Vi sinh vật học

LỜI GIỚI THIỆU Page of 263 BỘ Y TẾ VI SINH VẬT HỌC (DÙNG CHO ĐÀO TẠO DƯỢC SỸ ĐẠI HỌC) MÃ SỐ: Đ.20.Y.03 Chỉ đạo biên soạn: VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO – BỘ Y TẾ Chủ biên: PGS.TS CAO VĂN THU Những người biên soạn: ThS TRẦN TRỊNH CÔNG TS KIỀU KHẮC ĐÔN file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page of 263 ThS NGUYỄN LIÊN HƯƠNG CN NGUYỄN LỆ PHI PGS.TS CAO VĂN THU Tham gia tổ chức thảo: ThS PHÍ VĂN THÂM TS NGUYỄN MẠNH PHA LỜI GIỚI THIỆU file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page of 263 Thực số điều Luật Giáo dục, Bộ Giáo dục & Đào tạo Bộ Y tế ban hành chương trình khung đào tạo Dược sỹ Đại học Bộ Y tế tổ chức biên soạn tài liệu dạy – học môn sở chun mơn theo chương trình nhằm bước xây dựng sách đạt chuẩn chuyên môn công tác đào tạo nhân lực y tế Sách Vi sinh vật học biên soạn dựa vào chương trình giáo dục Trường Đại học Dược Hà Nội sở chương trình khung phê duyệt Sách tập thể nhà giáo giàu kinh nghiệm Trường Đại học Dược Hà Nội biên soạn theo phương châm: Kiến thức bản, hệ thống; nội dung xác, khoa học; cập nhật tiến khoa học, kỹ thuật đại thực tiễn Việt Nam Sách Vi sinh vật học Hội đồng chuyên môn thẩm định sách tài liệu dạy – học chuyên ngành Dược sỹ Đại học Bộ Y tế thẩm định năm 2008 Bộ Y tế định ban hành tài liệu dạy – học đạt chuẩn chuyên môn ngành giai đoạn Trong thời gian từ đến năm, sách phải chỉnh lý, bổ sung cập nhật Bộ Y tế chân thành cảm ơn tác giả bỏ nhiều công sức để hoàn thành sách; cảm ơn GS.TS Nguyễn Văn Thanh, PGS.TS Lê Hồng Hinh đọc phản biện để sách sớm hoàn thành, kịp thời phục vụ cho công tác đào tạo nhân lực y tế Lần đầu xuất bản, chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp đồng nghiệp, bạn sinh viên độc giả để lần xuất sau sách hoàn thiện VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO – BỘ Y TẾ LỜI NÓI ĐẦU Tập tài liệu Vi sinh vật học bao gồm nội dung giảng cho lớp sinh viên dược tích luỹ nhiều năm giảng dạy Tuy nhiên Vi sinh vật học thời đại Công nghệ sinh học ngày (thời kỳ hậu giải mã genom người) thay đổi mạnh mẽ, nên bên cạnh kiến thức cần thiết cho sinh viên ngành khoa học Dược, tác giả cố gắng cập nhật kiến thức khoa học liên quan Sinh học, Vi sinh vật y học, Công nghệ sinh học Vi sinh vật học Dược Tài liệu chia làm phần (khơng kể phần Mở đầu giới thiệu tổng quát Vi sinh vật học) bao gồm: Phần thứ nhất: Vi sinh vật học đại cương trình bày kiến thức chung giới vi sinh vật, mặt có lợi hại người, hình thái, sinh lý, chuyển hố, di truyền vi sinh vật mà đại diện đặc trưng vi khuẩn Phần thứ hai: Nhiễm trùng miễn dịch trình bày vấn đề nhiễm trùng miễn dịch: kháng nguyên, miễn dịch dịch thể miễn dịch tế bào, huyết thanh, kiểm sốt điều hồ miễn dịch Phần thứ ba: Vi sinh vật gây bệnh trình bày vi khuẩn vi nấm gây bệnh có tác hại sức khoẻ người: đặc điểm vi sinh vật học, khả gây bệnh, phương pháp phát trị liệu, phòng ngừa Phần thứ tư: Virus gây bệnh trình bày đại cương virus loại virus gây bệnh (trong bao gồm virus gây bệnh thời HIV, virus cúm): phân loại, đặc điểm sinh học, phương pháp phát trị liệu, phòng ngừa Với tinh thần cầu thị, khoa học, khách quan, hy vọng kiến thức trình bày tài file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page of 263 liệu Vi sinh vật học góp phần tạo nên phần tảng kiến thức cần thiết cho dược sĩ tương lai Dù cố gắng thời gian có hạn nên sách nhiều khiếm khuyết Các tác giả mong nhận ý kiến đóng góp cho sách hồn thiện lần xuất sau Xin chân thành cảm ơn CÁC TÁC GIẢ DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT A ADCC ADN (DNA) AIDS ARN (RNA) ADP ASLO AMP APC ATP BCAK BCAT BCG BCTT BHK BM BT BW C Ca–DPA CD CM CMI CPD 50 CPE CW DAP DIP EAEC ED EDTA EHEC ELISA EMP EPEC ETEC F F+ Adenin Gây độc tế bào phụ thuộc kháng thể – Antibody dependent cellular cytotoxicity Acid 2’ – deoxyribonucleic Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (Acquired Immunodeficiency Syndrome) Acid ribonucleic Adenosin diphosphat Anti streptolyzin O Adenosin monophosphat Tế bào trình diện kháng nguyên – Antigen presenting cell Adenosin triphosphat Bạch cầu kiềm Bạch cầu toan Vaccin phòng lao Bạch cầu hạt trung tính Tế bào thận chuột đất Biovar mouse Biovar trachoma Bodet – Wassemann Cytosin Calci dipicolinat Phân lớp – biệt hoá, Class – differenciation Cytoplasmic membrane – Màng tế bào chất Cell mediated immun – Miễn dịch qua trung gian tế bào Cytopathic Dose 50% – Liều huỷ hoại 50% số tế bào Cytopathic effect – Tác dụng phá huỷ tế bào Cell wall – Thành tế bào Acid diaminopimelic Defective interfering particle – Tạo hạt virus khơng hồn chỉnh Enteroadherent E coli – E coli bám dính đường ruột Entner – Doudoroff Pathway – Con đường Entner – Doudoroff Ethylendiamintetraacetat Entero haemorrhagic E coli – Nhóm E coli gây chảy máu đường ruột Enzyme Linked Immunosorbent Assay – Thử nghiệm hấp phụ miễn dịch liên kết enzyme Embden – Mayerhoff – Parnas Pathway – Con đường đường phân Entero pathogenic E coli – E coli gây bệnh đường ruột Entero toxigenic E coli – E coli sinh độc tố ruột Fungus – Nấm Plasmid giới tính file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU FAD FADH2 Page of 263 Flavin adenin dinucleotid dạng oxy hoá Flavin adenin dinucleotid dạng khử hoá FHA FMN FTA Filamentous hemagglutinin – sợi ngưng kết hồng cầu Flavin mononucleotid Fluorescence Treponema Antibody – phản ứng miễn dịch huỳnh quang gián tiếp G Guanin – G (hoặc Gram(–)) Gram(âm) G+ (hoặc Gram(+)) Gram dương GDP Guanosin dinucleotid GTP Guanosin trinucleotid HAAg Kháng nguyên HAV HAV Hepatitis A Virus –Virus viêm gan A HBV Hepatitis B Virus – Virus viêm gan B HCV Hepatitis C Virus – Virus viêm gan C HDV Hepatitis D Virus – Virus viêm gan D HEV Hepatitis E Virus – Virus viêm gan E hGH Yếu tố sinh trưởng người HIV Human Immunodeficiency Virus – Virus suy giảm miễn dịch người HLA Human Leucocyte Antigen – Kháng nguyên bề mặt bạch cầu người HMP Hexozo – monophosphat pathway – Con đường hexozo – monophosphat HSV Herpes simplex virus ICAM Intercellular Adhere Molecule – Phân tử kết dính liên tế bào IG Immunoglobulin IL Interleukin IS Insertion sequence KDPG 2–keto–3–deoxy–6–phosphat–gluconat pathway – Con đường 