2.1 .Tình hình ngộ độc thực phẩm
2.4. Một số hiểu biết về vi khuẩn Salmonella
2.4.3. Yếu tố gây bệnh
2.4.3.1. Các yếu tố không phải là độc tố
Các yếu tố gây bệnh là những tác nhân gián tiếp thì quan trọng trong quá trình sinh bệnh của vi khuẩn Salmonella, còn các yếu tố gây bệnh là độc tố lại là tác nhân trực tiếp quyết định quá trình sinh bệnh.
2.4.3.2. Các yếu tố là độc tố
Các yếu tố gây bệnh là độc tố của Salmonella bao gồm: nội độc tố (Endotoxin), ngoại độc tố đường ruột (Enterotoxin) và độc tố tế bào (Cytotoxin).
+ Độc tố đường ruột (Enterotoxin)
Độc tố đường ruột của vi khuẩn Salmonella có hai thành phần chính: Độc tố thẩm xuất nhanh RPF (Rapid Permeability Factor) và độc tố thẩm xuất chậm DPF (Delayed Permeability Factor).
Độc tố thẩm xuất nhanh có cấu trúc thành phần giống với độc tố chịu nhiệt của vi khuẩn E. coli (Heat-stabile toxin: ST).
Độc tố thẩm xuất chậm của Salmonella làm thay đổi quá trình trao đổi nước và chất điện giải, dẫn đến tăng cường bài xuất nước và chất điện giải từ mô bào vào lòng ruột, cản trở sự hấp thu, gây thoái hóa lớp tế bào villi của thành ruột, gây tiêu chảy.
Yếu tố thẩm xuất nhanh giúp Salmonella xâm nhập vào tế bào biểu mô của ruột, và thực hiện khả năng thẩm xuất sau 1-2 giờ, kéo dài 48 giờ và làm trương tế bào CHO (Chinese Hamster Ovary cell). ST có khả năng chịu được nhiệt độ 100oC trong 4 giờ, bền vững ở nhiệt độ thấp, có thể bảo quản ở -20oC. Cấu trúc
phân tử gồm nhiều polysaccharide và một số chuỗi polypeptide.
Độc tố thẩm xuất nhanh (RPE) kích thích lên hệ thống men Guanylate Cyclase trong tế bào biểu mô ruột, chuyển GTP thành GDP. Trong tế bào, GDP tăng cao làm cho nồng độ ion Ca++ cũng tăng cao, dẫn đến ngăn cản hấp thu chất điện giải và nước ở trong xoang ruột. Do vậy, lượng nước trong ruột tăng cao, kích thích niêm mạc ruột, tăng co bóp, làm gia súc ỉa chảy.
+ Nội độc tố (Endotoxin)
Nội độc tố nằm ở lớp màng ngoài của tế bào vi khuẩn và được cấu tạo bởi thành phần cơ bản là Lipopolysaccharid (LPS). LPS có cấu tạo phân tử lớn, gồm 3 vùng riêng biệt với các đặc tính và chức năng riêng biệt: Vùng ưa nước, vùng lõi và vùng lipit A.
Vùng ưa nước bao gồm một chuỗi Polysaccharid chứa các đơn vị cấu trúc kháng nguyên O. Vùng lõi có bản chất là acid heterooligosaccharid, ở trung tâm, nối kháng nguyên O với vùng lipit A. Vùng lipit A đảm nhận chức năng nội độc tố của vi khuẩn. Cấu trúc nội độc tố gần giống với cấu trúc của kháng nguyên O. Cấu trúc nội độc tố biến đổi sẽ dẫn đến sự thay đổi độc lực của Salmonella. Các đột biến gen ở vùng lõi, vùng ưa nước làm cho Salmonella không còn độc lực
(Tô Liên Thu, 2004).
Lipit A có ái lực với màng tế bào, với lipit khác và với protein. Điều đó chứng tỏ lipit A chính là trung tâm hoạt động của nội độc tố. Vùng đa đường Polysaccharid, chỉ giữ vai trò là vật mang các lipit không hòa tan.
Nội độc tố là LPS được tiết ra từ vách tế bào vi khuẩn khi bị dung giải. Trước khi thể hiện độc tính, LPS cần phải liên kết với các yếu tố liên kết tế bào hoặc các receptor bề mặt các tế bào như: Tế bào lâm bao cầu B, lâm bao cầu T, tế bào đại thực bào, tiểu cầu, tế bào gan lách.
Rất nhiều các cơ quan trong cơ thể vật chủ chịu sự tác động của nội độc tố LPS: Gan, thận, cơ, hệ tim mạch, hệ tiêu hóa và hệ thống miễn dịch với các biểu hiện bệnh lý như: Tắc mạch máu, giảm trương lực cơ, thiếu oxy mô bào, toan huyết, rối loạn tiêu hóa, mất tính thèm ăn.
+ Độc tố tế bào (Cytotoxin)
Đặc tính chung của Cytotoxin là có khả năng ức chế tổng hợp Protein của tế bào có nhân và làm trương tế bào CHO (Chinese Hamster Ovary cell). Đa phần độc tố của chúng bị phá hủy bởi nhiệt độ.
Theo (1. Wegener H.C. et al., 2003) làm tổn thương tế bào biểu mô là đặc tính quan trọng của Cytotoxin. Có ít nhất là 3 dạng Cytotoxin:
- Dạng 1: Không bền vững với nhiệt và mẫn cảm với Trypsin. Độc tố này có trọng lượng phân tử khoảng 56-78 kDa, nó tác động theo cơ chế là ức chế tổng hợp Protein của tế bào Hela và làm teo tế bào.
- Dạng 2: Có nguồn gốc từ Protein màng ngoài tế bào vi khuẩn, có cấu trúc và chức năng gần giống với các dạng độc tố tế bào do Shigella và các chủng
Enterotoxigenic E. coli (ETEC) sản sinh ra. Dạng độc tố này cũng có ở hầu hết
các serovar Salmonella gây bệnh.
- Dạng 3: Dạng này có liên quan với Hemolysin. Dạng độc tố này tác động lên tế bào theo cơ chế dung giải các không bào nội bào.Trong phòng thí nghiệm, độc tố này gây chết tế bào Vero, tế bào Hela và tế bào CHO.
Trên đây là 3 loại độc tố gây bệnh chính của vi khuẩn Salmonella, chúng là các tác nhân trực tiếp, quyết định khả năng gây bệnh của vi khuẩn.
Một số serotyp như: S. choleraesuis, S. typhimurium, S. enteritidis, S. dublin, S. gallinarum, S. pullorum có mang các plasmid có kích thước lớn
(khoảng từ 50-100 kb). Chính những plasmid này có mang các yếu tố di truyền quyết định khả năng sản sinh các yếu tố độc lực gây bệnh cho người và gia súc với tỷ lệ ốm và chết cao.