Khả năng gây bệnh của vi sinh vật

2017-07-10 05:13 PM

Vi sinh vật gây bệnh là nguyên nhân của bệnh nhiễm trùng. Không có vi sinh vật gây bệnh thì không có nhiễm trùng. Khả năng gây bệnh của vi sinh vật phụ thuộc vào độc lực.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Nhận định chung

Đối với vi khuẩn, cơ thể con người là môi trường sống thích hợp cho nhiều vi sinh vật, môi trường này có nhiệt độ, độ ẩm và thức ăn thích hợp cho chúng phát triển được. Nhiều vi khuẩn cư trú (colonization) trên bề mặt của cơ thể con người mà không gây hại cho cơ thể vật chủ, chúng sống cộng sinh (commensal) bình thường với cơ thể vật chủ và tạo nên thành phần khuẩn chí ( normal microflora) của cơ thể, tuy nhiên những vi khuẩn chí này sẽ trở thành tác nhân gây bệnh khi vượt qua rào cản của cơ thể ( da, niêm mạc) xâm nhập vào trong cơ thể vật chủ. Những vi khuẩn có độc lực như vi khuẩn bạch hầu, thương hàn, tả, vi khuẩn lỵ.. chúng luôn có cơ chế làm dễ dàng cho chúng phát triển ở cơ thể vật chủ và gây tổn thương tố chức hoặc cơ quan của cơ thể và gây nên bệnh nhiễm trùng.

Khi vi sinh vật gây bệnh xâm nhập vào cơ thể vật chủ, trong những điều kiện tự nhiên và xã hội nhất định và gây nên một quá trình phản ứng tương tác phức tạp gọi là nhiễm trùng. Trong quá trình này vi sinh vật là nguyên nhân, cơ thể con người là đối tượng cảm thụ. Hoàn cảnh khách quan ảnh hưởng trực tiếp họăc gián tiếp đến sự nhiễm trùng. Khi vi sinh vật chưa xâm nhập vào cơ thể thì yêu tố hòan cảnh có ảnh hưởng trực tiếp đến con người và vi sinh vật gây bệnh tạo điều kiện thuận lợi hoặc không thuận lợi cho quá trình nhiễm khuẩn. Khi vi sinh vật đã xâm nhập vào cơ thể thì hòan cảnh chỉ tác động vào con người và có ảnh hưởng đến vi sinh vật.

Vi sinh vật gây bệnh là nguyên nhân của bệnh nhiễm trùng. Không có vi sinh vật gây bệnh thì không có nhiễm trùng. Khả năng gây bệnh của vi sinh vật phụ thuộc vào độc lực, số lượng vi sinh vật xâm nhập và đường xâm nhập.

Độc lực vi sinh vật

Là khả năng gây bệnh mạnh hay yếu của một loài vi sinh vật, vi khuẩn Salnonella typhi và Salmonella paratyphi đều gây nên bệnh sốt thương hàn, nhưng bệnh sốt thương hàn do Salmonella typhi biểu hiện với những triệu chứng bệnh trầm trọng hơn.

Để đánh giá độc lực của một chủng vi khuẩn, người ta dùng liều gây chết 50 (LD 50). LD 50 là liều lượng vi sinh vật hoặc độc tố của chúng làm chết 50% quần thể súc vật thí nghiệm trong một khoảng thời gian nhất định. Hiện nay người ta có xu hướng dùng đơn vị này hơn là liều gây chết tối thiểu (MLD). MLD là liều lượng nhỏ nhất của một chủng vi sinh vật hoặc độc tố của nó giết chết một súc vật thí nghiệm có trọng lượng nhất định, trong một khoảng thời gian thực nghiệm nhất định. MLD ít chính xác vì phụ thuộc vào trạng thái, chức năng của hệ miễn dịch và thần kinh của mỗi con vật thí nghiệm.

