Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Đặc điểm sinh học của Chlamydia trachomatis 1. Đặc điểm hình thái và vòng đời Chlamydia trachomatis là vi khuẩn gram âm, ký sinh nội bào bắt buộc, thuộc bộ Chlamydiales, họ Chlamydiaceae. Đây tác nhân gây bệnh lây truyền qua đường tình dục (Sexually transmitted infections - STI) phổ biến nhất trên toàn thế giới [25], [26].
Chlamydia trachomatis là những vi khuẩn rất đặc biệt, có những đặc điểm tương tự như virus, phải ký sinh nội bào bắt buộc, không có khả năng phát triển bên ngoài tế bào sống do không có khả năng tổng hợp các hợp chất phân tử có năng lượng cao như ATP, NADPH [26], [27]. Chlamydia là những vi khuẩn có kích thước rất nhỏ, không di động, liệu rẻ hình cầu hoặc hình bầu dục tùy các giai đoạn khác nhau trong chu kỳ sao chép. Cấu tạo cơ thể gồm ba lớp: lớp vỏ, lớp bào tương và nhân [26], [28]. Vỏ vi khuẩn gồm màng trong và màng ngoài.
Màng ngoài chứa lipopolysaccharide (LPS) chứa kháng nguyên chung cho giống và các protein màng chứa các kháng nguyên đặc hiệu loài và dưới loài. Giữa 2 màng không có lớp peptidoglycan như những vi khuẩn Gram âm điển hình, mà chủ yếu là chất cơ bản tetrapeptid. Mặc dù Chlamydia chứa cả ADN, ARN và ribosome nhưng chúng không tự tổng hợp được các hợp chất photphate năng lượng cao mà phải lấy từ tế bào của vật chủ [26], [27]. Để quan sát hình thái Chlamydia có thể nhuộm tế bào bằng xanh methylen hoặc Macchiavello và quan sát dưới kính hiển vi điện tử [29].
Trên kính hiển vi điện tử, chúng là những vật thể có nhân đặc với một vùng hội tụ bên trong gắn liền với màng bọc đặc trưng của vách tế bào (Hình 1. Chu kỳ phát triển của Chlamydia qua 2 thể khác nhau: thể cơ bản (EB: elementary body) và thể lưới (RB: reticulate body) [27], [29]. Thể EB là thể lây nhiễm, thể RB là thể sinh sản của vi khuẩn [26], [27], [29]. 4 liệu rẻ Hình 1.
Chu kỳ phát triển của Chlamydia [30] - Thể cơ bản (EB): là những tế bào hình tròn, kích thước 0,3 m, màng ngoài bền vững với nhiều cầu nối disulfide giúp vi khuẩn đề kháng với môi trường khi nó ra khỏi tế bào ký chủ [28]. Thể này là dạng gây nhiễm, chúng gắn vào tế bào chủ thông qua sự tương tác giữa các protein màng ngoài của vi khuẩn (MOMP) với các thụ thể đặc hiệu trên màng tế bào chủ như heparan sulfate proteoglycans, thụ thể manose – 6 – photphate glycan, thụ thể yếu tố tăng trưởng (growth – factor) [28], sau đó xâm nhập vào tế bào theo kiểu thực bào vào một không bào tạo thành từ màng tế bào vật chủ. Tế bào vật chủ của Chlamydia thường là tế bào biểu mô ở kết mạc mắt, niêm mạc đường hô hấp, đường tiết niệu sinh dục và trực tràng [29]. Sau khi xâm nhập vào tế bào, Chlamydia chuyển hóa nhờ tế bào, phát triển to dần lên, di chuyển dọc theo hệ thống vi ống của lysosome đến các trung tâm tổ chức vi ống (microtuble organizing center – MTOC), nơi chúng tái tổ chức thành thể lưới [26].
Mỗi chu kỳ của C. trachomatis khoảng từ 48-72 giờ và mỗi lần giải phóng 100- 1000 thể cơ bản [28]. 5 - Thể lưới (RB): là dạng sinh sản nội bào, có kích thước lớn hơn khoảng 1m, kém đậm đặc hơn, màng ngoài mỏng hơn vì số lượng cầu nối disulfide ít hơn. Chúng sử dụng năng lượng từ các quá trình sinh tổng hợp của tế bào vật chủ để sinh sản và sinh sản theo hình thức phân đôi trong không bào.
