Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Dịch tễ học BK virus là tác nhân gây nhiễm trùng phổ biến ở người nhưng không gây ra triệu chứng lâm sàng, với tỷ lệ huyết thanh dương tính ở người trưởng thành là 80%. Các nghiên cứu dịch tễ học đã được thực hiện ở nhiều quốc gia khác nhau trên thế giới, như Anh (tỷ lệ huyết thanh dương tính ở trẻ em, 83%), Phần Lan (60%), Đức (71%), Ý (83%) [60]. Nhiễm trùng tiên phát thường xảy ra trong thời thơ ấu, sau đó virus thiết lập trạng thái tiềm ẩn ở các tế bào biểu mô thận và biểu mô niệu đạo, với khoảng 60-90% người trưởng thành có kháng thể kháng BKV trong máu.
Ở những người khỏe mạnh hay bệnh nhân có khả năng miễn dịch, hiện tượng tái hoạt động của BKV và xuất hiện BKV trong nước tiểu rất hiếm khi xảy ra [38]. Sự tái hoạt động của BKV được kích hoạt khi phản ứng miễn dịch trung gian qua tế bào suy giảm, điển hình ở các cá nhân bị suy giảm miễn dịch như AIDS, phụ nữ có thai, bệnh nhân bị tiểu đường và đặc biệt là những trường hợp ghép tạng. Sau khi nhân lên, BKV đi vào các mao mạch, xuất hiện trong nước tiểu và tấn công bộ phận ghép, dẫn đến các tổn thương khác nhau. Khi sự nhân lên của BKV bắt đầu xảy ra ở vùng vỏ thận thì có sự liên quan rõ rệt với sự hoại tử của tế bào biểu mô ống thận và nồng độ creatinine huyết thanh tăng [42].
Người ta cho rằng cơ chế dẫn đến rối loạn chức năng mô ghép thận đồng loại là do rò rỉ và sự chảy ngược nước tiểu từ các ống thận bị tổn thương vào các khoang kẽ và các mao mạch quanh ống thận. Do đó tổn thương và hoại tử ống thận cấp là đặc điểm quan trọng của bệnh thận do BKV và là một yếu tố xác định BKVN [38]. Sự tổn thương thận mạn tính do BKV dẫn đến xơ hóa mô kẽ của thận không thể hồi phục và teo ống thận. Khoảng 1/3 số bệnh nhân xuất hiện BKV trong nước tiểu sẽ phát triển BKV trong máu và nếu không được can thiệp kịp thời sẽ phát triển thành BKVN (tỷ lệ dao động từ 1 đến 10%) [71].
Sự tái hoạt động của BKV ở bệnh nhân ghép thận lần đầu tiên được chứng minh qua sự phát tán virus trong nước tiểu, với tỷ lệ từ 20% đến 60% bệnh nhân. Dữ liệu từ Mạng lưới chia sẻ nội tạng Hoa Kỳ (The United 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Network for Organ Sharing) cho thấy tổn thương về thận ghép liên quan đến BKV là 7,5% (70/938) trong năm 2009 và 5,7% (36/632) vào năm 2010 [68]. Một số yếu tố nguy cơ nhiễm BKV trước ghép bao gồm giới tính nữ, mô ghép từ người cho chết não, những chấn thương gây thiếu máu cục bộ, kháng thể đặc hiệu BKV cao ở người cho thận, sự không phù hợp HLA cũng như người cho là người Mỹ gốc Phi [8]. Mức độ ức chế miễn dịch là yếu tố nguy cơ quan trọng nhất ở những bệnh nhân ghép thận dẫn tới nhiễm BKV cũng như phát triển BKVN, tuy nhiên chưa có những tiêu chuẩn liều lượng ức chế miễn dịch liên quan chắc chắn đến sự xuất hiện của BK trong nước tiểu.
