Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Vi sinh vật học đại cương có nội dung trình bày về các phần: đại cương về vi sinh vật, hình thái cấu tạo của vi sinh vật, vi khuẩn gây bệnh, virus gây bệnh, vi sinh vật gây bệnh hệ thống cơ quan,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung giáo trình!
Chương 1 ĐẠI CƯƠNG VI SINH VẬT ĐẠI CƯƠNG VI KHUẨN Vi khuẩn (Bacteria) là sinh vật tiền nhân (Procaryote) có cấu tạo tế bào rất nhỏ, chỉ nhìn thấy được qua kính hiển vi phóng đại hàng nghìn lần Vi khuẩn cùng với virus, prion, vi nấm… hợp thành vi sinh vật (Microbiology) nói chung. Trong vi sinh vật, có những thành viên gây bệnh và những thành viên khơng gây bệnh cho người Những vi sinh vật gây bệnh được gọi là vi sinh vật y học (Medical microbiology). Tài liệu giáo khoa này chỉ trình bày một số vi sinh vật y học Kích thước hình thể vi khuẩn Phần lớn vi khuẩn có kích thước từ 1 3 m Cũng có vi khuẩn có kích thước lớn như vi khuẩn than (6 m) và có lồi có kích thước nhỏ như vi khuẩn dịch hạch (0,5 m) Kích thước vi khuẩn có thể thay đổi theo tuổi điều kiện dinh dưỡng Về hình thể của vi khuẩn, có 3 loại hình cơ bản: Hình cầu: gọi là cầu khuẩn Cầu khuẩn gây bệnh có các cách sắp xắp xếp khác nhau Tụ cầu khuẩn (Staphylococcus): các cách sắp xếp thành đám như chùm nho Liên cầu khuẩn (Streptococcus): các tế bào xếp thành dãy dài Song cầu khuẩn (Diplococcus): hai tế bào xếp bên nhau như song cầu khuẩn lậu, song cầu khuẩn màng não Vi cầu khuẩn (Micrococcus): từng tế bào hình cầu khuẩn riêng lẻ như cầu khuẩn ruột Hình thẳng: gọi là trực khuẩn. Trực khuẩn gây bệnh có các cách xắp xếp khác nhau Các tế bào xếp thành dãy dài như trực khuẩn than Các tế bào xếp thành đám như trực khuẩn hủi Các tế bào xếp thành xếp thành hình các chữ X, Y, N như trực khuẩn lao Tế bào đứng riêng lẻ như trực khuẩn uốn ván Tế bào của mỗi loại vi khuẩn cũng có hình dạng khác nhau. Trực khuẩn hai đầu trịn như trực khuẩn lỵ, trực khuẩn hai đầu vng như trực khuẩn than, trực khuẩn hai đầu hình thoi như trực khuẩn ho gà, trực khuẩn hai đầu to như trực khuẩn bạch hầu Hình cong: gọi là phẩy khuẩn Hình cong ngắn và khơng q 1/4 đường trịn như phẩy khuẩn tả. Hình xoắn nhiều vịng như xoắn khuẩn giang mai Ý nghĩa thực tiễn của kích thước, hình thể vi khuẩn: Mỗi lồi vi khuẩn có kích thước và hình thể riêng nên dựa vào kích thước, đặc biệt là hình thể, người ta có thể chẩn đốn xác định tên một số vi khuẩn gây bệnh. Nếu vi khuẩn được nhuộm Gram thì dựa vào hình thể và tính chất bắt màu Gram của vi khuẩn có thể chẩn đốn khá chính xác một số lồi vi khuẩn. Thí dụ: từ một bệnh phẩm dịch não tuỷ, nhuộm Gram, soi kính hiển vi thấy song cầu khuẩn như hai hạt cà phê, bắt màu Gram âm thì kết luận được bệnh nhân bị nhiễm cầu khuẩn màng não. Việc dựa vào kích thước, hình thể để chẩn đốn vi khuẩn gây bệnh có thể có giá trị tuyệt đối như trường hợp trên, nhưng có thể chỉ có giá trị tương đối vì một số lồi vi khuẩn khơng gây bệnh cũng có kích thước, hình thể giống vi khuẩn gây bệnh Cấu tạo tế bào vi khuẩn Nói chung vi khuẩn có cấu tạo một tế bào nhưng chưa hồn chỉnh, bao gồm các phần cấu tạo cơ bản là nhân, bào tương và thành tế bào 2.1 Nhân Với sự trợ giúp của kính hiển vi điện tử, người ta biết được nhân của vi khuẩn khơng có màng nhân bao bọc và khơng có nhiều thể nhiễm sắc như những tế bào bậc cao. Nhân của vi khuẩn là một phân tử ADN hình sợi, uốn vịng, dài khoảng 