CHƯƠNG 1. VI KHUẨN Streptococcus pneumoniae, KHẢ NĂNG GÂY BỆNH VÀ ĐẶC ĐIỂM DỊCH TỄ HỌC 1. Đặc điểm vi khuẩn Streptococcus pneumoniae Vi khuẩn Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae), thuộc họ Streptococaceae, bộ Lactobacillales, còn gọi là phế cầu khuẩn, là vi khuẩn Gram dương, kỵ khí tuỳ tiện, tan huyết alpha, thuộc nhóm liên cầu khuẩn, có khả năng tan trong muối mật và không sinh enzym catalase.
Phế cầu khuẩn là một tác nhân quan trọng gây bệnh ở người được phát hiện là nguyên nhân chủ yếu gây viêm phổi vào cuối thế kỷ 19.pneumoniae là đối tượng của nhiều nghiên cứu bệnh miễn dịch học và cơ chế bệnh sinh. Ngoài viêm phổi, phế cầu còn là nguyên nhân gây nhiều căn bệnh xâm lấn khác như viêm màng não, nhiễm khuẩn huyết, viêm xương, viêm tai giữa, viêm phế quản, viêm xoang cấp, viêm tai giữa, viêm nội mạc tử cung, viêm màng ngoài tim, viêm màng não và áp xe não [139]. Phế cầu là nguyên nhân phổ biến nhất gây viêm màng não mủ và viêm tai giữa ở các nước công nghiệp. Viêm phổi do S.
pneumoniae gây ra thường gặp ở trẻ nhỏ và người già [32]. pneumoniae nhạy cảm với optochin, có thể sử dụng khoanh giấy optochin để phân biệt được với các liên cầu Streptococcus viridans tan huyết alpha khác.pneumoniae bắt màu Gram dương, đứng thành cặp hoặc có thể đứng thành chuỗi ngắn, hiếm khi đứng riêng rẽ. Phế cầu có thể có vỏ hoặc không vỏ. Vỏ polysaccharide là yếu tố độc lực của tế bào, kháng lại thực bào, đến nay đã phát hiện được trên 90 typ huyết thanh vỏ khác nhau.
Chủng mang các typ huyết thanh khác nhau về độc lực, tỷ lệ lưu hành theo từng vùng địa lý và tính kháng kháng sinh [57]. Phế cầu khuẩn (S. pneumoniae) là loại cầu khuẩn thường xếp nối nhau tạo hình cặp “mắt kính”, bắt màu Gram dương, có vỏ và không di động. ở môi trường lỏng hay trong các tổ chức, bệnh phẩm có thể xếp thành chuỗi ngắn và hãn hữu có thể đứng riêng rẽ một mình (thường ở trong điều kiện và môi trường kém dinh dưỡng hoặc có nồng độ thấp của 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ion Mg++) [5].
Hầu hết phế cầu bắt màu Gram dương, nhưng đôi khi trong quá trình thay đổi môi trường nuôi cấy có thể trở thành Gram âm, do vi khuẩn bị tự ly giải hoặc do các hoạt tính bề mặt bị tác động bởi muối mật (sodium deoxycholate hoặc sodium dodecylsulfat). Phế cầu có thể tồn tại trong đờm khô vài ngày đến vài tháng, trong môi trường canh thang có 20% glycerin và ở nhiệt độ âm sâu (-70o) phế cầu tồn tại 1 - 2 năm, nhưng dễ bị diệt bởi các chất sát khuẩn thông thường và ở nhiệt độ 60oC trong 30 phút. Trong thời gian ngắn, nhiệt độ giữ chủng thích hợp là 18 - 30oC. Đặc điểm sinh bệnh học S.
pneumoniae cư trú lành tính ở vùng hầu họng. Người lớn khỏe mạnh có 5-10% mang vi khuẩn, trong khi đó có 20-40% trẻ bình thường mang vi khuẩn [58]. Tỷ lệ này cao hơn ở những vùng dân cư đông đúc như trường học, quân đội. Phế cầu khuẩn tấn công vào các tế bào hầu họng thông qua sự tương tác của các chất bám dính bề mặt của vi khuẩn.