Bên cạnh đó, những giả thuyết cho rằng kháng thể trong huyết thanh của người cho có thể là nguyên nhân chính làm tăng nguy cơ nhiễm BKV cũng như BKVN ở bệnh nhân sau ghép thận còn gây nhiều tranh cãi. Kết quả nghiên cứu của Shah và cộng sự (2000) [75], cho thấy những trường hợp mà BKV âm tính trong huyết thanh người nhận nhưng dương tính với huyết thanh người cho có nguy cơ phát triển BKVN cao nhất (43%). Trong khi đó, Bohl và cộng sự (2005) [25], lại ghi nhận nhóm có nguy cơ cao nhất phát triển BKVN (50%) là nhóm huyết thanh dương tính với BKV ở cả người cho và người nhận. Mặt khác, trong cả hai nghiên cứu, đều đồng nhất kết quả nhiễm BKV thấp nhất (10%) khi huyết thanh đồng thời của người cho và người nhận âm tính với BKV.
Hơn nữa, Bohl và cộng sự cũng chỉ ra sự vắng mặt của HLA-C7 ở người nhận có liên quan đến tăng nguy cơ nhiễm trùng [25]. Các yếu tố nguy cơ sau ghép dẫn tới BKVN bao gồm tổn thương niệu quản, đái tháo đường, độ trễ chức năng thận ghép, nhiễm cytomegalovirus, điều trị thải ghép cấp tính bằng các loại thuốc ức chế calcineurin hoặc steroid. Ngoài ra, những bệnh nhân có HLA và ABO không tương thích với người cho hoặc tổn thương niệu quản do đặt stent niệu quản có thể dẫn tới nguy cơ bị BKVN cao hơn [8]. Một số báo cáo cũng cho thấy sự xuất hiện của BKV trong máu hoặc nước tiểu có thể phát hiện ở những bệnh nhân ghép tạng khác [6], [49], như ghép tim, phổi và gan, nhưng nhìn chung sự có mặt của BKV trong máu hoặc nước tiểu không 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com liên quan đến chức năng thận suy giảm ở những bệnh nhân này [60], [71].
Ở những bệnh nhân ghép tế bào gốc, sự tái hoạt động của BKV gắn liền với tình trạng viêm bàng quang xuất huyết với các triệu chứng như khó tiểu, tiểu ra máu. Tỷ lệ nhiễm BKV trong nước tiểu dao động từ 50%-100% ở người nhận ghép tủy xương và ghép tế bào gốc tạo máu trong vòng 2 tháng sau cấy ghép [18]. BKV cũng được báo cáo là nguyên nhân gây ra hẹp niệu quản, hội chứng thận hư, viêm bàng quang, viêm phổi, hội chứng tan máu và bệnh đa hồng cầu liên quan đến polyomavirus. BKV cũng có thể liên quan đến bệnh lupus ban đỏ hệ thống bằng cách tạo ra các kháng thể chống lại DNA và histones cũng như liên quan đến các khối u và ung thư [38].
Hẹp niệu quản liên quan đến BKV đã được báo cáo ở những người nhận ghép thận cũng như những người ghép tế bào gốc tạo máu.N và cộng sự (2010) [63], đã ghi nhận trường hợp ghép tế bào gốc tạo máu xuất hiện một loạt các biến chứng sau ghép bao gồm hẹp niệu quản, viêm bàng quang xuất huyết và hội chứng thận ứ nước. Bệnh nhân này được chỉ định xét nghiệm máu với sự xuất hiện của herpes simplex virus (HSV) sau 21 ngày ghép, và BKV sau 28 ngày. Mặt khác, sự lan rộng nhiễm trùng nội mô do BKV được ghi nhận là có liên quan đến những tổn thương tế bào nội mô, dẫn đến tổn thương mao mạch, phù nề và tăng sinh khối u trên cả hai bên thận. Báo cáo của Bratt G và cộng sự (1999) [26], về một trường hợp bệnh nhân bị viêm võng mạc đang trong giai đoạn AIDS tiến triển, ghi nhận BKV liên quan chặt chẽ tới viêm phổi.