1mm và là thể nhiễm sắc độc nhất của vi khuẩn Sợi ADN tự sao chép theo sơ đồ của Watson Crick trong q trình nhân lên của vi khuẩn Nhân của vi khuẩn bắt màu thuốc nhuộm kiềm như bào tương nên khó phân biệt với bào tương khi nhuộm thuốc nhuộm thơng thường Để nhuộm phân biệt cần phải dùng thuốc nhuộm đặc biệt 2.2 Bào tương Thành phần cấu trúc của bào tương vi khuẩn đơn giản hơn nhiều so với bào tương của tế bào sinh vật bậc cao. Bào tương ở trạng thái gel, chứa nước với các chất hồ tan và nhiều loại hạt vùi Chất hồ tan: có protid, glucid, lipid, ARN thơng tin, ARN vận chuyển, một số enzyme, sắc tố, muối khống,… Hạt vùi: có hạt volutin, khơng bào chứa glucogen, plasmid, ribosom Mỗi vi khuẩn có khoảng 15.000 hạt ribosom Kích thước từ 17 21nm. Ribosom chứa 40% trọng lượng khơ của vi khuẩn và chứa 90% tổng số ARN. Về thành phần hố học, ribosom chứa 60% ARN và 40% protein Trong bào tương, ribosom xếp thành đám mang tên polyribosom Các polyribosom có nhiệm vụ tổng hợp protein Phía ngồi bào tương được bao bọc bởi màng bào tương. 2.3 Màng bào tương Màng bào tương dày 10 20 nm, có những nếp gấp gọi là mesosom Vi khuẩn Gram dương có nhiều mesosom hơn vi khuẩn Gram âm Màng bào tương có chức năng: Là một màng thẩm thấu chọn lọc, chứa nhiều enzyme làm nhiệm vụ điều khiển trao đổi chất giữa vi khuẩn và mơi trường Là nơi chứa nhiều enzyme hơ hấp, màng bào tương có chức năng như của ty lạp thể ở tế bào sinh vật bậc cao 2.4 Vách tế bào Vách hay thành tế bào bao bọc bên ngồi màng tế bào vi khuẩn. Vách tế bào dày 15 nm ở các vi khuẩn Gram dương, 8 12 nm ở các vi khuẩn Gram âm. Về thành phần hố học, vách tế bào có chung chất cơ bản là glycopeptid, gọi là peptidoglycan là một phân tử lớn, trọng lượng phân tử hàng tỷ dalton Ở những vi khuẩn Gram dương cịn có acid teichoic cịn ở vi khuẩn Gram âm thì chứa nhiều lipopolysarid (LPS) và lipoprotein. Những chất này đã tạo nên nội độc tố của vi khuẩn Vách tế bào vi khuẩn Gram dương và Gram âm có sự khác nhau về độ dày, về thành phần hố học, nên dẫn đến sự khác nhau về tính bắt màu Vách tế bào vi khuẩn có chức năng: bảo vệ vi khuẩn, tạo nên hình thể cố định của vi khuẩn và mang tính kháng ngun của vi khuẩn Nhìn chung, vi khuẩn có cấu trúc một tế bào gần hồn chỉnh, có hệ thống enzyme để chuyển hố đảm bảo đời sống độc lập của vi khuẩn Tuy vậy, cũng có các trường hợp ngoại lệ: Mycoplasma khơng có vách tế bào mà chỉ bao bọc một màng mỏng, Rickettsia, Chlamydia khơng có đầy đủ hệ thống enzyme và do đó phải ký sinh bắt buộc trong tế bào sống khác Ngồi các phần cấu trúc cơ bản kể trên, một số giống vi khuẩn cịn có các phần cấu trúc phụ như vỏ, lơng, pili, bào tử 2.5 Vỏ Một số vi khuẩn tiết ra một chất hữu cơ bao bọc bên ngồi vách tế bào được gọi là vỏ. Chỉ có một số giống vi khuẩn có khả năng sinh vỏ và q trình sinh vỏ phụ thuộc nhiều vào mơi trường. Người ta thấy cầu khuẩn phổi chỉ tạo ra vỏ khi vi khuẩn ở trong cơ thể người hoặc động vật sống Ra khỏi cơ thể hoặc được ni trong mơi trường nhân tạo, vi khuẩn mất khả năng sinh vỏ nhưng vẫn sống, vẫn sinh sản Bản chất hố học của vỏ là chất polysacharid (cầu khuẩn phổi, liên cầu khuẩn gây mủ, trực khuẩn hoại thư sinh hơi ), cũng có thể là chất polypeptid (trực khuẩn than) Vỏ vi khuẩn có liên quan đến độc lực của chúng. Khi có vỏ, vi khuẩn dễ chống lại sự thực bào của tế bào bạch cầu Mất vỏ, được coi là hình thức biến dị và thấy vi khuẩn đó mất tính