CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Lịch sử về bệnh Leptospira Trước năm 1886, bệnh do Leptospira thường được chẩn đoán nhầm với bệnh sốt vàng, sốt rét, sốt xuất huyết Dengue, viêm gan…[27]. Năm 1886, Adolf Weil (bác sĩ người Đức) lần đầu tiên mô tả bệnh do Leptospira là một bệnh nhiễm trùng cấp tính gây vàng da, viêm thận và sau đó bệnh này được mang tên ông – bệnh Weil. Năm 1914 – 1915, tác nhân gây bệnh đồng thời được phát hiện bởi các nhà khoa học Nhật Bản và Đức bằng các nghiên cứu khác nhau.
Inada và Ido tìm thấy xoắn khuẩn và kháng thể đặc hiệu ở những người thợ mỏ Nhật Bản bị bệnh vàng da truyền nhiễm. Năm 1917, chuột được phát hiện là ổ chứa mầm bệnh cho người. Đến những năm 1930 – 1940, Leptospira gây bệnh cho chó và gia súc đã được ghi nhận [11]. Tại Việt Nam, bệnh được Ragiot và Souchard phát hiện lần đầu tiên trên người năm 1931.
Sau đó, xảy ra vụ dịch ở Lai Châu (1964) gây thiệt hại nhiều gia súc và nhiễm cho cả người (1996). Đến nay, bệnh có ở tất cả các vùng miền trong cả nước [30]. Theo số liệu trong nghiên cứu của Ann Florence B Victoriano [26] năm 2009 thì Việt Nam đứng thứ 10 trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương về tỉ lệ mắc hàng năm. Vũ Thị Thùy Linh 3 Lớp 11 - 03 Bảng 1.
Tình hình mắc Leptospirosis khu vực Châu Á Thái Bình Dương năm 2009 [26]. Tỉ lệ mắc/100.000 dân hàngnăm Quốc gia/vùng lãnh thổ Cao (>10) Bangladesh Campuchia Fiji French Polynesia Ấn Độ Lào Nêpal Srilanka Thái Lan Việt Nam Wallis và Futuna Trung bình (1-10) Samoa Trung Quốc Indonesia Malaysia New Zealand Philippine Vanuatu Thấp (<1) Úc Hồng Kông Nhật Bản Hàn Quốc Đài Loan Số liệu trong bảng 1 cho thấy Việt Nam là một trong những nước có tỉ lệ mắc Leptospirosis hàng năm trên 100. Cũng theo số liệu từ nghiên cứu, Campuchia và Lào là hai nước trên bán đảo Đông Dương cũng nằm trong nhóm có tỉ lệ mắc rất cao, với vị trí lần lượt là thứ 2 và thứ 6 trong khu vực [26]. Vũ Thị Thùy Linh 4 Lớp 11 - 03 1.
Đặc điểm vi khuẩn học của xoắn khuẩn Leptospira 1. Phân loại Leptospira là xoắn khuẩn, thuộc nhóm được phân chia rất sớm trong sự tiến hóa của vi khuẩn [12]. Leptospira là một trong năm chi thuộc họ Leptospiraceae, bộ Spirochaetales [11]. Sự phân loại của Leptospira cơ bản dựa trên hình thái học.
Năm 1981, Pillot và Ryter dựa trên hình thể và đặc điểm nuôi cấy đã phân chia họ Leptospiraceaebao gồm 2 chi chính là Leptospira và Leptonema. Trong đó, các loài được xác định theo tính đồng nhất đến 70% về thành phần ADN của chúng. Đến năm 1989, chi của Leptospira được chia làm 2 loài: L. Đến nay, Leptospira được xác định bao gồm 12 loài: L.
Tuy nhiên tới nay chỉ có L. fainei được xác định là nguyên nhân gây bệnh ở người [12]. Hình thể, cấu tạo và tính chất. Leptospira là xoắn khuẩn mảnh, dài, đường kính 0,1 – 0,2µm, dài 5–25µm, có dạng hình xoắn lò xo, các vòng xoắn đều nhưng rất nhỏ, phần cuối vòng xoắn có hình móc câu [7,10,11,12].
Leptospira có khả năng di động, mặc dù không có lông nhưng xoắn khuẩn di động được ở dạng lắc lư, co rút, lượn sóng [29]. Nó có thể di chuyển 20 µm trong 2 – 3 giây ở điều kiện nhiệt độ phòng [12]. Leptospira là vi khuẩn Gram âm nhưng khó phát hiện bằng phương pháp nhuộm Gram. Phương pháp truyền thống để phát hiện xoắn khuẩn dưới kính hiển vi là nhuộm Fontana – Tribondeau (nhuộm thấm bạc), vi khuẩn có màu vàng nâu [11].
