- Không chịu tác động bởi các thuốc kháng sinh ở mức độ tế bào - Phương thức vận chuyển duy nhất là khuyếch tán - Không tăng trưởng về khối lượng và kích thước - Virus được hình thành tr
Trang 1MỤC LỤC
A Mở đầu 2
B Nội dung 3
I Virus là gì? 3
1 Một số định nghĩa về virus 3
2 Đặc điểm chính của virus 4
II Cấu tạo của virus 4
1 Lớp vỏ protein: CAPSID 4
2 Lớp vỏ bọc bên ngoài (envelop) 7
3 Bộ gene của virus 8
III Quá trình nhân lên 8
IV Tương tác giữa virus và vật chủ 10
1 Một số khái niệm về mối tương tác virus và vật chủ 10
2 Các yếu tố dịch thể và tế bào 12
2.1 Yếu tố không đặc hiệu 12
2.2 Các kháng thể 13
2.3 Các yếu tố thuộc về tế bào 14
2.4 Tóm tắt cơ chế phòng vệ của vật chủ 14
2.5 Vai trò của cơ chế phòng vệ 15
2.6 Bệnh lí do miễn dịch chống virus 15
2.7 Khả năng hạn chế đáp ứng miễn dịch của virus 16
V Một số loại virus 18
1 Virus động vật: animal viruses 18
2 Virus nhiễm vi khuẩn: bacteriophages 19
3 Các nhân tố giống virus: virus- like agents 20
VI Một số bệnh do virus chung ở người và động vật 21
i Các loại của virus cúm 21
2 Các loài bị nhiễm virus 22
3 Điều kiện để đại dịch cúm xảy ra 23
4 Đặc điểm của virus dại: Rabies virus 23
VII Dịch tễ 26
VIII Sinh bệnh học 27
IX Phòng chống bệnh 30
X Vaccin phòng bệnh do virus 31
XI Phương pháp nuôi cấy vius 32
I Nuôi cấy trên mô tế bào: 32
1 Các loại tế bào chính được sử dụng: 32
2 Môi trường dinh dưỡng: 33
3 Các kỹ thuật nuôi cấy tế bào: 33
II Nuôi trên phôi gà: 33
III Nuôi trên động vật mẫn cảm: 33
C Kết luận 34
Trang 2nó xảy ra vào năm 212 trước CN…tuy nhiên, mãi tới năm 1898 đến năm 1910 lần đầu tiên các loại virus mới được mô tả, các chuyên gia mới chứng minh được rằng, cácloại virus đã gây nên một số căn bệnh ở con người Vậy, vius là gì? Cấu tạo và tính chất của nó ra sao? Ảnh hưởng của nó đến con người trong thời đại ngày nay như thế nào? Câu trả lời đã được nhóm chúng tôi nghiên cứu tìm hiểu và giải đáp những vấn
đề trên trong cuốn tiểu luận này
Chúng tôi chân thành cảm ơn trường ĐH Công Nghiệp Tp.HCM, Viện CôngNghệ Sinh Học và Thực Phẩm đã tạo môi trường thuận lợi để chúng tôi nghiên cứu vàhọc tập với đầy đủ trang thiết bị hỗ trợ, nhiều tư liệu quan trọng để hoàn thành bài tiểuluận, xin cảm ơn thầy Trần Đức Việt đã tận tình chỉ dẫn, cung cấp phương pháp luận
để giúp chúng tôi có được công cụ hoàn chỉnh trong việc nghiên cứu và học tập mônhọc này
Mặt dù tập thể nhóm chúng tôi đã rất cố gắng nhưng chắc hẳn sẽ không tránhkhỏi những thiếu sót, vì vậy những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn về nộidung và hình thức của bài tiểu luận này là vô cùng quý báu dành cho nhóm chúng tôi,mọi đóng góp ý kiến là điều kiện tốt nhất để giúp nhóm chúng tôi có thể hoàn thiệnhơn bài tiểu luận này!
