B: Cấu trỳc phõn tử khỏng nguyờn H Ag ắn trờn b ềm ặt vỏ vi rỳt Lipid bilayer of envelope: lớp lipid kộp của vỏ vi rỳt, Receptor site: Vị trớ gắ n khỏng
2.5.5. c tớnh khỏng nguyờn của vi rỳt cỳm typ eA
Cỏc loại khỏng nguyờn ủược nghiờn cứu nhiều nhất là protein nhõn (Nucleoprotein, NP), protein ủệm (matrix protein, M1), protein gõy ngưng kết hồng cầu (Hemagglutinin, HA) và protein enzim cắt thụ thể (Neuraminidase, NA). NP và M1 là protein thuộc loại hỡnh khỏng nguyờn ủặc hiệu nhúm (genus - specific antigen), ký hiệu là gs khỏng nguyờn; HA và NA là protein thuộc loại hỡnh khỏng nguyờn ủặc hiệu type và dưới type (type - specific antigen), ký hiệu là ts khỏng nguyờn.
Vi rỳt cỳm type A cú ủặc ủiểm ủặc trưng là chỳng thường cú ủột biến gen dẫn ủến sự biến ủổi liờn tục về tớnh khỏng nguyờn. Vậy chỳng thay ủổi như thế
nàỏ
Theo Ito và Kawaoka (1998), Horimoto T and Kawaoka Y (2001) [29], [32], sự phức tạp trong diễn biến khỏng nguyờn của vi rỳt cỳm là sự biến ủổi và trao ủổi trong nội bộ gen dẫn ủến sự biến ủổi liờn tục về tớnh khỏng nguyờn. Cú 2 cỏch biến ủổi khỏng nguyờn của vi rỳt cỳm:
+ đột biến ủiểm (ủột biến ngẫu nhiờn hay hiện tượng trụi trượt, lệch lạc về
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ẦẦẦ24 nguyờn này vẫn cú chức năng của khỏng nguyờn, nhưng chỳng cú thể thay ủổi
ủến mức hệ thống miễn dịch của cơ thể khụng nhận ra chỳng trong một thời gian nhất ủịnh. Vi rỳt lợi dụng thời gian này ủể lõy nhiễm (Kida, H., Ỵ Kawaoka, 1987) [38]. đõy là kiểu ủột biến xảy ra liờn tục thường xuyờn trong quỏ trỡnh tồn tại của vi rỳt mà bản chất là do cú sự thay ủổi nhỏ về trỡnh tự nucleotit của gen mó húa, ủặc biệt ủối với khỏng nguyờn H và khỏng nguyờn N. Kết quả là tạo ra cỏc phõn type cỳm hoàn toàn mới cú tớnh thớch ứng loài vật chủ khỏc nhau và mức ủộủộc lực gõy bệnh khỏc nhaụ Chớnh nhờ sự biến ủổi này mà vi rỳt cỳm A tạo nờn 16 biến thể gen HA (H1- H16) và 9 khỏng nguyờn N (N1 - N9) (Cục thỳ y, 2005) [5]. Chu kỳ của bệnh cỳm hàng năm phụ thuộc sự kết hợp của tốc ủộ
biến ủổi, thời gian ủ bệnh và sự biến ủổi theo mựa của khớ hậụ
+ đột biến tỏi tổ hợp di truyền (hiện tượng thay ca - antigenic Shift): Hiện tượng tỏi tổ hợp gen ớt xảy ra hơn so với hiện tượng ủột biến ủiểm. Một số chủng vi rỳt chỉ gõy bệnh cho gia cầm mà khụng gõy bệnh cho người (Franklin, R. M. and Ẹ Wecker, 1950; Hinshaw, V.S, 1981; KawaokạY, 1991; Katz JM, Lu X, 2000) [27], [30], [34], [35]. Một số chủng khỏc lại chỉ
gõy bệnh cho người mà khụng gõy bệnh cho gia cầm. Trong một số trường hợp, cả vi rỳt cỳm người và vi rỳt cỳm gia cầm cú thể cựng nhiễm vào ủộng vật thứ 3, như lợn chẳng hạn. Hiện tượng tượng tỏi tổ hợp gen chỉ xảy ra khi 2 hoặc nhiều loại vi rỳt cỳm khỏc nhau cựng nhiễm vào một tế bào chủ do sự
trộn lẫn 2 bộ gen của vi rỳt. đột biến này là sự tổ hợp di truyền xảy ra ủịnh kỳ
trong ủú cú sự sắp xếp lại cỏc nucleotit do sự trộn lẫn 2 bộ gen của vi rỳt cỳm khỏc nhaụ điều ủú ủó tạo nờn những sai khỏc cơ bản về bộ gen của vi rỳt ủời con so với vi rỳt bố mẹ. Khi nhiều vi rỳt khỏc nhau cựng xõm nhiễm vào một tế bào chủ, cỏc thế hệ vi rỳt ủược sinh ra sau ủú cú thể ủược sinh ra từ sự tỏi tổ hợp của cỏc gen bố mẹ xuất phỏt từ nhiều vi rỳt khỏc nhaụ Do hạt vi rỳt cỳm A cú cấu trỳc là 8 ủoạn gen nờn về lý thuyết từ 2 vi rỳt cú thể xuất hiện
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ẦẦẦ25 256 kiểu tổ hợp của vi rỳt thế hệ sau (Cục Thỳ y, 2004) [4]. Khi hiện tượng tỏi tổ hợp gen xuất hiện cú thể sẽ gõy ra cỏc vụ dịch lớn cho người và ủộng vật với mức ủộ nguy hiểm khụng thể lường trước ủược. Vụ dịch năm 1918 - 1819 làm chết 40 - 50 triệu người mà tỏc nhõn gõy bệnh là vi rỳt H1N1 từ lợn lõy sang người kết hợp với vi rỳt cỳm người tạo ra chủng vi rỳt mới cú ủộc lực rất mạnh (Phạm Sĩ Lăng, 2004) [13].
