Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.2. Virus học cúm gia cầm
2.2.4. Sự nhân lên và tác động gây bệnh của virus
Virus CGC bắt đầu sự gây nhiễm và nhân lên của chúng bằng sự bám gắn vào các axit neuraminic (axit sialic, SA) trên bề mặt của các tế bào chủ (hình 2.6). Protein HA của virus bám gắn vào tế bào vật chủ thông qua các thụ thể axit sialic đặc biệt. Phân tử axit sialic được đặt tên là α2-3 và α2-6 tùy thuộc vào thành phẩn hóa học của chúng (N-acetylneuraminic acid hoặc N-glyconeraminic
acid) và mối liên kết đường galactose với α2-cabon. Nhìn chung, các virus CGC chủ yếu bám gắn với thụ thể axit-sialic có liên kết α2-3 (SA α2-3 Gal), trong khi đó virus cúm người ưa thích bám gắn vào thụ thể axit-sialic có α2-6 Gal. Trong thực tế thụ thể axit sialic α2-3 Gal có mặt ở biểu mơ ruột của vịt (Ito & cs., 2000), cịn α2-6 Gal có mặt chủ yếu ở biểu mô đường hô hấp trên của người. Tuy nhiên, một điều nên nhớ rằng tính đặc hiệu virus không phải là tuyệt đối cũng như tế bào người và gia cầm có thể mang cả 2 loại liên kết axit sialic (Knipe & Howley, 2007). Các nghiên cứu về tế bào lông rung ở đường hô hấp dưới của người cho thấy rằng mối liên kết α2-3 axit sialic có mặt ở những tế bào này và chúng có thể bị nhiễm virus CGC (Shinya & cs., 2006). Ái lực khác nhau của các phân tử HA đối với các thụ thể axit sialic là một yếu tố quan trọng đối với vật chủ. Khi bám gắn vào bề mặt tế bào, virus được đưa vào trong tế bào vật chủ bởi sự nhập bào qua trung gian thụ thể. Trong quá trình nhập bào, M2 cho phép các proton tràn vào làm môi trường trở nên axit. Độ pH thấp trong nội bào khiến cho hình thái của phân tử HA thay đổi, điều này gây ra sự dung hợp màng tế bào và màng virus, giải phóng vRNP vào bào tương (Knipe & Howley, 2007). Cuối cùng, các vRNP được vận chuyển vào trong nhân thông qua các lỗ nhân ở đây chúng làm khn mẫu cho q trình sao chép (Knipe & Howley, 2007). Bên trong nhân, phức hợp polymerase bắt đầu quá trình sao chép sơ cấp bằng hiện tượng tóm nắp. Đầu tiên, Phức hợp RNA phụ thuộc RNA của virus phiên mã RNA của virus thành mRNA. Đầu 5’ của RNA virus gắn vào tiểu phần PB1 để PB2 nhận diện và bám vào tiền mRNA đó (Fechter & Brownlee, 2005).
Hình 2.4. Quá trình nhân lên của virus cúm
Nguồn: Neumann & cs. (2009) Sự thay đổi này ở polymerase dẫn đến sự gia tăng ái lực của PB1 đối với
đầu 3’ của RNA virus hình thành lên một kép hợp. Sau đó PB1 sử dụng hoạt động nội nhân của nó, bẻ gãy các mRNA, khởi động quá trính sao chép và kéo dài chuỗi. Sự tổng hợp mRNA của virus được hoàn thành với sự polyadenylation ở đầu 3’ của RNA mới tổng hợp. Các đoạn RNA của virus cúng được dùng làm khuôn mẫu để sản xuất cRNA mà không cần primer gắn nắp. Trong trường hợp này, một bản sao chính xác của bộ gen RNA virus được tạo ra. Khi cRNA dương cực được tạo ra, nó được sử dụng làm khn mẫu để tổng hợp các bản sao RNA âm cực của virus. Sau đó protein NP được cần đến để chặn men tổng hợp RNA của virus hình thành đi poly (A) giúp cho q trình sao chép được hồn chỉnh. Các enzyme tế bào được sử dụng để ghép nối mRNA cho M1 và M2 cũng như NS1 và NS2. Khi protein M1 tích tụ trong nhân, nó tương tác với RNA di truyền của virus và ức chế sự sao chép thêm. Bộ máy tế bào vật chủ được sử dụng để phiên mã protein từ mRNA trong bào tương. Khi sự nhân lên của virus xảy ra, các phức hợp RNP được vận chuyển ra khỏi nhân với sự hỗ trợ của M1, NEP/NS2 và một thụ thể xuất khẩu CRM1 cho sự lắp ráp của virus. Những cái đuôi của HA và NA trong bào tương có chức năng tương tác với M1 trong việc lắp ghép của virus và để đảm bảo hình dạng đúng và đóng gói nhân di truyền của virus. Các nghiên cứu cho thấy rằng RNP của virus được hợp nhất vào hạt virus bằng một q trình có kiểm sốt địi hỏi những tín hiệu mã hóa cụ thể bên trong mỗi đoạn gen. Các virus cúm lắp ghép tại màng tương bào ngoài cùng, tại đây các virus đâm chồi và giải phóng (Knipe & Howley, 2007).
Theo nhiều tác giả sau khi vào cơ thể, virus cúm tiếp cận với các tế bào đích xâm nhập và giải phóng vật chất di truyền. Virus sử dụng các cơ quan trong tế bào và nguồn nguyên liệu của tế bào để tổng hợp nên protein và ARN đặc trưng. Các protein kết hợp với ARN virus tạo thành hạt virus và được giải phóng ra ngồi. Tế bào chủ không bị dung giải, nhưng sẽ chết đi do mất trạng thái cân bằng vốn có, đồng thời bị đầu độc bởi các sản phẩm sinh ra. Số lượng virus tăng lên ngày càng nhanh theo cấp số nhân. Tế bào đích bị phá huỷ hàng loạt. Sự suy giảm hô hấp khiến sức đề kháng của cơ thể giảm sút, làm kế phát các bệnh vi khuẩn, virus khác (Alexander, 1993).