c. Hình thái cấu trúc
2.3.3.3.Salmonella spp
a. Lịch sử phát hiện
Salmonella được lấy tên từ nhà khoa học người Mỹ, Daniel Elmer
Salmon- một nhà nghiên cứu bệnh lý động vật. Nhưng thực chất ông không phải là phát hiện đầu tiên mà là nhà khoa học Theobald Smith. D.E.Salmon đã công bố trước.T.Smith là bạn đồng nghiệp của D.E.Salmon, cùng làm việc ở Bureau of Animal Industry (BAI) vào năm 1884. T.Smith phát hiện ra vi khuẩn Salmonella từ thịt vào năm 1885.
Về phân loại khoa học, Salmonella được xếp vào: Giới: Bacteria Ngành: Proteobacteria Lớp: Gamma proteobacteria Bộ: Enterobacteriales Họ: Enterobacteriaceae
Giống: Salmonella lignieres 1900 Loài: S. bongori và S. Enterica
Lúc đầu, các loài Salmonella được đặt tên theo hội chứng lâm sàng của chúng như S. typhi hay S. paratyphi A, B, C ( typhoid = bệnh thương hàn, para = phó ), hoặc theo vật chủ như S. typhimurium gây bệnh ở chuột ( murine = chuột ) , về sau người ta thấy rằng một loài Salmonella có thể gây ra nhiều hội chứng và có thể phân lập được ở nhiều loài khác nhau. Vì những lý do đó mà các chủng Salmonella mới phát hiện được đặt tên theo nơi mà nó được phân lập như S. teheran, S. congo, S.
London.
Salmonella đã từng được chia thành các chi phụ và nhiều loài, mỗi loài lại
có khả năng có chi phụ. Ví dụ như loài Salmonella enterica được chia thành 6 loài phụ gồm S. enterica, S. salamae, S. arizonae, S. diarizonae, S. houtenae và S. Indica.
Bằng các kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại, những nghiên cứu sau này cho phép xếp tất cả các loại Salmonella vào một loài duy nhất. Mặc dù ý kiến này đã được nêu ra nhưng cách truyền thống đã được sử dụng quá quen và có ý nghĩa riêng nên nó không được chấp nhận
Dựa vào cấu trúc kháng nguyên, chủ yếu là kháng nguyên thân O và kháng nguyên lông H, Salmonella được chia thành các nhóm và các type huyết thanh. Hiện nay được xác định gồm trên 2500 type huyết thanh Salmonella
c. Hình thái cấu trúc
Salmonella spp là trực khuẩn Gram âm, kị khí tuỳ nghi, không có nha bào,
có khả năng di động (trừ S.gallinarum và S.pullorum), có kích thước 0,7 – 1,5 x 2 – 5 µ.
Salmonella có ba loại kháng nguyên, đó là những chất khi xuất hiện trong
cơ thể thì tạo ra kích thích đáp ứng miễn dịch và kết hợp đặc hiệu với những sản phẩm của sự kích thích đó, gồm: kháng nguyên thân O, kháng nguyên lông H và kháng nguyên vỏ K. Vi khuẩn thương hàn ( S.typhi ) có kháng nguyên V (Virulence) là yếu tố chống thực bào giúp cho vi khuẩn thương hàn phát triển bên trong tế bào bạch cầu.
- Kháng nguyên vách tế bào (kháng nguyên thân O):
+ Thành phân cơ bản là vách tế bào có cấu trúc phức tạp gồm 2 lớp. Trong cùng là một lớp peptidoglycan mỏng, cách một lớp không gian chu chất và tới lớp màng ngoài (outer membrane) là phức hợp lipidpolysaccharide gồm lipoprotein và lipopolysaccharide.
