Virus cúm (Influenzavirus)

Virus cúm là thành viên của họ Orthomyxoviridae. Các virus này là những tác nhân gây bệnh cúm ở người và động vật. Các virus gây bệnh cho người được phân biệt thành 3 type A, B và C.

Có nhiều tác nhân virus khác nhau như virus cúm, virus á cúm, virus hợp bào hô hấp, virus adeno ... đều có thể gây ra hội chứng giống cúm. Nhưng chỉ có virus cúm mới là thủ phạm gây ra bệnh cúm thật sự.

Các tính chất của virus

Hình thể, cấu trúc của virus

Virus cúm hình cầu đường kính từ 80 - 120 nm nhưng đôi khi có dạng hình sợi. Nucleocapsid đối xứng kiểu xoắn trôn ốc, chứa ARN một sợi có trọng lượng phân tử khoảng 4x106 daltons kèm theo enzyme ARN polymerase phụ thuộc ARN. Cấu trúc ARN của virus cúm A và B phân làm 8 đoạn gen, còn ở virus cúm C phân làm 7 đoạn, trên mỗi đoạn gen virus có thể ghi dấu cho nhiều mật mã di truyền. Nucleocapsid được bao bọc bởi màng protein nền M1 (M: Matrix), phía ngoài màng lại được bao bọc bởi vỏ ngoài là lớp lipid kép có nguồn gốc từ màng bào tương cùa tế bào chủ. Protein M2 đâm xuyên và nhô ra khỏi vỏ ngoài, tạo thành các kênh ion. Trên bề mặt vỏ ngoài có những cấu trúc sợi được cấu tạo bởi glycoprotein, tạo nên các kháng nguyên hemagglutinin (ký hiệu là H) và neuraminidase (ký hiệu là N). Mỗi sợi H và N dài 8-10 nm, cách nhau 8 nm. Hai cấu trúc H và N là những kháng nguyên quyết định khả năng ngưng kết hồng cầu động vật. 

Sự nhân lên của virus

Các virus cúm nuôi cấy dễ dàng trong phôi gà. Ngoài ra, người ta còn dùng các nuôi cấy tế bào thận phôi người, thận khỉ và chuột lang để nuôi cấy virus cúm in vitro.

Khi xâm nhập vào tế bào thích hợp thì ARN  của virus được tổng hợp trong nhân của tế bào vật chủ, còn các thành phần khác của virus được tổng hợp trong bào tương của tế bào. Các hạt virus mới được hình thành ở màng tế bào. Màng tế bào vật chủ bị đẩy lồi ra, sau đó giải phóng ra những hạt virus hoàn chỉnh. Sự nhân lên của virus trong tế bào vật chủ có thể bị ức chế bởi   actinomyxin D. Một chu kỳ hoàn chỉnh của virus khoảng 12 giờ.

Một tế bào bị nhiễm virus cúm sau khoảng 12 giờ phần lớn là sinh ra các hạt virus hoàn chỉnh (virion), nhưng đôi khi có thể sản sinh ra một loại virus ở trạng thái không hoàn chỉnh (hạt DIP: Defective interfering particles). Những hạt virus không hoàn chỉnh chứa rất ít hoặc không có ARN, mất khả năng gây xâm nhiễm, nhưng vẫn giữ được khả năng ngưng kết hồng cầu.

Sức đề kháng với các tác nhân lý hóa học

Hạt virus bị phá hủy bởi ether và deoxycholate natri do nó có  20 - 30% lipit.

pH thích hợp nhất là 6,5 - 7,9.

Virus chịu nhiệt kém: Ở 560C - 600C tính xâm nhiễm bị phá hủy trong một vài phút, nhưng hoạt tính ngưng kết hồng cầu vẫn được duy trì.

Cấu tạo kháng nguyên của virus

Kháng nguyên nucleocapsid: Là thành phần đối xứng hình xoắn ốc nằm bên trong vỏ bọc. Đó là kháng nguyên kết hợp bổ thể  hòa tan có thành phần hóa học là nucleoprotein. Dựa vào kháng nguyên nucleocapsid và protein  M người ta chia các chủng virus cúm ra làm 3 type huyết thanh A, B, C. Kháng nguyên của  mỗi type khác nhau và không phản ứng chéo với kháng nguyên của hai type kia.

Kháng nguyên protein nền M1: Là thành phần cấu trúc chính bao bọc nucleocapsid.

