3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.2.5. Cấu trúc kháng nguyên
Cấu trúc kháng nguyên của Salmonella hết sức phức tạp, gồm rất nhiều loại. Theo Phạm Hồng Sơn (2002) [33], Salmonella có hơn 67 loại kháng nguyên O (có nhiều tài liệu công bố hơn 80 loại), 94 loại kháng nguyên H pha 1, hơn 11 kháng nguyên H pha 2, kháng nguyên K là kháng nguyên Vi. Những năm gần đây, người ta phát hiện thêm kháng nguyên Pili của
Salmonella, yếu tố giúp vi khuẩn bám dính vào tế bào biếu mô. Có tới 80% typ Salmonella sản sinh kháng nguyên Pili, trong đó có S. typhimurium.
Cần phân biệt 4 loại kháng nguyên của vi khuẩn Salmonella là: Kháng nguyên O (O-Antigen): kháng nguyên thân.
Kháng nguyên H (H-Antigen): kháng nguyên lông. Kháng nguyên K (K-Antigen): kháng nguyên vỏ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong đó kháng nguyên có ý nghĩa quan trọng trong chẩn đoán là kháng nguyên thân (O - Antigen) và kháng nguyên lông (H - Antigen).
1.2.5.1. Kháng nguyên O
KN O - Lypopolysacharide (LPS) là một thành phần cơ bản tạo nên màng ngoài của thành phần tế bào vi khuẩn. LPS có cấu tạo phân tử lớn, gồm 3 vùng riêng biệt: vùng ưa nước, vùng lõi và vùng lipid A.
KN - O là loại kháng nguyên chịu nhiệt, có thể chịu được 100o C trong nhiều giờ, chịu được cồn và HCl ở nồng độ 1N trong 20 giờ. Oligosacharide sắp xếp kế tiếp nhau, là đơn vị cơ sở của KN - O thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm. Thành phần, trật tự sắp xếp các loại đường và mối liên kết giữa chúng sẽ quyết định đặc tính kháng nguyên O, góp phần tạo nên sự đa dạng của các chủng Salmonella.
KN - O của Salmonella rất phức tạp, theo Nguyễn Như Thanh (1990) [38], người ta đã tìm thấy 65 yếu tố khác nhau, ký hiệu bằng số La mã hay Ả rập.
KN - O không phải là độc tố nhưng là yếu tố gây bệnh của vi khuẩn, giúp vi khuẩn chống lại khả năng phòng vệ của cơ thể, chống lại hiện tượng thực bào. (Morris và cs, 1976) [62].
1.2.5.2. Kháng nguyên H
KN - H của Salmonella bản chất là một protein nằm trong phần lông của vi khuẩn. KN - H không chịu nhiệt, rất kém bền vững so với KN - O; bị phá huỷ ở 600 C trong 1 giờ, dễ bị phá hủy bởi cồn và axit yếu.
KN - H không có ý nghĩa trong việc tạo ra miễn dịch phòng bệnh, nhưng có ý nghĩa trong việc phân loại, định danh vi khuẩn.
O –Specific (vùng ưa nước) Core (vùng lõi) Vùng lipit A
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
KN - H không quyết định yếu tố độc lực, không có vai trò bám dính, nhưng có tác dụng bảo vệ vi khuẩn đường ruột tránh sự tiêu diệt của đại thực bào, giúp vi khuẩn sống và nhân lên trong tế bào gan, thận và ngay cả trong đại thực bào (Weinstein và cs, 1984) [76].
KN - H chia làm 2 pha:
Pha 1 có tính chất đặc hiệu, gồm có 28 kháng nguyên lông, được biểu thị bằng chữ la tinh thường: a, b, c, d, f, g... nếu hết cả 28 chữ thì người ta sử dụng chữ f và số đứng bên phải chữ f. Ví dụ f5, f27...
Pha 2 không có tính chất đặc hiệu, gồm có 6 loại, được biểu thị bằng chữ số Ả rập: 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Pha 1 và pha 2 được biểu thị bởi H1 và H2 được kiểm tra bởi một phát động H2 (Promoter H2), nhờ sự phát động này mà có thể chuyển ngược lại một mặt thúc đẩy H2 và ức chế H1 hoặc H2 bị ức chế còn H1 lại hoạt động (Kneckner, 1997) [60].
1.2.5.3. Kháng nguyên vỏ ( KN - K)
Kháng nguyên vỏ chỉ có ở một số loài như S. typhi, S. paratyphi, S.dublin có thể chứa Vi - Antigen giống như K - Antigen của E.coli.
Theo Kauffmann F. M. D. (1972) [59], có 3 loại kháng nguyên K là: kháng nguyên 5 (KN - 5), kháng nguyên Vi (KN - Vi), kháng nguyên M (KN - M). Đây là các kháng nguyên vỏ (capsular) được phân thành nhiều nhóm trong họ vi khuẩn đường ruột, được biểu thị bằng các chữ cái A, B, L...nhờ các đặc điểm sinh hoá khác nhau (Chữ K bắt nguồn từ chữ Kapsel trong tiếng Đức).
KN - 5 dễ bị axit HCl phá hủy và tính chất ngưng kết của KN - 5 hoàn toàn bị phá hủy ở nhiệt độ 120o C, nhưng không bị phá hủy bởi cồn.
KN - Vi có sức đề kháng cao với cồn và axit HCl. KN - Vi không liên quan gì đến độc lực của vi khuẩn, nhưng đóng vai trò chính trong việc tạo miễn dịch chủ động và thụ động ở động vật và người.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
KN - M: kháng nguyên của dòng vi khuẩn có khuẩn lạc dạng nhầy. Kháng nguyên Vi là một loại kháng nguyên có khả năng ngưng kết kháng thể O khi nó phát triển nhiều.
1.2.5.4. Kháng nguyên màng ngoài vỏ bọc (Outer Membrame Protein - OMP) (KN - OMP)
Lớp màng ngoài của Salmonella chứa protein có đặc tính đã được hydrô hóa, thành phần này chiếm tới 5 % toàn bộ KN - OMP. OMP của S.
typhymurium có 4 loại protein phân chia theo trọng lượng phân tử, trong đó có 3 loại tạo kênh vận chuyển của màng tế bào. Chức năng của KN - OMP chưa được xác định rõ, nhưng khi OMP thay đổi cấu trúc thì ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của vi khuẩn.
1.2.5.5. Kháng nguyên Pili ( KN - Pili) - Fimbriae antigen
KN Pili của vi khuẩn Salmonella nằm trong cấu trúc Fimbriae nên còn gọi là KN - F. Nó có chức năng giúp vi khuẩn bám dính vào tế bào nhung mao ruột. Theo Lê Văn Tạo (1993) [36], kháng nguyên Fimbriae của
Salmonella thuộc typ I (CFA/I) có khả năng ngưng kết hồng cầu gà, chuột lang. Nó được phân biệt với kháng nguyên bám dính không phải typ I bằng phản ứng mẫn cảm với Manoza (MSHA) và phản ứng chống Manoza (MRHA) của kháng nguyên Fimbriae không phải typ I.
KN - Pili bản chất là protein, thành phần và trật tự các amino axit của mỗi kháng nguyên đều có những điểm khác biệt. Đến nay, một số nhóm kháng nguyên Pili của Salmonella đã phát hiện gây bệnh tiêu chảy ở người và động vật là Colonization Factor Antigen (CFA) I và II (Trần Quang Diên, 2002) [9].