ADN tế
bào chủ hoặc là một episome độc lập
- Nhiễm tiềm ẩn là đặc trưng quan trọng của nhiễm các
virus herpes Ví dụ các virus herpes simplex, virus
varicella-zoster, virus Epstein-Barr
Nhiễm dai dẳng: virus nhân lên liên tục trong thời giandài
Vật chủ bị nhiễm virus dai dẳng là do mất khả năngphịng vệ, khơng kết thúc quá trình nhiễm được Ví dụ: nhiễm mãn tính virus viêm gan B
Ảnh hưởng của virus đối với vật chủ
Chuyển thể tế bào bình thường thành u Nhiễm
ly giải
Nhiễm dai dẳng
Nhiễm tiềm ẩn
Virus
Tế bào
Có virus nhưng không gây hại tế bào, sau đó nhập vào nhiễm ly giải
Tế bào chết và phóng thích virus Phóng thích virus từ từ, không làm tế bào chết
Một số bệnh do virus ở người
Trang 13Virus có thể lây nhiễm:
- Từ mẹ sang con: viêm gan siêu vi B, HIV
- Từ người sang người: phổ biến, bằng con đường:
• Quan hệ tình dục
• Truyền máu, dùng chung kim tiêm
• Nước bọt
• Côn trùng
Lây nhiễm virus
Phương pháp trực tiếp: khó và tốn thời gian hơn phát hiện vi khuẩn
• Nuôi cấy tế bào chủ hoặc dòng tế bào tương ứng để tăngsinh virus
• Phát hiện virus:
o Quan sát virus dưới kính hiển vi
o Nhuộm màu hay miễn dịch huỳnh quang
Chẩn đoán
- Phương pháp gián tiếp:
• Xét nghiệm máu tìm kháng thể đặc hiệu
IgM: giai đoạn nhiễm cấp tính
IgG: đã bị nhiễm
• Tìm kháng nguyên: ELISA
• Tìm acid nucleic: PCR, RT-PCR
• Phản ứng cố định bổ túc thể
• Phản ứng ngưng kết hồng cầu: một số virus bám trên bề
mặt hồng cầu ngưng kết hồng cầu
Chẩn đoán
Thuốc kháng virus:
- Kháng sinh không có tác dụng vì virus ký sinh nộibào, không có cấu trúc riêng cần thiết cho sựtăng trưởng và chuyển hóa Thường sử dụng cáchóa liệu pháp sau để ức chế sự nhân lên củavirus
- Cơ chế tác động khác thuốc kháng sinh
- Đích tác động:
• Chức năng của virus
• Chu trình vòng đời virus
Trị liệu bệnh do virus
Trang 14Thuốc kháng virus ức chế các giai đoạn trong chu
trình nhân lên của virus:
- Bám vào thụ thể chuyên biệt trên bề mặt tế bào chủ
Các loại khác Ví dụ foscarnel, novirapine.
Huyết thanh chứa các kháng thể đặc hiệu chống virus
(IgG, IgA, IgM ) để phòng ngừa, trị liệu
- Thuốc ức chế sự xâm nhập của virus:
• Chất ức chế virus bám vào thụ thể bề mặt tế bào chủ Ví
dụ, amantadine bám cạnh tranh những vị trí trên bề mặt tế
bào cần cho việc cố định của hạt virus
• Ức chế quá trình bỏ áo: Amantadin ( virus cúm A)
- Thuốc ức chế tổng hợp acid nucleic: các chất có cấu trúc
tương tự nucleosid như iodosuridine gây chèn sai vào ADN
virus, làm cho virus không thể sao chép được
- có cấu trúc tương tự các nucleosid nhưng:
o Khác thành phần đường, base nitơ
o Thiếu nhóm –OH ADN không được tiếp tục tổng hợp
Đ iều trị bệnh virus -Ức chế tổng hợp acid nucleic
Thay đổi thành phần đường
• Ngăn chặn ADN polymerase của virus: acyclovir– dẫnchất guanosine
• Chèn vào hệ gen của virus ngăn chặn quá trình saochép: gancyclovir– dẫn chất guanosine phosphoryl hóa
Thay đổi thành phần base
• Brivudine, idoxuridine
Ức chế enzym reverse transcriptase: Azidothymidine(AZT), dideoxyinosine(DDI) và dideoxycitidine (DDC) trịAIDS
Thuốc kháng virus
Trang 15- Các chất ức chế tổng hợp protein Ví dụ methiazone.