2–keto–3–deoxy–6–phosphat–gluconat KKT Kháng kháng thể KN Kháng nguyên KN H Kháng nguyên lông KN K Kháng nguyên vỏ KN O Kháng nguyên vách KT Kháng thể LD50 Median lethal dose – Liều chết trung bình LFA–1(Lympho Function Antigen): LGV LPS LT LTA MAC MAF MGG MHC MLD MRSA My NAD+ NADH2 Kháng nguyên chức lympho bào Biovar lymphogalunoma venerum Lipopolysaccharid Thermolabile toxin – Độc tố ruột Acid lipotechoic Membrane attack complex – Phức hợp công màng Macrophage activating factor – Yếu tố hoạt hoá đại thực bào Nhuộm màu May – Grunwald – Giemsa Major Histocompatibility Complex – Phức hợp hồ hợp mơ chủ yếu Minimal Lethal Dose – Liều chết tối thiểu Methicillin resistant S aureus Mycobacterium – Trực khuẩn lao Nicotin adenosin dinucleotid dạng oxy hoá Nicotin adenosin dinucleotid dạng khử hoá NADP+ Nicotin adenosin trinucleotid dạng oxy hoá file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU NADPH2 NK NST OM OMP PCR PEP PFU PG PHMD PL PT RIA RLB RLO RSV SAD SAT SDA SERODIA SIg T TBC TCA TCBS TCR TPHA TPI U VDRL VK VSV WHO Page of 263 Nicotin adenosin trinucleotid dạng khử hoá Natural killer – Tế bào diệt tự nhiên Nhiễm sắc thể Outer membrane – Lớp màng Outer membrane protein – Protein màng Polymerase chain reaction – Phản ứng chuỗi trùng hợp Phosphoenolpyruvat Plaque forming unit – Đơn vị tạo vùng tan Peptidoglycan Phức hợp miễn dịch Phospholipid Pertussis toxin – Độc tố ho gà Radioimmunoassay– Thử nghiệm miễn dịch phóng xạ Rickettsia like Bacteria – Vi khuẩn loại Rickettsia Rickettsia –like organism – Cơ thể loại Rickettsia Respiratory Syncytial Virus – Virus hợp bào hô hấp Huyết chống bạch hầu Serum antitetanic – Huyết chống uốn ván Môi trường Sabouraud Kỹ thuật ngưng kết Latex nhanh Surface Immunoglobulin Thymin Tế bào chất Chu trình tricarboxylic acid Thiosulfat, Citrate Bile Salts, Saccarose T cell receptor – Thụ thể tế bào T Treponema pallidum Haemagglutination – phản ứng ngưng kết hồng cầu thụ động Treponema pallidum Immobilisation – Bất động Treponema pallidum Uracil Veneral Disease Research Laboratories Vi khuẩn Vi sinh vật World Health Organisation – Tổ chức Y tế giới MỞ ĐẦU Vi sinh vật học (Microbiology) – môn khoa học khoa học sống nghiên cứu VSV (microorganisms), sinh vật vi kích thước khơng thể quan sát mắt thường Hình thái đại thể VSV mà nhìn thấy tập đồn đơng đảo VSV Quan sát riêng file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page of 263 rẽ cá thể VSV cần phải sử dụng kính hiển vi để phóng đại VSV lên Các kính hiển vi quang học (kính hiển vi phản pha, kính hiển vi huỳnh quang, ) hỗ trợ nghiên cứu vi khuẩn, vi nấm, muốn nghiên cứu sâu sắc cần sử dụng kính hiển vi điện tử Kính hiển vi điện tử công cụ đắc lực giúp nghiên cứu virus, “hạt sống” bé nhỏ Vi sinh y học (medical microbiology) ngành VSV học chuyên nghiên cứu VSV mối quan hệ với sức khoẻ người (gây bệnh, có hại có lợi) Vi sinh dược học (pharmaceutical microbiology) ngành Vi sinh vật học chuyên nghiên cứu VSV mối quan hệ với thuốc, dược chất liên quan đến lên men sản xuất, bảo quản định lượng Trong chương trình đào tạo Dược sĩ tài liệu Vi sinh vật học biên soạn cho sinh viên Đại học Dược năm thứ Sau học xong giáo trình này, sinh viên có thể: Trình bày cấu tạo, hình thái, chức tế bào vi khuẩn, vi nấm, cấu tạo chức virus Trình bày đặc điểm sinh lý, sinh hố di truyền VSV Trình bày đặc điểm, chế, ứng dụng miễn dịch chẩn đoán, điều trị phòng ngừa bệnh nhiễm trùng Trình bày đặc điểm sinh học, khả gây bệnh, phương pháp chẩn đốn, phòng điều trị bệnh nhiễm khuẩn, nhiễm nấm virus thường gặp VÀI NÉT VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT HỌC Vi sinh vật sinh vật xuất trước tiên Trái Đất, loài người từ xa xưa chưa có chứng cụ thể ý thức tồn VSV ứng dụng chúng đời sống lên men rượu, bia, muối dưa, làm tương, làm dấm, làm sữa chua, làm phomat, thuộc da, Trong Kim tự tháp cổ Ai Cập có hình vẽ mơ tả cách nấu bia cho Pharaon Tuy nhiên thời kỳ cổ đại chưa thể đề cập đến học thuyết khoa học, mà điều lại ngày tiếp nhận quan sát, ghi chép, điều chế thủ công Đến tận kỷ XVII, nhà sáng chế Hà Lan Antonie van Levenhoek (1632 – 1723) với sáng chế kính hiển vi quang học (độ phóng đại khoảng 270 lần) giới cho phép ông quan sát vi khuẩn động vật nguyên sinh mà ông gọi “động vật vô nhỏ bé”, với số lượng nhiều dân số Hà Lan miệng Edward Jenner (1749 – 1823), bác sĩ người Anh người sáng chế phương pháp chủng mủ đậu bò cho người để phòng bệnh đậu mùa, bệnh nguy hiểm Và bác sĩ Edward Jenner người sử dụng thuật ngữ vaccin (vaccin, từ gốc Latin: Vaccinae có nghĩa bệnh đậu mùa bò) giới Nhà bác học vĩ đại người Pháp Luis Pasteur (1822–1895) mở đầu kỷ nguyên nghiên cứu sinh lý học VSV Ông coi ông tổ vi sinh vật học với hàng loạt phát kiến vĩ đại Ông chứng minh chất nhiều trình lên men (ancol ethylic, acid lactic, acid acetic, ), thực thành cơng thí nghiệm phủ định thuyết tự sinh (spontaneous–generation hypothesis), phát nhiều vi khuẩn gây bệnh cho người động vật (vi khuẩn gây bệnh than, bào tử trùng, tụ cầu, liên cầu, mô não cầu (cùng với Chamberland, Roux Thuillier), phát minh vaccin phòng chống nhiều bệnh nguy hiểm (vaccin phòng tả gà, vaccin phòng bệnh than), xuất sắc vaccin phòng ngừa bệnh dại (ngày 6/7/1885 ngày mà Pasteur dùng liều vaccin trừ dại giới để cứu mạng sống bé gái người Pháp tuổi Joseph Meister bị chó dại cắn) Nhà bác học Đức Robert Koch (1843 – 1910) cộng tác đắc lực với Pasteur Ông phát vi khuẩn lao, vi khuẩn tả sáng tạo phương pháp phân lập khiết VSV cách nuôi cấy chúng môi trường đặc (solid medium) cách nhuộm màu chúng Học trò J.R Petri Robert Koch người sáng tạo hộp lồng ngày mang tên ơng Người đặt móng cho Miễn dịch học (Immunology) nhà khoa học Nga Ilya Ilitch Metchnikov (1845 – 1916) với học thuyết “thực bào” tiếng Năm 1908 ông với Erhlich file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page of 263 (người đề xuất học thuyết miễn dịch dịch thể) nhận chung giải thưởng Nobel Phát tồn lồi VSV nhỏ bé vi khuẩn nhiều có cơng đầu thuộc nhà sinh lý học thực vật người Nga D.I Ivanovskii (1864 – 1920) Ông chứng minh tồn loài sinh vật siêu hiển vi gây bệnh khảm thuốc năm 1882 Đến năm 1897, nhà khoa học người Hà Lan M.W Beijerinck (1851 – 1931) đặt tên cho chúng Virus (tiếng Latin: Virus có nghĩa chất độc) Năm 1917 F.H d’Herelle (1873 – 1949) phát thể virus vi khuẩn đặt tên thực khuẩn thể (bacteriophage) Năm 1928, A Flemming phát tác dụng kháng sinh Penicillium notatum Staphylococcus aureus mở kỷ nguyên sản xuất kháng sinh điều trị bệnh nhiễm trùng nhờ lên men VSV (A Flemming với B.E Chain H.W Florey giải thưởng Nobel, 1945), Waksman phát minh streptomycin (1944) chống lại vi khuẩn G– (giải thưởng Nobel, 1952) Các VSV biến đổi gen dung hợp thông tin mà khởi thuỷ hoàn toàn xa lạ VSV thành tựu công nghệ sinh học VSV từ năm 70 kỷ XX, đóng góp có tính bước ngoặt di truyền học VSV Vào năm 1983 – 1984 kỷ XX, nhà khoa học Pháp Luc Montagnie bác sĩ người Mỹ Robert Roll, cách độc lập, phát virus HIV gây bệnh AIDS – hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải người – nguy hiểm cho sức khoẻ người Đại dịch HIV/AIDS hiểm hoạ to lớn người, người dân nước phát triển với hệ thống chăm sóc y tế chưa hồn chỉnh đắt đỏ Bước sang kỷ XXI nhân loại lại phải đối mặt với typ bệnh virus vi khuẩn gây ra: bệnh SARS – hội chứng viêm phổi cấp, bệnh cúm H5N1 liên quan đến gia cầm, bệnh liên cầu có nguồn gốc từ lợn, bệnh lao quay trở lại với HIV/AIDS Hy vọng nhân loại đặt vào nhà nghiên cứu VSV học nhà khoa học khác tương lai không xa tạo vaccin phòng chống hay phép trị liệu hiệu chống lại HIV/AIDS, bệnh nêu, loại bỏ hiểm hoạ nâng cao chất lượng sống cho người ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VI SINH VẬT 2.1 Kích thước vi sinh vật nhỏ bé Kích thước vi khuẩn, xạ khuẩn, vi nấm nhỏ bé, thường đo đơn vị micromet (1µm = 10 –3 mm, hay 10 –6m); kích thước virus nhỏ nhiều nên đo nanomet (1nm =10–3µm = 10–6mm; 1Ao = 10–7mm = 10–1nm) – vài đến vài trăm nanomet Kích thước nhỏ bé diện tích bề mặt tiếp xúc quần thể tế bào VSV lại lớn Ví dụ: lượng tế bào cầu khuẩn với thể tích 1cm3 có diện tích bề mặt 6m2 (6m2/1cm3) Đây điều kiện tiên thuận lợi để VSV trao đổi chất mạnh mẽ với môi trường, thực chức sống sôi động 2.2 Vi sinh vật hấp thụ nhiều, chuyển hố nhanh, vòng đời ngắn Tuy nhỏ bé (nếu khơng nói nhỏ bé nhất) VSV lại sinh vật có khả hấp thụ chuyển hố chất dinh dưỡng mạnh hẳn so với sinh vật khác sinh giới sinh vật bậc cao: vi khuẩn lactic (Lactobacillus) phân giải lượng đường lactose nhiều gấp 1.000 – 10.000 lần khối lượng thể chúng Nếu tính số µl O2 mà mg chất khơ tế bào sinh vật tiêu thụ (tốc độ tiêu thụ thể tích oxy – QO2) mơ mô rễ thực vật 0,5 – 4,0, tổ chức mô gan thận động vật 10 – 20, nấm men S cerevisiae 110, vi khuẩn chi Pseudomonas 1.200, vi khuẩn chi Azotobacter 2.000 Đặc điểm cho phép VSV đóng vai trò to lớn chu kỳ tuần hồn vật chất tự nhiên, tái tạo mơi trường sống cho sinh giới, khả sử dụng hữu ích VSV thích hợp đời sống người Với khả đặc biệt chu kỳ vòng đời VSV lại ngắn, đặc tính riêng đổi chất sống giới vi mô file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page of 263 2.3 Vi sinh vật sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh Nhờ hấp thụ nhiều chuyển hoá nhanh nên VSV có tốc độ sinh trưởng phát triển mạnh mẽ so với sinh vật khác, VSV có tốc độ sinh trưởng sinh sôi nảy nở vượt trội hẳn Vi khuẩn E coli sống cộng sinh ruột người, đưa vào điều kiện thích hợp sau thời gian tiềm phát, trung bình sau 12 – 20 phút lại sinh hệ (số tế bào sinh khối khơ tăng gấp đơi) Tính theo lý thuyết (với thời gian hệ 20 phút) sau ngày đêm (phân chia 72 lần) từ tế bào ban đầu sản sinh lượng VSV có sinh khối (biomass) nặng tới 4722 tấn! Tuy nhiên thực tế, lượng vi khuẩn đạt đến 1010 – 1012 tế bào 1ml dịch nuôi cấy mà Nấm men S cerevisiae, với thời gian hệ 110 – 120 phút, lên men SCP (single cell protein) cho tốc độ tạo sinh khối cao bò gấp 100.000 lần Thời gian hệ tảo Chlorella giờ, vi khuẩn lam Nostoc 23 2.4 Vi sinh vật thích ứng mạnh dễ phát sinh biến dị Năng lực thích nghi VSV vượt xa động vật thực vật Vì kích thước nhỏ buộc VSV phải uốn theo đỏng đảnh môi trường để tồn phát triển, mà trải qua hàng trăm triệu năm tiến hoá, VSV tạo chế điều chỉnh chuyển hố thích hợp để thích nghi với điều kiện sống bất lợi môi trường Lượng enzym thích ứng có tế bào VSV chiếm tới khoảng 10% protein nói chung chứng tỏ khả biến đổi vật chất, cải tạo mơi trường thích nghi cao chúng Do có nhiều khả biến đổi thích nghi, VSV sống, phát triển điều kiện khắc nghiệt Một số lồi sống điều kiện hồn tồn khơng có oxy tự (VSV kỵ khí), số lồi (nấm) tồn phát triển thành váng dày bể ngâm xác có nồng độ phenol cao Một số VSV thích nghi với nhiệt độ 70OC, số khác lại tồn nồng độ muối ăn 32% Vi khuẩn Thiobacillus thioxidans sinh trưởng pH 0,5, Thiobacillus denitrificans lại thích nghi với pH 10,7, Micrococcus radiodurans chịu xạ cường độ cao Ở nơi sâu đại dương 11.034m (áp lực lớn 1.104 atm) có VSV sinh sống, chủ yếu vi khuẩn lưu huỳnh Ở VSV dễ phát sinh biến dị, đặc tính tự nhiên chất liệu di truyền sinh giới Hình thức biến dị hay gặp đột biến gen (gene mutation) Những đột biến thường xảy với tần suất 10–10 – 10–5 làm cho VSV có thay đổi hình thái, cấu tạo, kiểu chuyển hoá vật chất, cấu trúc kháng nguyên, khả kháng thuốc, Bên cạnh đột biến có lợi sử dụng có đột biến có hại cần giảm thiểu chống lại 2.5 Vi sinh vật phân bố rộng, chủng loại nhiều VSV phân bố khắp nơi Trái Đất VSV có mặt đất; nước; khơng khí; đồ vật dụng; thể nhiều lồi sinh vật Như tìm thấy VSV nơi Về chủng loại, VSV phong phú: ngày người biết đến trăm nghìn lồi VSV Tuy nhiên theo quan niệm nhiều nhà khoa học, biết khoảng – 2% số loài VSV có tự nhiên mà thơi khả phân lập, phát VSV tương lai với tính trạng đến chưa biết có xác suất lớn VỊ TRÍ CỦA VI SINH VẬT TRONG SINH GIỚI Nghiên cứu giới hữu sinh, nhà khoa học có nhiều cố gắng phân chia sinh giới thành số giới để dễ hệ thống hố, hệ thống phân giới Whittaker (1969) chấp nhận rộng rãi bao gồm giới: Monera, Protista, Plantae, Fungi Animalia Các VSV chiếm hoàn toàn giới Monera phần giới Fungi Tuy nhiên hệ thống phân giới cần phải bổ sung virus vào thành lớp giới Monera Có hệ thống phân giới chia giới hữu sinh thành file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 10 of 263 nhóm, giới, thơng dụng Tên khoa học VSV gọi theo tiếng Latin bao gồm từ: từ đầu tên chi (Genus) viết hoa, từ sau tên loài Mới gần đây, tài liệu chuyên ngành, tên khoa học lồi VSV viết nghiêng Ví dụ: Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Clostridium acetobutilicum, Diplococcus pneumoniae, Escherichia coli, Haemophyllus influenzae, Micromonospora purpurea var nigrecens, Nocardia mediteranei, Penicillium chrysogenum, Penicillium notatum, Penicillium maneffei, Pseudomonas aeruginosa, Streptomyces aureofaciens, Streptomyces fradiae, Streptomyces griseus, Streptomyces kanamiceticus, Streptomyces noursei, Viết tắt tên khoa học viết từ đầu chữ đầu viết hoa, từ thứ hai viết nguyên gốc Ví dụ Escherichia coli viết tắt E coli PHÂN BỐ VI SINH VẬT TRONG TỰ NHIÊN Như đề cập trên, VSV phân bố rộng rãi tự nhiên Mối quan hệ VSV với với sinh vật khác tạo nên khu hệ sinh thái VSV đóng vai trò quan trọng tuần hoàn vật chất tự nhiên, nhiều chủng loại VSV có ích cho đời sống kinh tế, nhiên có nhiều lồi VSV có hại cho người nguyên nhân gây bệnh truyền nhiễm nguy hiểm 4.1 Vi sinh vật đất nước Nước nơi VSV xuất sinh vật sống nguyên thuỷ cổ đại Ngày đất nước mơi trường tự nhiên thích hợp cho lồi VSV, nên số lượng chủng loại VSV môi trường phong phú, đất phong phú Trong gam đất lấy tầng canh tác thường có – 22 tỷ vi khuẩn, 0,5 – 14 triệu xạ khuẩn, – 50 triệu vi nấm, VSV nước có mối quan hệ mật thiết hàm số VSV đất xung quanh Số lượng chủng loại VSV phụ thuộc vào chất lượng nguồn nước Nước khe suối thiên nhiên nguyên sinh chứa VSV Nước biển đại dương có lồi VSV chịu muối sinh sôi phát triển Nguồn nước thải thành phố bị nhiễm bẩn có chứa nhiều VSV 4.2 Vi sinh vật khơng khí Khơng khí khơng phải mơi trường thuận lợi cho VSV, lại đường truyền bệnh nguy hiểm gây bệnh đường hô hấp Trung bình có khoảng 10.000 hạt 1m3 khơng khí, khoảng 4.000 – 4.500 bào tử, tế bào vi khuẩn Gram(+) Gram(–), đính bào tử nấm VSV khơng khí thường từ bụi, đất gió vào hay phát tán từ quan sinh sản mang đính bào tử Ở độ cao khoảng 84km khơng khí người ta phát thấy có VSV Các vi khuẩn gây bệnh đường hơ hấp từ hạt nước bọt nhỏ bệnh nhân giao tiếp mà truyền vào đường hô hấp người lành để gây bệnh Các chất thải chim di cư mang mầm bệnh nguồn lây bệnh có quy mơ khu vực tồn cầu ngày nay, ví dụ, bệnh cúm gia cầm, Các VSV thường gặp khơng khí vi khuẩn lao, vi khuẩn bạch hầu, liên cầu, tụ cầu, phế cầu virus thuộc nhóm Myxo 4.3 Vi sinh vật thể người lành Trên bề mặt da khoang thể có nhiều chủng loại VSV ký sinh Phần lớn chúng VSV lành tính khơng gây bệnh, nhiều loại hữu ích Các VSV đường tiêu hoá tham gia vào trình hấp thụ – chuyển hố thể, VSV khác cư trú da khoang thể tạo nên khu hệ sinh thái ổn định có vai trò bảo vệ thể Nếu khu hệ sinh thái bị rối loạn, chẳng hạn dùng kháng sinh đường ruột kéo dài gây chứng loạn khuẩn đường ruột Khu hệ sinh thái VSV ổn định có khả ngăn chặn VSV gây bệnh thâm nhập chiếm chỗ phận thể Ký sinh da chủ yếu vi khuẩn Gram(+) loại cầu khuẩn, Corynebacterium (C pseudodiphterium C xeroxis) khơng có độc lực file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 249 of 263 + Miễn dịch huỳnh quang (Immuno Fluorescene) + Miễn dịch phóng xạ (RIA) + Ngưng kết hồng cầu (hoặc hạt Latex) thụ động + Tìm quan sát độ lớn hình thái hạt virus kính hiển vi điện tử 4.5 Phòng bệnh điều trị – Phòng bệnh: Hiện chưa có vaccin phòng bệnh Phòng bệnh khơng đặc hiệu với cơng việc sau: vệ sinh ăn uống, vệ sinh mơi trường, phòng chống nhiễm trùng bệnh viện – Điều trị: Chủ yếu bồi phụ nước điện giải, kết hợp với nâng cao thể trạng cho bệnh nhân đến hồi phục hoàn toàn CÁC VIRUS GÂY VIÊM GAN (Hepatitis viruses) Các virus gây viêm gan virus có tính với tế bào gan, chúng có cấu trúc, đường xâm nhập, chế lan truyền khác Những virus xâm nhập, nhân lên gây tổn thương tế bào gan Hiện virus gây viêm gan chia thành loại chính: A, B, C, D, E 5.1 Virus viêm gan A (Hepatitis A virus – HAV) 5.1.1 Đặc điểm sinh học 5.1.1.1 Hình thể cấu trúc HAV typ thứ 72 Enterovirus, thuộc họ Picornavirus, khơng có vỏ envelope, ngồi vỏ capsid đối xứng khối bao bọc vật liệu di truyền ARN sợi dương Hình 11.5 Ảnh hiển vi điện tử virus viêm gan A 5.1.1.2 Sức đề kháng HAV không bị bất hoạt dung mơi hồ tan lipid, lại dễ dàng bị bất hoạt tia cực tím, hố chất sát trùng, 100OC sau phút 5.1.1.3 Ni cấy Có thể ni cấy HAV tế bào lưỡng bội phổi người, tế bào vero, 5.1.1.4 Kháng nguyên HAV có kháng nguyên chung HAAg, đó, virus có typ đồng Đối với người mắc bệnh viêm gan A thể đáp ứng miễn dịch với kháng thể lớp IgG tồn nhiều năm suốt đời 5.1.2 Khả gây bệnh HAV gây bệnh viêm gan cho người, bệnh dễ lây lan thành dịch Thời gian ủ bệnh khoảng 30 – file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 250 of 263 40 ngày biểu triệu chứng như: sốt nhẹ, mệt mỏi, chán ăn, nước tiểu vàng, vàng da, niêm mạc, men gan tăng cao, có triệu chứng nặng Khoảng 40 – 60% người mắc HAV khơng có biểu lâm sàng, nguồn lây nguy hiểm 5.1.3 Đặc điểm dịch tễ HAV có mặt khắp giới lây truyền qua đường tiêu hố Nguồn lây người mang virus khơng biểu triệu chứng người bệnh Đối tượng nhiễm HAV chủ yếu trẻ em người sống thiếu vệ sinh Bệnh viêm gan A có tỷ lệ mắc cao vùng nhiệt đới, đặc biệt nước nghèo có điều kiện vệ sinh thấp 5.1.4 Chẩn đoán vi sinh học 5.1.4.1 Phân lập xác định virus Bệnh phẩm phân mảnh sinh thiết gan Có thể xác định trực tiếp virus bệnh phẩm kính hiển vi điện tử hay kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang miễn dịch phóng xạ Ngồi ra, ni cấy phân lập virus tế bào vero tế bào lưỡng bội phổi người 5.1.4.2 Chẩn đoán huyết Bệnh phẩm huyết bệnh nhân Có thể tìm thấy IgM từ ngày đầu bệnh phản ứng ELISA, sau IgG tìm phản ứng kết hợp bổ thể, phản ứng trung hồ 5.1.5 Phòng bệnh điều trị – Phòng bệnh: + Phòng bệnh khơng đặc hiệu: Vệ sinh ăn uống, quản lý bệnh nhân xử lý tốt chất thải, đồ dùng bệnh nhân, + Phòng bệnh đặc hiệu: Dùng vaccin – Điều trị: Chủ yếu chăm sóc điều dưỡng điều trị triệu chứng 5.2 Virus viêm gan B (Hepatitis B virus – HBV) 5.2.1 Đặc điểm sinh học 5.2.1.1 Hình thể cấu trúc HBV thuộc họ Hepadnaviridae Năm 1970, Dane phát thấy virus huyết bệnh nhân kính hiển vi điện tử dạng hạt hình cầu phức tạp, đường kính khoảng 42nm vùng lõi đậm kích thước khoảng 28nm Hạt gọi hạt Dane Cấu trúc hạt Dane gồm: Vỏ dày 7nm cấu tạo protein cấu trúc làm cho virus có hình cầu; capsid đối xứng hình khối tạo thành lõi; vật liệu di truyền ADN hai sợi không khép kín 5.2.1.2 Sức đề kháng Virus bị bất hoạt tia cực tím, nhiệt độ 100OC sau phút 5.2.1.3 Ni cấy Hiện chưa tìm hệ tế bào ni cấy thích hợp cho HBV file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 251 of 263 5.2.1.4 Kháng nguyên – HBV có loại kháng ngun chính: + HBsAg kháng nguyên bề mặt Đây kháng nguyên có thay đổi thứ typ, gồm có typ phụ: adw, ayw, adr, ayr + HBcAg kháng nguyên lõi nằm trung tâm hạt virus Muốn phát kháng nguyên phải phá vỡ hạt virus + HBeAg kháng nguyên có nguồn gốc từ nucleocapsid, thường thay đổi thứ typ gồm có typ phụ: HBeAg/1, HBeAg/2 5.2.1.5 Kháng thể Khi thể nhiễm HBV sinh kháng thể tương ứng: + Kháng thể kháng HBsAg: Xuất muộn sau nhiễm HBV, có tác dụng chống virus nên xuất bệnh cảnh cải thiện + Kháng thể kháng HBcAg: Có sớm giai đoạn ủ bệnh, kéo dài bệnh nhân mắc viêm gan mãn tính + Kháng thể kháng HBeAg: xuất muộn, thường thời kỳ lui bệnh hồi phục 5.2.2 Khả gây bênh HBV gây bệnh cho người, thời gian ủ bệnh thường 40 – 90 ngày dài Thời kỳ khởi phát tồn phát thường biểu rầm rộ, cấp tính với triệu chứng: Sốt cao, mệt mỏi, chán ăn, ngủ, nước tiểu vàng, vàng da, vàng mắt Thường bệnh nhân bình phục sau tuần với triệu chứng tiểu nhiều, nước tiểu dần bệnh nhân trở lại ăn khoẻ bình thường Tuy nhiên, có khoảng – 10% viêm gan B cấp trở thành mãn tính có biến chứng xơ gan hay ung thư gan 5.2.3 Đặc điểm dịch tễ HBV lây truyền chủ yếu qua đường chính: Đường máu, đường tình dục từ mẹ sang Hiện nay, có nhiều đường dẫn đến nhiễm virus này, ví dụ: tiêm truyền (chủ yếu tiêm chích ma tuý), gái mại dâm đường khác cắt tóc, nhổ răng, châm cứu Do vậy, viêm gan B gặp lứa tuổi có tỷ lệ cao Ngồi ra, viêm gan B biết nguyên chủ yếu dẫn tới suy gan ung thư gan 5.2.4 Chẩn đoán vi sinh học Hiện nay, chẩn đoán viêm gan B thường dựa vào phản ứng huyết tìm marker (dấu ấn) HBV để xác định virus dạng nhiễm virus Ngồi việc chẩn đốn dựa vào marker HBV, thực tế người ta dùng kỹ thuật PCR (polymerase chain reaction) để xác định có mặt virus máu bệnh nhân file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 252 of 263 5.2.5 Phòng bệnh điều trị – Phòng bệnh: + Phòng bệnh khơng đặc hiệu: Rất quan trọng, tránh lây nhiễm HBV theo nhiều đường khác nhau, dụng cụ y tế phải đảm bảo nguyên tắc vô trùng + Phòng bệnh đặc hiệu: Hiện có vaccin sản xuất huyết tương người nhiễm HBV vaccin tái tổ hợp phòng viêm gan B – Điều trị: Chủ yếu điều trị triệu chứng, nghỉ ngơi, chế độ dinh dưỡng hợp lý Hiện nay, người ta thường sử dụng thuốc kháng virus không đặc hiệu như: interferon điều trị viêm gan virus 5.3 Virus viêm gan C (Hepatitis C virus – HCV) Virus gây viêm gan C trước xếp vào nhóm virus "non" A, "non" B ("không" A, "không"B) Đến năm 1988, Shikata xếp virus "không" A, "không" B thành virus riêng biệt virus gây viêm gan C (HCV) Virus thuộc họ Flaviviridae 5.3.1 Đặc điểm sinh học 5.3.1.1 Hình thể cấu trúc HCV có hình cầu, đường kính khoảng 40 – 60nm, vỏ envelope có cấu trúc lipid kép, vỏ capsid đối xứng khối ARN sợi đơn 5.3.1.2 Sức đề kháng Virus bị bất hoạt dung mơi hồ tan lipid, tia cực tím, nhiệt độ cao 5.3.2 Khả gây bệnh HCV gây bệnh cho người, thời gian ủ bệnh từ tuần – tháng Trong đó: 95% số người có triệu chứng khơng rõ ràng 5% bệnh nhân có rối loạn tiêu hố, mệt mỏi tổn thương tế bào gan Khoảng 50 – 70% bệnh nhân viêm gan C chuyển thành mãn tính, điều nguy hiểm, dễ dẫn đến xơ gan ung thư gan Hình 11.7 Ảnh hiển vi điện tử virus viêm gan C 5.3.3 Đặc điểm dịch tễ Bệnh lây truyền chủ yếu đường máu, đó, đối tượng thường gặp người tiêm chích ma tuý mắc bệnh máu hemophylie, leucemie, suy tuỷ xương 5.3.4 Chẩn đoán vi sinh học Chủ yếu dựa vào tìm kháng thể kháng HCV kỹ thuật ELISA sinh thiết tế bào tìm tổn thương bào tương nhân tế bào gan Kết hợp với dấu hiệu tăng men gan máu file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 253 of 263 5.3.5 Phòng bệnh điều trị – Phòng bệnh: + Chủ yếu phòng bệnh khơng đặc hiệu kiểm soát máu chế phẩm máu, tuyên truyền giáo dục nếp sống lành mạnh + Phòng bệnh đặc hiệu: Chưa có vaccin phòng HCV – Điều trị: Tương tự viêm gan B 5.4 Virus viêm gan D virus viêm gan E (Hepatitis delta virus – HDV, Hepatitis E virus – HEV) 5.4.1 Virus gây viêm gan D (HDV) – Cấu trúc: Là virus không hoàn chỉnh gồm sợi ARN, vỏ bao HBsAg HBV, vỏ kháng nguyên delta (Ag–HD) – Dịch tễ khả gây bệnh: Viêm gan D lây truyền theo đường máu, bệnh thường lưu hành vùng có tỷ lệ nhiễm HBV cao – Người ta thấy, nhiễm HDV đồng thời với HBV bội nhiễm HDV người mang HBV mãn tính – Chẩn đốn: Phát kháng ngun delta tìm kháng thể kháng delta kỹ thuật ELISA 5.4.2 Virus gây viêm gan E (HEV) Được xác định vào năm 1985 xếp họ Caliciviridae – Cấu trúc: Gồm ARN sợi dương xoắn, vỏ capsid đối xứng 20 mặt, kích thước khoảng 27nm khơng có envelope – Dịch tễ học khả gây bệnh: HEV lây truyền qua đường tiêu hố, gây thành dịch lưu hành vùng vệ sinh có liên quan đến nguồn nước bị nhiễm Việt Nam xác định dịch HEV đồng sông Cửu Long HEV gây bệnh thường nhẹ, lành tính khơng gây biến chứng nặng, gây viêm gan nặng cho phụ nữ có thai – Chẩn đốn: Có thể xác định có mặt virus kính hiển vi điện tử tìm kháng thể kháng HEV HERPESVIRIDAE 6.1 Các đặc điểm chung họ Herpesviridae 6.1.1 Hình thể cấu trúc Các virus thuộc họ Herpesviridae có cấu trúc hình cầu với kích thước khoảng 180 – 200nm gồm thành phần sau: – Ngoài lớp vỏ envelope lấy từ màng nhân tế bào chủ – Capsid đối xứng hình khối, gồm có 162 capsome – Vật liệu di truyền ADN hai sợi thẳng 6.1.2 Sức đề kháng Đề kháng yếu Nếu gây nhiễm vào mơ ni cấy khơng thể giữ gìn lâu tháng 6.1.3 Ni cấy Virus nhân lên môi trường nuôi cấy tế bào người khỉ 6.1.4 Đặc điểm nhân lên file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 254 of 263 Virus bám vào receptor tế bào cảm thụ hoà nhập vỏ envelope vào màng nguyên tương Sau đó, vỏ capsid cởi bỏ bào tương phức hợp ADN–protein xâm nhập vào nhân tế bào Tại nhân, ADN mã thành mARN protein cấu trúc Quá trình lắp ráp hạt virus thực nhân tế bào vỏ envelope hình thành từ màng nhân sau lắp ráp xong hạt virus giải phóng khỏi tế bào 6.1.5 Phân loại