1.5.1. Phương thức và thời gian lây truyền
Virút cúm được lây truyền từ người sang người theo đường hô hấp: nước bọt và các dịch tiết của bệnh nhân cúm trong q trình nói, ho, khạc, hắt hơi… tạo ra các giọt khí (droplet) hay các sol khí (aerosol) chứa hạt virút và xâm nhập trực tiếp vào niêm mạc đường hô hấp của những người tiếp xúc.
Virút cúm A/H5N1 lây truyền từ động vật sang người qua đường tiếp xúc trực tiếp giữa gia cầm nhiễm bệnh và người hoặc ăn thịt gia cầm đã bị nhiễm bệnh.
Virút cúm nhân lên ở cả đường hô hấp trên và dưới. Khi nghiên cứu sự nhân lên của virút cúm A/HK/68 (H3N2) trên 6 người tình nguyện khỏe mạnh cho thấy virút nhân lên mạnh nhất vào khoảng 48h sau khi lây nhiễm và giảm xuống chậm dần từ ngày thứ 6 đến ngày thứ 8. Người ta vẫn phát hiện được vật liệu di truyền
của virút cúm ở các tế bào và dịch tiết đườmg hô hấp của những người bị nhiễm virút cúm trong nhiều ngày ngay cả sau khi virút khơng cịn được tìm thấy. Virút cúm thường được tìm thấy 1-2 ngày sau khi có những triệu chứng đầu tiên và có thể tìm thấy trong vịng 13 ngày sau đó [64].
1.5.2. Nguồn bệnh và ổ chứa
Virút cúm A có một hệ vật chủ rộng rãi. Các loài gia cầm hoang dại, vịt và các loại thuỷ cầm là các ổ chứa, nơi ẩn náu đầu tiên của 16 phân týp HA và 9 phân týp NA đã biết. Một loài vật chủ tự nhiên khác của virút cúm A đó là động vật có vú và người. Một số vụ dịch đã được ghi nhận có sự hiện diện của các lồi động vật khác như động vật biển (cá voi, sư tử biển), chồn, động vật nhai lại (nai, tuần lộc). Trong các loài gia cầm, virút cúm týp A nhân lên tại đường hơ hấp và đường ruột, sau đó một lượng lớn virút đào thải qua phân. Virút gây nhiễm rất dễ dàng hồi phục trong hồ nước lạnh và trong các nguồn nước thường gặp. Ngược lại với sự thay đổi không ngừng của virút cúm người, virút cúm gia cầm chỉ có những sự khác biệt nhỏ trong cùng một phân týp. Do vậy, các loài thuỷ cầm đại diện cho một ổ chứa di trú khổng lồ các gen của virút cúm A và tiềm năng lây truyền sang các loài khác. Trong thực tế, quần thể các virút cúm gia cầm có ý nghĩa rất quan trọng trong các vụ dịch cúm. Đầu tiên là sự sắp đặt lại giữa các virút cúm A của người và virút cúm khơng phải của người và đó là ngun nhân của các vụ đại dịch. Thứ hai, sự hiện diện của một ổ chứa động vật có khả năng duy trì sự tồn lưu của virút ở ngoài quần thể người, vì vậy việc loại trừ virút cúm A trên người thông qua biện pháp tiêm chủng là không thể.
Virút cúm týp B chỉ lưu hành rộng rãi ở người.
1.5.3. Tính cảm nhiễm và đáp ứng miễn dịch
* Tính cảm nhiễm
Mọi cá thể đều có thể nhiễm cúm và mắc bệnh cúm. Ở người lớn, khi bị nhiễm virút cúm có thể có biểu hiện lâm sàng từ nhiễm trùng khơng triệu chứng tới
viêm phổi do virút tiên phát tiến triển nhanh dẫn tới tử vong. Ở trẻ nhỏ, nhiễm virút cúm thường sốt cao có thể kèm theo co giật.