- Các chất ức chế protease Ví dụ indinavir, ritonavir, saquinavir
-Ức chế neuraminidase: ức chế quá trình phóng thích virus
ngăn chặn lây nhiễm virus
-Ức chế hòa nhập ADN virus vào ADN tế bào chủ:raltegravir
-Gia tăng đáp ứng miễn dịch: Interferon: do vật chủ sản xuất khi
nhiễm virus
Thuốc kháng virus
Phòng ngừa bệnh do virus
- Vaccin chứa virus đã chết hay bị suy yếu (bại liệt)
- Vaccin là protein virus (kháng nguyên)
- Vaccin tiểu đơn vị (viêm gan B)
- Vaccin virus tái tổ hợp
- Vaccin ADN
MỘT SỐ VIRUS GÂY BỆNH Ở NGƯỜI Virus gây bệnh ở da và niêm mạc
Trang 16Virus gây bệnh sởi
- Đại cương:
• Thuộc họ Paramyxoviridae, chi Morbillivirus
• Có màng bao
• Là virus nhóm ARN (-), sợi đơn, thẳng
Virus gây bệnh sởi
• Nổi mẩn biến mất sau 5 – 6 ngày
• Biến chứng: mù, viêm não, tiêu chảy, viêm tai,
• Tỉ lệ tử vong 10% ở bệnh nhân suy dinh dưỡng, khôngđược chăm sóc
• Bệnh được miễn dịch suốt đời
- Khả năng lây nhiễm :
• Lây nhiễm do tiếp xúc với nguồn bệnh: ho
• Virus có thể lan truyền 4 ngày trước trước và sau khinổi mẩn
• Có thể gây dịch ở người suy dinh dưỡng, trẻ em
Virus gây bệnh sởi
Trang 17- Chẩn đoán:
• Phân lập mẫu cổ họng, nước tiểu sau khi nhiễm 5 ngày,
nuôi cấy tế bào (tế bào thận người, thận khỉ)
• Thực hiện RT-PCR
• Phản ứng huyết thanh; IgG, IgM
- Điều trị:
• Không có thuốc đặc trị
• Bổ sung dinh dưỡng, chất bù nước, vitamin A
Virus gây bệnh sởi
- Phòng ngừa:
• Vaccin dùng virus giảm độc
o Liều đầu tiên: 12 -15 tháng
o Liều thứ hai: 4 – 6 tuổi
Virus gây bệnh sởi
- Đại cương:
• Thuộc họ Togaviridae
• Là virus nhóm ARN
- Khả năng gây bệnh:
• Thời gian ủ bệnh từ 14 – 21 ngày
• Tồn tại trong mũi, họng, virus có thể theo máu đến các cơ
quan khác như: da, mắt, phổi, não,…
• Lây nhiễm qua không khí
• Gây ảnh hưởng thai nhi những tuần đầu: thai chết lưu, tim
• Có thể phối hợp vaccin sởi, quai bị, rubella
• Chứa virus sống giảm độc
Virus gây bệnh rubella
Trang 18Virus gây bệnh quai bị (Rubulavirus)
- Đại cương:
• Thuộc họ Paramyxoviridae
• Có màng bao
• Là virus nhóm ARN (-), sợi đơn
Bệnh quai bị Virus quai bị
Virus gây bệnh quai bị
- Khả năng gây bệnh:
• Gây bệnh quai bị cấp tính
• Gây viêm tuyến nước bọt, sinh dục, tụy, màng não
• Bệnh lây qua đường hô hấp, nước bọt
• Thường xảy ra ở trẻ em 3 – 14 tuổi, thanh niên 18 – 20 tuổi
• Có khả năng miễn dịch sau khi bị nhiễm
• Thời gian ủ bệnh 15 – 21 ngày
• Virus nhân lên ở niêm mạc miệng, kết mạc, vào máu gâyviêm màng não, tuyến sinh dục, tuyến tụy, tuyến nước bọt
và có thể quay trở lại máu
Virus gây bệnh quai bị
- Chẩn đoán:
• Phân lập sớm từ nước bọt, họng hoặc vị trí nhiễm khác,