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn
Trang 3Virus khác với các nhân tố giống virus (virus-like agents bao gồm các viroid,plasmid và prion)
Virus là các sinh vật không trao đổi chất, không có tính cảm ứng, không dichuyển, không tăng trưởng nhưng có khả năng nhân lên (sinh sản) và thích hợp với cácvật chủ mới
Virus là các sinh vật:
Không quan sát được dưới kính hiển vi quang học
Các phần tử hay các hạt virus (virus particle: các virion)được tạo ra bằng cách lắp ráp các cấu phần được tổng hợp từ trước Các virionkhông tự phát triển hay phân chia
Thiếu các thông tin di truyền mã hóa cho các bộ máy cầnthiết cho quá trình trao đổi chất, sản sinh năng lượng và tổng hợp protein (ví dụ
bộ máy ribosome )
Các virion là các hạt virus được lắp ráp bên trong tế bào từ các cấu phần đặcbiệt, mang bộ gene virus Virion không phát triển và không phân chia và được coi nhưgiai đoạn ngoài tế bào của virus (extracellular phage) Có thể hình dung các virion nhưnhững con tàu vũ trụ mang bộ gene virus từ tế bào này sang tế bào khác đồng thời bảo
vệ bộ gene virus trong một môi trường "không thuận tiện" mà ở đó virus không thểnhân lên được
Trang 4Virus được phát hiện vào cuối Thế kỷ XIX khi nhận thấy nó qua được màng lọc
vi khuẩn Virus nhỏ nhất có đường kính 20 nm Năm 1935, W.M Stanlex phát hiện cácvirus có thể tạo thành tinh thể (điều mà các sinh vật khác không thực hiện được)
2 Đặc điểm chính của virus
- Không có cấu tạo tế bào
- Ký sinh nội bào bắt buộc
- Chỉ mang một loại acid nucleic (DNA hoặc RNA)
- Không có hệ thống sinh tổng hợp protein, không có khả năng trao đổi chất dokhông có hệ thống biến dưỡng riêng
- Không tạo màng lipid riêng Một số virus biến đổi màng của tế bào chủ tạothành màng bao của chính nó
- Không chịu tác động bởi các thuốc kháng sinh ở mức độ tế bào
- Phương thức vận chuyển duy nhất là khuyếch tán
- Không tăng trưởng về khối lượng và kích thước
- Virus được hình thành trọn vẹn được gọi là virion, bộ gen của nó được góitrong vỏ protein và bên ngoài có thể có màng bao (envelop)
II Cấu tạo của virus
Nhìn chung các loại virus bao gồm các phần cấu tạo sau:
- Lớp vỏ protein
- Bên trong là nucleic acid (DNA hoặc RNA)
- Một số loại virus có màng bao (envelop)
1 Lớp vỏ protein: CAPSID
Sự sắp xếp một cách phức tạp của các đại phân tử tạo thành lớp vỏ của virusthực sự có thể được coi là công trình kiến trúc kỳ diệu Những yêu cầu đặc biệt củamỗi loại virus dẫn đến sự đa dạng về bố cục lập thể của lớp vỏ Tuy vậy, vẫn có thểkhái quát những đặc điểm cơ bản về hình dạng của lớp vỏ protein của các loại virus
Năm 1956, Crick và Watson cho rằng các acid nucleic trong các virion có thể
mã hóa cho một số loại phân tử protein với một kích thước được giới hạn Như vậy
Trang 5cách thức hợp lý để xây dựng được vỏ protein của virus là do sự sử dụng lặp đi lặp lạicác đơn phần protein để hình thành lớp vỏ vì vậy có thể coi giả thiết này dựa trên cácđơn phần và được gọi là "thuyết đơn phần"
Crick và Watson đề cập đến cách thức các đơn phần của vỏ protein có tính đồngnhất đồng thời chỉ ra rằng cách duy nhất để đảm bảo được yêu cầu tạo ra môi trườngđồng nhất cho mỗi đơn phần là vỏ phải có hình khối đối xứng với nhiều trục đảm bảocho chúng có khả năng quay và có các mặt giống nhau
