Luận văn thạc sĩ: Xác định đặc tính virut Rota gây bệnh năm 2010 tại Việt Nam

Luận văn thạc sĩ HUS phân tích đặc tính virus rota gây bệnh tại Việt Nam năm 2010, cung cấp thông tin quan trọng cho nghiên cứu y học.

• Tác giả: Phạm Thị Thu Thủy
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Thị Luân
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Di Truyền Học
• Đề tài: Xác Định Đặc Tính Virut Rota Gây Bệnh Năm 2010 Tại Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Sơ lược lịch sử phát hiện RV
• 1.2. Hình thái và cấu trúc
• 1.2.1. Hình thái
• 1.2.2. Cấu trúc RV
• 1.3. Thành phần hóa học của virut Rota và chức năng
• 1.3.1. Hệ gen
• 1.3.2. Protein cấu trúc
• 1.3.3. Protein không cấu trúc
• 1.4. Phân nhóm và týp huyết thanh trên động vật và người
• 1.4.1. Phân nhóm RV
• 1.4.2. Týp huyết thanh
• 1.5. Tính bền vững với PH
• 1.6. Tính chịu nhiệt
• 1.7. Tính nhạy cảm
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về virut Rota và bệnh tiêu chảy tại Việt Nam năm 2010

Virut Rota (RV) là một trong những nguyên nhân chính gây ra bệnh tiêu chảy cấp (TCC) ở trẻ em, đặc biệt là trẻ dưới 5 tuổi. Năm 2010, tỷ lệ trẻ em mắc bệnh TCC do RV tại Việt Nam chiếm trên 50% tổng số trẻ nhập viện vì tiêu chảy. Bệnh này chủ yếu lây qua đường phân-miệng, dễ gây thành dịch trong điều kiện vệ sinh kém. Theo thống kê, số trẻ tử vong do RV chiếm từ 4% - 8% trong tổng số trẻ dưới 5 tuổi tử vong vì mọi nguyên nhân. Việc nghiên cứu đặc tính của virut Rota là rất cần thiết để phát triển các biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

1.1. Lịch sử phát hiện virut Rota và tác động của nó

Virut Rota được phát hiện lần đầu vào những năm 1970 và nhanh chóng được xác định là nguyên nhân chính gây bệnh tiêu chảy ở trẻ em. Tại Việt Nam, nghiên cứu về RV bắt đầu từ năm 1980, với sự hợp tác của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và CDC. Việc phát hiện này đã mở ra hướng nghiên cứu mới nhằm giảm tỷ lệ mắc và tử vong do bệnh tiêu chảy.

1.2. Đặc điểm hình thái và cấu trúc của virut Rota

Hạt virut Rota có hình dạng khối cầu với đường kính khoảng 75nm. Dưới kính hiển vi điện tử, RV có hình dạng giống như bánh xe. Cấu trúc của virut bao gồm ba lớp capsit, trong đó lớp ngoài chứa các protein kháng nguyên đặc hiệu. Điều này giúp RV có khả năng gây bệnh mạnh mẽ và dễ dàng lây lan trong cộng đồng.

II. Vấn đề và thách thức trong việc kiểm soát dịch bệnh do virut Rota

Mặc dù đã có những tiến bộ trong việc phát triển vắc xin phòng ngừa bệnh tiêu chảy do RV, nhưng việc kiểm soát dịch bệnh vẫn gặp nhiều thách thức. Tình trạng vệ sinh kém, thiếu nước sạch và sự đa dạng di truyền của các chủng RV là những yếu tố chính gây khó khăn trong việc kiểm soát dịch bệnh. Hơn nữa, việc sử dụng vắc xin chưa đồng đều giữa các khu vực cũng làm gia tăng nguy cơ bùng phát dịch.

2.1. Tình hình dịch tễ học bệnh tiêu chảy cấp do RV

Tình hình dịch tễ học cho thấy bệnh tiêu chảy cấp do RV chủ yếu xảy ra ở trẻ em dưới 5 tuổi. Tỷ lệ mắc bệnh có sự khác biệt theo mùa, với đỉnh điểm vào mùa mưa. Việc theo dõi và giám sát dịch tễ học là rất quan trọng để phát hiện sớm và ngăn chặn dịch bệnh.

2.2. Những thách thức trong việc phát triển vắc xin hiệu quả

Mặc dù đã có hai loại vắc xin được cấp phép lưu hành, nhưng hiệu quả bảo vệ của chúng khác nhau theo khu vực. Sự đa dạng di truyền của các chủng RV cũng là một thách thức lớn trong việc phát triển vắc xin mới. Cần có các nghiên cứu liên tục để theo dõi sự biến đổi của các chủng virut và cải thiện hiệu quả của vắc xin.