Đối tượng có nguy cơ mắc cúm cao: người già trên 65 tuổi, trẻ em, phụ nữ có thai, người mắc bệnh mãn tính …
* Đáp ứng miễn dịch
Đáp ứng miễn dịch của cơ thể với nhiễm virút được nhận biết thông qua kháng thể. Trong quá trình bị nhiễm virút cúm, kháng thể kháng glycoprotein HA và NA đóng vai trị rất quan trọng. Kháng thể kháng hemagglutinin (HA) ngăn cản virút xâm nhập vào tế bào chủ, kháng thể kháng neuraminidase (NA) ngăn cản sự giải phóng của virút ra khỏi tế bào chủ [26, 87]. Francis là người đầu tiên phát hiện ra kháng thể trung hoà đối với virút cúm ở dịch mũi [64].
Trong nhiễm trùng tiên phát, các kháng thể đặc hiệu với hemagglutinin IgA, IgM và IgG xuất hiện ở dịch mũi, trong đó chủ yếu là kháng thể IgA và IgM [78]. Kháng thể IgA có vai trị quan trọng trong ngăn chặn sự nhiễm virút, hoạt động của nó diễn ra tại bề mặt màng nhày của bộ máy hô hấp.
Trong nhiễm virút thứ phát, kháng thể IgG hạn chế sự nhân lên của virút và interferon cũng giúp cho sự hồi phục có hiệu quả [78]. Những ức chế không đặc hiệu tới virút cúm cũng được biết tới, đó khơng phải là kháng thể và vai trị của nó trong việc ngăn chặn sự nhiễm bệnh cũng như hồi phục chưa rõ ràng.
Ngồi ra cịn có vai trị của đáp ứng miễn dịch trung gian tế bào thông qua tế bào lympho T và các thực bào tại các phế nang cũng đóng vai trị trong q trình hồi phục của bệnh.
1.6. BIỆN PHÁP DỰ PHỊNG VÀ KIỂM SỐT BỆNH CÚM
1.6.1. Thuốc kháng virút
Hiện nay, có 2 nhóm thuốc được sử dụng để dự phịng và điều trị cúm. Đó là: - Amantadine và Rimantadine (Flumadine).
- Oseltamivir (Tamiflu) và Zanamivir (Relenza).
cách ức chế hoạt động của kênh ion M2, do đó ngăn cản sự “cởi áo” của virút [102, 120]. Amantadine được sử dụng để điều trị bệnh nhân nhiễm cúm A, khơng có tác dụng với virút cúm B hoặc C, là thuốc kháng virút cúm thế hệ đầu tiên.
Amantadine được sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản, Anh…trong khi đó rimantadine đang được lưu hành rộng rãi tại Nga và các nước Châu Âu. Vai trị của amantadine rất khó đánh giá vì trong giai đoạn nhiễm virút cấp tính, thời gian nhân lên của virút ngắn. Tuy nhiên, một vài thử nghiệm đã chỉ ra rằng cả 2 loại thuốc này nếu sử dụng ở ngày đầu tiên của bệnh thì sẽ rút ngắn được thời gian trung bình của giai đoạn sốt. Nó được đánh giá là có hiệu quả hơn khi sử dụng thuốc này cho những bệnh nhân bị bệnh tim mạch hoặc bệnh viêm đường hơ hấp mạn tính khi có nguy cơ nhiễm virút cúm.
Tuy nhiên, sự kháng thuốc cũng như những phản ứng phụ sau khi dùng thuốc kháng virút là vấn đề đáng quan tâm. Theo Hayden & Hay, Saito và cs cho thấy gần 1/3 số bệnh nhân đã xuất hiện sự kháng thuốc amantadine và rimantadine sau khi điều trị [52, 104]. Trong khi đó, tỷ lệ này là rất thấp đối những trường hợp chưa điều trị thuốc: 0-3% ở Nhật Bản, 1% ở Mỹ, Anh [118, 119, 125, 156]. Trong thời gian gần đây, tại Châu Á và Mỹ đã có sự tăng đáng kể các chủng virút cúm A/H3N2 kháng amantadine [17, 18, 97]. Đặc biệt, virút cúm H1N1/09 đại dịch trên thế giới cũng như tại Việt Nam hiện có tỷ lệ kháng thuốc cao (100%). Tuy nhiên, virút cúm A/H5N1 vẫn được đánh giá là nhạy cảm với các thuốc ở nhóm này [94].