Những thể mới phát triển chiếm thể tích lớn trong bào tương tạo thành các thể vùi (inclusion body), tạo nên hình ảnh đặc trưng khi nhiễm Chlamydia. Sau khoảng 24 giờ, thể lưới tái tổ chức và đậm đặc lại thành thể cơ bản. Sau 30 giờ quá trình phân đôi kết thúc. Tế bào chủ vỡ ra và chết, phóng thích các thể cơ bản mới có khả năng nhiễm vào các tế bào khác và tiếp tục chu kỳ phát triển mới.
Trong quá trình này, C.trachomatis tổng hợp lượng lớn glycogen, bao quanh thể lưới. Thời gian Chlamydia hoàn thành một chu kỳ phát triển này từ 48-72 giờ [28]. liệu rẻ Hình 1. trachomatis dưới kính hiển vi điện tử [29] 6 1.
Đặc điểm hóa sinh và sức đề kháng Giống như các vi khuẩn khác, Chlamydia bao gồm một phức hợp hóa học gồm glucid, lipid và protid và có mặt đồng thời cả 2 loại acid nucleic (ADN và ARN) [28]. Chlamydia không có khả năng tổng hợp ATP hoặc tái oxy hóa NADPH nên chúng phải lệ thuộc vào tế bào ký chủ để sinh năng lượng. Vì lẽ đó, Chlamydia phải ký sinh bắt buộc trong tế bào sống cảm thụ, nên không thể nuôi cấy chúng trên các môi trường nhân tạo thông thường [28]. Chlamydia có thể nhân lên trong trứng gà ấp ở màng đệm hay nhất là trong túi noãn hoàng và cũng có khả năng phát triển tốt trên các tế bào nuôi như dòng tế bào chuột McCoy hay tế bào lấy từ tổ chức như tế bào thận khỉ [26].
Trước khi nuôi cấy Chlamydia, tế bào nuôi thường được xử lý bằng bức xạ hoặc chất chống chuyển hóa để ngăn cản sự sao chép của tế bào, như liệu rẻ vậy C. trachomatis có khả năng cạnh tranh dinh dưỡng tốt hơn và sẽ mọc tốt hơn. Một số tế bào nuôi có thể ứng dụng nuôi cấy phân lập Chlamydia như tế bào McCoy, Hela… [26], [28]. Chlamydia có sức chịu đựng kém, chúng dễ dàng bị tiêu diệt bởi sức nóng, tia cực tím và các chất sát khuẩn thông thường [28].
Đa số vi khuẩn sẽ chết ở 60oC trong thời gian khoảng 10 phút. Các dung dịch như phenol, ether có dễ dàng bất hoạt được vi khuẩn Chlamydia. Vi khuẩn này không bảo tồn được trong các chất bảo quản thông thường ở nhiệt độ -200C mà phải bảo quản ở nhiệt độ âm sâu (-500C đến -700C). Ở nhiệt độ này vi khuẩn có thể sống được nhiều năm [28].
Chlamydia còn nhạy cảm với nhiều nhóm kháng sinh như nhóm kháng sinh ức chế tổng hợp thành tế bào (penicillin, cephalosporin), kháng sinh ức chế tổng hợp protein (tetracyclin, erythromycin), kháng sinh ức chế tổng hợp folate (sulfonamid) và kháng sinh nhóm cyclin (doxycycline)… Tuy nhiên, một số nhóm kháng sinh như kháng sinh loại aminoglycosid thường không có tác dụng trên vi khuẩn Chlamydia [27]. Cấu trúc kháng nguyên của Chlamydia Chlamydia có nhiều loại kháng nguyên, bao gồm các kháng nguyên giống, kháng nguyên loài và kháng nguyên của từng tuýp (kiểu). Kháng nguyên giống (genus) có bản chất là lipopolysaccharide (LPS), gắn liền với thân, ổn định với nhiệt, là kháng nguyên chung của nhiều Chlamydia khác nhau. Kháng nguyên loài là các protein của màng ngoài, có bản chất là protein, không chịu được nhiệt.
Các kháng nguyên riêng của từng tuýp có bản chất là protein, dựa vào đó chia ra được nhiều tuýp huyết thanh khác nhau [27], [28]. trachomatis có khả năng mã hóa một loại dị biệt kháng nguyên được gọi là protein chủ yếu của màng ngoài (major outer membrane protein hay MOMP, do gen OmpA mã hóa), đây là kháng nguyên ở trên bề mặt của vi khuẩn, chiếm đến 50% cấu tạo màng và là một yếu tố quyết định chính trong việc phân loại huyết thanh học. MOMP là một protein xuyên màng chứa các liệu rẻ quyết định kháng nguyên đặc hiệu loài và đặc hiệu tuýp [26]. Những hội chứng do nhiễm Chlamydia có liên quan chặt chẽ với các tuýp huyết thanh khác nhau [19], [22].