III. Phương pháp nghiên cứu và giải pháp chính trong việc xác định đặc tính virut Rota

Nghiên cứu về virut Rota năm 2010 tại Việt Nam được thực hiện thông qua các phương pháp phân tích dịch tễ học và sinh học phân tử. Các mẫu bệnh phẩm được thu thập từ các bệnh viện và trung tâm y tế trên toàn quốc. Phương pháp ELISA và điện di miễn dịch được sử dụng để xác định các chủng virut và tỷ lệ mắc bệnh. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc phát triển các biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

3.1. Thiết kế nghiên cứu và thu thập mẫu

Nghiên cứu được thiết kế theo phương pháp mô tả cắt ngang, thu thập mẫu từ trẻ em nhập viện vì tiêu chảy. Các mẫu được phân tích để xác định sự hiện diện của virut Rota và các chủng virut lưu hành. Việc thu thập mẫu từ nhiều địa điểm khác nhau giúp đảm bảo tính đại diện cho toàn quốc.

3.2. Phương pháp phân tích và xác định chủng virut

Các mẫu bệnh phẩm được phân tích bằng phương pháp ELISA để phát hiện kháng nguyên virut Rota. Kỹ thuật điện di miễn dịch cũng được sử dụng để xác định các kiểu gen và týp huyết thanh của virut. Kết quả từ các phương pháp này sẽ giúp đánh giá sự lưu hành và đặc tính của các chủng virut Rota tại Việt Nam.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn trong việc phòng ngừa bệnh TCC do RV

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ trẻ em mắc bệnh tiêu chảy cấp do virut Rota tại Việt Nam năm 2010 là rất cao. Các chủng virut lưu hành chủ yếu là G1P8, G2P4 và G3P8. Việc xác định các chủng virut này là rất quan trọng để phát triển các vắc xin hiệu quả hơn. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc cải thiện điều kiện vệ sinh và cung cấp nước sạch là cần thiết để giảm tỷ lệ mắc bệnh.

4.1. Tỷ lệ mắc bệnh và sự phân bố các chủng virut

Tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy cấp do virut Rota có sự khác biệt theo tháng và theo vùng địa lý. Kết quả cho thấy các chủng virut G1P8 và G2P4 là phổ biến nhất, chiếm tỷ lệ cao trong các mẫu bệnh phẩm. Điều này cho thấy sự cần thiết phải theo dõi và giám sát các chủng virut để có biện pháp phòng ngừa kịp thời.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu trong phòng ngừa bệnh

Kết quả nghiên cứu sẽ được sử dụng để cải thiện các chương trình tiêm chủng và phòng ngừa bệnh tiêu chảy cấp do virut Rota. Việc phát triển vắc xin mới dựa trên các chủng virut lưu hành sẽ giúp nâng cao hiệu quả phòng ngừa. Đồng thời, cần tăng cường giáo dục cộng đồng về vệ sinh và an toàn thực phẩm để giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm.

V. Kết luận và triển vọng tương lai trong nghiên cứu virut Rota tại Việt Nam

Nghiên cứu về virut Rota tại Việt Nam năm 2010 đã cung cấp những thông tin quan trọng về tỷ lệ mắc bệnh và các chủng virut lưu hành. Việc xác định đặc tính của virut Rota là cơ sở để phát triển các biện pháp phòng ngừa hiệu quả hơn. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để theo dõi sự biến đổi của các chủng virut và cải thiện hiệu quả của vắc xin. Đồng thời, việc nâng cao nhận thức cộng đồng về bệnh tiêu chảy cấp do RV cũng là một yếu tố quan trọng trong việc giảm tỷ lệ mắc bệnh.