nuôi cấy trên tế bào thận khỉ, phôi gà
• Phản ứng huyết thanh: ELISA, ngưng kết hồng cầu
o Liều thứ hai: 4-6 tuổi
• Thường phối hợp với vaccin phòng sởi và rubella
Trang 19Virus gây bệnh trái rạ (Varicella-zoster virus )
- Đại cương:
• Thuộc họ Herpesviridae
• Có màng bao
• Là virus nhóm ADN kép, thẳng
Virus trái rạ Bệnh trái rạ
Virus gây bệnh trái rạ (Varicella-zoster virus )
- Khả năng gây bệnh:
• Gây bệnh trái rạ hay còn gọi thủy đậu
• Biến chứng: viêm não, viêm phổi
• Thuốc kháng virus (acyclovir)
Virus gây bệnh trái rạ (Varicella-zoster virus )
- Phòng ngừa:
• Dùng virus sống giảm độc
• Có hiệu lực > 10 năm
Virus gây bệnh tay chân miệng
Virus thuộc nhóm Enterovirus
Enterovirusbao gồm 4 nhóm: poliovirus, Coxsackie A virus
(CA), Coxsackie B virus (CB) và Echovirus
Các serotyp thuộc loài A gồm: EV68, EV71, EV76, EV89, EV90, EV91 và EV92
Týp EV71là một trong những tác nhân gây nên bệnh TCM
và đôi khi chúng còn có khả năng gây nên bệnh ở hệ thần kinh trung ương
Khả năng gây bệnh của týp EV71 đã được minh chứng làlần đầu tiên (1969)
Virus gây bệnh TCM phổ biến nhất là Coxsackie A
và Enterovirus 71 (EV-71)
Trang 20Virus gây bệnh tay chân miệng
Đặc điểm:
- Hình cầu, đường kính 27-30 nm
- Lớp capsid gồm 60 tiểu đơn vị, không có lớp bao ngoài
- Bên trong chứa RNA, là thành phần di truyền, nhân lên và
gây nhiễm của virus.
Virus gây bệnh tay chân miệng
Khả năng gây bệnh
Bệnh Tay – Chân - Miệng do coxsackievirus A16 thường
là một bệnh nhẹ và tự lành sau 7 đến 10 ngày mà không cần điều trị Biến chứng thường ít gặp
Một số trường hợp hiếm gặp, bệnh nhân có thể biểu hiện viêm màng não virus (hay viêm màng não vô khuẩn) với các biểu hiện như sốt, nhức đầu, cứng cổ, đau lưng vàcần phải nhập viện
Bệnh Tay – Chân - Miệng gây nên do enterovirrus 71 cũng có thể gây viêm màng não, liệt kiểu bại
liệt (poliomyelitis-like paralysis)
Virus gây bệnh tay chân miệng
Viêm não do enterovirus 71 có thể gây tử vong Trong
các vụ dịch xảy ra ở Malaysia năm 1997 và ở Đài
Loan năm 1998 một số trường hợp viêm não do loại
virus này đã tử vong
Các biến chứng khác có thể xảy ra là cơ tim cấp, viêm
phổi
Virus gây bệnh tay chân miệng
Kh năng tn t i trong môi trưng bên ngoài.
- Virus bị đào thải ra ngoại cảnh từ phân, dịch hắt hơi, sổmũi
- Virus bị bất hoạt bởi nhiệt 560C trong vòng 30 phút, tia cực tím, tia gamma
- Virus chịu được pH với phổ rộng từ 3-9
- Bị bất hoạt bởi: 2% Sodium hyproclorite (nước Javel), Chlorine tự do Không hoặc ít bị bất hoạt bởi các chất hòa tan lipid như: Cồn, Chloroform, Phenol, Ether
- Ở nhiệt độ lạnh 4oC, virus sống được vài tuần