* Oseltamivir (Tamiflu) và Zanamivir (Relenza): Ngăn cản sự giải phóng
virút khỏi tế bào nhiễm nhờ ức chế hoạt động của enzyme neuraminidase (NA). Đây được coi là cơ chế hiệu quả nhất tác động vào virút. Phần lớn các virút không yêu cầu một cơ chế đặc biệt để giải phóng virút thế hệ mới ra khỏi tế bào nhiễm nhưng virút cúm thì q trình giải phóng phải có sự tham gia trực tiếp của enzyme neuraminidase. Enzyme này tách axit sialic từ màng glycoprotein của virút, giải phóng virút. Nếu khơng có sự tham gia của enzyme này, virút sẽ bị giữ lại bên trong tế bào và khơng có cơ hội tấn công sang các tế bào khác.
nhờ sử dụng tia X. Cấu trúc của phức hợp neuraminidase và axit sialic được phát hiện đó là axit sialic chiếm giữ 2 trong 3 cấu tạo dạng “túi” trên neuraminidase. Oseltamivir và zanamivir được thiết kế dựa trên 2 cấu trúc đó để cạnh tranh vị trí bám vào HA của axit sialic ngăn cản sự xâm nhập của virút vào tế bào.
Hình 1.6. Cơ chế ức chế neuraminidase tại một số vị trí axit amin trên protein NA
*Nguồn: Collin và cs - Nature [90]
Sự kháng thuốc zanamivir chỉ tìm thấy ở một trường hợp trẻ em bị suy giảm miễn dịch [71]. Trong khi đó, những biểu hiện giảm độ nhạy hoặc kháng thuốc tamiflu của virut cúm A cũng đã được xác nhận và có chiều hướng ngày càng tăng: 0,7% - 4% ở người lớn, 4% - 8% ở trẻ em và gần đây nhất thì tỉ lệ kháng tamiflu ở trẻ em sau khi điều trị thuốc đã tăng lên 18% [70, 72, 102]. Vì vậy, việc kiểm soát
phác đồ điều trị cũng như giám sát sự kháng thuốc của virút cúm là hết sức quan trọng.
Việc sử dụng thuốc kháng virút như oseltamivir hay amantadine đều có những hạn chế nhất định. Thực tế cho thấy một số lượng đáng kể các chủng cúm A/H5N1 lưu hành gần đây có hiện tượng kháng thuốc cũng như một số nghiên cứu tại Nhật Bản cho thấy những tác dụng phụ không mong muốn của thuốc. Vì vậy, cùng với việc sử dụng thuốc kháng virút thì biện pháp tốt nhất để phịng bệnh cúm A/H5N1 là tăng cường hệ thống giám sát, phát hiện, cách ly và điều trị ngay những trường hợp mắc đầu tiên đi cùng với các biện pháp xử lý gia cầm nhiễm bệnh.
1.6.2. Vắc xin cúm
1.6.2.1. Vắc xin cúm mùa (A/H3N2, A/H1N1 và B)
Gây miễn dịch được coi là biện pháp hữu hiệu để phòng cả virút cúm A và B. Tuy nhiên, việc gây miễn dịch cũng đưa ra một số vấn đề đáng lưu tâm do virút cúm thay đổi liên tục và hiệu lực của vắc xin phụ thuộc vào sự phù hợp giữa chủng sản xuất vắc xin và chủng virút cúm đang lưu hành. Do đó, khối lượng vắc xin sản xuất hàng năm thường không đáp ứng đủ cho cộng đồng. Việc tiêm vắc xin được ưu tiên cho ba nhóm đối tượng:
+ Nhóm đối tượng có nguy cơ cao: người già, người tàn tật, người mắc bệnh mạn tính về tim, phổi, thận..