Thực tế, người ta thường dùng kính hiển vi nền đen để quan sát hình thể và tính chất di động của Leptospira [11]. Hình ảnh quan sát dưới kính hiển vi điện tử cho thấy,Leptospira được cấu tạo bởi nguyên sinh chất hình trụ có sợi dây trục quấn quanh. Nguyên sinh chất và dây trục được bao ngoài bởi một màng rất Vũ Thị Thùy Linh 5 Lớp 11 - 03 mỏng, không có vi mao, không có lông, không có màng di động. Cấu trúc của xoắn khuẩn bao gồm màng bao bọc ngoài, các chuỗi peptidoglycan, tế bào, 2 móc ở 2 đầu (flagella) [12,13].
Hình 1:Xoắn khuẩn Leptospiratrên kính hiển vi điện tử phóng đại 200 lần Quan sát bằng kính hiển vi điện tử (phóng đại trên 10.000 lần), người ta thấy rõ các vòng xoắn đều đặn của Leptospira và hình móc ở đầu [11]. Hình 2: Ảnh chụp Leptospira grippotyphosa dưới kính hiển vi điện tử, phóng đại 15000 lần Vũ Thị Thùy Linh 6 Lớp 11 - 03 Leptospira là vi khuẩn ưa khí, phát triển tốt trên môi trường nhân tạo bao gồm 10% huyết thanh thỏ tươi hoặc 1% huyết thanh albumin bò và Tween 20. Ngoài ra chúng cũng có thể phát triển trên môi trường giàu chất dinh dưỡng gồm các vitamin (B2, B12), các chuỗi axit béo và muối ammonium. Chúng sản sinh cả catalase và oxidase.
Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn là 28°C–30°C, pH từ 6,8 – 7,2; thời gian nuôi cấy từ 4 tuần đến 13 tuần, thông thường 6–14 ngày [12,13]. Nếu vi khuẩn mọc tốt khi lắc môi trường có vẩn nhẹ như khói thuốc lá [11]. Trên môi trường rắn, hình thái khuẩn lạc Leptospiraphụ thuộc vào nồng độ của thạch và tuýp của chúng. Môi trường rắn thường sử dụng là dạng “gellan gum” hoặc Sloppy (0,05 – 0,1% agar) với mục đích phân lập xoắn khuẩn từ các dung dịch nuôi cấy hoặc phát hiện khả năng sinh hemolysin của chúng [12].
Hệ gen của Leptospira có kích thước khoảng 5.000kb bao gồm 2 tiểu phần nhiễm sắc thể 4.400kb và 350kb. Các plasmid khác chưa được công bố. Các loại Leptospirabao gồm 2 cặp gen của 16S và 23ARN, có một vài trình tự lặp lại được xác định như IS1533 và IS1500 ở nhiều tuýp khác nhau. Tuy nhiên, số lần lặp lại của các trình tự này không giống nhau ở các tuýp Leptospira và thậm chí là khác nhau ở cùng một tuýp [12].
Độc tố vi khuẩn và kháng nguyên Xoắn khuẩn Leptospirađều có chung kháng nguyên thân (lipopolysaccharid), nhưng các tuýp Leptospiralại khác nhau bởi các kháng nguyên bề mặt (tính chất gây ngưng kết). Các kháng nguyên sống hoặc được xử lý bằng formalin đều gây ngưng kết với kháng thể kháng Leptospirađặc hiệu. Thành phần của xoắn khuẩn bao gồm các protein màng ngoài, lipopolysaccharid, lipit và một vài yếu tố hóa học khác [12,13]. Độc tố Leptospirabao gồm: hemolysin và lipase.
Khả năng sinh nội độc tố của Leptospirađược phát hiện ở một số tuýp như tuýp Pomona gây bệnh hemolytic ở gia súc hay tuýp Ballum gây triệu chứng tương tự trên hamster [12,13]. Trong quá trình nhiễm bệnh trên động vật, người ta thấy có sự hoạt động của các độc tố tế bào. Các độc tố này sinh ra tác động vào các tế bào bạch cầu đa Vũ Thị Thùy Linh 7 Lớp 11 - 03 nhân và tế bào đa dạng gây tổn thương các tổ chức trong cơ thể. Sự biến dị của xoắn khuẩn ảnh hưởng đến độc lực, hình thể (làm mất vòng xoắn), thay đổi khuẩn lạc và quá trình sinh ra hemolysin [12].