Hình thể đại diện của lớp vỏ protein virus hình khối 20 mặt (icosahedron; mỗimặt là một tam giác đều), 12 đỉnh, có dạng đối xứng 5:3:2
Năm 1959 phương pháp nhuộm âm bản của Brener và Horne tạo cuộc cáchmạng trong lĩnh vực nghiên cứu virus Chỉ trong vòng vài năm, những khám phá mới
về cấu trúc của hạt virus được tìm ra và đòi hỏi việc mô tả cấu trúc cũng như sự thốngnhất trong cấu trúc virus được đặt ra
Năm 1959, Lwoff, Anderson và Jacob đưa khái niệm về capsid (vỏ protein ),capsomer (các cấu phần của vỏ protein) và virion để mô tả hạt virus hoàn chỉnh có khảnăng nhiễm tế bào (bao gồm vỏ protein bao bọc acid nucleic của virus) Cách dùngthuật ngữ này nhìn chung được chấp nhận tuy nhiên sau đó tỏ ra không thích hợp vì sốđơn phần của lớp vỏ một số virus đã được mô tả không phải là 60 hay bội số của 60
mà thường nhiều hơn 60 Hơn nữa, các đơn phần (các capsomer) bản thân chúng cũng
có tính chất đối xứng và nằm trên các trục đối xứng (ví dụ như của herpes virus) đồngthời những quan sát từng đơn phần của lớp vỏ góp phần khẳng định các capsomerkhông tương ứng với các đơn phần theo giả thuyết của Crick và Watson (1956)
Năm 1962, Caspar và Klug xác định tất cả các khối đa diện theo các đơn vị cấutrúc Khối 20 mặt (icosahedron) có 20 mặt hình tam giác đều và 20 T đơn vị cấu trúc
Trang 6Capsic hình khối đa diện của virusHorne và Wildy (1961) tổng kết hình dạng cấu trúc đối xứng của virus và chorằng tất cả các virus sau này được biết (trừ một số bacteriophage) thuộc vào hai nhómchính: đối xứng dạng khối (cubic symmetry) và đối xứng dạng xoắn (helicalsymmetry)
Các virus mang vỏ capsid dạng thẳng (thực chất là có cấu trúc xoắn) có nucleicacid là RNA Chiều dài của chúng được xác định bởi chiểu dài của phân tử nucleicacid Đến năm 1960, mới chỉ có virus khảm thuốc lá (tobaco mosaic virus) thuộc nhómnày được nghiên cứu chi tiết
Các đơn phần (proteinsubunits) trong capsid bao bọc lõi RNA của virus hìnhque
Năm 1962, Caspar và cộng sự đưa các khái niệm về lớp vỏ protein virus vànhìn chung được chấp nhận:
- CAPSID là lớp vỏ protein của virus bao bọc nucleic acid và được cấu thành từcác đơn vị cấu trúc (structure units)
- Các đơn vị cấu trúc là đơn vị cấu tạo nhỏ nhất của lớp vỏ với chức năng kiếntạo tương đồng
- CAPSOMER là các đơn vị hình thái quan sát được trên bề mặt của các hạtvirus tương ứng với tập hợp các đơn vị cấu trúc
- Các CAPSID và nucleic acid được "gói" bên trong gọi là cácNUCLEOCAPSID
- NUCLEOCAPSID có thể được "khoác" một lớp vỏ bọc (envelop) mang cácvật liệu có nguồn gốc từ tế bào chủ cũng như từ bản thân virus
Trang 7- Các virion là các hạt virus hoàn chỉnh và có khả năng nhiễm vào tế bào chủ
Chức năng của CAPSID:
- Bảo vệ nucleic acid của virus không chịu sự tác động của các enzyme
- Các vị trí đặc biệt trên lớp vỏ cho phép các virion gắn vào tế bào chủ
- Cung cấp các protein tạo điều kiện để virion thâm nhập qua màng tế bào chủ.Trong một số trường hợp, lớp vỏ có tác dụng đưa nucleic acid của virus vào tế bàochủ