5.1. Tầm quan trọng của việc giám sát dịch tễ học

Giám sát dịch tễ học là rất cần thiết để phát hiện sớm các đợt bùng phát dịch bệnh do virut Rota. Việc theo dõi các chủng virut lưu hành sẽ giúp các nhà nghiên cứu và cơ quan y tế có những biện pháp can thiệp kịp thời.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, cần tập trung vào việc phát triển các vắc xin mới có hiệu quả cao hơn và phù hợp với các chủng virut lưu hành tại Việt Nam. Đồng thời, nghiên cứu cũng cần mở rộng sang các phương pháp điều trị và phòng ngừa khác để giảm thiểu tác động của bệnh tiêu chảy cấp do virut Rota.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Virut Rota (RV) đƣợc phát hiện đầu những năm 70 của thế kỷ XX, là một virut ARN sợi đôi thuộc họ Reoviridae. Bệnh viêm dạ dày ruột do RV là nguyên nhân hàng đầu gây ra căn bệnh tiêu chảy ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ trên thế giới, Việc nhiễm virut rota trầm trọng nhất ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ từ 6 - 36 tháng tuổi, ngoài ra cũng thấy ở trẻ lớn hơn và ngƣời lớn [10, 13, 25, 49]. Ở Mỹ, hàng năm có khoảng 3 triệu trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ bị tiêu chảy do RV gây ra, trong đó 82.000 trẻ phải điều trị tại bệnh viện và khoảng 150 ca tử vong. ở các nƣớc đang phát triển RV cũng là nguyên nhân thông thƣờng gây viêm dạ dày ruột cho trẻ em dƣới 2 tuổi dẫn đến khoảng 873.

Tại Việt Nam , theo thống kê dịch tễ tỷ lệ trẻ em mắc bệnh tiêu chảy cấp (TCC) do RV chiếm trên 50% trong tổng số trẻ mắc TCC phải nhập viện hàng năm, số trẻ chết do RV chiếm từ 4% - 8% trong tổng số trẻ dƣới 5 tuổi bị chết vì mọi nguyên nhân [10] Bệnh TCC do RV chủ yếu lây qua đƣờng phân – miệng nên dễ gây thành dịch khi gặp điều kiện thuận lợi. Hiện nay, chƣa có biện pháp hiệu quả nào để thanh toán hoàn toàn bệnh do nhiễm RV hay sự lây truyền của nó. Việc cung cấp nƣớc sạch và cải thiện điều kiện vệ sinh cũng không làm giảm tiêu chảy do virut rota ở nhiều quốc gia. Hiện nay, trên thế giới đã cấp phép lƣu hành hai loại vắc xin là: vắc xin Rotarix của hãng Glaxo Smith Kline và Rotateq của Merck.

Các vắc xin này đƣợc sử dụng ở nhiều quốc gia nhƣng hiệu lực bảo vệ lại khác nhau theo khu vực, điều này đƣợc giải thích là do tính đa dạng về di truyền của các chủng RV và sự lƣu hành các chủng có sự biến đổi theo không gian và thời gian [6, 10,19, 24, 29]. Tại Việt Nam đã sản xuất đƣợc vắc xin RV uống, từ chủng phổ biến G[1]P[8] đã đƣợc làm giảm độc lực Kết quả thử nghiệm lâm sàng đƣợc đánh giá là đạt về mức độ an toàn trên cơ thể ngƣời lớn và trẻ em [5, 7, 12, 16]. Việc giám sát dịch tễ học và xác định đặc tính của các chủng RV trong thời gian dài trên thế giới cũng nhƣ tại Việt Nam, trƣớc và sau khi sử dụng vắc xin là cơ sở đánh giá hiệu quả của các vắc xin đang LUAN VAN CHAT LUONG download6 : add [e-mail] LuËn v¨n th¹c sÜ Ph¹m ThÞ Thu Thñy sử dụng, sự biến đổi bất thƣờng của các chủng RV để từ đó có hƣớng phát triển vắc xin mới hiệu quả hơn. Do vậy, xác đinh đặc tính RV lƣu hành tại việt Nam qua các năm là cơ sở cho việc mở rộng các nghiên cứu nhằm tìm ra các biện pháp ngăn chặn, làm giảm tỉ lệ mắc và tử vong do căn bệnh này.

Xuất phát từ thực tiễn trên chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu: “ Xác định đặc tính virut Rota gây bệnh năm 2010 tại Việt Nam” nhằm mục tiêu sau: - Nghiên cứu, đánh giá tỷ lệ tiêu chảy cấp do virut Rota tại Việt Nam năm 2010 và mối liên quan với yếu tố mùa, giới tính và lứa tuổi. - Đánh giá sự lƣu hành các chủng virut Rota tại Việt Nam năm 2010 và từ đó đánh giá xu hƣớng biến đổi các chủng virut Rota lƣu hành qua các năm. LUAN VAN CHAT LUONG download7 : add [e-mail] LuËn v¨n th¹c sÜ Ph¹m ThÞ Thu Thñy 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.