gây bệnh. Vỏ cịn làm hạn chế tác động của một số yếu tố lý hố tác hại tới vi khuẩn như thuốc kháng sinh Như vậy, vỏ là một yếu tố duy trì độc lực của vi khuẩn Vỏ vi khuẩn cịn mang tính kháng ngun đặc hiệu. Trong thực tế, dựa vào kháng ngun vỏ để phân biệt một lồi vi khuẩn thành nhiều type Thí dụ: phân loại cầu khuẩn phổi thành 85 type khác nhau về kháng ngun vỏ Vỏ vi khuẩn ít bắt màu. Để quan sát vỏ, phải nhuộm vỏ theo kỹ thuật đặc biệt hoặc làm cho vỏ phình to ra (phản ứng phình vỏ) 2.6 Lơng Một số giống vi khuẩn có lơng. Đó là những sợi rất nhỏ (đường kính 1030 nm), bắt nguồn từ bào tương, xun qua vách tế bào ra ngồi, giúp vi khuẩn di động Tùy vi khuẩn mà số lượng và vị trí lơng có thể khác nhau : một lơng hoặc một chùm lơng ở một đầu hoặc nhiều lơng xung quanh tế bào Thành phần hố học chủ yếu của lơng vi khuẩn là protein. Lơng mang tính kháng ngun đặc hiệu; Căn cứ kháng ngun lơng có thể phân loại và chẩn đốn xác định một lồi vi khuẩn Để phân biệt vi khuẩn có lơng có thể thực hiện theo ba cách: + Cấy vi khuẩn vào ống mơi trường thạch mềm rồi quan sát hiện tượng vi khuẩn mọc lan rộng ra xa đường cấy + Quan sát vi khuẩn di động bằng kính hiển vi tụ quang nền tối (nền đen) + Nhuộm lơng theo kỹ thuật đặc biệt rồi quan sát ở kính hiển vi thường 2.7 Pili Ở một số lồi vi khuẩn Gram âm, mặt ngồi có những sợi nhỏ và ngắn hơn lơng gọi là pili Người ta phân biệt hai loại : pili chung và pili giới tính. Chúng được phát hiện trên kính hiển vi điện tử + Pili chung: dài 0,52 micromet, một vi khuẩn có 100200 pili chung. Pili này giúp vi khuẩn bám lên các bề mặt và quyết định tính chất ngưng kết hồng cầu của vi khuẩn + Pili giới tính: dài hơn pili chung, tới 20 micromet Mỗi vi khuẩn có 14 pili giới tính. Pili giới tính được coi như cầu nối để chuyển ADN từ tế bào vi khuẩn cho sang tế bào vi khuẩn nhận 2.8 Bào tử Một số vi khuẩn trong điều kiện bất lợi cho sự sống, có khả năng hình thành những thể có khả năng chống đỡ rất cao gọi là bào tử (nha bào). Bào tử chỉ thấy ở một vài giống vi khuẩn như Bacillus, Clostridium Bào tử hình thành trong tế bào vi khuẩn qua nhiều giai đoạn Tế bào vi khuẩn có khả năng sinh bào tử gọi là tế bào sinh dưỡng. Trong tế bào này, bào tử hình thành dần, đồng thời tế bào sinh dưỡng tự tiêu đi và cuối cùng bào tử ở trạng thái tự do. Thời gian hình thành bào tử mất khoảng 1820 giờ. Khi gặp điều kiện thuận lợi, bào tử nảy mầm và trở thành tế bào vi khuẩn hoạt động Thời gian chuyển từ bào tử sang thể hoạt động khoảng từ 4 đến 5 giờ Bào tử có các đặc điểm cấu tạo: vách dày, có nhiều chất canxi và acid dipicolinic, dưới dạng muối canxidipicolinat, nước ở dạng tự do chiếm t ỷ l ệ thấp (40% trọng lượng bào tử) Do đặc điểm cấu tạo như vậy nên bào tử có khả năng chống đỡ lại các tác động lý học, bảo vệ được chất liệu sống bên trong, tồn tại nhiều năm ở ngoại cảnh và chịu được nhiệt độ cao Bào tử cũng có thể bị phá huỷ bởi một vài chất hố học, thí dụ chất bêta propiolacton và bị huỷ bởi nhiệt độ trên 100oC Trong thực tế, các dụng cụ phẫu thuật, dụng cụ nội soi, kim, bơm tiêm, thuốc, dịch truyền phải đảm bảo khơng cịn vi khuẩn sống và bào tử. Để loại bỏ bào tử thường tiến hành theo các cách: sấy hấp bằng hơi nước nóng 120oC/30 phút, sấy khơ bằng khơng khí nóng 170oC/60 phút hoặc bằng phương pháp Tyndall Bào tử chỉ có ở một số giống vi khuẩn và ở những giống vi khuẩn đó, vị trí của bào tử cũng khác nhau. Bào tử