2 Lớp vỏ bọc bên ngoài (envelop).
Nhiều virus còn có lớp vỏ glycoprotein bao bọc bên ngoài Capsid Lớp vỏ bọcnày được tạo thành từ hai lớp lipid xen kẽ với các phân tử protein (lipoprotein bilayer).Các phân tử lipid được lấy từ màng của tế bào chủ trong khi những phân tử protein dovirus tổng hợp Chính vì vậy, có thể gọi đây là lớp màng "lai tạo"
Các protein do virus tổng hợp để tạo thành lớp màng này gồm hai loại chính: (1) Matrix protein liên kết với phần capsid bên trong;
(2) Glycoprotein nằm xuyên qua màng, gồm hai loại:
+ Glycoprotein ngoài (external glycoprotein) có phần lớn nằm bên ngoài màngtạo thành các "gai" (spike) quan sát được trên bề mặt virus bằng kính hiển vi điện tử.Phần nằm bên trong tạo thành chiếc "đuôi" ngắn Loại protein này là thành phần khángnguyên chính của lớp vỏ virus
+ Protein tạo các kênh vận chuyển (transport channel) mang nhiều cấu trúc kỵnước và nằm xuyên qua màng tạo các kênh (ví dụ các kênh ion: ion-channels) giúpcho virus có khả năng thay đổi tính thấm của màng
Trang 8Lớp màng ngoài (envelop) với các "gai" glycoprotein
3 Bộ gene của virus
Bộ máy di truyền có thể là DNA mạch kép (double-stand DNA: dsDNA) hay DNAmạch đơn (single-stand DNA: ssDNA), RNA mạch kép (dsRNA) hay RNA mạch đơn(ssRNA) DNA hoặc RNA virus có dạng thẳng hay dạng vòng Virus có thể có từ vàigene đến vài trăm gene
III Quá trình nhân lên
Các hạt virus hay virion chỉ biểu hiện các gene và sinh sản bên trong một tế bàosống khác Căn cứ vào loại tế bào vật chủ ta có thể gọi các virus động vật (ký sinh tếbào động vật), virus thực vật (ký sinh tế bào thực vật) và thực khuẩn thể(bacteriophase = virus ăn vi khuẩn, gọi tắt là các phage) có khả năng nhiễm vào tế bào
vi khuẩn Virus có khả năng tạo hàng trăm hay hàng ngàn virion qua mỗi thế hệ
Trang 9+ RNA mang bộ gene virus lắp ráp với capsid thành virion mới
Có thể tóm tắt quá trình sao chép bộ gene của virus như sau:
- DNA (đối với DNA virus) => DNA
- RNA (đối với RNA virus) => RNA
- RNA (đối với RNA mạch đơn)==> c-DNA (kép) ==> RNA
Các virus mang nucleic acid dạng vòng sao chép theo các bước:
- Làm đứt mạch tròn xoắn kép tạo đầu hở 3'-OH và 5'-P
- Helicase và SSB protein chen vào tạo chẽ 3 sao chép
- Đầu hở 3'-OH sẵn sàng cho việc nối dài như mạch trước (leading strand) nhờDNA polymerase I nên quá trình sao chép không cần mồi (primer)
- Cùng với sao chép mạch trước, mạch khuôn sau dịch chuyển kiểu gián đoạn
để tổng hợp các đoạn ngắn Okazaki, và đầu 5' mạch khuôn duỗi thẳng ra
Kiểu sao chép này giống quá trình các vòng tròn lăn (rolling-circle replication)đồng thời có thể lặp lại vài lần tạo ra sợi DNA dài Nếu quá trình sao chép lặp lại nhiềulần sẽ tạo DNA virus ở dạng nối các đoạn với nhau (concatemer)
- Enzyme endonuclesae cắt tại các điểm khác nhau trên mỗi mặt của DNA tạo
ra các đoạn mang hai đầu "dính"
- Sự bắt cặp tại các đầu "dính" tạo thành vòng DNA
2 Chu trình tan (với các bacteriophage làm chết tế bào chủ):
- Sợi đuôi của virus gắn vào các cơ quan thụ cảm hay các "điểm nhận" (receptorsite) trên màng tế bào vi khuẩn
- Ống đuôi co lại tạo lỗ thủng xuyên qua vách tế bào
- Virus bơm DNA vào trong tế bào qua ống đuôi (phần capsid nằm lại bên ngoàimàng tế bào
- Tế bào vi khuẩn phiên mã và dịch mã các gene trần của virus Các DNApolymerase của tế bào chủ tạo các mRNA sớm xúc tác cho quá trình phiên mã của bộgene virus sau đó các mRNA muộn hơn có thể được tổng hợp bởi RNA polymerasecủa virus hay RNA polymerase của vi khuẩn bị biến đổi Khi các mRNA muộn được