Các nghiên cứu khác nhau đã chỉ ra rằng kháng thể đặc hiệu tuýp có tính bảo vệ ở động vật thực nghiệm [31], [32]. Chlamydia thuộc họ Chlamydiaceae, họ này có 1 chi duy nhất là Chlamydia [33]. Chi Chlamydia có 12 loài, nhưng chỉ có một số loài gây bệnh ở người [28], [33]. Các loài Chlamydia khác nhau gây ra các bệnh khác nhau cho người, bệnh cảnh lâm sàng đa dạng, chúng có thể gây các nhiễm trùng lâu dài, và cũng có thể nhiễm mà không có triệu chứng lâm sàng [33].
Căn cứ vào đặc điểm kháng nguyên, hạt vùi trong bào tương, tình trạng nhạy cảm với sulfonamid và bệnh gây nên, Chlamydia được chia thành 3 loại [33]: - Chlamydia trachomatis gây bệnh mắt hột, bệnh viêm tiết niệu sinh dục, bệnh viêm hạch bạch huyết hoa liễu (bệnh hột xoài). - Chlamydia pneumoniae gây bệnh viêm đường hô hấp trên và dưới. - Chlamydia psittaci gây bệnh sốt vẹt (Psittacosis hay Ornithose – psittacose). Nhiễm trùng sinh dục tiết niệu do C.
trachomatis có thể gây nhiều bệnh cảnh lâm sàng khác nhau như viêm niệu đạo, viêm cổ tử cung và bệnh hột xoài [2], [27], đau mắt hột, viêm phổi ở trẻ em và người lớn suy giảm miễn dịch [3], [4]. Tuy nhiên, nhiễm trùng sinh dục tiết niệu là bệnh phổ biến nhất [26], [34]. Trẻ sơ sinh có thể bị lây nhiễm C. trachomatis từ mẹ qua rau thai hoặc giai đoạn chuyển dạ khi đi qua cổ tử cung, âm đạo của người mẹ gây nên viêm kết mạc mắt sơ sinh hoặc viêm phổi [26].
Dưới đây trình bày các thông tin về nhiễm trùng sinh dục tiết niệu do C. Các loại nhiễm trùng sinh dục tiết niệu do C. trachomatis đường sinh dục ở nam giới Viêm niệu đạo do C. trachomatis chiếm khoảng 50% các trường hợp liệu rẻ viêm niệu đạo không do lậu [35].
Trong viêm niệu đạo do C. trachomatis ở nam giới, khoảng 50% trong số này không có triệu chứng lâm sàng. Nếu có, triệu chứng lâm sàng tương tự bệnh lậu nhưng xuất hiện chậm hơn và triệu chứng nhẹ hơn, thời gian ủ bệnh 7-21 ngày [36]. Ở thời kỳ toàn phát, thường gặp các triệu chứng như: cảm giác nóng rát dọc niệu đạo, tăng tiết dịch niệu đạo màu trắng đục hoặc trắng trong, số lượng ít hoặc vừa, đái khó, đái buốt, đái rắt, xuất hiện các dấu hiệu viêm mào tinh hoàn và viêm tuyến tiền liệt [35].
Viêm mào tinh hoàn do C. trachomatis thường có sốt, phù nề và đau tinh hoàn một bên, đi tiểu hoặc xuất tinh ra máu… Viêm mào tinh hoàn có thể đơn thuần hoặc kèm theo viêm niệu đạo [35]. Viêm tuyến tiền liệt do C. trachomatis cơ chế chưa rõ ràng, biểu hiện lâm sàng đa dạng tùy từng đối tượng [35].
Viêm trực tràng do C. trachomatis có biểu hiện đa dạng, từ không triệu chứng đến đau hậu môn trực tràng, đi ngoài ra máu, dịch nhày và ỉa lỏng. Các trường hợp viêm trực tràng thường xuất hiện ở đối tượng có giao hợp đồng giới nam [35]. 9 Hội chứng Reiter bao gồm các triệu chứng viêm niệu đạo, viêm kết mạc mắt, viêm khớp và các tổn thương đặc trưng ở da, niêm mạc có liên quan đến nhiễm trùng do C.
trachomatis ở nữ giới Nhiễm C.