Các Herpes virus gây nhiễm cho người gồm: – Herpes simplex, virus gây nhiễm đường tiết niệu môi – Varicella – zoster, virus gây thuỷ đậu zona – Epstein – Barr, virus gây bệnh: tăng bạch cầu đơn nhân nhiễm trùng, u tế bào lympho B, ung thư hầu họng – Cytomengalovirus 6.2 Virus thuỷ đậu zona (varicella and zoster virus) 6.2.1 Khả gây bệnh Virus Varicella zoster gây hai thực thể lâm sàng khác nhau, là: Thuỷ đậu (Varicella) Zona (Herpes zoster) – Thuỷ đậu: Do nhiễm virus qua đường hô hấp, virus nhân lên cuối nhiễm virus máu Sự xuất nhiễm virus máu nguyên nhân tổn thương lan toả bệnh thuỷ đậu Biểu lâm sàng sau ủ bệnh 10 – 21 ngày xuất sốt tổn thương da từ dát sần đến nang nước xuất thân, mặt, lan nhanh chóng vùng khác thể Các nang nước trở thành mụn mủ bội nhiễm liên cầu, hay tụ cầu vàng – Zona: Biểu lâm sàng mụn nước, khác với thuỷ đậu zona gặp người lớn Zona viêm thần kinh, mụn nước mọc dọc theo dây thần kinh bị viêm kết hợp với đau khủng khiếp bệnh nhân Các mụn nước hố mủ có bội nhiễm Cùng loại virus gây hai thể bệnh virus zona coi tái hoạt virus thuỷ đậu tiềm tàng hạch giao cảm sau bị bệnh thuỷ đậu Sự tái hoạt động virus thuỷ đậu thường gặp người bị suy giảm miễn dịch, rối loạn miễn dịch tế bào Zona hay xảy người mắc bệnh ác tính, AIDS 6.2.2 Dịch tễ học Người ổ bệnh biết virus varicella zoster Virus lây truyền qua đường hô hấp thường xảy với trẻ em hay người lớn bị suy giảm miễn dịch Sự lây nhiễm virus hai giới cá thể tất chủng tộc dễ dàng Virus varicella zoster lưu hành, địa phương quần thể lớn, song bệnh trở thành dịch cá thể nhạy cảm theo mùa cuối đơng, đầu xn 6.2.3 Chẩn đốn vi sinh học 6.2.3.1 Chẩn đoán trực tiếp file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 255 of 263 – Làm tiêu Tzank: Bằng cách phết đáy tổn thương (mụn nước) lên lam kính nhuộm Giemsa để chứng minh tế bào khổng lồ nhiều nhân – Nhuộm huỳnh quang trực tiếp tế bào lấy từ đáy tổn thương da để phát virus 6.2.3.2 Chẩn đoán huyết – Miễn dịch huỳnh quang phương pháp phát kháng thể kháng kháng nguyên màng virus Varicella zoster – Miễn dịch ELISA: Còn gọi miễn dịch gắn men dùng để phát kháng thể kháng kháng nguyên màng virus 6.2.4 Phòng bệnh điều trị – Phòng bệnh: Các phương pháp phòng bệnh khơng đặc hiệu như: Cách ly bệnh nhân tránh tiếp xúc Hiện người ta dùng vaccin để gây miễn dịch chủ động cho đối tượng có nguy đạt kết tốt – Điều trị: Ngoài việc điều trị triệu chứng chăm sóc điều dưỡng chỗ tổn thương để tránh bội nhiễm, dùng loại thuốc kháng virus acyclovir, tổn thương da mau lành giảm biến chứng 6.3 Herpes simplex virus (HSV) Một số đặc điểm sinh học khả gây bệnh – HSV có hai typ huyết HSV–1 HSV–2 – Vị trí nhiễm: + HSV–1 gây nhiễm phần lưng như: mồm, môi, da + HSV–2 gây nhiễm phần lưng, đặc biệt đường sinh dục, tiết niệu – Đường lây nhiễm: + HSV–1 lây theo đường tiêu hố, hơ hấp trực tiếp mơi – mơi + HSV–2 lây nhiễm theo đường tình dục – Nhiễm HSV người biểu thành giai đoạn: + Nhiễm lần đầu (sơ nhiễm): Bệnh thường nặng, biểu tồn thân tử vong Sau gây sơ nhiễm, HSV tồn thể dạng tiềm ẩn + Tái nhiễm HSV với typ huyết khác – Trường hợp nhiễm HSV có kháng thể trung hồ nhiễm HSV khu trú mà khơng nhiễm tồn thân Hình 11.9 Herpes simplex virus file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 256 of 263 VIRUS DẠI (Rabies virus) Rabies virus thuộc nhóm Rhabdovirus 7.1 Đặc điểm sinh học 7.1.1 Hình thể cấu trúc Virus dại có hình trụ giống hình viên đạn: đầu tròn, đầu dẹt, chiều dài trung bình từ 100 – 300nm, đường kính 70 – 80nm Vật liệu di truyền ARN sợi âm, bao quanh có lớp vỏ capsid vỏ envelope 7.1.2 Sức đề kháng Virus dễ bị bất hoạt nhiệt độ 56OC/30 phút 80OC/10 phút, tia cực tím, ánh sáng mặt trời dung mơi hồ tan lipid như: ete, formalin, xà phòng 7.1.3 Ni cấy Virus dại nuôi cấy vào bào thai gà ngày tế bào thường trực như: tế bào vero, tế bào thận chuột đất BHK–21 Hình 11.10 Ảnh hiển vi điện tử virus dại 7.1.4 Sự nhân lên Virus hoà vỏ envelope với màng tế bào chủ bơm nucleocapsid vào bào tương Quá trình mã, giải mã, tổng hợp protein cấu trúc, lắp ráp xảy bào tương Virus giải phóng theo hình thức nảy chồi 7.1.5 Kháng nguyên Virus dại gồm có loại kháng nguyên sau: – Protein G: Kháng nguyên kích thích thể sinh kháng thể trung hoà – Protein N: Nằm phần lõi virus 7.2 Phân loại Theo tính chất sinh học, chia loại: – Virus dại hoang dại – Virus dại cố định: Khi nuôi cấy lâu dài (thường 50 lần cấy truyền) virus dại trở thành file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 257 of 263 virus dại cố định Virus có thời kỳ ủ bệnh ngắn (7 ngày), bảo tồn nuôi cấy phòng thí nghiệm, khơng thể tồn điều kiện tự nhiên 7.3 Khả gây bệnh Virus dại có khả gây bệnh cho người động vật máu nóng Virus xâm nhập vào thể người từ động vật bị dại qua vết cắn, virus có tính với tế bào thần kinh, sau xâm nhập, tồn nhân lên vết thương, lan theo thần kinh ngoại biên đến dây thần kinh trung ương não với tổn thương đặc hiệu Vào giai đoạn cuối, toàn hệ thần kinh trung ương số mơ ngồi tuyến nước bọt bị nhiễm virus Bất kể người hay động vật, mà có biểu bệnh tiến triển nặng nề kết thúc chết Biểu lâm sàng người: Sau ủ bệnh – tháng xuất tiền triệu chứng kéo dài – ngày với triệu chứng sốt nhẹ, nhức đầu, buồn nơn, chảy nước mắt, nước mũi Đến thời kỳ tồn phát gặp thể bệnh là: thể co cứng thể liệt Bệnh nhân chết tình trạng suy hơ hấp rối loạn tuần hồn 7.4 Dịch tễ Virus dại lưu hành khắp giới, tập trung nhiều vùng nhiệt đới như: Đông Nam Á, Châu Phi, Nam Mỹ, ổ chứa chủ yếu động vật máu nóng bị dại như: chó, mèo, Virus truyền từ động vật sang động vật người qua vết cắn, vết cào, Ở Việt Nam, bệnh dại tập trung chủ yếu đồng sông Hồng sơng Mêkơng 7.5 Chẩn đốn vi sinh học Rất làm lấy bệnh phẩm khó khăn khơng có ý nghĩa điều trị Có phương pháp chẩn đốn sau: 7.5.1 Tìm tiểu thể Negri Mổ não chó nghi dại nhuộm tiêu tìm thể Negri, tiểu thể virus gây biến đổi tế bào bắt màu eosin, kích thước 0,25 – 25nm 7.5.2 Phân lập virus Bệnh phẩm nước dãi người chó lúc mắc bệnh, não chết Tiêm truyền bệnh phẩm vào chuột trắng đẻ, sau – ngày, chuột xuất liệt mềm, mổ lấy não chuột xác định virus phản ứng miễn dịch huỳnh quang 7.5.3 Xác định kháng nguyên Có thể lấy nước dãi não bệnh nhân hay súc vật bị dại