Trang 10dịch mã, các loại protein điều hòa và protein cấu trúc được tổng hợp và các proteinđiều hòa của virus tiếp tục kiểm soát sự phiên mã tiếp sau đó
Khi DNA của tế bào chủ bị biến đổi, bộ gene của virus kiểm soát toàn bộ hoạtđộng của tế bào để tạo ra các cấu phần của nó: các nucleotides cho quá trình tạo DNA,protein thành phần tạo lớp vỏ capsid (gồm đầu, ống đuôi và các sợi đuôi)
- Lắp ráp DNA với vỏ capsid tạo các virion
- Enzyme lysozyme được tạo ra và làm tan tế bào chủ, giải phóng các virion Tếbào vi khuẩn bị vỡ, 100 đến 200 virion thoát ra và chúng có thể tìm các tế bào mới đểlặp lại chu trình này
Toàn bộ chu trình từ lúc phage tiếp xúc với bề mặt tế bào đến khi làm tan tế bàodiễn ra trong khoảng 20-30 phú (ở 37 độ C)
IV Tương tác giữa virus và vật chủ
Khả năng kháng virus và phục hồi sau bệnh do virus phụ thuộc vào phản ứngtương tác giữa vật chủ và virus Các yếu tố đề kháng với virus của vật chủ bao gồm:
- Kháng trực tiếp: Vật chủ tác động trực tiếp đến virus
- Kháng gián tiếp: Vật chủ tác động đến quá trình sinh sản của virus bằng cáchtác động hay tiêu diệt các tế bào của cơ thể vật chủ bị nhiễm virus
Chức năng kháng virus có thể là kháng không đặc hiệu (không bị nhiễm hay hạn chế sự xâm nhập của virus) trong khi khả năng phòng vệ đặc hiệu do hệ thống miễn dịch cua cơ thể thực hiện Cơ chế phòng vệ của vật chủ phụ thuộc vào các yếu tố như loại virus, lượng virus xập nhập và tấn công, đường xâm nhập
1 Một số khái niệm về mối tương tác virus và vật chủ
Các yếu tố tự nhiên (vốn có) đươc coi như những trận tuyến đầu tiên của cơ thể chống lại sự tấn công của virus bao gồm:
- Da: Da được coi là một rào cản khó vượt qua đối với virus
- Thiếu hụt các thụ quan (cơ quan thụ cảm hay cơ quan mẫn cảm virus: cácreceptor): Muốn xâm nhập được vào cơ thể trước hết virus phải kết hợp được với thụ
Trang 11quan đặc biệt trên các tế bào vật chủ Mỗi một loại virus có một thụ quan đặc hiệu với
nó Thụ quan của virus HIV là CD4 trên các tế bào lympho T, của virus cúm A làGlycophorin ở nhiều loại tế bào khác nhau
Chính vì vậy vật chủ của virus phải mang các thụ quan trên một hay nhiều loại
tế bào trong cơ thể của nó Nếu vật chủ không mang thụ quan với virus hay các tế bàocủa vật chủ thiếu một số thánh phần cần thiết cho sự nhân lên của virus thì sẽ có tínhkháng tự nhiên đối với virus Ví dụ: chuột nhắt không có thụ quan đối với virus bại liệtnên không bị nhiễm virus này Tương tự, người có khả năng đề kháng (hay không mắcphải) nhiều bệnh do các virus động vật và thực vật
- Màng nhầy: Lớp màng nhầy bao phủ biểu mô của nhiều cơ quan là bức thànhngăn cản sự xâm nhiễm của virus vào cơ thể Màng nhầy có thể đơn thuần là một hàngrào ngăn cản hoặc có tác tác dụng ngăn không cho virus kết hợp được với các thụ quancủa nó trên các tế bào của vật chủ và như vậy không cho virus cơ hội tìm thấy nơi cưtrú của nó Ví dụ, orthomoxovirus và paramyxovirus nhiễm vào vật chủ bằng cách kếthợp với thụ quan sialic acid (sialic acid receptor) Glycoprotein trên màng nhầy chứasialic acid có khả năng cạnh tranh các thụ quan với virus nên có thể ngăn cản khôngcho virus kết hợp với các tế bào chủ
- Các lông nhung: Các lông nhung trên bề mặt biểu mô (đặc biệt là lông nhungbiểu mô đướng hô hấp) có thể giúp cơ thể hạn chế sự xâm nhiễm của virus Nếu hệthống lông nhung bị tổn thương do các loại thuốc hay do nhiễm trùng, sự nhiễm virus
sẽ diễn ra mạnh hơn