vi khuẩn uốn ván trịn, to hơn thân tế bào và nằm ở một đầu tế bào, bào tử vi khuẩn độc thịt hình bầu dục to hơn thân tế bào và nằm ở một đầu tế bào, bào tử vi khuẩn than trịn, to bằng thân tế bào và nằm giữa tế bào. Sự khác nhau về hình và vị trí bào tử giúp cho việc xác định giống vi khuẩn Dinh dưỡng vi khuẩn 3.1 Đặc điểm Vi khuẩn cần lượng thức ăn rất lớn: tế bào vi khuẩn có thể chuyển hố trong một ngày đêm một khối lượng vượt q 30 40 lần trọng lượng bản thân nó. Sở dĩ thế vì vi khuẩn có sức hoạt động trao đổi chất rất mạnh và sức phát triển sinh sản rất nhanh; Điều này giải thích vai trị lớn lao của vi khuẩn trong sự tuần hồn vật chất trên trái đất và giải thích khả năng tàn phá của vi khuẩn gây bệnh một khi vào được cơ thể người và động vật Sự trao đổi chất tiến hành qua tồn bộ về mặt vi khuẩn Sự dinh dưỡng được thực hiện nhờ có một hệ thống enzyme đảm bảo Những enzyme này được chia làm hai loại: + Enzyme ngoại bào (ngoại enzyme): là những enzyme của vi khuẩn tiết ra ngồi để phân huỷ thức ăn, biến các chất thức ăn từ phức tạp thành đơn giản để có thể lọt vào tế bào vi khuẩn + Enzyme nội bào (nội enzyme): là những enzyme trong tế bào vi khuẩn có tác dụng tổng hợp những thức ăn đã hấp thụ được thành những chất của vi khuẩn Mỗi loại vi khuẩn có những enzyme riêng của mình, tạo thành một hệ thống đặc hiệu dùng được trong việc chẩn đốn phân loại vi khuẩn Ví dụ trong những trực khuẩn Gram âm giống nhau về hình thể thì trực khuẩn E. coli có enzyme lactoza nên sử dụng đường lactoza, cịn trực khuẩn thương hàn, trực khuẩn lỵ khơng sử được chất đường này vì khơng có enzyme lactoza Bằng cách ni từng loại vi khuẩn trên vào mơi trường có chất lactoza và phát hiện xem chất lactoza có bị phân huỷ hay khơng, người ta có thể phân biệt được trực khuẩn E. coli (lactoza +) với hai loại trực khuẩn kia (lactoza ) Hệ thống enzyme đặc hiệu của từng loại vi khuẩn là những enzyme có sẵn, di truyền qua các thế hệ, đảm bảo dinh dưỡng của vi khuẩn trong hồn cảnh bình thường. Trong những điều kiện đặc biệt về dinh dưỡng, vi khuẩn có thể tổng hợp enzyme để thích nghi với hồn cảnh, gọi là enzyme thích ứng, enzyme này sẽ mất đi khi hồn cảnh đặc biệt khơng cịn Ngược lại trong q trình tiến hố lâu đời, từ ngoại cảnh vào cơ thể sống do thích nghi dần với lối sống ký sinh, vi khuẩn có thể mất đi một số enzyme 3.2 Nhu cầu Thức ăn lượng: có những loại vi khuẩn sử dụng được năng lượng ánh sáng mặt trời để hoạt động, đây là những vi khuẩn quang dưỡng hay quang hợp Cịn những loại vi khuẩn khác lấy năng lượng cần thiết để hoạt động từ những chất vơ cơ hoặc hữu cơ, đây là những vi khuẩn hố dưỡng hay hố hợp Những vi khuẩn ở người (gây bệnh hoặc khơng gây bệnh) thuộc vào loại hố dưỡng hữu cơ, nghĩa là chúng lấy năng lượng bằng cách oxy hố một hoặc nhiều cơ chất hữu cơ qua một chuỗi phản ứng oxy hố khử Cơ chất bị oxy hố thường là một chất đường (như chất glucoza) hoặc là một chất đơn giản (như acid amin, acid carboxylic…), ít khi là một phân tử lớn (protein). Q trình oxy hố cơ chất tạo ra những chất chuyển hố trung gian giầu năng lượng Thức ăn tạo hình (vật liệu kiến thiết) + Nguồn cacbon: vi khuẩn cần được cung cấp nhiều cacbon vì cấu tạo tế bào vi khuẩn có nhiều chất này. Vi khuẩn lấy cacbon từ một nguồn đơn giản là CO2 và rất nhiều nguồn khác, như acid acetic, acid lactic, các đường hoặc các hợp chất hữu cơ khác. Thường nguồn cung cấp cacbon cũng là