Hai trường hợp tử vong do viêm phổi khác đã được báo cáo, trong đó 1 bệnh nhân sau ghép tế bào gốc tạo máu và một bệnh nhân mắc bệnh bạch cầu lympho mãn tính trong giai đoạn hóa trị liệu [4], [89]. Tổng quan về BKV 1. Lịch sử phát hiện BKV BKV được phát hiện lần đầu vào năm 1971, tại phòng thí nghiệm nghiên cứu virus thuộc Lodon, Anh. Trong một nghiên cứu dịch tễ học về nhiễm cytomegalovirus ở những người nhận ghép thận, Sylvia Gardner đã quan sát thấy 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com những mụn cóc sinh dục chứa hạt virus tương tự như papillomavirus ở một bệnh nhân nam người Sudan.
Những báo cáo tương tự về tình trạng mụn cóc xuất hiện nhiều ở những bệnh nhân ghép thận cũng đã được công bố trước đó, tuy nhiên, yếu tố quan trọng trong lâm sàng của bệnh nhân này là hiện tượng hẹp niệu quản, dẫn tới phải can thiệp phẫu thuật. Sau khi tiêm nước tiểu của bệnh nhân vào tế bào thận khỉ rhesus và các tế bào thận trong phôi thai người, xuất hiện bệnh học tế bào nhưng không phải do papillomavirus. Do đó, virus này được xác định là virus mới, đặt tên là BK theo tên viết tắt của bệnh nhân được phân lập lần đầu tiên [70]. Đặc điểm sinh học 1.
Phân loại BKV thuộc họ Polyomaviridae, chi Polyomavirus. BKV cùng họ với JC virus (JCV) cũng như virus Simian 40 (SV40). BKV, JCV và SV40 là ba virus thuộc họ polyomavirus, có tính tương đồng cao ở trình tự DNA và promassimotein. Sự tương đồng trong trình tự gen giữa BKV – JCV và BKV - SV40 lần lượt là 72% và 69%.
Cả ba virus đều mã hóa cho 6 loại protein. Sự tương đồng axit amin trong vùng sớm là 88% giữa BKV - JCV, 81% giữa BKV - SV40 và 79% giữa JCV - SV40. Ở khu vực mã hóa muộn (các protein cấu trúc), sự tương đồng là 86% giữa BKV- JCV, 85% giữa BKV - SV40 và 82% giữa JCV - SV40 [9]. Cấu trúc virion BKV không có vỏ bao ngoài nhưng có vỏ capsid hình khối đa diện với 20 mặt tam giác đều, đường kính dao động từ 40-44 nm.
Capsid gồm các protein cấu trúc VP1, VP2 và VP3, bao quanh phân tử DNA kép mạch vòng được gắn kết cùng với protein histone. Protein capsid được sắp xếp trong một cấu trúc đa diện 7 mặt có chứa 360 phân tử VP1, sắp xếp thành 72 patamers. Mỗi patamer liên kết với bên trong bằng một phân tử protein capsid VP2 hoặc VP3. Do đó, VP1 là protein duy nhất bộc lộ bên ngoài virion, chịu trách nhiệm gắn kết virus với thụ thể tế bào chủ cũng như thúc đẩy quá trình xâm nhập [3].
Trong những nghiên cứu gần đây, khi quan sát BKV dưới kính hiển vi điện tử, các nhà khoa học thấy những điểm tương 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tác giữa protein VP2, VP3 với protein histone và hệ gen. Nhiều giả thuyết đặt ra, VP2 và VP3 là cầu nối giữa VP1 và cấu trúc chromatin [43]. Kích thước bộ gen BKV khoảng 5,3 kb, chứa các gen mã hóa cho protein cấu trúc (VP1, VP2, VP3), các protein giúp cho quá trình nhân lên của virus (LTA: Large T antigen, STA: Small T antigen, agnoprotein) và vùng không mã hóa (NCCR: Non coding control region). NCCR là một vùng biến thể cao, có chứa các vị trí liên kết khác nhau với các nhân tố điều hòa của tế bào chủ, do đó được xem là vùng điều hòa biến thể (HVRR: Hypervariable Regulatory Region) [23].
Khung đọc mở nằm ở trung tâm của bộ gen, thúc đẩy việc sao chép diễn ra theo hai chiều. Trong quá trình nhân lên, LTA tạo thành một phức hợp đa phân liên kết với vị trí khởi đầu sao chép (Ori) và hoạt động như một helicase để tạo điều kiện cho việc sao chép vùng mã hóa muộn [86].