- Độ pH thấp trong dịch dạ dày làm bất hoạt virus Tuy nhiên, các loại virusđường ruột (enterovirus) không chịu ảnh hưởng của dịch tiết dạ dày và có khả năngtồn tại cũng như nhân lên trong đường ruột của vật chủ
- Các yếu tố thể dịch và tế bào (xem phần dưới)
Các phản ứng của cơ thể
- Sốt có thể giúp cơ thể ức chế sự nhân lên của virus Một số virus giảm khảnăng sản sinh các virion ở nhiệt độ trên 37 độ
- pH thấp ức chế virus nhân lên
- Các yếu tố dịch thể và các cấu phần của tế bào
Trang 122 Các yếu tố dịch thể và tế bào
2.1 Yếu tố không đặc hiệu
Nhiều yếu tố miễn dịch không đặc hiệu có khả năng giúp cơ thể kháng lại virus.Một số yếu tố "có sẵn" trong khi một số yếu tố so sự xâm nhiễm của virus tạo ra
Interferon (IFN):
IFN được Issacs và Lindemann phát hiện cách đây hơn 40 năm khi quan sátthấy dịch ly tâm từ các tế bào nhiễm virus chứa một loại protein có khả năng ức chế sựxâm nhập của virus vào các tế bào khác Protein này không tác dụng trực tiếp đếnvirus mà tác động đến các tế bào khác của vật chủ giúp chúng có khả năng kháng lịavirus
IFN là một trong phương thức kháng lại virus sớm vì nó được sản sinh ngay saukhi virus xâm nhập và xuất hiện trưc tất cả mọi chức năng phòng vệ khác của cơ thểnhư kháng thể, tế bào T Thời gian sản sinh IFN phu thuộc vào lượng virus xâm nhập
- Phân loại và đặc điểm của IFN
Có ba loại IFN là IFN-alpha, IFN-beta và IFN-gamma IFN-alpha và IFN-betacòn được gọi là IFN loại I và IFN-gamma còn được gọi là IFN loại II Có khoảng 20phân loại IFN- alpha trong khi IFN-beta và IFN-gamma chỉ có một loại duy nhất
Các IFN có những đặc điểm khác nhau về tính bền vững ở độ pH khác nhau,hoạt tính khi có sự hiện diện của SDS Hiện tại các IFN được xác định và phân biệtbằng các kháng thể đặc hiệu đối với chúng
- Những yếu tố tác động của IFN: Tế bào bình thường không chứa hoặc khôngtiết IFN vì các gene mã hóa cho chúng không được sao mã và dịch mã Quá trình dịch
mã tổng hợp IFN protein chỉ sảy ra sau khi tế bào tiếp xúc với các yếu tố kích thíchtương ứng Các yếu tố kích thích tổng hợp IFN-alpha và beta gồm có nhiễm virus,RNA mạch kép (như poly inosinic acid, LPS và những thành phần từ một số loại vikhuẩn Trong số các loại virus, các RNA virus có tác dụng kích thích sản xuất IFNmạnh hơn các DNA virus Tuy vậy, những ảnh hưởng phụ của IFN làm hạn chế khảnăng ứng dụng chúng trong điều trị bao gồm: - Các ảnh hưởng chung: Sốt, khó chịu,mệt mỏi, đau cơ
Trang 13- Ảnh hưởng đến các cơ quan: IFN có tính độc đối với thận, gan, tủy xương, tim
Bổ thể
Hầu hết virus không gắn bổ thể bằng con đường khác Tuy nhiên, sự phản ứngqua lại của kháng thể gắn bổ thể với các tế bào bị nhiễm virus hoặc với virus chưa "cởiáo" có thể dẫn đến làm tan tế bào chủ hoặc làm tan virus Như vậy, bằng cách thức tácđộng đến hệ thống miễn dịch đặc hiệu, bổ thể đóng vai trò nhất định giúp cơ thể vậtchủ chống lại virus
Các cytokine (cytokines): Cytokines là các protein hay các peptide do tế bàosản xuất và có khả năng ảnh hưởng đến sự phát triển hay biệt hóa của các tế bào (các
tế bào bị ảnh hưởng có thể cùng loại hoặc khác loại với tế bào sản sinh cytokine) Cáccytokine như Tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha), interleukin-1 (IL-1) và IL-6được sản xuất bởi các đại thực bào đã được hoạt hóa có khả năng kháng virus (thử invitro) nhưng tác dụng kháng virus của chúng trong co thể động vật (in vivo) chưa đượclàm rõ
2.2 Các kháng thể