Độc lực của một chủng vi sinh vật không phải là cố định. Khi mới phân lập được ở cơ thể bệnh nhân vi sinh vật thường có độc lực cao nhưng qua quá trình cấy chuyền thì độc lực giảm dần và có khi mất hẳn, do đã chọn lọc lại những biến chủng thích nghi trong điều kiện mới. Trên cơ sở này nhiều loại vacxin vi sinh vật sống giảm độc đã được điều chế ví dụ như vacxin bại liệt, vacxin BCG. Ở vacxin BCG vi khuẩn có nguồn gốc đầu tiên là chủng vi khuẩn lao bò  (M. bovis) rất độc nhưng qua nuôi cấy trên môi trường mật bò nhiều năm và cấy chuyền nhiều lần Calmette và Guerin đã tạo được một chủng vi khuẩn hoàn toàn không độc gọi là vi khuẩn BCG dùng làm vacxin phòng lao (Bacille de Calmette et Guerin). Mặt khác một chủng vi sinh vật giảm độc khi tiêm truyền vào cơ thể súc vật có thể làm gia tăng độc lực của chúng.

Độc lực của vi sinh vật bao gồm độc tố, khả năng bám dính và khả năng xâm nhiễm của chúng.

Khả năng bám dính

Bám dính là bước đầu tiên trong quá trình nhiễm trùng, nhiều vi khuẩn có trên bề mặt của chúng những đại phân tử gọi là các yếu tố bám dính (adhesin) nó làm trung gian cho sự bám dính của vi khuẩn vào các receptor đặc hiệu tìm thấy trên một số tế bào động vật nhưng không tìm thấy ở những tế bào khác. Những thành phần bám dính ở vi khuẩn có thể do pili đảm nhiệm, E.coli bám dính vào tế bào ruột hoặc tế bào biểu mô bàng quang hơn vào niêm mạc miệng. Shigella gây bệnh bám dính vào biểu mô ruột. Tương tự như vậy Neisseria gonorrhoae bám dính vào biểu mô niệu đạo.

Kháng thể của thành phần bề mặt vi khuẩn không những có tác dụng opsonin hóa vi khuẩn mà còn trung hòa kháng nguyên ngăn cản vi khuẩn bám dính vào biểu mô. Hơn nửa glycoprotein trong chất tiết của cơ thể cạnh tranh với các recepor bám của vi khuẩn và ngăn cản sự bám dính của vi khuẩn, sự bong tế bào biểu mô bề mặt cũng là một cơ chế bảo vệ khác vì nó loại bỏ vi khuẩn bám dính vào tế bào

Khả năng xâm nhiễm

Là khả năng đi vào bên trong tổ chức của cơ thể vật chủ, nhân lên ở đó rồi lan tràn sang các vùng khác.

Khả năng tạo vỏ

Vỏ của nhiều vi khuẩn giúp cho vi khuẩn đề kháng lại sự thực bào, ví dụ rõ ràng nhất là phế cầu: so sánh một chủng phế cầu có vỏ (khuẩn lạc dạng S) và một chủng phế cầu không có vỏ (khuẩn lạc dạng R), thì chủng phế cầu có vỏ (S) gây bệnh ở chuột nhắt trong khi chủng không có vỏ (R) thì không bệnh. Ở Streptococcus pyogenes yếu tố kháng đại thực bào nằm ở mặt ngoài của vách tế bào.

Các enzyme

Nhiều vi khuẩn gây bệnh tạo được nhiều enzyme góp phần vào khả năng xâm nhiễm của chúng.

Enzyme hyaluronidase do tụ cầu, liên cầu tiết ra làm thủy phân axit hyaluronic là thành phần cơ bản của mô liên kết, làm cho vi khuẩn phân tán vào mô dễ dàng.

Collagenase phân hủy collagen thành phần của mô cơ.

Streptokinase làm tan cục máu đông.

Leucocidin giết chết bạch cầu.

Hemolysin làm tan hồng cầu.

Mucinase được một số vi khuẩn đường tiêu hóa tiết ra, làm phá vỡ lớp niêm dịch bao phủ niêm mạc ruột, tạo điều kiện vi khuẩn tiếp xúc trực tiếp với tế bào và xâm nhập vào bên trong biểu mô.