nguồn cung cấp năng lượng + Nguồn nitơ: một vài vi khuẩn có khả năng sử dụng trực tiếp nitơ của khơng khí; các loại nitơ từ amoniac, từ nitrit, nitrat, những acid amin, pepton, protein phức tạp + Các chất vơ cơ: vi khuẩn cần những chất vơ cơ như: P, S, Na, K Cl, Ca,vv… lấy từ nhiều nguồn khác nhau, dưới dạng phosphat, sulphat, NaCl, vv … có những chất tuy cần cho vi khuẩn, nhưng chỉ cần với số lượng rất ít, gọi là ngun tố vi lượng, thí dụ những chất Mg, Mn, Co, Fe, Cu, vv … những chất này thường có lẫn vào trong các chất khác được dùng với nồng độ cao Yếu tố phát triển (cịn gọi là yếu tố sinh trưởng) Từ những nguồn thức ăn kể trên, nhiều loại vi khuẩn có khả năng tự tổng hợp ra những enzyme và những chất của mình. Nhưng có loại vi khuẩn khơng tự tổng hợp được một chất hoặc vài chất của mình, nếu khơng có sẵn những chất ấy trong mơi trường thì vi khuẩn khơng phát triển được; những chất được gọi là yếu tố phát triển, cần phải cung cấp cho vi khuẩn từ bên ngồi. Ví dụ: trong mơi trường đơn giản cần có glucoza là nguồn cung cấp cacbon, một nguồn nitơ và những muối vơ cơ, trực khuẩn đường ruột E. coli mọc được một cách dễ dàng; trái lại với Proteus vulgalis (là một vi khuẩn đường ruột có những tính chất gần giống E. coli) chỉ mọc được nếu cho thêm vào mơi trường một lượng nhỏ nhất nicotinamit (là một vitamin cần thiết cho sự tổng hợp chất nicotinamit adenin dinucleotit NAD) hoặc nếu khơng có nicotinamit thì có thể thay thế bằng chất nghiền nát của E.coli. Điều này chứng tỏ cả hai loại trực khuẩn đường ruột này đều cần chất nicotinamit, nhưng E coli tự tổng hợp được cịn Proteus thì khơng; như vậy với Proteus vulgalis thì nicotinamit là một yếu tố phát triển cần phải cung cấp Yếu tố phát triển cần cho vi khuẩn rất khác nhau và bao gồm những acid amin, những bazơ purin và pyrimidin, những vitamin; acid amin để tổng hợp protein, bazơ purin pyrimidin để tạo acid nhân, vitamin đóng vai trị coenzyme Yếu tố phát triển có hai đặc điểm: Chỉ cần nồng độ rất thấp: đối với acid amin là 25mg trong 1 lít, đối với bazơ purin là 10mg trong một lít, đối với vitamin là 1 24 microgam trong 1 lít Tác dụng rất đặc hiệu và chặt chẽ: chỉ cần thay đổi nhỏ về cấu trúc hố học cũng đủ làm mất hoạt tính Thí dụ chất acid PAB (acid para amino benzoic) là một yếu tố phát triển của một số loại vi khuẩn, cần cho sự tổng hợp acid folic, nhưng chất para amino benzen sunfanilamit có cấu trúc gần giống PAB khơng những khơng giúp vi khuẩn phát triển mà cịn cạnh tranh với chất PAB khơng cho tạo thành acid folic, làm ngừng trệ sự phát triển của vi khuẩn 3.3 Điều kiện lý hố Những thức ăn của vi khuẩn cần được cung cấp trong những điều kiện lý hố thích hợp mới tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển 3.3.1 Nhiệt độ Mỗi loại vi khuẩn chỉ phát triển trong những giới hạn nhiệt độ nhất định Vi khuẩn ưa lạnh sống và phát triển những nhiệt độ thấp gần 0 0C. Những vi khuẩn này gây huỷ hoại các loại thực phẩm, máu, huyết tương giữ ở lạnh Vi khuẩn ưa ấm phát triển được nhiệt độ từ 200C đến 450C Các vi khuẩn gây bệnh ở người phát triển nói chung tốt nhất ở nhiệt độ 370C, nhưng vẫn có thể mọc được từ 30 đến 420C Vi khuẩn ưa nóng phát triển được trên 450C, thường thấy các suối nước nóng 3.3.2 pH Hầu hết các loại vi khuẩn phát triển được trong khoảng pH từ 6,5 đến 7,5 (pH gần với 7,0). Vì vậy mơi trường ni cấy cần có tính đệm tốt, chống lại sự kiềm hố