+ Bao bên ngoài lớp peptidoglycan là lớp phospholipid A và B (quyết định độc tố của nội độc tố), sau đó là hai lớp polysaccharide không mang tính đặc hiệu. Kháng nguyên của nội độc tố có bản chất hóa học là lipo polysaccharide (LPS). Tính đặc hiệu của kháng nguyên O và LPS là một, nhưng tính miễn dịch thì khác nhau : kháng nguyên O ngoài LPS còn bao gồm cả lớp peptidoglycan nên tính sinh miễn dịch của nó mạnh hơn LPS. Màng ngoài có cấu trúc gần giống tế bào chất nhưng phospholipid hầu như chỉ gặp ở lớp trong, còn ở lớp ngoài là lipopolysaccharide dày khoảng 8- 10 nm gồm 3 thành phần : Lipid A, polysaccharide lõi, kháng nguyên O. Màng ngoài còn có thêm các protein: Protein cơ chất: porin ở vi khuẩn còn gọi là protein lỗ xuyên màng với chức năng cho phép một số loại phân tử đi qua chúng như dipeptide, disaccharide, các ion vô cơ. Protein màng ngoài: chức năng vận chuyển một số phân tử riêng biệt và đưa qua màng ngoài. Lipoprotein: đóng vai trò liên kết lớp peptidoglycan bên trong với lớp màng ngoài
- Kháng nguyên lông ( kháng nguyên H ):
+ Kháng nguyên H (KN-H): Chỉ có ở Salmonella có lông. Hầu hết
Salmonella đều có lông chỉ trừ S.galilarum, S.pulorum gây bệnh cho gia cầm. KN-H
là một loại kháng nguyên có bản chất là protit, kém bền hơn kháng nguyên O. KN-H rất dễ bị phá huỷ ở nhiệt độ cao hoặc xử lý bằng cồn, axit yếu.
+ Kháng nguyên H chia làm 2 phase :
Pha 1: Có tính chất đặc hiệu gồm có 28 loại kháng nguyên lông được biểu thị bằng chữa số La tinh thường: a, b, c…
Pha 2: Không có tính chất đặc hiệu, loại này có thể ngưng kết với các loại khác đôi khi thành phần này có thể gặp ở E.coli. Pha 2 gồm có 6 loại được biểu thị bằng chữa số Ả Rập 1-6 hay chữa số La Tinh e, n, x…
- Kháng nguyên vỏ K: Không phức tạp, có một kháng nguyên vỏ là kháng nguyên Vi và cũng có ở 2 type huyết thanh S.typhi và S.paratyphi. Kháng nguyên Vi – angtigen được Felix và các cộng sự phát hiện năm 1935. Kháng nguyên Vi gây hiện tượng ngưng kết chậm và xuất hiện các hạt vỏ, kháng nguyên Vi là kháng nguyên vỏ bao bọc bên ngoài kháng nguyên O, kháng nguyên Vi không tham gia vào quá trình gây bệnh.
Salmonella phát triển được trên các môi trường nuôi cấy thông thường.
Trên môi trường thích hợp, vi khuẩn sẽ phát triển sau 24 giờ. Có thể mọc trên những môi trường có chất ức chế chọn lọc như DCA ( deoxycholate citrate agar ) và XLD ( xylose lysine deoxycholate ), trong đó môi trường XLD ít chất ức chế hơn nên thường được dùng để phân lập Salmonella. Khẩn lạc đặc trưng của Salmonella trên môi trường XLD là tròn, lồi, trong suốt, có tâm đen, đôi khi tâm đen lớn bao trùm khẩn lạc,môi trường xung quanh chuyển sang màu đỏ.
Salmonella không lên men lactose, lên men đường glucose và sinh hơi.
Thường không lên men sucrose, salicin và inositol, sử dụng được citrate ở môn trường Simmons. Các tính chất sinh hóa cơ bản của Salmonella được thể hiện ở
bảng 2.13.