+ Nhóm tiếp xúc với các tác nhân gây nhiễm: nhân viên phịng thí nghiệm… + Nhóm người làm việc tại các dịch vụ cơng cộng: nhân viên y tế, cảnh sát…
Vắc xin cúm hiện tại có nhiều loại khác nhau
+ Vắc xin bất hoạt (inactivated vaccine) bao gồm các loại sau [48]
- Vaccine toàn bộ hạt virút bất hoạt: sử dụng formalin hoặc ß-
propiolactone.
- Vắc xin tiểu đơn vị hoặc kháng nguyên bề mặt HA và NA (subunit hoặc surface).
- Vắc xin thành phần tách rời của virut: toàn bộ hạt virút nhưng bị tách rời bằng ether (split).
+ Vắc xin sống giảm độc lực (Live attenuated influenza virus - LAIV): được
sản xuất bằng hạt virút lai được tiến hành dựa trên việc sử dụng kháng nguyên HA, NA với các đột biến khác nhau. Sau đó, lựa chọn các hạt virút khơng có khả năng phát triển tại 37oC cấy truyền vào tế bào động vật hoặc phôi gà. Vắc xin được sử dụng bằng cách xông hơi qua đường mũi. Vắc xin này có hiệu lực kém hơn các loại vắc xin bất hoạt và chỉ dùng cho người khoẻ mạnh trong độ tuổi từ 5-49 [13, 83].
+ Vắc xin bất hoạt bằng công nghệ di truyền ngược (reassortment vaccine): tái tạo các virút từ các phân đoạn gen có lựa chọn khác nhau bằng kỹ thuật di truyền ngược (reverse genetic) [80, 81, 84].
Hiện tại, vắc xin cúm mùa đang dùng phổ biến là vắc xin bất hoạt đa giá, thành phần vắc xin bao gồm virút cúm A/H1N1, A/H3N2 và B.
1.6.2.2. Vắc xin cúm A/H5N1
Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều loại vắc xin cúm A/H5N1 cho người của các hãng Sanofi Pasteur – Pháp, Novartis - Thụy Sĩ, GlaxoSmithKline – Anh, Sinovac – Trung Quốc, Baxter – Mỹ… đã được cấp giấy phép lưu hành [24, 36, 37, 49, 127]. Tại Việt Nam, vắc xin cúm A/H5N1 đã sản xuất ở quy mơ phịng thí nghiệm và đã được thử nghiệm lâm sàng [9]. Đây là vắc xin bất hoạt bằng công nghệ di truyền ngược: gen HA và NA thuộc virút cúm A/H5N1 ( clade 1 hoặc clade 2), trong đó, gen HA được loại bỏ 4 axit amin được cho rằng quyết định độc tính của virút tại khu vực phân tách HA1 và HA2. Các gen còn lại ( PA, PB1, PB2, M, NS và NP) là những gen của virút cúm A/Puerto Rico/8/1934 (H1N1). Vắc xin cúm A/H5N1 sẽ là vắc xin đơn giá, chưa có nghiên cứu nào về khả năng phối hợp giữa vắc xin cúm gia cầm (A/H5N1) và vắc xin cúm mùa (A/H1N1, A/H3N2 và B).
1.7. CHẨN ĐỐN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM
đốn cúm cơ bản trong phịng thí nghiệm thì ngày càng có nhiều các kỹ thuật chẩn
đoán mới, nhanh, hiện đại đáp ứng được nhu cầu xác định sớm sự nhiễm virút cúm để có các biện pháp cách ly, điều trị kịp thời tránh lây nhiễm cho người tiếp xúc
cũng như trong cộng đồng, hạn chế những thiệt hại về nhân lực cũng như về kinh tế do cúm gây ra. Việc phân tích các mẫu bệnh phẩm sinh học này sẽ là một khâu then chốt để hiểu được đặc điểm sinh học của tác nhân gây bệnh này, kể cả về những khía cạnh kháng thể sau khi lây nhiễm, q trình khu trú và phát tán virút trong các dịch khác nhau của cơ thể.
