Đáp ứng miễn dịch với một sinh vật nào đó dẫn tới một số thương tổn ở mô do phản ứng viêm, sưng hạch bạch huyết và xâm nhập tế bào. Đôi khi những tổn thương do hệ miễn dịch gây ra lại rất nghiêm trọng, có thể gây ra một số bệnh nguy hiểm, thậm chí tử vong. Sốt thấp khớp là triệu chứng sau khi họng bị nhiễm streptococcus nhóm A. Người ta cho rằng, các kháng thể kháng lại các thành phần trên thành tế bào streptococcus đã phản ứng chéo với các tế bào cơ tim hoặc van tim. Cơ tim bị sưng sau vài tuần bị viêm họng và có thể tiếp tục bị sưng lên nếu cơ thể bị tái nhiễm với các nhóm streptococcus khác.
Bệnh phức hợp miễn dịch (quá mẫn type III) thường có liên quan tới nhiễm khuẩn. Viêm nội tâm mạc nhiễm khuẩn gây ra bởi staphylococci và streptococci có liên quan tới các phức hợp kháng nguyên-kháng thể tuần hoàn trong máu. Việc phát hiện ra các phức hợp miễn dịch này giúp chẩn đoán bệnh hiệu quả, tuy nhiên phức hợp này cũng có thể gây ra các thương tổn ở khớp, thận, viêm mạch máu và phát ban ở da. Các phức hệ miễn dịch cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát bệnh phong, sốt thương hàn và bệnh lậu.
97
3.1. Tác động của nội độc tố
Nội độc tố tương tác với các tế bào và các phân tử của phản ứng viêm, trong hệ miễn dịch và phản ứng đông máu.
Phản ứng sốt hình thành do interneukin-1 sinh ra từ các tế bào gan khi đáp ứng lại các nội độc tố, tác động lên vùng dưới đồi (hypothalamus) điều hòa nhiệt độ cơ thể.
Tác động của thành phần lipopolysaccharide lên các tiểu cầu và quá trình hoạt hóa các nhân tố Hageman gây ra hiện tượng đông máu rải rác nội mạch, theo sau là hiện tượng tổn thương các mô khác do thiếu máu cục bộ.
Phản ứng sốc nhiễm trùng xuất hiện sau khi nhiễm các vi khuẩn Gram âm do tế bào vi khuẩn hoặc thành phần lipopolysaccharide xâm nhập vào máu. Nội độc tố tác động lên các bạch cầu trung tính, tiểu cầu và bổ thể để tạo ra, một cách trực tiếp hoặc thông qua việc giải phóng các hạt trong tế bào mast, các amine hoạt mạch làm giảm huyết áp. Tỉ lệ tử vong đối với hiện tượng này rất cao. Nội độc tố cũng dẫn tới việc hoạt hóa đa dòng các tế bào lympho B và có thể kích thích các tế bào giết tự nhiên và nhiều loại tế bào khác tổng hợp ra γ-
interferon. Ở hàm lượng thấp, nội độc tố có thể có lợi cho cơ thể chủ, tuy nhiên khi tồn tại với hàm lượng lớn sẽ gây ra tác động cực kỳ nguy hiểm.
3.2. Bệnh do Mycobacteria
Các đại thực bào đã hoạt hóa tiết ra rất nhiều phân tử có hoạt tính sinh học khác nhau, bao gồm: các enzyme protease; nhân tố hoại tử khối u (tumour
necrosis factor, TNF); các chất trung gian oxy hoạt hóa có hại cho các mô xung quanh.
Tổn thương mô là một tác dụng phụ chắc chắn xảy ra của cơ chế bảo vệ cơ thể. Trong giai đoạn đáp ứng cấp tính thì hiện tượng này dường như cơ thể phải chấp nhận, tuy nhiên trong trường hợp nhiễm các sinh vật có khả năng kháng như mycobacteria thì tổn thương mô chuyển sang giai đoạn mãn tính khiến cho tổn thương mô xảy ra trên diện rộng. Các thành phần của tế bào mycobacteria vẫn có thể tạo ra các đáp ứng ngay cả khi tế bào đã bị chết.
