CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về bệnh sốt xuất huyết Dengue 1. Tác nhân gây bệnh Bệnh sốt xuất huyết dengue (SXHD) là bệnh do muỗi Aedes aegypti và Aedes albopictus truyền. Tác nhân gây bệnh là virus Dengue thuộc chi Flavivirus, họ Flaviviridae.
Virus Dengue có 4 type huyết thanh, mỗi type lại có nhiều genotype khác nhau, trong đó các genotype thuộc chu trình gây bệnh ở người thường là tác nhân gây ra những vụ dịch lớn, nghiêm trọng, còn các genotype thuộc chu trình ở rừng rú được ít biết đến về dịch tễ học cũng như tác nhân gây bệnh [4], [70], [78]. Hình 1: Cấu trúc virus Dengue [62] Virus dengue có hình cầu, đối xứng khối, đường kính 45nm-50nm, chứa ARN một sợi đơn dương có chiều dài khoảng 11Kb, mã hóa cho 3 loại protein cấu trúc, 7 loại protein phí cấu trúc và 2 vùng không dịch mã UTR ở hai đầu. Các protein cấu trúc của virus dengue bao gồm: Protein C (protein lõi - Capsid), protein M (protein màng- membrance) và protein E (protein envelop vỏ bao), các protein này đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhân lên và quyết định độc lực của virus. Các protein phi cấu trúc bao gồm: NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B và NS5; chúng tham gia vào quá trình sao chép ARN và nhân lên của virus Dengue [4], [32], [48].
Hình 2: Sơ đồ bộ gen của virus Dengue [15] Virus Dengue có kháng nguyên kết hợp bổ thể, kháng nguyên trung hòa và kháng nguyên ngăn ngưng kết hồng cầu. Dựa vào sự khác biệt giữa các điểm quyết định 2 kháng nguyên, người ta chia virus Dengue ra làm 4 type khác nhau được ký hiệu DENV- 1, DENV-2, DENV-3, DENV-4. Dựa vào trình tự nucleotid vùng gen E, NS1, C-prM, ORFs., hoặc toàn bộ genome virus, để xác định các genotype trong từng type virus Dengue [22], [52]. Vòng đời của DENV bao gồm các sự kiện chính: hấp phụ, xâm nhập, hòa màng và tổng hợp protein, sao chép ARN, lắp ráp, trưởng thành và giải phóng.
Chu trình lây nhiễm DENV bắt đầu bằng sự liên kết của virus với các protein bề mặt và thụ thể gắn trên bề mặt tế bào. Sự tương tác này tạo tiền đề cho quá trình xâm nhập vào tế bào của hạt virus, thông qua quá trình nội bào qua trung gian thụ thể. Sau đó, xảy ra phản ứng hòa màng và lõi virus được đưa vào tế bào chất của tế bào chủ. Trong tế bào chất, lõi virus không được bao bọc, giải phóng ARN và protein của virus.
Sợi ARN đơn dương (+) được dịch mã thành một polyprotein, được phân cắt để tạo ra các protein bởi enzym virus và protease của vật chủ. Trong khi đó, ARN sợi dương được dịch mã thành khuôn ARN sợi âm, tạo khuôn mẫu cho quá trình sao chép dữ liệu di truyền tiếp theo. Các protein virus được tạo ra và ARN mới tạo thành được lắp ráp thành virion trong lưới nội chất. Sau khi virion đi vào các túi Golgi, màng tiền thân được phân tách thành protein màng (M) trưởng thành nhờ furin của tế bào vật chủ.
Cuối cùng, virus trưởng thành được giải phóng bởi quá trình xuất bào và tiếp tục lây nhiễm sang các tế bào khác [84]. Hình 3: Vòng đời của virus Dengue [39] 1. Vector truyền bệnh và con đường lây nhiễm Muỗi Aedes aegypti và Aedes abopictus từ lâu đã được biết đến với vai trò vector truyền bệnh chủ yếu ở hầu hết các khu vực virus Dengue lưu hành. Aedes albopictus ít 3 có vai trò truyền bệnh do ít đốt người và có thể sống ngoài thiên nhiên, rừng núi.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, vai trò gây bệnh của Aedes albopictus cũng đã được ghi nhận ở một số nước [38], [44]. Aedes aegypti có nguồn gốc từ châu Phi sau đó đã lan rộng ra hầu hết các khu vực khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới [19]. Loài muỗi này ưa thích đốt hút máu người, thường vào buổi sáng sớm và chiều tà, có thể đốt nhiều lần trong ngày. Sau khi hút máu bệnh nhân nhiễm virus dengue, muỗi cái đã có khả năng truyền bệnh ngay khi nó hút máu người lành khác [7], [10], [44].