Nhiệt độ phát triển của Salmonella là từ 15-45oC, nhiệt độ thích hợp nhất là ở 37oC, pH thích hợp ở 7,6, nhưng nó có thể phát triển ở được ở pH từ 6 – 9 . Với pH lớn hơn 9 hoặc nhỏ hơn 4,5 vi khuẩn có thể bị tiêu diệt, khả năng chịu nhiệt của vi khuẩn kém: ở 50oC trong 1 giờ, ở 70oC trong 15 phút và 100oC trong 5 phút. Như vậy diệt khuẩn thực phẩm bằng phương pháp Pasteur có tác dụng tốt.
Ở nồng độ muối 6-8% vi khuẩn phát triển chậm và ở nồng độ muối 8- 19% thì sự phát triển của vi khuẩn bi ngừng lại. Tuy vậy với vi khuẩn gây ngộ độc thực ăn chỉ bị chết khi ướp muối với nồng độ bão hoà trong thời gian dài. Như vậy thịt cá ướp muối, các món ăn kho mặn chưa thể là an toàn đối với vi khuẩn
Salmonella. Salmonella spp hiện diện trong tất cả các loài thực phẩm: trứng, thịt,
Bảng 2.13: Các tính chất sinh hóa cơ bản của Salmonella
Tính chất Kết quả Ghi chú
- Khử Nitrate (+)
- Lên men Glucid (+) Kèm theo sự tổng hợp acid - Lên men Glucose sinh khí (+) Trừ một số chủng thuộc loài
S.typhi và S. gallinarum
- Sử dụng Citrate (+) Trừ S. typhi và S. paratyphi A
- Sinh H2S (+) Trừ một số chủng thuộc loài S.
paratyphi A và S. choleraesuis
- Sử dụng Lactose (-) Trừ S. anizonae
- Sử dụng Saccharose (-)
- Hệ enzyme:
+ Catalase (+)
+ Beta –galactosidase (-) Trừ một số loài phụ
+ Urease (-)
+ Decarboxylase Lysine (LDC) (+) Trừ S. paratyphi A Ornithine (ODC) (+/-)
+ Arginine dihydrolase (ADH) (-) + Desaminase Phenylalanine (-) Tryptophane (-) + Tetrathionate reductase (+) - Các tính chất khác + Mannitol (+) + Indole (-) + Acetylmethylcarbinol (VP) (-)
(+): dương tính; (-): âm tính;(+/-): có thể âm tính hay dương tính tùy theo chủng (Lê Văn Việt Mẫn và Lại Mai Hương )
e. Cơ chế gây bệnh
Vi khuẩn Salmonella có thể tiết ra 2 loại độc tố: Ngoại độc tố và nội độc tố. + Nội độc tố của Salmonella rất mạnh gồm 2 loại: Gây xung huyết và mụn loét, độc tố ở ruột gây độc thần kinh, hôn mê, co giật.
+ Ngoại độc tố chỉ phát hiện khi lấy vi khuẩn có độc tính cao cho vào túi colodion rồi đặt vào ổ bụng chuột lang để nuôi, sau 4 ngày lấy ra, rồi lại cấy truyền như vậy từ 5 đến 10 lần, sau cùng đem lọc, nước lọc có khả năng gây bệnh cho động vật thí nghiệm. Ngoại độc tố chỉ hình thành trong điều kiện invivo và nuôi cấy kỵ khí. Ngoại độc tố tác động vào thần kinh và ruột.