hoặc acid hố, chất đệm này thường được bảo đảm bằng những pepton hoặc bởi những dung dịch phosphat Có loại vi khuẩn phát triển được trong khoảng pH rộng, như E. coli mọc được ở pH từ 4,4 tới 9, có loại vi khuẩn ưa acid hoặc kiềm. Ví dụ phẩy khuẩn tả là loại ưa kiềm, phát triển tốt nhất ở pH 9, tính chất này được lợi dụng để phân lập phẩy khuẩn tả tách biệt khỏi những loại vi khuẩn khác 3.3.3 Nhu cầu oxy Có những vi khuẩn địi hỏi phải có oxy tự do mới phát triển được, đấy là những vi khuẩn ưa khí tuyệt đối. Ngược lại, có những vi khuẩn chỉ mọc được nếu khơng có oxy tự do, đấy là những vi khuẩn kỵ khí tuyệt đối. Giữa hai loại vi khuẩn này có những vi khuẩn trung gian, vừa ưa khí vừa kỵ khí tuỳ theo điều kiện hồn cảnh Ni vi khuẩn Muốn ni vi khuẩn, người ta phải cung cấp cho vi khuẩn những thức ăn cần thiết trong những điều kiện lý hố thích hợp. Có thể ni vi khuẩn ở động vật, ở trứng gà ấp, nhưng thơng thường người ta ni vi khuẩn ở mơi trường dinh dưỡng nhân tạo Mơi trường dinh dưỡng nhân tạo để ni một loại vi khuẩn cần cần đáp ứng những u cầu sau đây: Có đủ các chất thức ăn cần thiết cho lồi vi khuẩn định ni Có độ pH thích hợp cho loại vi khuẩn đó Vơ trùng trước khi dùng Để tiện cơng việc, người ta tìm cách chế ra những mơi trường ni được càng nhiều loại vi khuẩn càng tốt và gọi đó là những mơi trường cơ bản. Mơi trường cơ bản gồm có, canh dinh dưỡng thể lỏng và thạch dinh dưỡng ở thể đặc Canh dinh dưỡng (vẫn thường gọi là canh thang, có thể gọi ngắn là canh) có cơng thức đại thể như sau: Nước thịt (500g thịt/ lít) 1000ml Pepton bột 10g NaCl 5g (Dùng NaOH 1N điều chỉnh pH cho bằng 7,2 7,4) 10 2.1.1 Cơ chế gây tiêu chảy cấp qua trung gian enterotoxin Các vi khuẩn sinh enterotoxin thì khơng xâm nhập tế bào và độc tố tự nó cũng khơng gây đáp ứng viêm, vì thế bệnh nhân thường khơng sốt, phân khơng có máu và mủ (tế bào) Các vi khuẩn liên quan đến enterotoxin là V. cholerae, S. aureus, ETEC, C. perfringens, B. cereus, Aeromonas, Plesiomonas. Chúng gây ra hội chứng tương tự như viêm dạ dày ruột do virus (adenovirus). Nhiễm ký sinh trùng khơng xâm nhập cũng gặp do Giardia lamblia, Cryptosporidum parvum, Isospora Bệnh nhân có triệu chứng nhịp tim nhanh, chóng mặt, mất nước Điều trị bù nước và kháng sinh có thể rút ngắn thời gian bệnh. Độc tố có thể có ở thực phẩm, nên tác động khá gần ruột non, vì thế giai đoạn ủ bệnh tương đối ngắn (612 giờ). Bệnh nhân tiêu chảy nhiều lần (trung bình 20 lần/ngày) nơn, buồn nơn, chướng bụng. Vì vi khuẩn khơng xâm nhập mơ tế bào, nên nhiễm khuẩn huyết và nhiễm khuẩn lan tràn rất hiếm 2.1.2 Cơ chế tiêu chảy cấp vi khuẩn xâm nhập tế bào niêm mạc ruột Vị trí xâm nhập của vi khuẩn là đại tràng và tế bào bề mặt niêm mạc ruột bị ảnh hưởng đầu tiên. Vi khuẩn có thể xâm nhập sâu hơn vào thành ruột và hạch lympho (nhưng hiếm). Vi khuẩn phải qua dạ dày, ruột non, phát triển và xâm nhập ở đại tràng. Giai đoạn ủ bệnh thường dài hơn, khoảng 13 ngày. Vi khuẩn trong nhóm này gây đáp ứng viêm ở thành ruột, chủ yếu ở đại tràng. Vì bệnh nhân có sốt, có hội chứng lỵ thực sự: phân có nhầy máu Vì xâm nhập thường khơng sâu, nên nhiễm khuẩn huyết và nhiễm khuẩn lan tràn ít gặp Các vi khuẩn thường gặp Shigella spp, C jeujuni, C difficile, Enterohemorrhagic E. coli. Ký sinh trùng thường gặp là E. histolytica 2.2 Cơ chế xâm nhập toàn thành ruột lan tràn vào hạch lympho Các vi khuẩn S. typhi và Y. enterocolitica tác