Aedes aegypti thường đẻ trứng ở các vũng nước mưa, các đồ vật có chứa nước đọng nước [41]. Tại Việt Nam, vector chính là Aedes aegypti, hoạt động chủ yếu sau khi mặt trời mọc hai giờ và vài giờ trước khi mặt trời lặn. Chỉ số vector tăng lên vào các tháng 7, 8, 9. Trước đây, rất ít ổ dịch phát hiện có Aedes albopictus và nếu có mật độ loài muỗi này cũng rất thấp.
Nhưng trong những năm gần đây, tỷ lệ muỗi Aedes Albopictus xuất hiện tại vùng núi phía Bắc rất cao, nhưng cho đến nay chưa có công bố nào phát hiện được DENV từ Aedes albopictus ở Việt Nam [7], [11], [14]. Về con đường lây nhiễm, hiện nay tồn tại ba giả thuyết về đường lây truyền của DENV trong môi trường tự nhiên: Thứ nhất, lây truyền ở động vật: Đây là đường lây truyền nguyên thủy gồm “khỉ - muỗi Aedes - khỉ” được ghi nhận ở Nam Á và châu Phi. DENV chỉ gây nhiễm trong máu của loài khỉ mà không gây ra các biểu hiện bệnh. Cả 4 type DENV đều phân lập được trong máu của loài khỉ.
Thứ hai, lây truyền dịch tễ ở động vật: Đây là đường lây truyền giữa các loài khỉ Touqe trong giai đoạn 1986-1987, tại Sri Lanka, dựa trên nghiên cứu huyết thanh học. Khoảng 94% số khỉ bị ảnh hưởng với phạm vi 3 km trong khu vực nghiên cứu. Các DENV đã lây chéo sang con người từ loài linh trưởng khi có các điều kiện thuận lợi. Thứ ba, lây truyền dịch tễ: Chu trình này được duy trì bởi “Người - Aedes aegypti - người”.
Muỗi Aedes aegypti đã tạo ra chu kỳ dịch bệnh ở người và người trở thành nguồn lưu trữ DENV. Sau khi hút máu người bị nhiễm DENV, virus sẽ nhân lên trong cơ thể muỗi bao gồm cả tuyến nước bọt, đường sinh dục, trứng đã phát triển đầy đủ vào thời điểm đẻ trứng. Thời gian ủ bệnh bên ngoài, thường kéo dài khoảng 8 -12 ngày ở nhiệt độ 25-28°C. Sau khi lây nhiễm, muỗi có thể lây truyền virus trong suốt quãng đời còn lại [61].
Lây truyền SXHD qua truyền máu, cấy ghép và truyền qua nhau thai là khá hiếm [45]. Để lây truyền xảy ra, muỗi cái phải đốt người bị nhiễm bệnh trong giai đoạn virus nhân lên, thường là 2 ngày trước khi biểu hiện triệu chứng sốt và 4-5 ngày sau khi bắt đầu sốt. Nguy cơ lây nhiễm do muỗi có liên quan chặt chẽ với nồng độ virus trong máu và tình trạng sốt cao ở bệnh nhân. 4 Đường lây truyền dịch tễ chính là đường lây truyền DENV ở loài người và con người đã trở thành vật chủ chính của DENV [61].