Kháng thể ho hệ miễn dịch sản sinh ra có tác dụng giúp cơ thể chống lại virusxâm nhập, phục hối bệnh và ngăn cản sự xâm nhập lần sau của virus Các kháng thểIgG, IgM và IgA đóng vai trò quan trọng trong miễn dịch kháng virus nhưng vai tròcủa mỗi kháng thể phụ thuộc vào loại virus và đướng xâm nhập của virus Ví dụ, IgA
có tác dụng mạnh hơn trong trường hợp virus xâm nhập qua niêm mạc trong khi IgGthể hiện vai trò lớn hơn khi virus có mặt trong máu Kháng thể vừa có tác dụng giúpvật chủ chống lại virus vừa có ảnh hưởng không có lợi đến chính cơ thể vật chủ
Tác dụng của kháng thể
Trung hòa trực tiếp virus bằng cách ngăn cản không cho virus kết hợp với cácreceptor của chúng trên tế bào vật chủ hoặc ngăn cản không cho virus xâm nhập vào tếbào
Ngăn chặn quá trình "cởi áo virus" thông qua tác động đến các protein của virustham gia vào quá trình này
Trang 14Kháng thể kết hợp bổ thể trợ giúp cho quá trình làm tan các tế bào nhiễm virushay làm tan các virus chưa được cởi áo
Tác động như các opsonin (các protein gắn kết với bề mặt virus) và tạo điềukiện cho các đại thực bào tiêu diệt virus bằng cách làm tăng độ "kết dính" hay kết hợpthông qua Fc hoặc Ceb receptor
Tế bào nhiễm virus chưa cởi áo chịu tác động của kháng thê và có thể bị tiêudiệt bởi các tế bào K
Huyết thanh học
Ảnh hưởng không có lợi đối với vật chủ
2.3 Các yếu tố thuộc về tế bào
Các yếu tố không đặc hiệu:
- Đại thực bào
- NK cells
Các yếu tố đặc hiệu: Lympho bào T
2.4 Tóm tắt cơ chế phòng vệ của vật chủ
- Các đáp ứng không đặc hiệu xuất hiện sớm:
+ Sốt: Hạn chế virus nhân lên
+ Thực bào: Chống lại virus + Viêm: Hạn chế sự nhân lên sủa virus + Hoạt động của các tế bào diệt tự nhiên (NK cells): Tiêu diệt các tế bào
đã bị nhiễm virus
+ Interferon: Hạn chế virus nhân lên, thiết lập phản ứng miễn dịch của
cơ thể
- Các đáp ứng miễn dịch đặc hiệu qua trung gian tế bào:
+ Lympho bào T được phân biệt bởi protein bề mặt CD8 (cytotoxic Tlymphocyte): Tác động đến các tế bào đã bị nhiễm virus
Trang 15+ Các đại thực bào đã được hoạt hóa: Tác động đến virus và các tế bào
2.5 Vai trò của cơ chế phòng vệ
Vai trò của các yếu tố phòng vệ phụ thuộc vào loại virus, đường xâm nhập vào
cơ thể và phương thức xâm nhiễm sang các tế bào mới Kháng thể sẽ ít có tác dụng vớiherpes virus hay paramyxoviruses do chúng có khả năng xâm nhiễm vào các tế bàolành qua phương thức hợp bào hay qua các cầu nối tế bào Trong trường hợp này, miễndịch qua trung gian tế bào có tác dụng hơn Nếu virus chỉ xâm nhiễm các tế bào màngnhầy thì kháng thể dịch thể IgA đóng vai trò quan trọng
Xác định vai trò của các yếu tố phòng vệ trong từng trường hợp rất quan trọngtrong nghiên cứu vaccine phòng bệnh Nếu IgA đóng vai trò quan trọng đối với việcchống lại một virus nào đó thì vaccine cần cần có tác dụng kích thích sản sinh IgA.Nếu CTL (cytotoxic T lymphocyte) đóng vai trò quyết định hơn thì vaccine phải kíchthích được sản sinh CTL Vaccine sống thường kích thích sản sinh CTL trong khivaccine chết không có khả năng này
2.6 Bệnh lí do miễn dịch chống virus
Mặc dù cơ thể có hệ thống phòng vệ chống lại sự xâm nhập và nhân lên củavirus, hạn chế hủy diệt tế bào nhưng có khi các phản ứng phòng vệ lại dẫn đến làm tổnthương các mô trong cơ thể Ví dụ, phức hợp kháng thể chống cytomegalovirus cotheo máu đến thận và khớp, tích tụ tại các cơ quan này và có khi gây viêm khớp, viêmcầu thận Sự kết hợp kháng thể + bổ thể và có thể dẫn đến sự sản sinh một lượng lớn