động đầu tiên ở ruột non, bám và xâm nhập qua niêm mạc ruột non vào các hạch mạc treo ruột Sau đó vi khuẩn vào máu Bệnh nhân (đặc biệt trẻ em) có thể bị nhiễm khuẩn huyết, viêm màng não, viêm xương 2.3 Mối liên quan thể mầm bệnh Vi sinh vật gây ơ nhiễm thực phẩm, khi tới dạ dày, chúng tiếp xúc với acid của dạ dày. Hầu hết các vi khuẩn nhạy cảm với pH thấp, vì thế một số lượng 458 lớn vi khuẩn bị giảm khi sống sót tới ruột non. Tuy nhiên bào tử của một số vi khuẩn và kén của ký sinh trùng vẫn tồn tại Ở ruột non, phản ứng bảo vệ chính là nhu động ruột. Những vi khuẩn cần bám vào thành ruột để xâm nhập sẽ bị ảnh hưởng, vì thời gian tiếp xúc của vi khuẩn với bề mặt ruột bị giới hạn Trong đa số các trường hợp, cần phải có một số lượng lớn vi khuẩn vào đường tiêu hố mới gây được bệnh. Số lượng vi khuẩn phải vào được đường tiêu hố và gây được bệnh ở 50% số người được gọi là liều gây nhiễm trung bình Tác động lẫn nhau giữa số lượng vi khuẩn, độc lực của vi khuẩn và sức đề kháng của cơ thể quyết định người đó có bị bệnh hay khơng. Ví dụ: người có dịch acid dạ dày khơng đầy đủ thường hay bị bệnh hơn người bình thường Vi khuẩn có một số lượng lớn trong thực phẩm thì sống sót nhiều hơn khi vào đường tiêu hố và sẽ gây bệnh. Các nguyên vi sinh vật gây nhiễm trùng nhiễm độc thực phẩm 3.1 Vi khuẩn 3.1.1 Campylobacter jejuni C. jejuni là vi khuẩn hình cong, Gram âm, có ở đường tiêu hóa của nhiều lồi động vật và người Nguồn nhiễm trùng là thịt gia cầm (gà), sữa, nước (suối, sơng, hồ) và các thực phẩm khác bị ơ nhiễm phân. Các vụ nhiễm trùng do vi khuẩn này xảy ra do ăn thịt gia cầm đun chưa kỹ, nước chưa đủ nhiệt độ, sữa chưa khử trùng. Vi khuẩn này sinh ngoại độc tố và một số yếu tố tan tế bào. Triệu chứng sốt, đau bụng, tiêu chảy, bắt đầu khoảng 17 ngày sau ăn hoặc uống thực phẩm bị ơ nhiễm. Bệnh kéo dài khoảng 7 ngày. Phân có máu và mủ. Nhuộm Gram phân phát hiện 50% trường hợp có vi khuẩn Chiến lược hạn chế lây nhiễm bệnh từ gà bao gồm: thay đổi q trình giết mổ và phương pháp xử lý, Clo hố nước uống cho gà, phịng bằng vaccine, sử dụng hố chất ức chế vi khuẩn ký sinh ở gà, chiếu xạ thực phẩm. 3.1.2 Salmonella spp Bệnh thương hàn S typhi và phó thương hàn do S paratyphi A; S. paratyphi B; S paratyphi C; S choleare suis thường lây truyền qua nước và thực phẩm ô nhiễm S paratyphi C và S cholerae suis cịn gây viêm dạ dày 459 ruột. Thực phẩm bảo quản khơng đủ lạnh có thể làm vi khuẩn phát triển tăng số lượng. Với số lượng khoảng 106 vi khuẩn có thể gây nhiễm khuẩn. Người mang vi khuẩn trong khi đang chế biến thực phẩm có thể reo rắc mầm bệnh Nhiều động vật như gia súc (trâu, bò), chuột, gà, chim bị nhiễm tự nhiên với nhiều Salmonella, riêng S typhi S. paratyphi A gây bệnh cho người Vi khuẩn có trong thịt, trứng ơ nhiễm và chất thải tiết (phân) Các Salmonella gây viêm dạ dày, ruột như S enteritidis, S typhimurium thường thấy ở nhiều lồi động vật như rùa, các lồi bị sát, gia cầm (gà, vịt, gà tây), trứng và các thực phẩm có trứng. Phương thức lây truyền thường qua sử dụng, chế biến thịt, trứng của động vật có bệnh và lây nhiễm sang thực phẩm khác. Triệu chứng bắt đầu khoảng 68 giờ sau khi ăn, bao gồm nơn, buồn nơn, tiêu chảy, sốt, đau cơ, đau đầu. Tiêu chảy, có thể kéo dài một vài giờ đến một vài ngày. Bệnh có thể khỏi trong 23 ngày. Nhiễm khuẩn huyết hiếm xảy ra (trừ người giảm miễn dịch). 