3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.2.6.Các yếu tố gây bệnh của Salmonella
Để thực hiện quá trình gây bệnh đối với vật chủ, Salmonella sử dụng các yếu tố không phải là độc tố như một số kháng nguyên (O, K, H), khả năng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
bám dính, xâm nhập, tổng hợp sắt, kháng kháng sinh. Các yếu tố là độc tố như độc tố đường ruột (Enterotoxin), nội độc tố (Endotoxin).
1.2.6.1. Các yếu tố không phải là độc tố
+ Kháng nguyên O, K, H:
Kháng nguyên O là yếu tố giúp vi khuẩn chống lại khả năng phòng vệ của vật chủ, phát triển trong tế bào tổ chức, chống lại sự thực bào của đại thực bào (Morris và cs, 1976) [62].
Khi thay đổi số lượng và chất lượng các hợp chất của kháng nguyên O sẽ dẫn đến sự thay đổi tính chất gây bệnh của vi khuẩn. Thành phần 9, 12 ở kháng nguyên O của vi khuẩn S. enteritidis được thay bằng thành phần 1, 4, 12 sẽ làm cho vi khuẩn không còn độc nữa, nhưng nếu trả lại thành phần cũ vi khuẩn lại có độc lực. Thí nghiệm tương tự cũng được làm với S. choleraesuis
và S. typhimurium.
Kháng nguyên K tạo hàng rào bảo vệ giúp vi khuẩn chống lại tác động ngoại cảnh và hiện tượng thực bào (Nguyễn Như Thanh, 2001) [39].
Kháng nguyên H: không có ý nghĩa trong việc tạo ra miễn dịch phòng bệnh, không quyết định yếu tố độc lực, nhưng kháng nguyên H có ý nghĩa bảo vệ vi khuẩn không bị tiêu diệt trong quá trình thực bào. Chúng giúp vi khuẩn nhân lên trong tế bào gan, thận và cả tế bào đại thực bào (Weinstein và cs, 1984) [76].
+ Yếu tố bám dính:
Khả năng bám dính của vi khuẩn là yếu tố gây bệnh quan trọng, là bước đầu tiên của quá trình gây bệnh của vi khuẩn đường ruột, đó là quá trình liên kết vững chắc giữa bề mặt của vi khuẩn với bề mặt của tế bào vật chủ. Quá trình bám dính, trước hết, vi khuẩn liên kết với từng phần của bề mặt tế bào; tiếp theo là quá trình hấp phụ và cuối cùng là quá trình tương tác giữa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
yếu tố bám dính của vi khuẩn (đó là phân tử Fimbriae typ I) với điểm tiếp nhận trên bề mặt của tế bào (Nguyễn Như Thanh, 2001) [39].
Theo Lê Văn Tạo (1993) [36], trên mỗi tế bào vi khuẩn Salmonella có từ 2 đến 400 Fimbriae, với chức năng là giúp vi khuẩn bám dính vào tế bào nhung mao ruột non để gây bệnh.
Đỗ Trung Cứ và cs (2003) [4], cho biết: 100% các chủng S.
typhimurium phân lập từ lợn bị PTH, đều có khả năng bám dính trên bề mặt tế bào Vero với tỷ lệ cao (từ 70,76% - 93,48%), tương đương với khả năng bám dính của chủng S. typhimurium chuẩn.
+ Khả năng xâm nhập:
Vi khuẩn xâm nhập được vào trong tế bào biểu mô ruột là bước cần thiết của quy trình gây bệnh. Sự xâm nhập của Salmonella vào tế bào biểu mô ruột là một quá trình tổng hợp gồm nhiều yếu tố tham gia.
Theo Barrow và cs (1999), Gene Plasmid không những tham gia trong quá trình xâm nhập, mà chúng còn có ý nghĩa quan trọng đối với sự sống sót và tồn tại của vi khuẩn bên trong tế bào vật chủ (trích theo Đỗ Trung Cứ và cs (2003) [4]).