Sơ lược lịch sử phát hiện RV Năm 1943, Jacob Light và Horace Hodes đã chứng minh rằng các tác nhân đi qua màng lọc vi khuẩn có khả năng gây ra tiêu chảy cho bò. Năm 1972, Kapikian lần đầu tiên phát hiện ra chủng virut có liên quan đến bệnh tiêu chảy và đặt tên là Norwalk.F và cộng sự quan sát bằng kính hiển vi điện tử mảnh sinh thiết ruột non của trẻ em chết vì bệnh TCC thấy có virut giống nhƣ Reovirus (Reovirus – like), có đƣờng kính 70nm và ông đặt tên cho virut này là Rotavirus vì hình thể của nó rất giống cái bánh xe với các nan hoa (hình 1). Bryden, Midleton cũng đề cập tới vai trò của RV trong bệnh viêm dạ dày ruột. Sau này những nghiên cứu về hình thái học bằng âm bản những lát cắt cực mỏng của tổ chức nhiễm RV, quan sát dƣới kính hiển vi điện tử cho phép xác định RV thuộc họ Reoviridae [3, 8,10, 13, 22, 25, 49].

Việc phát hiện ra RV là một trong những căn nguyên chính gây nên tiêu chảy ở trẻ em đã dẫn tới việc mở rộng các nghiên cứu nhằm tìm ra các biện pháp ngăn chặn, làm giảm tỉ lệ mắc và tử vong do căn bệnh này. Ở Việt Nam mãi đến năm 1980 mới nghiên cứu và xác định virut này là nguyên nhân chính gây nên bệnh tiêu chảy ở trẻ em. Từ năm 1998 dến nay, đƣợc sự hợp tác và tài trợ của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa bệnh tật CDC-Atlantta- Mỹ, Trung tâm nghiên cứu, sản xuất vắc xin và Sinh phẩm y tế đã tiến hành giám sát bệnh tiêu chảy do RV và xác định các chủng lƣu hành phổ biến tại Việt Nam [10,13]. LUAN VAN CHAT LUONG download8 : add [e-mail] LuËn v¨n th¹c sÜ Ph¹m ThÞ Thu Thñy 1.

Hình thái và cấu trúc 1. Hình thái Hạt virut trƣởng thành dạng khối cầu 20 mặt, đƣờng kính khoảng 75nm. Dƣới kính hiển vi điện tử RV giống hệt nhƣ một cái bánh xe có các gai ngắn và một cái vành rất nhẵn. Tên “Rota” tiếng La tinh có nghĩa là “bánh xe” xuất phát từ hình thái của nó.

Hình ảnh RV chụp dƣới kính hiển vi điện tử [52] 1. Cấu trúc RV có dạng khối cầu 20 mặt, đƣờng kính khoảng 75nm, Chuỗi nucleocapsit của virut đƣợc tạo thành bởi 3 vòng xoắn đồng tâm. Vỏ Capsit của RV có dạng đối xứng 20 mặt, 132 capsomer sắp xếp đối xứng xoắn [10,13,52]. Cấu trúc capsit của RV gồm 3 lớp rõ rệt [52]:  Lớp ngoài chứa protein cấu trúc VP4 và VP7.

 Lớp trong chứa protein cấu trúc VP6 là loại kháng nguyên đặc hiệu nhóm, chiếm 50% hạt virut và có thể đƣợc phát hiện trong kỹ thuật ELISA.  Lớp lõi chứa protein cấu trúc VP1, VP2 và VP3 [10, 13, 35, 36, 52] Các nghiên cứu bằng kỹ thuật điện di miễn dịch và kính hiển vi điện tử đã khẳng định: Capsit trong mang kháng nguyên đặc hiệu nhóm, capsit ngoài mang kháng nguyên đặc hiệu týp, nhân của virut không mang tính kháng nguyên. LUAN VAN CHAT LUONG download9 : add [e-mail] LuËn v¨n th¹c sÜ Ph¹m ThÞ Thu Thñy Hình 2. Hình minh họa cấu trúc của RV [52] Chú thích : Neutralization antigen: Kháng nguyên trung hoà Subgroup antigen : Kháng nguyên phân nhóm Core : Lõi 1.

Thành phần hóa học của virut Rota và chức năng 1. Hệ gen Hệ gen gồm 11 đoạn ARN sợi kép, có độ lớn khoảng 18.555 cặp bazơ, trọng lƣợng phân tử từ 11. Mỗi gen có trọng lƣợng phân tử từ 2.106 Dalton và mã hoá cho một protein cấu trúc hoặc không cấu trúc, trừ gen 9 và gen 11 [10, 13, 17, 35, 36, 52]. LUAN VAN CHAT LUONG download10: add [e-mail] LuËn v¨n th¹c sÜ Ph¹m ThÞ Thu Thñy Bảng 1.