Khả năng gây ngộ độc thức ăn của Salmonella spp cần có 2 điều kiện: Thức ăn phải bị nhiễm một lượng lớn vi khuẩn vì khả năng gây ngộ độc của Salmonella yếu
Vi khuẩn vào cơ thể phải phóng ra một lượng độc tố lớn. vấn đề này phụ thuộc nhiều vào phản ứng cơ thể của từng người. điều này giải thích hiện tượng nhiều người cùng ăn một loại thức ăn như nhau nhưng có người bị ngộ độc có người không bị, có người nhẹ, có người bị nặng…Thông thường những người già, người yếu và trẻ em bao giờ cũng bị nặng hơn
Salmonella spp theo thức ăn xâm nhập vào cơ thể qua đường miệng. Sau
khi xuyên qua hàng rào acid dạ dày, vi khuẩn di động xuống ruột non và sinh sản ở đó, một số khác đi vào hệ bạch huyết và tuần hoàn gây nhiễm trùng huyết. Nhưng vì
Salmonella spp là vi khuẩn ưa môi trường ruột nên nhanh chóng trở về ruột. Sau đó, Salmonella spp chui qua màng nhày và vào thành ruột. Nội độc tố sẽ được thoát ra
khi vi khuẩn bị phân huỷ trong máu cũng như ở ruột, gây nhiễm độc cấp bằng một hội chứng rối loạn tiêu hoá khá nặng nề, nhưng chỉ sau 1-2 ngày bệnh nhân nhanh chóng trở lại bình thường không để lại di chứng, vì các tế bào niêm mạc ruột tiết ra một loại peptide có tính chống lại sự xâm nhập của tác nhân gây bệnh. Nhưng ở người già yếu và trẻ nhỏ có thể bị rối loại tiêu hoá nặng hơn, đôi khi bị tử vong.
f. Các triệu chứng khi nhiễm
Vi khuẩn Salmonella spp là nguyên nhân thường gây ra bệnh tiêu chảy, nhưng cũng có thể nhiễm bệnh đến các bộ phận khác của cơ thể bao gồm máu (bệnh thương hàn hay phó thương hàn), xương và khớp xương (bệnh viêm khớp mãn tính).
Thời gian ủ bệnh thường từ 12-24 giờ sau khi khuẩn Salmonella spp vào cơ thể, có khi ngắn hơn hoặc kéo dài sau vài ngày. Các dấu hiệu đầu tiên là bệnh nhân thấy buồn nôn, nhức đầu choáng váng khó chịu, thân nhiệt tăng lên ít (37-38oC) sau đó xuất hiện nôn mửa, đau bụng quặn thắt, ỉa chảy nhiều lần, phân toàn nước, đôi khi có máu, đó là triệu chứng của viêm dạ dày ruột cấp tính. Đa số bệnh nhân trở lại bình thường sau 1 đến 2 ngày mà không để lai di chứng.
Trong trường hợp đối với người già, trẻ em, người có hệ thống miễn dịch bị suy yếu do bị bệnh có thể có biểu hiện bệnh nặng hơn, như là bệnh thương hàn hay phó thương hàn, cảm cúm, nghĩa là sốt rất cao 39-40oC mệt mỏi toàn thân, đau ở vùng thắt lưng và cơ bắp. Nếu hội chứng này kéo dài nhiều tháng hay nhiều năm có thể dẫn tới bệnh viêm khớp mãn tính.
Một số người khác bị nhiễm Salmonella spp nhưng không có triệu chứng gì vẫn có thể truyền bệnh cho người khác.
Ngoài ra khi Salmonella spp gây bệnh thương hàn có thể có nhiều biến chứng sau:
• Biến chứng ở đường tiêu hóa: - Xuất huyết tiêu hóa
- Thủng ruột
- Biến chứng đường gan mật : viêm túi mật, viêm gan
- Các biến chứng khác : viêm đại tràng, viêm ruột thừa, viêm phúc mạc mật, viêm dạ dày, viêm tụy cấp, viêm lưỡi thường ít gặp.
• Biến chứng tim mạch : - Viêm cơ tim
- Viêm tắc động mạch tĩnh mạch - Viêm màng ngoài tim
• Biến chứng đường tiết niệu :
- Suy thận cấp
• Biến chứng nhiễm trùng khu trú cơ quan : hầu hết các cơ quan đều có thể tụ mủ bởi vi trùng thương hàn.
- Viêm màng não mủ
- Viêm họng, viêm tuyến mang tai có mủ - Viêm đài bể thận, viêm bàng quang - Viêm xương : xương sườn, xương sống - Viêm gây nhọt ở tuyến vú
- Viêm hạch cổ.