Tình trạng xâm lấn thông thường này trở nên gây bệnh nếu như vi khuẩn xâm lấn tới ống vòi nhĩ, xoang mũi, nơi có thể gây viêm tai giữa, viêm xoang [142]. Viêm phổi xảy ra khi vi khuẩn di chuyển xuống phổi. Các yếu tố như tuổi (trẻ em hoặc người già), sự nhiễm vi rút trước đó, hoặc hút thuốc là các yếu tố nguy cơ làm tăng khả năng mắc viêm phổi. Ngay khi vi khuẩn di chuyển đến nơi ẩn nấp, nó sẽ hoạt hoá hệ thống bổ thể, kích thích tổng hợp cytokine và tấn công vào tế bào bạch cầu (đặc biệt là tế bào bạch cầu trung tính) [94].
Vỏ polysaccharide bao xung quanh giúp vi khuẩn chống lại hiện tượng thực bào, nếu không có kháng thể kháng vỏ thì các đại thực bào của phế nang không thể giết được tế bào phế cầu khuẩn. Vi khuẩn có thể tràn vào máu gây nhiễm khuẩn huyết và lên não, tới các vùng khác, xương và khoang phúc mạc, dẫn đến các tình trạng viêm nhiễm xâm lấn nghiêm trọng, như viêm màng não, áp xe não, viêm khớp hoặc viêm tủy xương [18]. Nguy cơ nhiễm phế cầu khuẩn tăng lên ở những người có hệ thống miễn dịch suy giảm do thiếu hụt IgG, giảm bạch cầu hoặc hệ thống đào thải phế cầu khuẩn suy yếu. Đặc biệt ở những người không biểu hiện chức năng của lách do không có lách bẩm sinh, do 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com phẫu thuật cắt lách hoặc biến chứng của bệnh hồng cầu hình lưỡi liềm làm tăng mức độ nhiễm trùng nặng hơn.
Ngoài ra, một số yếu tố như dân tộc thiểu số (thổ dân châu Mỹ, người eskimos và thổ dân da đỏ) dễ mắc các bệnh phế cầu khuẩn mắc phải cộng đồng [130, 155]. Các bệnh gây ra bởi vi khuẩn Streptococcus pneumoniae Phế cầu xâm nhập vào cơ thể và thường trở thành một thành viên của hệ vi khuẩn chí ở đường hô hấp trên, khi có điều kiện chúng có thể trở thành tác nhân gây bệnh quan trọng ở người, phế cầu gây viêm tai giữa, viêm xoang, viêm phổi cấp (điển hình là viêm phổi thuỳ và viêm tiểu thuỳ phổi.), nhiễm khuẩn huyết và viêm màng não.pneumoniae trong hạt khí Viêm tai giữa Nhiễm khuẩn huyết Viêm màng não Cư trú vùng hầu họng Viêm phổi Cư trú không triệu chứng (lành tính) Hình 1. Các bệnh phổ biến gây ra bởi phế cầu khuẩn [62] 1. Viêm đường hô hấp cấp tính (Acute Respiratory Infections-ARI) Viêm đường hô hấp cấp tính (ARI) bao gồm nhiễm trùng đường hô hấp trên (upper respiratory tract infection-URI) hoặc nhiễm trùng đường hô hấp dưới (lower respiratory tract infection-LRI).
Đường hô hấp trên bao gồm đường thở từ mũi đến thanh quản, xoang mũi và tai giữa. Đường hô hấp dưới nối tiếp của đường hô hấp từ khí quản và phế quản đến các nhánh tiểu phế quản và phế nang. ARI không chỉ giới hạn ở đường hô hấp 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com mà còn có thể bị ảnh hưởng cả hệ thống do nhiễm trùng có thể xâm nhập tới các cơ quan khác hoặc do độc tố vi khuẩn, gây viêm và làm giảm chức năng phổi [39]. Trừ trẻ sơ sinh, ARI là nguyên nhân phổ biến nhất gây bệnh và tử vong ở trẻ em dưới 5 tuổi.
Trung bình mỗi trẻ mắc ARI từ ba đến sáu lần mỗi năm ở bất kể vùng địa lý cũng như điều kiện kinh tế nào. Tuy nhiên, tỷ lệ bệnh từ nhẹ đến trầm trọng khác nhau giữa các quốc gia có thu nhập cao và thấp do sự khác biệt về nguyên nhân và yếu tố nguy cơ, mức độ nghiêm trọng ở trẻ em dưới 5 tuổi viêm đường hô hấp dưới cao hơn ở các nước đang phát triển, dẫn đến tỷ lệ tử vong cao hơn. Mặc dù việc chăm sóc y tế có thể làm giảm nhẹ mức độ nghiêm trọng và tử vong, song nhiều trường hợp LRI nghiêm trọng không đáp ứng với pháp đồ điều trị, hoặc chất lượng thuốc điều trị không hiệu quả. Khoảng 10,8 triệu trẻ em chết mỗi năm.