Khả năng sinh độc tố

Độc tố được tạo thành trong quá trình chuyển hóa của vi khuẩn. Người ta chia độc tố của vi khuẩn thành ngoại độc tố và nội độc tố.

Ngoại độc tố

Do một số vi khuẩn gram dương và vi khuẩn gram âm tạo thành và phân tiết ra môi trường xung quanh, bản chất hóa học của nó là protein, có tính chất sinh kháng cao và dễ bị phá hủy bởi nhiệt độ (600C). Nhiều ngoại độc tố của vi khuẩn như ngoại độc tố của bạch hầu, uốn ván, ngộ độc thịt được chiết xuất dưới dạng tinh khiết. Ngoại độc tố có độc tính mạnh,ví dụ chỉ cần 0,02mg ngoại độc tố bạch hầu có thể giết chết một người.

Ngoại độc tố khi được xử lý bằng focmol hoặc bằng nhiệt độ sau một thời gian thì mất tính độc mà vân giữ hoàn toàn tính chất kháng nguyên, chế phẩm này được gọi là giải độc tố dùng để làm vacxin phòng bệnh đặc hiệu.

Nội độc tố

Độc tố này liên hệ chặt chẽ với vách tế bào vi khuẩn gram âm, nó không khuyếch tán ra môi trường bên ngoài, chỉ khi nào vi khuẩn chết, tế bào bị phá hủy thì nội độc tố mới được phóng thích ra bên ngoài.

Cấu tạo hóa học vách của vi khuẩn gram âm là một hỗn hợp glucit, lipit và protein trong đó thành phần có độc tính của nội độc tố chủ yếu là thành phần lipid A của lớp lipopolysacarit của vách tế bào. Nội độc chịu nhiệt cao, độc tính yếu hơn so với ngoại độc tố. Hiện nay người ta biết rõ ràng nội độc tố của vi khuẩn gram âm (-) có những tác động sinh học vừa có lợi cho cơ thể vật chủ kích thích đáp ứng miễn dịch mặt khác nó cũng tác động độc gây choáng và chết.

Tính chất sinh miễn dịch của nội độc tố yếu, không có khả năng biến thành giải độc tố khi xử lý với focmol.

Độc lực của virus

Khác với vi khuẩn, virus là tác nhân xâm nhập nội bào bắt buộc. Virus có cấu trúc đơn giản, virus không chứa các enzyme và các bộ máy phân bào cần thiết để chuyển hóa và phát triển. Virus chỉ nhân lên được khi xâm nhập vào trong tế bào của cơ thể vật chủ, chúng sử dụng các vật liệu có sẵn của tế bào để tổng hợp và nhân lên trên cơ sở thông tin di truyền của chúng. Các virus mới hình thành trong tế bào vật chủ sẽ phá vỡ tế bào để phóng thích các virus mới ra môi trường và tiếp tục chu kỳ nhân lên ở các tế bào kế cận. Như vậy tính chất gây bệnh của virus liên hệ đến.

Phá vỡ quần thể tế bào bị xâm nhiễm.

Thay đổi hình thái, cấu trúc và làm cho tế bào mất chức năng.

Số lượng vi sinh vật

Cơ thể con người có những cơ chế bảo vệ hữu hiệu. Vi sinh vật chỉ gây bệnh lúc số lượng xâm nhập đạt một mức nào đó. Nếu số lượng ít quá thì vi sinh vật đễ dàng bị cơ thể vật chủ loại bỏ. Thí nghiệm ở những người tình nguyện cho thấy số lượng Salmonella typhi nuốt vào ruột để có thể gây bệnh vào khoảng 106 hoặc để gây bệnh tả thực nghiệm, những người tình nguyện phải uống các dung dịch natri bicarbonate để làm kiềm hóa dịch dạ dày đồng thời uống một lượng khoảng 109 vi khuẩn tả.