Khả năng gây bệnh Leptospirachủ yếu gây bệnh cho động vật và gia súc, và từ động vật lây truyền sang người. Vật chủ thường xuyên là loài gặm nhấm (các loài chuột). Các loài gia súc gần người như chó, mèo, lợn nhiễm bệnh sẽ có nhiều nguy cơ nhiễm bệnh cho người [12]. Leptospiracó thể xâm nhập vào cơ thể qua da, niêm mạc đặc biệt là kết mạc mắt, niêm mạc mũi họng khi uống nước bị nhiễm Leptospiracó thể xâm nhập qua miệng họng hoặc thực quản.
Sau khi vào cơ thể Leptospira phát triển trong máu rồi xâm nhập vào các cơ quan [28]. Leptospira thường gây viêm các mạch máu, tổn thương các tế bào mô, gây quá trình viêm do tác động thành phần của máu như bạch cầu đơn nhân, tế bào máu, tế bào mô và bạch cầu đa nhân trung tính [12]. Cơ chế gây độc của vi khuẩn là khả năng di động vượt qua màng nhầy rồi bám dính vào các tế bào biểu mô ống thận (hoặc gan, phổi, mắt), đồng thời xảy ra quá trình kết hợp các kháng thể đồng nhất. Với sự có mặt của các kháng thể đặc hiệu, xoắn khuẩn có sự tác động tới các đại thực bào.
Sự ức chế quá trình hoạt động của các đại thực bào làm tăng quá trình cảm nhiễm với nhiễm trùng, gây tổn thương các cơ quan trong cơ thể [12]. Yếu tố độc lực của chủng Leptospira là khả năng sản sinh haemoglobin, sphingomyelinase, phospholipase gây phân hủy máu và làm gia tăng quá trình tổn thương tế bào. Các yếu tố độc lực của Leptospira ảnh hưởng đến các bạch cầu đa nhân trung tính nhưng không hủy hoại chúng. LPS của xoắn khuẩn kích thích yếu tố bám dính của bạch cầu đa nhân trung tính vào tế bào biểu mô và các tiểu cầu tạo ra các khối tiểu cầu gây nên tình trạng giảm tiểu cầu [12].
Đặc điểm lâm sàng Các triệu chứng lâm sàng của bệnh nhiễm Leptospira rất phong phú. Các triệu chứng của bệnh biểu hiện hầu hết ở các trường hợp nặng [10]. Các triệu chứng chủ yếu của bệnh là sốt, đau cơ, vàng da và xuất huyết dưới da. Thời gian Vũ Thị Thùy Linh 8 Lớp 11 - 03 ủ bệnh từ 2 – 26 ngày, trung bình là 10 ngày, bệnh khởi phát cấp tính có diễn biến 2 pha điển hình: - Pha đầu: Leptospira có ở trong máu, trong dịch não tủy, bệnh nhân đột ngột sốt cao từ 38°C–39°C, đau đầu, buồn nôn, nôn, đau cơ đùi, cơ lưng, đi lại khó khăn, nắn bóp đau dữ dội, mắt đỏ, mặt có màu hồng da cam.
Pha này kéo dài từ 4 – 9 ngày, những ngày cuối có thể xuất hiện một vài triệu chứng sớm của viêm gan, viêm thận, viêm phổi và gan lách to. - Pha thứ hai: là pha cơ thể hình thành miễn dịch, các triệu chứng trên giảm bớt, sốt có giảm, triệu chứng sốt lại xuất hiện nhưng không cao bằng pha đầu, triệu chứng lâm sàng cùng với các kích thích màng não lại nổi rõ, ở pha này có thể từ 1 – 6% chuyển thể nặng với các hội chứng viêm gan, viêm thận cấp, viêm tủy… còn đa số trường hợp khi được chữa trị có xu hướng hồi phục [12]. Về biểu hiện lâm sàng, cần chẩn đoán phân biệt với các nhiễm trùng khác do các virút thông thường như cúm, sốt xuất huyết (Dengue) và do vi khuẩn như thương hàn, Brucella. Một loạt các dấu hiệu của bệnh khác cũng có thể giống như Leptospirosis gồm sốt rét, viêm gan do virus, tăng bạch cầu đơn nhân và chuyển đổi huyết thanh do HIV [11].