3.1.3 Shigella spp Shigella có thể được lây truyền qua thực phẩm và nước ơ nhiễm vi khuẩn từ nguồn bệnh (tay, phân). Bệnh do Shigella gây ra có tỷ lệ cao ở cộng đồng vì liều gây nhiễm thấp (103) cũng gây bệnh. Khoảng ít hơn 200 vi khuẩn đã có thể gây bệnh ở một số người khoẻ mạnh. Bệnh lỵ trực khuẩn do Shigella biểu hiện bằng sự xâm nhập tế bào biểu mơ ruột gây viêm tại chỗ và tạo ổ lt Triệu chứng sốt, đau bụng, chướng bụng, xuất hiện khoảng 24 48 giờ sau ăn thực phẩm nhiễm vi khuẩn này. Vi khuẩn phát triển ở ruột non, chuyển tới đại tràng 13 ngày sau. Bệnh nhân iả lỏng phân có nhầy máu và bạch cầu, vì vi khuẩn xâm nhập đại tràng gây phản ứng viêm. Vi khuẩn hiếm khi xâm nhập sâu hơn vào hạch lympho và vào máu. Người là ổ chứa mầm bệnh duy nhất, vì vậy kiểm sốt bệnh cần phải trực tiếp hạn chế vi khuẩn từ nguồn lây bằng cách kiểm sốt vệ sinh thực phẩm, nước, sữa. Quản lý chất thải của bệnh nhân và diệt ruồi. Cách ly bệnh nhân và khử trùng chất thải. Phát hiện các trường hợp mang vi khuẩn khơng triệu chứng, đặc biệt ở những người chế biến thực phẩm. 3.1.4 Escherichia coli 460 E. coli gây tiêu chảy theo một số cơ chế khác nhau. Hiện nay có 5 nhóm E. coli gây tiêu chảy Có các type huyết thanh liên quan đến mỗi nhóm, và hội chứng bệnh Enteropathogenic E. coli (EPEC): bám vào tế bào biểu mơ ruột do các yếu tố bám dính (EAF) Yếu tố này đóng vai trị quan trọng trong khả năng gây bệnh của EPEC. Đồng thời ở niêm mạc ruột có sự tổn thương hay xố bỏ các vi nhung mao Bệnh do EPEC thường hay xảy ra trẻ sơ sinh trong bệnh viện, hiếm xảy ra ở người lớn. Bệnh nhân có triệu chứng sốt, nơn, tiêu chảy có nhầy, có bạch cầu, khơng có máu Bệnh khỏi hoặc có thể mạn tính Các type liên quan O86H34, O55H6, O111H2. Các chủng được xác định bằng kháng huyết thanh O, cịn các kháng huyết thanh H thường khó xác định Liều gây bệnh 1061010 vi khuẩn Nguồn nhiễm trùng là thực phẩm ô nhiễm phân, sữa bột nhân tạo dùng cho trẻ em Enterotoxigenic E. coli (ETEC): các vi khuẩn này tiết ra enterotoxin như độc tố chịu nhiệt (LT: heat labile exotoxin) hoặc độc tố không chịu nhiệt (ST: heat stable enterotoxin) gây ra tiêu chảy cấp giống như tả Chúng gây ra tiêu chảy cấp trẻ em các nước đang phát triển và những người đi du lịch Triệu chứng lâm sàng do nhiễm ETEC tương tự như các vi khuẩn sinh enterotoxin khác Bệnh nhân tiêu chảy có nước, khơng có nhầy máu Các type liên quan: O6H16, O8H9, O15H11, O27H7. Liều gây nhiễm 108 vi khuẩn Nguồn nhiễm trùng là thực phẩm và nước Enteroinvasive E. coli (EIEC): vi khuẩn xâm nhập tế bào biểu mơ đại tràng, gây hội chứng bệnh giống như Shigella Chúng gây tiêu chảy phân có máu, nhầy, bạch cầu. Bệnh xảy ra trẻ em các nước đang phát triển và người du lịch nước Các type liên quan: O28ac, O29, O112, O124 Giống như Shigella, EIEC khơng lên men lactose hoặc lên men chậm, khơng di động. Liều gây nhiễm 106 vi khuẩn. Nguồn nhiễm trùng là thực phẩm và nước Enterohemorrhagic E coli (EHEC): nhóm này bao gồm các vi khuẩn sinh verotoxin (yếu tố gây độc tế bào trên tế bào vero) Verotoxin có nhiều tính chất tương tự độc tố Shiga của S. dysenteria type 1, nhưng tính kháng ngun khác nhau. EHEC gây viêm đại tràng xuất huyết, tiêu chảy phân có máu, khơng có nhầy. Có thể gây tiêu chảy nặng, hội chứng urê huyết do tan máu, dẫn đến suy thận, thiếu máu, giảm tiểu cầu Bệnh có thể gây tử vong người già. Type huyết hay gặp O157H7, cịn có type huyết 461 O111H8, O26H11, O113H21 Liều gây nhiễm