Đường xâm nhập

Đường xâm nhập cũng ảnh hưởng đến khả năng gây bệnh nhiễm trùng. Nhiều vi sinh vật có đặc tính hướng cơ quan, chúng chọn lọc bề mặt tổ chức mà chúng xâm nhiễm. Não mô cầu và phế cầu thường tìm thấy ở vùng mũi hầu nhưng phế cầu thì xâm nhiễm đường hô hấp dưới gây nên viêm phổi trong khi não mô cầu xâm nhiễm đường hô hấp trên và xâm nhập gây viêm màng não. Vi sinh vật chỉ gây bệnh lúc chúng xâm nhập cơ thể qua đường thích hợp: Vi khuẩn thương hàn qua đường miệng, lậu cầu qua đường sinh dục, trực khuẩn uốn ván qua đường vết thương, viêm gan virus A, virus bại liệt qua đường miệng, virus viêm gan B qua đường tiêm chuyền...

Bài viết cùng chuyên mục

Di truyền về tính kháng thuốc của vi khuẩn

Trong tính kháng thuốc, kháng sinh giữ vai trò chọn lọc chứ không phải vai trò chỉ đạo. Việc sử dụng rộng rãi kháng sinh làm phát triển nhanh chóng các vi khuẩn kháng thuốc.

Chlamydia vi khuẩn gây bệnh

Chlamydia gây nên nhiều bệnh khác nhau, đặc biệt là bệnh mắt hột, bệnh Nicolas -Favre, bệnh sốt vẹt - sốt chim (Ornithose- psittacose). Ngày nay người ta còn thấy Chlamydia là tác nhân của một số bệnh về đường sinh dục - tiết niệu.

Sự đề kháng của vi khuẩn với thuốc kháng sinh

Nhiều cơ chế kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn đã được khảo sát. Ở những chủng vi khuẩn khác nhau, sự đề kháng với một lọai kháng sinh có thể do một họăc nhiều cơ chế khác nhau.

Huyết thanh phòng chống bệnh nhiễm trùng

Dùng huyết thanh miễn dịch là đưa vào cơ thể kháng thể có nguồn gốc từ người hay động vật, giúp cho cơ thể có ngay kháng thể đặc hiệu chống lại tác nhân gây bệnh.

Cơ sở di truyền của độc lực vi sinh vật gây bệnh

Các yếu tố độc lực của vi sinh vật có thể được mã hoá trên DNA nhiễm sắc thể, trên DNA của bacteriophage, trên các plasmid.

Những đặc điểm của virus

Virus là tác nhân nhiễm trùng nhỏ nhất có thể lọt qua các lọc vi khuẩn, có cấu tạo rất đơn giản. Virus là một đại phân tử nucleoprotein có đặc tính cơ bản của một sinh vật.

Ảnh hướng của nhân tố vật lý đến sự phát triển của vi sinh vật

Vi sinh vật chịu ảnh hưởng của các tần số rung động của môi trường, yếu tố này có thể có tác dụng kích thích hay ức chế sự phát triển của vi sinh vật và tiêu diệt vi sinh vật.

Bordetella pertussis (trực khuẩn ho gà)

Bệnh ho gà là một bệnh nhiễm khuẩn cấp tính ở đường hô hấp, làm viêm long đường hô hấp và xuất hiện những cơn ho đặc biệt, gây những biến chứng phổi và não.

Vi khuẩn gây bệnh uốn ván (clostridium tetani)

Vi khuẩn giống Clostridium là các trực khuẩn gram dương, kỵ khí, sinh nha bào. Vi khuẩn này có trong đẩt, trong đường tiêu hóa của người và động vật, phần lớn trong chúng là các vi khuẩn sống hoại sinh.

Các vi khuẩn gây bệnh hoại thư

Vi khuẩn có hình dạng trực khuẩn, không di động có vỏ khi phát triển ở trong cơ thể động vật và người, vi khuẩn sinh nha bào khi phát triển trong môi trường tự nhiên.

Virus bại liệt Poliovirus

Enterovirus thuộc họ Picornaviridae, họ này gồm 2 giống: Enterovirus và Rhinovirus. Đặc điểm chung là nhỏ, chứa ARN 1 sợi, capsid đối xứng hình khối, không có vỏ bọc.