Các đáp ứng qua trung gian tế bào có khả năng loại bỏ các bệnh nhiễm trùng như mycobacteria gây ra và có thể dẫn tới các phản ứng quá mẫn type IV nếu kháng nguyên không hoàn toàn được loại bỏ. Việc tổng hợp các lymphokine trong thời gian dài dẫn tới hình thành u hạt và theo thời gian sẽ hình thành các u xơ và làm mất chức năng cơ quan. Những kiểu đáp ứng này thường thấy ở các bệnh nhân mắc lao.
98
Chương 8. Khả năng gây bệnh của vi khuẩn Những nội dung quan trọng
Các mầm bệnh cơ hội cần một khiếm khuyết nào đó trong hệ thống bảo vệ cơ thể trước khi chúng gây bệnh, trái lại các vi khuẩn gây bệnh lại tác động lên các cơ thể khỏe mạnh. Việc sở hữu các yếu tố quyết định độc lực giúp phân biệt các vi sinh vật gây bệnh với vi sinh vật không gây bệnh. Bên cạnh đó, số lượng và độ mạnh yếu của sinh vật cũng giúp phân biệt nhóm gây bệnh cơ hội và nhóm gây bệnh.
Việc biểu hiện các yếu tố quyết định độc lực được kiểm soát rất chặt chẽ và có thể liên quan tới một dạng giao tiếp hóa học giữa các vi khuẩn được gọi là quorum sensing.
Các yếu tố bám dính thường liên quan tới sự tạo thành một nhiễm trùng nào đó. Việc bám dính của vi khuẩn thường liên quan tới các tương tác với các thụ thể trên bề mặt tế bào chủ hoặc các phân tử protein gắn trên bề mặt tế bào chủ, chẳng hạn như fibronectin.
Các mầm bệnh xâm lấn có thể xâm nhập và phát tán bằng cách phá vỡ các cơ chế hấp thu của vật chủ hoặc bằng cách phá hủy tế bào vật chủ. Khi tiến hành xâm lấn, mầm bệnh sử dụng rất nhiều các cơ chế khác nhau nhằm thoát khỏi hệ thống bảo vệ của cơ thể.
Để nhân lên trong các mô của tế bào chủ, các vi khuẩn gây bệnh phải sử dụng các cơ chế nhằm thu nhận các nguồn dinh dưỡng cần thiết, chẳng hạn như sắt. Rất nhiều vi khuẩn gây bệnh hình thành các thể mang sắt
(siderophore) có chức năng cạnh tranh với các hệ thống dự trữ và vận chuyển ái lực cao với sắt của cơ thể chủ.
Mầm bệnh có thể gây ra các thương tổn cho cơ thể chủ theo cách trực tiếp, thông qua việc giải phóng ra các độc tố, hoặc gián tiếp thông qua ảnh
hưởng của các đáp ứng miễn dịch tự nhiên và miễn dịch đặc hiệu của cơ thể chủ.
Nội độc tố là các thành phần lipopolysaccharide hoặc lipo-oligosaccharide của vi khuẩn Gram âm và khi tích tụ với lượng thích hợp chúng có thể gây ra một loạt các đáp ứng dẫn tới phản ứng sốc.
Ngoại độc tố là các phân tử protein gây thương tổn hoặc bất hoạt bằng các tín hiệu tới màng tế bào (type I), làm tổn thương màng (type II), hoặc bằng cách đi vào các tế bào đích và thay đổi trực tiếp chức năng của tế bào (type III).
99
Khả năng gây bệnh là một đặc điểm khá hiếm trong toàn bộ các vi sinh vật. Nó đòi hỏi các thuộc tính lây truyền hoặc thời gian lây từ một vật chủ hoặc một nguồn lây truyền sang các vật chủ mới, khả năng sống trong vật chủ mới, khả năng chống lại hệ thống bảo vệ của vật chủ mới, và độc lực (tất cả các yếu tố giúp vi sinh vật xâm nhập và gây hại cho vật chủ). Độc lực (virulence) theo cách hiểu trong lâm sàng là sự biểu hiện của một mối quan hệ phức tạp giữa sinh vật ký sinh với vật chủ, trong đó khả năng của sinh vật gây ra bệnh được xem xét trong mối liên quan tới khả năng kháng của vật chủ.