phết lên tiêu bản, kháng nguyên phát kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang 7.6 Phòng bệnh điều trị – Tiêm phòng vaccin dại cho chó, mèo cụm dân cư năm – Người bị chó, mèo nghi dại cắn phải tiêm phòng – Điều trị dự phòng trường hợp bị chó, mèo cắn: + Điều trị chỗ: Rửa vết cắn nước xà phòng đặc 20%, sau nước muối sinh lý sát khuẩn cồn + Điều trị vaccin kháng huyết kháng dại: * Nếu vết cắn vào chỗ nguy hiểm (gần đầu, sâu) chó bị tích, bị chết, chó phải tiêm huyết kháng dại tiêm vaccin * Nếu vết cắn nông, xa đầu, nhốt chó lại theo dõi: Nếu sau 10 ngày chó sống bình thường khơng cần tiêm vaccin Nếu sau 10 ngày bị chó ốm chết phải tiêm huyết kháng dại vaccin Vaccin phòng dại cho người là: vaccin Fuenzalida vaccin verorab file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 258 of 263 VIRUS SUY GIẢM MIỄN DỊCH Ở NGƯỜI (HIV: Human Immunodeficiency Virus) 8.1 Đặc điểm sinh học 8.1.1 Hình thể cấu trúc HIV thuộc họ Retroviridae Virus có hình cầu, đường kính khoảng 100nm Hạt virus hồn chỉnh (virion) có cấu trúc gồm lớp: – Lớp vỏ màng lipid kép, gắn màng gai nhú, phân tử glycoprotein có khối lượng phân tử 160 kilo dalton (viết tắt: gp 160) Gai nhú gồm phần: + Glycoprotein màng ngồi có khối lượng phân tử 120 kilodalton (gp 120), kháng nguyên dễ thay đổi làm cho kháng thể khơng có khả bảo vệ thể gây khó khăn cho việc điều chế vaccin + Glycoprotein xuyên màng khối lượng phân tử 41 kilo dalton (gp 41) – Lớp vỏ (vỏ capsid) gồm lớp: + Lớp ngồi hình cầu, cấu tạo protein có khối lượng phân tử 18 kilodalton (p18) với HIV–2 p17 với HIV–1 + Lớp hình trụ, cấu tạo protein có khối lượng phân tử 24 kalodalton (p24) Đây kháng nguyên quan trọng để chẩn đoán nhiễm HIV – Lõi: Gồm sợi ARN gen di truyền HIV, men mã ngược RT (Reverse Transcriptase) số enzym giúp cho q trình tổng hợp virus 8.1.2 Tính chất nuôi cấy Nuôi cấy tế bào lympho người tế bào thường trực Hela có CD4 8.1.3 Sức đề kháng HIV dễ bị bất hoạt yếu tố lý học, hoá học HIV bị tiêu diệt nhiệt độ 56OC/30 phút HIV bị bất hoạt với số hố chất oxy già, Javen, khơng bị tiêu diệt tia cực tím 8.2 Sự xâm nhập vào tế bào nhân lên HIV 8.2.1 Sự hấp phụ lên bề mặt tế bào file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 259 of 263 HIV bám vào bề mặt tế bào cảm thụ nhờ phù hợp điểm tiếp nhận (receptor) tế bào chủ với gp 120 virus 8.2.2 Sự xâm nhập vào tế bào Sau bám vào điểm tiếp nhận tế bào chủ, phân tử gp 41 HIV cắm sâu vào màng tế bào tạo nên hoà nhập vỏ HIV với màng tế bào chủ Nhờ mà ARN virus chui vào bên tế bào Hình 11.12 Sự xâm nhập nhân lên HIV Hấp phụ lên bề mặt xâm nhập vào tế bào Sao mã ngược Tích hợp vào nhiễm sắc thể tế bào chủ Lắp ráp thành phần cấu trúc Giải phóng hạt virus 8.2.3 Sự nhân lên tế bào Sau vào tế bào, nhờ enzym mã ngược, ADN virus tạo thành từ khuôn mẫu ARN, sau q trình tích hợp ADN virus vào ADN tế bào chủ Tiếp đó, trình mã, dịch mã để tổng hợp thành phần hạt virus 8.2.4 Giải phóng hạt virus Các virus tổng hợp đến gần màng tế bào chủ, đẩy màng nảy chồi, hạt virus giải phóng tiếp tục xâm nhập vào tế bào khác 8.2.5 Hậu trình nhiễm HIV HIV xâm nhập nhân lên nhiều loại tế bào tế bào máu bạch huyết, tế bào não, tế bào dày, ruột, da gây nên triệu chứng bệnh lý Đặc biệt, HIV xâm nhập chủ yếu vào tế bào lympho T CD4 (+) (tế bào hỗ trợ lympho B sản xuất kháng thể) lympho TC miễn dịch tế bào) Các tế bào lympho bị suy giảm kéo theo suy giảm hệ thống miễn dịch dẫn tới bệnh nhân bị nhiều loại nhiễm trùng hội viêm phổi, viêm da, viêm ruột, viêm họng vi khuẩn, nấm, virus, ung thư, đặc biệt Sarcom kaposi 8.3 Đường lây truyền – Lây truyền qua đường tình dục: Đây đường lây truyền phổ biến, nguy cao người đồng tính luyến nam – Lây truyền theo đường máu: Do truyền máu sản phẩm máu Có thể lây truyền qua bơm kim tiêm, dụng cụ phẫu thuật, chích, xăm, rạch Đặc biệt tỷ lệ cao người nghiện file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 260 of 263 chích ma tuý Nguy lây nhiễm qua đường máu cao, 90% – Lây truyền từ mẹ sang con: Sự lây truyền xảy có thai, trước, sau đẻ Nguy lây truyền qua đường tới 40 – 50% 8.4 Miễn dịch 8.4.1 Sự tạo thành kháng thể Khi HIV xâm nhập, thể có khả tạo kháng thể sau: – Kháng thể trung hòa: Kháng thể đặc hiệu typ chống lại kháng nguyên vỏ (quan trọng kháng nguyên gp 120) Kháng thể có vai trò bảo vệ ngăn cản q trình xâm nhập vào tế bào – Tạo kháng thể độc sát tế bào: Các kháng thể IgG kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên virus dẫn tới tan tế bào bị nhiễm HIV giải phóng hạt virus 8.4.2 Miễn dịch tế bào Hình thành tế bào lympho TC (T độc) Các tế bào kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên HIV (xuất tế bào đích) tiêu diệt tế bào cới hạt virus tế bào 8.4.3 Sự né tránh hệ thống miễn dịch HIV HIV né tránh hệ miễn dịch hình thức chủ yếu biến dị kháng nguyên Điều gây khó khăn cho việc sản xuất vaccin phòng bệnh AIDS, HIV đánh vào tế bào miễn dịch quan trọng TCD4 (+), đại thực bào, hay HIV tồn dạng provirus 8.5 Chẩn đoán vi sinh 8.5.1 Phát kháng thể chống HIV Thường dùng nhiều chẩn đốn nhiễm HIV kỹ thuật phát kháng thể phù hợp với việc xét nghiệm hàng loạt mẫu máu cho kết nhanh, độ nhạy cao không phát giai đoạn "cửa sổ" Hai kỹ thuật sau áp dụng phổ biến: – Kỹ thuật ngưng kết Latex nhanh (SERODIA) – Kỹ thuật miễn dịch enzym ELISA 8.5.2 Phát HIV – Phân lập HIV: HIV phân lập tế bào lympho tế bào Hela có CD4+ Phương pháp nhạy kết chậm đắt tiền – Phản ứng khuếch đại gen PCR: Kỹ thuật có ưu điểm nhạy đặc hiệu Có thể chẩn đoán sớm HIV giai đoạn "cửa sổ" hay trẻ sơ sinh đắt tiền 8.5.3 Phát kháng nguyên Kháng nguyên P24 có huyết thanh, dịch não tuỷ có sớm sau nhiễm HIV Thường dùng kỹ thuật ELISA hay RIA để phát kháng nguyên Tuy nhiên kỹ thuật không dùng cho xét nghiệm sàng lọc độ nhạy độ đặc hiệu thấp 8.5.4 Các xét nghiệm huyết học miễn dịch – Hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu giảm – Tế bào lympho TCD4 giảm 400/mm3 (bình thường 800 – 1200/mm3) – Tỷ lệ lympho TCD4/ lympho TCD8 (bình thường = 2) –℘ globulin máu tăng 8.6 Phòng bệnh điều trị – Phòng bệnh: + Vaccin: Hiện có nhiều loại vaccin giai đoạn thử nghiệm file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 261 of 263 + Phòng bệnh lây