Ước tính năm 2000, có 1,9 triệu người chết do ARI, 70% ở châu Phi và Đông Nam Á. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ước tính rằng mỗi năm có tới 2 triệu trẻ em tử vong do viêm phổi [39]. Viêm phổi [5, 142] Viêm phổi do phế cầu là một trong những bệnh viêm đường hô hấp dễ mắc phải ở trẻ em dưới 5 tuổi và người lớn tuổi. Thường xảy ra ở những người có số lượng cao phế cầu ở niêm mạc hầu họng.
Sự cảm nhiễm với phế cầu khuẩn gây viêm phổi tăng lên nếu có bất cứ nguyên nhân nào gây tổn thương thực thể và chức năng đường hô hấp dưới, như cúm, phù phổi do các nguyên nhân hút đờm rãi sau ngộ độc rượu hoặc các nguyên nhân khác, bệnh phổi mạn tính hoặc tiếp xúc với các chất kích thích phản ứng đường thở trong không khí (khói, bụi…). Đối với trẻ dưới 1 tuổi, nhất là những trẻ hay mắc viêm họng, viêm phế quản phổi, vừa trải qua tiêu chảy. thì rất dễ mắc bệnh và là một yếu tố khiến trẻ bị suy dinh dưỡng. Nguy cơ nhiễm bệnh cũng tăng lên ở người già, người có các biểu hiện suy lách thực thể hay cơ năng, bệnh tim mạch, đái tháo đường, bệnh bạch cầu, đa u tủy xương, suy thận… Những bà mẹ mang thai bị viêm phổi do phế cầu khuẩn thì có nguy cơ sẽ sinh con thiếu tháng.
Viêm phổi thuỳ thường xảy ra ở người trong độ tuổi 30-50 tuổi, viêm tiểu thùy phổi lại thường xảy ra ở trẻ nhỏ và người trên 50 tuổi, biểu hiện lâm sàng ban đầu thường là viêm mũi họng cấp tính trong một vài ngày đầu, vi khuẩn lan xuống phổi, xâm lấn vào 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com phế nang và nhân lên nhanh chóng, cơ thể đáp ứng bằng việc huy động nhiều bạch cầu đa nhân và cả hồng cầu tập trung ở những phế nang bị nhiễm trùng, nhưng vỏ của vi khuẩn phế cầu đã ức chế khả năng thực bào của bạch cầu đa nhân, kết quả là các phế nang chứa đầy dịch tiết và mủ. Bệnh khởi phát đột ngột với biểu hiện ớn lạnh, sốt cao, đau họng, ho có đờm rỉ sét, đau nhói trong quá trình viêm cấp tính (đau ngực, đau màng phổi), khó thở. Ở trẻ em, biểu hiện đầu tiên thường là nôn và co giật, còn ở người già bệnh thường khởi phát từ từ. Bệnh có thể diễn biến không có biến chứng trong vòng 7-10 ngày, trong thời gian đó phế cầu có thể vượt qua phế nang thông qua hệ thống tuần hoàn tới các tổ chức khác (nhiễm khuẩn huyết) gây nên viêm màng não cấp tính, viêm nội tâm mạc, viêm ngoại tâm mạc, hoặc gây apxe ở nhiều tổ chức khác trong cơ thể.
Cũng trong thời gian 7-10 ngày, kháng thể kháng vỏ xuất hiện và tăng lên trong cơ thể bệnh nhân, bệnh nhân có thể hồi phục dần nhờ có cơ chế bảo vệ của hàng rào miễn dịch nhưng cũng có thể tử vong vì đáp ứng miễn dịch bảo vệ yếu kém, không thích hợp và phác đồ điều trị không hiệu quả. Viêm phổi do phế cầu thường không phải là nhiễm trùng tiên phát mà là hậu quả của sự sụt giảm sức đề kháng của cơ thể khi mắc bệnh viêm đường hô hấp trên do vi rút, do gây mê, suy dinh dưỡng, nghiện rượu. Nếu được điều trị kháng sinh, tỷ lệ tử vong của viêm phổi do phế cầu vẫn có thể từ 5 - 10%, không điều trị kháng sinh tỷ lệ tử vong có thể cao tới 50%.