bổ thể, làm tăng tính thấm thành mạch, gây sốc do xuất huyết và có thể gây chết vậtchủ
Trang 162.7 Khả năng hạn chế đáp ứng miễn dịch của virus
Một số loại virus có khả năng ức chế hay hạn chế đến mức tối đa tác dụng của
hệ thống phòng vệ và đáp ứng miễn dịch của cơ thể vật chủ HIV xâm nhiễm các tếbào CD4+ có khả năng phá hủy đáp ứng miễn dịch đặc hiệu Virus gây bệnh sởi xâmnhập các lympho bào, ức chế quá trình biệt hóa và phân chia của các tế bào này Khảnăng chống các đáp ứng miễn dịch của virus là vấn đề được quan tâm trong sản xuấtvaccine
Một số phương thức của virus dùng để chống hay tránh các tác nhân phòng vêcủa vật chủ:
- Các sự kiện sảy ra trong quá trình kích thích tổng hợp IFN:
Các gene của IFN không biểu hiện trong các tế bào nguyên vẹn do các protein
ức chế trong tế bào ở trạng thái kết hợp tại vùng khởi sự phía đầu 5' (upstream) củagene mã hóa IFN và ức chế quá trình sao mã Thêm vào đó, quá trình sao mã của genecần có sự hiện diện của các protein hoạt hóa (activator proteins) (các activator proteinkết hợp với vùng khởi sự để bắt đầu quá trình sao mã)
Các yếu tố kích thích tônge hợp IFN phát huy tác dụng bằng cách:
+ Làm ngừng tổng hợp các protein ức chế sao mã hoặc
Trang 17+ Làm tăng tổng hợp protein hoạt hóa từ đó kích thích sao mã các gene của IFNcho ra đời các RNA thông tin (mRNA) và IFN protein IFN sẽ kết hơp với các thụquan (các receptor) trên các tế bào lân cận làm cho các tế bào này chuyển thành trạngthái kháng lại virus
Sau khi các yếu tố kích thích mất đi, các gene bị bất hoạt trở lại
- Khi có sự kích thích của IFN: Sự kết hợp IFN - receptor dẫn đến quá trình sao
mã và dịch mã của một nhóm các gene tônge hợp các protein kháng virus Tế bào cókhả năng kháng virus đến khi các protein này không còn tác dụng (quá trình nàythường kéo dài đến vài ngày) Trạng thái kháng virus trong của các tê bào được xử lývới IFN là kết quả của quá trình tổng hợp hai enzyme từ quá trình ức chế tổng hợpprotein Một protein ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình tổng hợp protein bằng cách làmđứt đoạn các mRNA của virus trong khi protein kia phát huy ảnh hưởng trực tiếp bằngcách ức chế quá trình kếo dài chuỗi amino acid
Một enzyme có tên gọi 2'5' Oligo A synthetase có tác dụng biến đổi ATP thànhmột polymer duy nhất (2'5' Oligo A) chứa liên kết 2'-5' phophodiester RNA mạch képcần thiết cho hoạt động của enzyme này 2'5' Oligo A sẽ hoạt ghóa RNAse L để RNAse
"bẻ gãy" các mRNA của virus Protein thứ hai là một enzyme có tác dụng phosphorylhóa (protein kinase) sẽ tự động phosphoryl hóa và hoạt hóa để phát huy tác dụngphosphoryl hóa yếu tố nối dài elF-e (elongation factor elF-2) và làm bất hoạt yếu tốnày Với tác động của hai enzyme này, quá trình tồng hợp protein bị ức chế và chính tếbào nhiễm virus có thể bị tiêu diệt do protein của nó không được tổng, đồng thời quátrình nhiễm virus cũng dừng lại Các tế bào không bị nhiễm virus không bị ảnh hưởngbởi các IFN vì hai enzyme trên không được tổng hợp
Một số loại virus có khả năng kháng lại tác dụng của IFN như adenovirus (vìchúng có thể sản xuất một RNA chống lại tác dụng của protein kinase bằng các RNAmạch kép từ đó làm giảm tác dụng kháng virus của IFN)
- Những tác dụng khác của IFN: IFN không chỉ kích thích sản sinh các proteinkháng virus mà còn có những ảnh hưởng khác đến tế bào
IFN có khả năng kích thích quá trình hình thành đáp ứng miễn dịch thông quatác động của chúng đến các phân tử MHC (Class I và Class II)