Kháng nguyên hemagglutinin và kháng nguyên neuraminidase: Bản chất là glycoprotein nằm trên vỏ bọc của virus. Hai kháng nguyên này có vai trò trong sự xâm nhễm vào tế bào và sự thóat ra khỏi tế bào của hạt virus. Nhờ có kháng nguyên bề mặt này mà virus cúm có thể ngưng kết hồng cầu của 20 loài động vật khác nhau, hay dùng nhất là 1% dịch treo hồng cầu gà, hồng cầu người nhóm O và chuột lang. Kháng nguyên H đặc trưng cho týp, kháng nguyên N đặc trưng thứ týp (subtype). Các cấu trúc H và N của virus cúm  có thể thay đổi trong từng thứ týp. Hiện nay có 16 cấu trúc kháng nguyên H (H1 đến H16) và 9 cấu trúc kháng nguyên N (N1 đến N9) khác nhau đặc hiệu cho từng thứ týp của các týp cúm A, B và C.

Sự thay đổi kháng nguyên của virus cúm: Cấu trúc kháng nguyên của virus cúm (kháng nguyên H và  kháng nguyên N) thay đổi rõ nhất, đặc biệt với virus type A. Trong type A và B những biến chủng có thể phân biệt nhờ sự sai biệt kháng nguyên H và  kháng nguyên N. Trong một ít thập kỷ qua cứ khoảng 10 - 12 năm xuất hiện một biến chủng, chủ yếu là một thứ týp của type A và trong một thời gian nhất định chỉ một thứ týp duy nhất chiếm ưu thế.

Genom của virus cúm phân làm nhiều đoạn là nguyên nhân dẫn đến sự  thay đổi kháng nguyên. Có 2 kiểu thay đổi kháng nguyên:

+ Hoán vị kháng nguyên (antigenic shift): Hiện tượng hoán vị kháng nguyên xảy ra khi có 2 hay nhiều chủng virus, với nhiều đoạn ARN khác biệt nhau về mặt di truyền, cùng lúc xâm nhiễm vào một tế bào. Các đoạn genom hoán vị với nhau, kết quả là tạo ra chủng virus mới. Biến chủng virus có thể lây nhiễm vào vật chủ mới. Hiện tượng hoán vị kháng nguyên chỉ thấy xảy ra ở virus cúm A và là nguyên nhân gây ra các vụ đại dịch cúm trên toàn cầu.

+ Biến thể kháng nguyên (antigenic drift): là quá trình đột biến ngẫu nhiên xảy ra ở gen mã hóa cho hemagglutinin dẫn đến sự thay đổi một số axít amin trong protein hemagglutinin. Hiện tượng biến thể kháng nguyên xảy ra ở cả  2 virus cúm A và B, là nguyên nhân gây ra các vụ dịch cúm địa phương trong thời gian giữa các đại dịch.

Các biến chủng mới, khác với chủng cũ là nó có những thành phần kháng nguyên mới, thay thế cho những thành phần kháng nguyên cũ, do đó những kháng thể miễn dịch cũ không còn tác dụng với kháng nguyên mới. Cấu trúc kháng nguyên virus type A đột biến nhiều hơn virus type B, còn virus type C hiện nay chưa tìm thấy kháng nguyên đột biến.

Khả năng gây bệnh của virus

Virus cúm type A, B, C là tác nhân gây ra bệnh cúm ở người với những đặc điểm rất đặc biệt như: Tính cảm thụ cao, thời gian ủ bệnh rất ngắn từ 1- 2 ngày, bệnh diễn biến nhanh chóng, gây ra một sức miễn dịch cao nhưng không lâu bền, lây truyền trực tiếp qua đường hô hấp. Đó là những nguyên nhân làm cho bệnh cúm dễ lan tràn thành các vụ dịch lớn

Sự lan truyền của virus trong cơ thể

Virus vào cơ thể bằng đường hô hấp, nó xâm nhiễm các tế bào niêm mạc đường hô hấp trên gây thương tổn niêm mạc làm xuất hiện các phản xạ ho và hắt hơi. Quá trình phát triển của virus ở đường hô hấp trên dẫn tới sự hủy hoại của các tổ chức liên bào, mở đường cho virus vào phế quản và vào phổi hay cũng có thể mở đường cho các vi khuẩn gây xâm nhiễm thứ phát khi các tổ chức tế bào đã mất hết khả năng tự vệ bình thường của nó. Đó là các  thể viêm phối do virus hay các biến chứng khác do nhiễm khuẩn thứ phát.

Hình ảnh lâm sàng

Thường gặp là thể điển hình với các đặc điểm là sau 1 - 2 ngày ủ bệnh, xuất hiện rét run, sốt, đau khắp mình mẩy, suy nhược, tổn thương bộ máy hô hấp, bệnh khỏi nhanh nhưng mệt mỏi kéo dài. Ngoài ra có thể gặp thể nặng với các triệu chứng của bệnh phế quản - phế viêm do virus hoặc do nhiễm các vi khuẩn tụ cầu, liên cầu, phế cầu, Klebsiella pneumoniae.., thường gặp ở người già và trẻ nhỏ với tỷ lệ tử vong cao.