Đặc điểm chuỗi nucleotit các đoạn gen của RV [10, 13] Đoạn gen Số cặp Bazơ Tỷ lệ G + C ( %) Số acid amin 1 3.799 Khi điện di trên gel polyacrylamit 11 gen này chia làm 4 khu vực: - Khu vực I gồm các đoạn gen 1, 2, 3 và 4 có trọng lƣợng phân tử cao nhất (theo bảng 1 và hình 2) khi chạy trên gel polyacrylamit sẽ chạy chậm nhất. - Khu vực II gồm các đoạn 5 và 6. - Khu vực III gồm các đoạn 7, 8, 9. - Khu vực IV gồm các đoạn 10 và 11 có trọng lƣợng phân tử thấp nhất, khi chạy điện gi trên bản gel sẽ chạy nhanh nhất.

Protein Hạt virut chứa ít nhất 6 protein cấu trúc [10, 13, 25, 47,]: Các gen 1, 2, 3 và 6 mã hoá cho các protein VP1, VP2, VP3 và VP6. Đoạn gen 4, 9 mã hoá cho các protein capsit lớp ngoài VP4 và VP7. Các gen còn lại ( 5, 7, 8, 10 và 11) mã hoá cho các LUAN VAN CHAT LUONG download11: add [e-mail] LuËn v¨n th¹c sÜ Ph¹m ThÞ Thu Thñy protein không cấu trúc (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5). đặc điểm protein của RV đƣợc trình bày ở bảng 2 nhƣ sau: Bảng 2.

Các gen và protein của RV [10, 13, 47] Sản Trọng Vị trí Đoạn phẩm lƣợng phân trong hạt Chức năng gen Protein tử protein virut 125.005 ARN polymerase phụ thuộc ARN, liên kết 1 VP1 Lõi capsít (125K) với ARN sợi đơn, tạo phức hợp với VP3 102.431 2 VP2 Lõi capsít Kích thích tái tạo ARN của virut (94K) Enzyme Guanylyl transferase xúc tác cho 98.120 3 VP3 Lõi capsít quá trình gắn mũ 5‟của mARN trong quá (88K) trình cải biến trƣớc dịch mã 86.782 Capsít lớp Ngƣng kết hồng cầu, kháng nguyên trung 4 VP4 (88K) ngoài hòa 58.654 Không cấu 5 NSP1 Không có vai trò cho sinh trƣởng của virut (53K) trúc 44.816 Capsít lớp 6 VP6 Cấu trúc và kháng nguyên đặc trƣng loài (41K) trong Làm tăng hoạt tính của mARN virut và 34.600 Không cấu 7 NSP3 ngừng tổng hợp protein trong tế bào vật (34K) trúc chủ 36.700 Không cấu NTPase tham gia đóng gói hạt virut và sao 8 NSP2 (35K) trúc chép hệ gen 37.368 Capsít lớp 9 VP7 Protein cấu trúc và kháng nguyên trung hòa (38K) ngoài 20.290 Không cấu Độc tố ruột, vai trò trong quá trình hình 10 NSP4 (28K) trúc thành hạt virut 21.725 Không cấu 11 NSP5 Độc tố ruột ( 26K) trúc LUAN VAN CHAT LUONG download12: add [e-mail] LuËn v¨n th¹c sÜ Ph¹m ThÞ Thu Thñy a. Protein cấu trúc Ba protein mang tính đặc hiệu kháng nguyên của virut là VP4, VP6 và VP7 [10, 13, 25, 26, 40, 49]:  VP4 là một protein nhạy cảm với proteaza (P serotype) là kháng nguyên có đặc tính ngƣng kết hồng cầu. Nhờ enzym protease phân hủy, VP4 đƣợc tách ra một cách đặc hiệu thành VP5* và VP8* giúp cho sự xâm nhập của virut vào tế bào. VP4 định ra týp P của RV.

 VP6 là kháng nguyên chung cho các dƣới nhóm của RV. Chúng đƣợc sử dụng trong các thử nghiệm phát hiện nhiễm RV nhóm A  VP7 là một glycoprotein (G serotype) là kháng nguyên trung hoà đặc hiệu cho týp huyết thanh, định ra týp G của RV.