1.7.1. Phương pháp phát hiện kháng nguyên
1.7.1.1. Thử nghiệm chẩn đoán nhanh (Quicktest)
Đây là một thử nghiệm miễn dịch phát hiện kháng nguyên của virút cúm, kháng thể đơn dịng có trong que thử kết hợp với kháng nguyên nucleoprotein (NP) của virút cúm.
Ưu điểm của thử nghiệm này là nhanh (cho kết quả trong vòng 15-20 phút), đơn giản, là một thử nghiệm khách quan có thể áp dụng cho bệnh phẩm lâm sàng hoặc hỗn dịch nuôi cấy virút. Tuy nhiên, nhược điểm của thử nghiệm này độ nhạy và độ đặc hiệu kém, một số bộ sinh phẩm không phân biệt được typ huyết thanh A hoặc B, không xác định được phân typ (H1, H3, H5...), giá thành cao (từ 12 USD – 25 USD/ 1 thử nghiệm). Theo tổng kết nghiên cứu của một số tác giả cho thấy độ nhạy trung bình 70 -75%, độ đặc hiệu trung bình 90- 99%; độ nhạy khi phát hiện virút cúm A cao hơn virút cúm B [21, 22].
Thử nghiệm này rất có hiệu quả trong sàng lọc và điều tra dịch cúm mùa ở người (cúm A/H1, H3, B...) nhưng khơng có giá trị trong việc phát hiện cúm A/H5N1 .
Hiện nay, trên thế giới có 10 bộ sinh phẩm chẩn đốn nhanh cúm trong đó 8 bộ do Mỹ và 2 bộ do Nhật Bản sản xuất bao gồm:
- Bộ sinh phẩm chỉ phát hiện cúm A: 1 bộ
- Bộ sinh phẩm phát hiện và phân biệt cúm A và B: 6 bộ
Directigen Flu A + B.
FLU OIA A/B.
XPECT FLU A/B.
NOW FLU A/B.
Capilia Flu A/B.
Influ A/B Quick.
- Bộ sinh phẩm phát hiện nhưng không phân biệt cúm A và B: 3 bộ
QuickVue Influenza Test.
FLU OIA.
ZstatFlu.
1.7.1.2. Phân lập và định týp virút
Yêu cầu về an toàn sinh học
Đối virút cúm mùa (cúm A/H3N2, A/H1N1, B...): việc phân lập virút phải được tiến hành trong phịng thí nghiệm an tồn cấp độ 2.
Đối với virút cúm gia cầm (cúm A/H5N1, H9N2...): là virút nguy hiểm mức độ 3 (theo phân loại của TCYTTG) nên việc phân lập virút phải được tiến hành trong phịng thí nghiệm an tồn sinh học cấp độ 3.
Phân lập virút được coi là “tiêu chuẩn vàng” trong giám sát cúm [22]. Chủng virút phân lập trong vụ dịch được nghiên cứu về các đặc điểm sinh học, sự biến đổi vật liệu di truyền và tính chất kháng ngun để có thể dự báo được sự lan truyền của một chủng virút mới có độc lực cao trong giai đoạn tiếp theo và cho sự lựa chọn thành phần vắc xin cúm hàng năm.
Hiện nay, có 2 hệ thống phân lập được TCYTTG khuyến cáo là phân lập trên trứng gà đạt tiêu chuẩn (Specific Pathogenic Free - SPF) 10-11 ngày tuổi và trên dịng tế bào thường trực thận chó ( Mardin- Darby canine kidney cells - MDCK).
* Phân lập virút trên trứng: Virút cúm được phân lập đầu tiên trên trứng gà
năm 1936. Sau khi cấy virút vào khoang niệu hoặc khoang ối, trứng được ủ ở 330
trong vòng 48h. Dịch niệu hoặc dịch ối thu được sau khi gặt trứng được kiểm tra hiệu giá bằng thử nghiệm ngưng kết hồng cầu gà 0,5% hoặc hồng cầu ngựa 1%