nhiễm qua đường máu: Đảm bảo tốt cơng tác an tồn truyền máu sản phẩm máu Khơng tiêm chích ma t An tồn tiêm chích can thiệp y tế + Phòng lây nhiễm HIV qua đường tình dục + Phòng lây nhiễm HIV từ mẹ sang con: Khun phụ nữ nhiễm HIV khơng nên có con, có thai nên mổ đẻ – Điều trị: + Thuốc ngăn cản nhân lên HIV: Retrovirr, AZT, Interferon Hiện ứng dụng trị liệu phối hợp thuốc + Chống nhiễm trùng hội + Tăng cường miễn dịch g globulin thuốc kích thích miễn dịch CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ Trình bày đặc điểm sinh học khả gây bệnh virus cúm Nêu phương pháp chẩn đoán VSH virus cúm Nêu nguyên tắc phòng điều trị bệnh cúm Kể tên kháng nguyên quan trọng để định typ virus cúm Giải thích nguồn gốc dịch cúm Trình bày đặc điểm sinh học khả gây bệnh virus quai bị Trình bày đặc điểm sinh học khả gây bệnh virus sởi Trình bày đặc điểm sinh học virus viêm não Nhật Bản B Nêu thể bệnh virus viêm não Nhật Bản B 10 Nêu đặc điểm dịch tễ phương pháp phòng bệnh virus viêm não Nhật Bản B 11 Trình bày đặc điểm sinh học virus Dengue 12 Trình bày thể bệnh Dengue xuất huyết 13 Nêu nguyên tắc phòng điều trị bệnh sốt xuất huyết Dengue 14 Trình bày đặc điểm sinh học khả gây bệnh virus bại liệt 15 Trình bày đặc điểm sinh học khả gây bệnh Rotavirus 16 Trình bày đặc điểm sinh học đường lây truyền virus viêm gan A, B, C 17 Kể tên kháng nguyên kháng thể quan trọng virus viêm gan B ứng dụng chẩn đoán theo dõi điều trị kháng nguyên, kháng thể 18 Trình bày đặc điểm sinh học khả gây bệnh virus Varicella zoster 19 Trình bày đặc điểm sinh học khả gây bệnh virus dại 20 Trình bày đặc điểm sinh học HIV 21 Trình bày xâm nhập HIV vào tế bào nhân lên virus 22 Nêu phương pháp chẩn đoán vi sinh biện pháp phòng nhiễm HIV TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH Vũ Triệu An, Homberg, J.C (1998) Miễn dịch học, Nhà xuất Y học Hà Nội Bergey’s Manuals of Microbiology (1994) Bộ môn Công nghiệp Dược, Trường Đại học Dược Hà Nội (2001) Kỹ thuật sản xuất Dược phẩm, Tập I, Trung tâm Thông tin – Thư viện, Đại học Dược Hà Nội Bộ mơn Hố sinh – Vi sinh, Trường Đại học Dược Hà Nội (1999) Vi sinh học, Trung tâm Thông tin – Thư viện, Đại học Dược Hà Nội – TV ĐHD Hà Nội Bộ môn Miễn dịch – Sinh lý bệnh, Trường Đại học Y, Hà Nội (2003) Miễn dịch học, Nhà file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 262 of 263 xuất Y học, Hà Nội Bộ môn Vi sinh vật, Trường Đại học Y Hà Nội (2003) Vi sinh học Y học, Nhà xuất Y học Bộ Y tế (2002) Dược điển Việt Nam, Nhà xuất Y học Bộ Y tế (2005) Hướng dẫn sử dụng kháng sinh, NXB Y học, Hà Nội W Crueger, A Crueger Biotechnológia, Mezoegazdasági Kiadó, Budapest, 1987 10 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2002) Vi sinh vật học, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 11 Hồ Huỳnh Thuỳ Dương (2002) Sinh học phân tử, NXB Giáo dục 12 Elizabeth Forget (2003) Tài liệu hội thảo chuyên đề nấm gây bệnh, Đại học tổng hợp Paris V 13 Dr Gửrửg Jenử (1973) Ipari Mikrobiologiai Gyakorlatok, Tankửnyv Kiadó, Budapest 14 Phạm Thành Hổ (2004) Di truyền học, NXB Giáo dục 15 B Hugo & A D Rusel Pharmaceutical Microbiology, p 428–450, Blackwell Scientific Publications, Oxford, 3th Edition, 1983 16 Yoichi Matsubara (2005) Healthcare in the Erea of Genomic Medicine, Paper on The 5th Science Council of Asia (SCA) Conference, May 11–13, 2005, Daewoo Hotel, Hanoi, Vietnam 17 Janeway, CA and Tranvers, P (1997) Immunobiology: The Immune system in Health and Disease, 3rd edn Garland Publishing, New York 18 Từ Minh Kng (2004) Cơ sở cơng nghệ sinh học sản xuất Dược phẩm, NXB Y học, Hà Nội 19 J.P Larpent, J.J Sanglier (1989) Biotechnologie des Antibiotiques, Masson 20 Lásztity Radomir (1973) Biokémia, Tankửnyv Kiadó, Budapest 21 Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân (1997) Cơ sở di truyền học, NXB Giáo dục, Hà Nội 22 Trần Xuân Mai (2004) Vi nấm y học 23 Dr Sevella Béla (1988) Biomérnửki M ỹveletek II, Tankửnyv Kiadó, Budapest 24 E.B Shirling – D Gottlieb (1966) Methods for characterozation of Streptomyces species, Int J Bacteriol., Vol.16 (3), 313 – 340 25 Pr.Dr C Simon, Pr.Dr W Stille, Dr Muennich D Korszerỹ Antibiotikus Kezelés, Medicina Koenyvkiadó, 1974, Budapest 26 Szabó I Mihály (1980) Általános mikrobiológia Vol 1–4, Tankoenyvkiadó, Budapest 27 Tadeusz Korzebski, Zuzanna Kevsuk – Gendifer, Wzodziniere Kuruzowicz (1967) Antibiotics, p 11, 1167, PWN – Polish Sicentific Publishers, Warsava 28 Phạm Văn Ty Miễn dịch học (2001), Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội 29 Viện Y học lâm sàng bệnh nhiệt đới (2001) Tài liệu đào tạo chuyên ngành truyền nhiễm 30 Moselio Schaechter, Ph D.; N Cary Engleberg, M.D.; Barry L Eisenstein, M.D.; Gerald Medoff, M.D., (1999) Mechanisms of Microbial Disease, Lippincott Williams & Wilkins 31 B.R Champ, E.Highley, A.D.Hocking and J.I Pitt (1991) Fungi and Mycotoxins in Stored Products, ACIAR Proceedings, No 36 file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 LỜI GIỚI THIỆU Page 263 of 263 Chịu trách nhiệm xuất bản: Chủ tịch HĐQT kiêm Tổng Giám đốc NGÔ TRẦN ÁI Phó Tổng Giám đốc kiêm Tổng biên tập NGUYỄN QUÝ THAO Chịu trách nhiệm nội dung: Chủ tịch HĐQT kiêm Giám đốc Công ty CP Sách ĐH–DN TRẦN NHẬT TÂN Biên tập nội dung sửa in: NGUYỄN HỒNG ÁNH Trình bày bìa: ĐINH XUÂN DŨNG Chế bản: TRỊNH THỤC KIM DUNG In 1300 bản, (QĐ: 79 ), khổ 19 x 27 cm, Công Ty Phần In Phúc Yên Địa chỉ: Đường Trần Phú, thị xã Phúc Yên, Vĩnh Phúc Số ĐKKH xuất bản: 922-2008/CXB/6-1873/GD In xong nộp lưu chiểu tháng 12 năm 2008 file://C:\Windows\Temp\qeraucnwjb\vi_sinh_vat_hoc.html 5/25/2012 ... học liên quan Sinh học, Vi sinh vật y học, Công nghệ sinh học Vi sinh vật học Dược Tài liệu chia làm phần (khơng kể phần Mở đầu giới thiệu tổng quát Vi sinh vật học) bao gồm: Phần thứ nhất: Vi. .. Hepatitis A Virus –Virus vi m gan A HBV Hepatitis B Virus – Virus vi m gan B HCV Hepatitis C Virus – Virus vi m gan C HDV Hepatitis D Virus – Virus vi m gan D HEV Hepatitis E Virus – Virus vi m gan... Laboratories Vi khuẩn Vi sinh vật World Health Organisation – Tổ chức Y tế giới MỞ ĐẦU Vi sinh vật học (Microbiology) – môn khoa học khoa học sống nghiên cứu VSV (microorganisms), sinh vật vi kích