Sau khi tiếp cận tế bào vật chủ, vi khuẩn Salmonella tác động làm tăng hàm lượng Ca++ nội bào, hoạt hóa actin depolimeriring enzymes, làm thay đổi cấu trúc, hình dạng các sợi actin, biến đổi màng tế bào, dẫn đến hình thành giả túc bao vây tế bào vi khuẩn dưới dạng các không bào chứa vi khuẩn. Sau đó,
Salmonella được xâm nhập vào trong tế bào, tồn tại, tiếp tục phát triển nhân lên với số lượng lớn và phá vỡ tế bào vật chủ, sản sinh enterotoxin, làm xuất hiện quá trình tiêu chảy của vật chủ. Các hạch viêm tích nước, biểu hiện viêm hạch có thể là hệ quả của đáp ứng xâm nhiễm của Salmonella (Frost và cs, 1997) [56].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Khả năng tổng hợp sắt của Salmonella:
Đây khả năng quan trọng của Salmonella, là yếu tố làm suy yếu khả năng chống đỡ của vật chủ do thiếu sắt và đồng thời giúp vi khuẩn tăng nhanh về số lượng. Vi khuẩn Salmonella có phản ứng với sự thay đổi cơ chế chu chuyển sắt; khi quá trình tổng hợp sắt bị ức chế, chúng sẽ chuyển toàn bộ protein mang, điều phối sắt lên bề mặt của vi khuẩn làm cho khả năng hấp thụ sắt tăng cường một cách tích cực.
+ Khả năng kháng kháng sinh:
Việc sử dụng rộng rãi các loại thuốc kháng sinh để phòng, trị bệnh, kích thích tăng trưởng gia súc, gia cầm, xử lý môi trường… đã tạo ra nhiều giống vi khuẩn có khả năng kháng thuốc, giúp vi khuẩn tồn tại rất lâu trong cơ thể người, vật nuôi và môi trường.
Kneckner và cs (1997) [60], cho rằng: ở những vi khuẩn đã có sẵn yếu tố gây bệnh lại cộng thêm khả năng kháng kháng sinh sẽ tăng tính chất gây bệnh của vi khuẩn lên gấp bội. Salmonella là một thí dụ trong các giống vi khuẩn đó.
Khả năng kháng kháng sinh của Salmonella có thể thay đổi, phụ thuộc vào địa phương và thời điểm làm kháng sinh đồ, loại vật nuôi.
Phùng Quốc Chướng (2005) [8], cho biết: tại Đăk Lăk, khi làm kháng sinh đồ với Salmonella phân lập từ gia súc, giai đoạn 1993 - 1995, mức độ kháng thuốc của Salmonella còn ít; giai đoạn 1996 - 1998 tỷ lệ các chủng
Salmonella kháng thuốc có chiều hướng tăng, cao nhất là đối với Penicillin (56,66%), Streptomycin (53,33%), Sulfaguanidin (36,66%), Ampicillin (26,66%); giai đoạn 1999 - 2003, Salmonella có tỷ lệ kháng với Ampicillin lên tới 93,75%… (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo Tô Liên Thu (2004) [41], các chủng Salmonella phân lập từ thịt gà kháng lại các loại kháng sinh thông thường như Streptomycin, Ampicillin,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tetracyclin với tỷ lệ cao. Nhiều chủng Salmonella có đặc tính đa kháng, có những chủng kháng lại 8 loại kháng sinh.
Theo Kneckner và cs (1997) [60], ở những vi khuẩn đã có sẵn những yếu tố gây bệnh lại có thêm khả năng kháng kháng sinh sẽ tăng tính chất gây bệnh của vi khuẩn lên gấp bội.
1.2.6.2. Các yếu tố là độc tố của vi khuẩn Salmonella * Độc tố đường ruột (enterotoxin)
Độc tố đường ruột của vi khuẩn Salmonella có hai yếu tố chính: yếu tố thẩm xuất nhanh (Rapit Permeability Factor - viết tắt là RPF) và yếu tố thẩm xuất chậm (Delayed Permeability Factor - viết tắt là DPF) (Peteron, 1980) [65].
- Yếu tố thẩm xuất nhanh giúp Salmonella xâm nhập vào tế bào biểu mô một, làm trương tế bào CHO (Chinese Hansten Ovary Cell). Yếu tố thẩm xuất nhanh có cấu trúc, thành phần giống độc tố chịu nhiệt của E.coli được gọi là độc tố chịu nhiệt của Salmonella (Heat Stable Toxin - viết tắt là ST), cấu trúc phân tử gồm những chuỗi polysaccarit và một số chuỗi poly-peptit phân tử lượng lớn hơn 90.000 dalton, chịu được ở nhiệt độ 1000C trong 4 giờ, nhưng bị phá huỷ nhanh khi hấp cao áp và bền vững ở nhiệt độ thấp. Độc tố này làm tăng tính thấm thành mạnh, phá hủy các mạch máu cục bộ.