Dịch tễ học

Bệnh lây trực tiếp qua đường hô hấp, thường gây dịch lớn, nhất là type A. Dịch cúm thường xảy ra vào mùa đông xuân. Sau khi nhiễm bệnh cúm sẽ có miễn dịch đặc hiệu type kéo dài từ 6 tháng đến 3 năm.

Các thứ týp H và N khác nhau của các virus cúm có thể gây bệnh cho người và nhiều động vật khác nhau. Một số thứ týp thường gây bệnh ở người như H3N2, H1N1... Riêng thứ týp H5N1 của virus cúm A là loại gây bệnh ở gia cầm nhưng hiện nay đã vượt qua rào cản giới hạn thụ thể đặc hiệu loài để gây nhiễm ở động vật có vú và cả người. Từ năm 1997 đến nay, dịch cúm A (H5N1) xảy ra liên tiếp ở nhiều nước châu Á đặc biệt là Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam,....

Chẩn đoán phòng thí nghiệm

Chẩn đoán phân lập và xác định virus

Virus được phân lập từ bệnh phẩm ngoáy mũi, ngoáy họng, nước rửa mũi họng của bệnh nhân hoặc từ mô phổi trong những trường hợp tử vong.

Chủ yếu người ta phân lập virus cúm trên phôi gà bằng cách tiêm truyền bệnh phẩm vào túi ối của phôi gà từ 10 - 13 ngày. Sau đó để 3 ngày ở nhiệt độ 350C, hút nước ở khoang ối để  xác định virus. Virus phân lập ra được định loại bằng phản ứng ức chế ngưng kết hồng cầu với các kháng huyết thanh type.

Ngoài ra người ta có thể phân lập virus bằng cách nuôi cấy bệnh phẩm trong các nuôi cấy tế bào thận khỉ hoặc thận phôi ngưòi.

Một số phương pháp khác

Phương pháp miễn dịch huỳnh quang trực tiếp để xác định virus cúm trong nước súc họng của bệnh nhân.

Phát hiện các đoạn ARN của virus cúm ở trong các dịch đường hô hấp như dịch mũi, dịch hầu họng, dịch tỵ hầu, dịch khí phế quản bằng kỹ thuật khuếch đại gen (RT- PCR: Reverse transcriptase - Polymerase chain reaction). Kỹ thuật này có độ nhạy và độ đặc hiệu cao giúp chẩn đoán nhanh và sớm bệnh cúm.

Chẩn đoán huyết thanh

Lấy 5ml máu bệnh nhân để vào ống nghiệm vô khuẩn, khi máu đông, tách lấy phần huyết thanh. Phải lấy máu 2 lần (huyết thanh kép) cách nhau 10 - 14 ngày để tìm động lực kháng thể. Có 2 phản ứng huyết thanh thường được sử dụng là phản ứng kết hợp bổ thể dùng kháng nguyên nucleocapsid, phản ứng ức chế ngưng kết hồng cầu dùng kháng nguyên ngưng kết hồng cầu.

Phòng bệnh và điều trị

Phòng bệnh

Do phương thức truyền bệnh  trực tiếp giữa người với người, bệnh lan tràn rất nhanh cho nên công tác phòng bệnh chung rất khó thực hiện. Trong vụ dịch phải chú trọng tránh các nhiễm khuẩn thứ phát bằng cách nâng cao sức đề kháng của cơ thể.

Phòng bệnh đặc hiệu bằng vaccine: Có 2 loại vaccine.

+ Vaccine chết: dùng virus cúm nuôi cấy trong phôi ga, giết chết bằng formol và nhiệt độ hoặc bêta-propiolacton, tiêm dưới da hoặc phun vào mũi.

+ Vaccine sống giảm độc lực: phun vào mũi.

Các vaccine phòng bệnh cúm thường là vaccine phối hợp nhiều chủng virus cúm điẻn hình thường gặp nhất. Tuy vậy các vaccine này có nhược điểm là khi virus lưu hành đã biến dị thì các vaccine điều chế từ  các chủng virus cũ hầu như không có tác dụng. Vì vậy hiện nay người ta đang nghiên cứu các biện pháp bổ sung cho vaccine, một trong các biện pháp đó là dùng interferon và interferonogen để phòng chống cúm.

Điều trị

Khi gặp thể nặng như viêm phổi nguyên phát ở trẻ em do virus cúm... người ta tiêm gama-globulin. Dùng kháng sinh trong điều trị hoặc dự phòng các nhiễm khuẩn thứ phát ở trên những cơ thể suy kiệt hoặc có bệnh mãn tính nặng như bệnh lao, bệnh tim...