Các đích tác dụng dược lý tiềm năng ức chế virus Dengue Dựa trên các đặc điểm sinh lý trên của virus Dengue, các mục tiêu của thuốc kháng virus Dengue chủ yếu hướng đến các protein phi cấu trúc của virus là NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, NS5; và các enzyme virus là NS2B/NS3 protease, NS3- helicase, NS5-ARN phụ thuộc vào polymerase và NS5-methyltransferase. Bên cạnh đó, các protein cấu trúc chủ yếu tham gia vào quá trình xâm nhập của virus vào tế bào chủ và lắp ráp các hạt virus cũng là mục tiêu tiềm năng để phát triển các loại thuốc chống sốt xuất huyết Dengue [28]. Trong đó, có 4 đích tác dụng dược lý tiềm năng được chú ý hơn cả: NS2B/NS3 protease, NS3 helicase, protein vỏ E và NS5-ARN phụ thuộc polymerase & NS5-methyltransferase. NS2B/NS3 protease NS3 là protein đa chức năng với hoạt tính của enzym serin giống chymotrypsin, với 2 enzym chính là ARN helicase và ARN triphosphatase.
NS3 tham gia vào quá trình phân cắt polyprotein của virus Dengue và sao chép ARN. NS2B liên kết với NS3 để tạo thành phức hợp protease DENV và đóng vai trò là đồng yếu tố trong cấu trúc hoạt động của protease serin DENV của NS3 [42]. NS2B/NS3 là một serine protease hai tiểu đơn vị, đóng vai trò chính trong các liên kết/phân cắt polyprotein của virus ở bảy vị trí khác nhau, việc ức chế chúng dẫn đến suy giảm sự phát triển của virus. Có nghiên cứu đã chỉ ra, các protein NS3 tích cực phân tách với các tế bào chủ dẫn đến sự xáo trộn tín hiệu của hệ thống miễn dịch bẩm sinh, giúp virus trốn tránh hệ thống miễn dịch [30].
NS3 Helicase NS3 là một protein đa chức năng được tìm thấy trong tất cả Flaviviridae, đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhân lên của virus. NS3 bao gồm serine protease ở đầu N chịu trách nhiệm phân cắt polyprotein của virus trong quá trình dịch mã và miền helicase /nucleotide triphosphatase (NTPase)/ARN triphosphatase ở đầu C có chức năng chính liên quan đến việc tháo xoắn chuỗi ARN kép thành chuỗi ARN đơn để tổng hợp bộ gen của virus. Đột biến trong các vị trí hoạt động của NS3 helicase và NTPase làm bất hoạt chức năng của NS3 cũng như làm giảm khả năng sống sót của virus [74]. Protein vỏ E Protein E bao gồm ba miền (miền I–III), miền I là miền trung tâm có chức năng bản lề, miền II làm nhiệm vụ neo đậu ban đầu với màng tế bào, miền III có chức năng liên kết và hòa màng virus với màng tế bào vật chủ.
Các nghiên cứu ức chế DENV tập trung vào miền III của protein E vì đây là miền rất quan trọng giúp virus liên kết và xâm nhập vào tế bào vật chủ. Bên cạnh đó, các chất ức chế tập trung vào miền này không cần 5 xâm nhập vào tế bào chất của tế bào để ức chế sự nhân lên hoặc giải phóng virion nên ít gây độc hơn [31]. NS5-ARN phụ thuộc polymerase và NS5-methyltransferase Protein NS5 là protein NS lớn nhất (104 kDa) và được bảo tồn nhiều nhất trong số các protein của virus. NS5 có cả hoạt tính methyltransferase (MTase) và hoạt tính ARN polymerase phụ thuộc ARN (RdRp).
NS5-MTase và NS5-RdRp đóng vai trò quan trọng trong quá trình sao chép, phiên mã và gắn mũ bộ gen của DENV. Các chức năng của cả hai miền DENV-NS5 đã khiến chúng trở thành mục tiêu quan trọng có thể nghiên cứu thuốc ức chế DENV [92]. Phương pháp điều trị sốt xuất huyết Dengue 1. Phương pháp điều trị hiện tại Hiện nay chưa có thuốc điều trị đặc hiệu cho bệnh SXHD.
Thực hiện các biện pháp phòng muỗi đốt là cách tốt nhất để tránh bị sốt xuất huyết. Phần lớn các trường hợp đều được điều trị ngoại trú và theo dõi tại y tế cơ sở, chủ yếu là điều trị triệu chứng, bù dịch sớm bằng đường uống và theo dõi chặt chẽ phát hiện sớm sốc xảy ra để xử trí kịp thời [2].