Đỗ Trung Cứ và cs (2001) [3], cho biết: 72,7% các chủng Salmonella
phân lập được từ lợn sau cai sữa bị ốm, chết nghi PTH sản sinh ST.
- Yếu tố thẩm xuất chậm có thành phần giống độc tố không chịu nhiệt của E.coli, nên được gọi là độc tố không chịu nhiệt Salmonella (Heat Lable Toxin - viết tắt là LT), cấu trúc phân tử gồm 3 chuỗi polypeptit và một số hợp chất khác, phân tử lượng 40.000 - 50.000 dalton. Độc tố này bị phá hủy ở 700C trong 3 phút và 560C trong 4 giờ. Độc tố không chịu nhiệt của
Salmonella làm thay đổi quá trình trao đổi nước và chất điện giải của cơ thể dẫn đến rút nước vào lòng ruột và gây tiêu chảy.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Đỗ Trung Cứ và cs (2003) 4, kết luận: 81,81% chủng S. typhimurium phân lập từ lợn mắc bệnh tiêu chảy sản sinh độc tố không chịu nhiệt (LT) có khả năng gây tích nước trong ruột non của lợn thử nghiệm.
Khi người và động vật bị tiêu chảy, hàng loạt tế bào biểu mô ruột bị phá hủy hoặc bị tổn thương do độc tố tế bào (cytoxin) của Salmonella gây ra theo cơ chế ức chế tổng hợp protein của tế bào EU Karyota và làm trương tế bào CHO.
Theo Clarke và cs (1988) [52], độc tố tế bào có dạng ức chế tổng hợp protein của tế bào Hela và làm teo tế bào; có dạng dung giải các không bào nội bào, làm chết tế bào Vera, tế bào Hela và tế bào CHO.
Như vậy, Salmonella gây bệnh bằng các yếu tố làm biến đổi cấu trúc, chức năng của tế bào biểu mô ruột, làm rối loạn quá trình tiêu hóa - hấp thu, dẫn đến hội chứng tiêu chảy.
* Nội độc tố (endotoxin):
Nội độc tố thường là Lipopoly saccharide (LPS) được phóng ra từ vách tế bào vi khuẩn khi bị dung giải. Các cơ quan trong cơ thể vật chủ chịu sự tác động của nội độc tố với các biểu hiện bệnh lý: tắc mạch máu, giảm trương lực cơ, thiếu ôxy mô bào, toan huyết, rối loạn tiêu hóa.
Nhiễm độc huyết trong bệnh Salmonellosis xuất hiện có liên quan đến sự giải phóng nội độc tố từ tế bào vi khuẩn (Taylor, 1995) [73]. Ở gan nội độc tố tác động làm cạn kiệt nguồn dự trữ cacbonhydrate, ức chế hoạt động enzym, ức chế chuyển hóa đường glucoza, tăng đường huyết tạm thời, sau đó làm giảm lượng đường huyết nghiêm trọng. Làm tổn thương gan, nội độc tố làm tăng cường hoạt động của men tranaminaza huyết thanh, đồng thời làm giảm hoạt lực oxygenaza.
Nội độc tố tác động trực tiếp lên hệ thống miễn dịch của cơ thể vật chủ, kích thích hình thành kháng thể, tăng tiết histamine, serotonia; ngưng kết tiểu cầu và gây tắc mạnh quản.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LPS tác động lên quá trình biệt hóa các tế bào lympho B, tăng cường tổng hợp globulin miễn dịch (IgM và IgG); tăng cường chức năng của lâm ba cầu T và các tế bào miễn dịch trung gian.
Sau khi bám lên “điểm tiếp nhận”, LPS được hấp thu, vận chuyển vào trong nguyên sinh chất tế bào. Tại đây, chúng kết hợp với lysosomes hình thành dạng lysosomes thứ cấp, giải phóng các enzym, đẩy mạnh quá trình phân bào, đồng thời cường tổng hợp mARN, phá hủy mitochodria và các bào quan khác.
Sau khi được vận chuyển qua màng vào nguyên sinh chất tế bào, LPS bám lên màng ngoài của mitochondria rồi được vận chuyển vào màng trong. Tại đây chúng làm thay đổi cấu trúc và chức năng của màng này, dẫn đến tăng cường hoạt động của ATP - aza; gây ra hiện tượng tích lũy ADP và phốt pho vô cơ trong nguyên sinh chất tế bào, từ đó làm tăng cường phân giải glucose.
Do tác động giữa mitochondria với LPS, dẫn tới tăng bài xuất H2O2 và O2, phá hủy màng các bào quan khác.