Khi nghiờn cứu về ủặc tớnh khỏng nguyờn của vi rỳt cỳm thấy giữa cỏc biến thể tỏi tổ hợp và biến chủng subtype về huyết thanh học khụng hoặc rất ớt cú phản ứng chộọ đõy là ủiểm trở ngại lớn cho việc nghiờn cứu nhằm tạo ra vắc xin cỳm ủể phũng bệnh cho người và ủộng vật (Itọ T, J. N. Couceiro, 1998; Kawaokạ Y, 1991) [33], [ 42].
Trờn thực tế, cỏc nhà khoa học ủó phỏt hiện vi rỳt cỳm cú thể nhanh chúng trao ủổi nhiều gen cựng một lỳc ủể tạo ra cỏc chủng mới, khỏng thuốc chứ khụng phải trao ủổi dần dần từ mựa cỳm này sang mựa cỳm khỏc. Khi phõn tớch 156 chủng vi rỳt cỳm A lưu hành trong thời kỳ 1999 - 2004 tại New York, cỏc nhà khoa học ủó phỏt hiện một số chủng thay ủổi ớt nhất 4 lần trong một thời gian ngắn. điều ủú cho thấy cỏc chủng vi rỳt cỳm cú thể biến ủổi lớn trong mỗi mựa, gõy khú khăn lớn cho cụng tỏc phũng trị. Khi nghiờn cứu di truyền học của vi rỳt H5N1 cỏc nhà khoa học của Việt Nam cũng nhận thấy chỳng cú nhiều thay ủổị Trong cỏc ủàn vịt nuụi của Việt Nam khụng chỉ cú H5N1 mà cũn cú nhiều loại vi rỳt cỳm gia cầm khỏc như H3, H4, H7, H8, H9 và H11 (Nguyễn Tiến Dũng và cs, 2005; Nguyễn Tiến Dũng, đào Thanh Võn và cs, 2005) [10], [11].
Khi xõm nhập nhiễm vào cơ thể ủộng vật, vi rỳt cỳm A kớch thớch cơ thể
sản sinh ra khỏng thểủặc hiệu, trong ủú quan trọng hơn cả là khỏng thể khỏng HA, chỉ cú khỏng thể này mới cú vai trũ trung hũa vi rỳt cho bảo hộ miễn dịch. Một số khỏng thể khỏc cú tỏc dụng kỡm hóm sự nhõn lờn của vi rỳt, khỏng thể
Trường đại học Nụng nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ẦẦẦ26 (Lụ X, T. M. Tumpey, 1999; Seọ S and R. G Webter, 2001) [40], [44].
Kết quả trờn cho thấy chỳng ta cần giỏm sỏt cỏc chủng vi rỳt cỳm ủang lưu hành một cỏch hệ thống và thường xuyờn bởi những ủột biến quan trọng cú thể xảy ra ủột ngột, bất kỳ thời ủiểm nàọ Việc lưu hành nhiều loại vi rỳt cựng lỳc sẽ tạo ủiều kiện cho sự trao ủổi gen của cỏc loại vi rỳt tạo ra vi rỳt mớị Gia cầm và cỏc ủộng vật khỏc (kể cả người) cú thể mắc cỏc vi rỳt cỳm biến dị này với hậu quả khú lường.
Một ủặc tớnh quan trọng là vi rỳt cỳm cú khả năng gõy ngưng kết hồng cầu của nhiều loài ủộng vật. đú là sự kết hợp giữa mấu lồi khỏng nguyờn HA trờn bề mặt của vi rỳt cỳm với thụ thể cú trờn bề mặt hồng cầu, làm cho hồng cầu ngưng kết với nhau tạo thành mạng ngưng kết thụng qua cầu nối vi rỳt, gọi là phản ứng ngưng kết hồng cầu HA (Hemagglutination test) .
Khỏng thểủặc hiệu của khỏng nguyờn HA cú khả năng trung hũa cỏc loại vi rỳt tương ứng, chỳng là khỏng thể trung hũa cú khả năng triệt tiờu vi rỳt gõy bệnh. Nú cú thể phong tỏa sự ngưng kết bằng cỏch kết hợp với khỏng nguyờn HẠ Do vậy thụ thể của hồng cầu khụng bỏm vào ủược ủể liờn kết tạo thành mạng ngưng kết. Người ta gọi phản ứng ủặc hiệu KN - KT cú hồng cầu tham gia là phản ứng ngăn cản ngưng kết hồng cầu HI (Hemagglutination inhibition test).
Phản ứng ngưng kết hồng cầu (HA) và phản ứng ngăn cản ngưng kết hồng cầu (HI) ủược sử dụng trong chẩn ủoỏn cỳm gia cầm.