Khả năng gây bệnh của virus

Nhiễm virus không biểu lộ, nhiễm virus không có triệu chứng, virus ở trong cơ thể một thời gian ngắn và thải trừ nhanh

Virus Rubella

Virus rubella lây truyền qua chất tiết đường hô hấp, virus rubella ít lây hơn so với virus sởi và virus thủy đậu, tuy nhiên bệnh lây dễ dàng ở những nơi đông người.

Coronavirus gây bệnh cho người

Đây là nhóm virus tìm thấy ở chim và các động vật có vú, chúng giống nhau về hình thái và cấu trúc hóa học. Các Coronavirus của người gồm Coronavirus chủng 229E và Coronavirus chủng OC43.

Vi khuẩn tả (vibrio cholerae)

Vi khuẩn tả có oxidase, lên men không sinh hơi glucose, saccharose, D-mannitol, maltose, không lên men arabinose. Phản ứng indol dương tính.

Tiệt trùng và khử trùng trong y học

Trong phòng thí nghiệm vi sinh vật, tiệt trùng là biện pháp không thể thiếu được cho việc phân lập, nuôi cấy và lưu giữ các vi khuẩn thuần khiết.

Các virus herpes simplex

Virus herpes simplex có thể xâm nhiễm hầu hết dòng tế bào nuôi cấy có nguồn gốc từ các động vật xương sống như tế bào thận người, tế bào thận thỏ, tế bào ối, tế bào lưỡng bội.

Haemophilus trực khuẩn gram âm

Các Haemophilus ký sinh bắt buộc trên niêm mạc đường hô hấp hoặc đôi khi ở đường sinh dục của người hay động vật. Thuộc nhóm này có nhiều thành viên, ở đây chỉ giới thiệu Haemophilus influenzae, tác nhân chủ yếu gây nhiễm khuẩn hô hấp cấp ở trẻ nhỏ.

Virus dại (rabies virus)

Virus dại có hình gậy giống như hình viên đạn, dài 130 - 240nm và đường kính 70 -80nm. Nucleocapsid đối xứng hình xoắn ốc, chứa ARN 1 sợi, có một vỏ ngoài mang các gai ngưng kết hồng cầu, bản chất là glycoprotein.

Virus HIV AIDS (human immunodeficiency viruses)

Virus HIV (gồm HIV1 và HIV2) thuộc vào họ Retroviridae, giống Lentivirus. Những virus này có dạng hình cầu, có vỏ, kích thước hạt virus 80-100nm về đường kính, genom chứa ARN chuỗi đơn.

Vi khuẩn gây bệnh ngộ độc thịt (clostridium botulinum)

Vi khuẩn giống Clostridium là các trực khuẩn gram dương, kỵ khí, sinh nha bào. Vi khuẩn này có trong đẩt, trong đường tiêu hóa của người và động vật, phần lớn trong chúng là các vi khuẩn sống hoại sinh.

Cấu tạo của tế bào vi khuẩn

Có thể thấy với kính hiển vi ánh sáng sau khi nhuộm hoặc soi trực tiếp ở kính hiển vi pha tương phản. Nhân có thể hình cầu, hình que, hình quả tạ hoặc hình chữ V.

Campylobacter jejuni (vi khuẩn gây viêm ruột)

Campylobacter jejuni là những vi khuẩn bé, mảnh, Gram âm, hình dấu phẩy nhọn hai đầu, rất di động nhờ có 1 lông ở 1 đầu, không sinh nha bào. Nuôi cấy C.jejuni trên môi trường nhân tạo thường khó khăn vì vi khuẩn đòi hỏi điều kiện vi hiếu khí.

Rotavirus gây nhiễm trùng hô hấp

Rotavirus được gọi tên như thế vì có dạng tròn như bánh xe kích thước hạt virus là 65, 70 nm. Axit nucleic là ARN hai sợi, được chia thành 11 đoạn nằm ở trung tâm của hạt virus.

Legionella pneumophila trực khuẩn gây viêm phổi

Legionella pneumophila là nguyên nhân của bệnh lý viêm phổi cấp và sốt Pontiac. Vi khuẩn từ môi trường xung quanh vào người theo đường hô hấp.