MỞ ĐẦU Nha bào vi khuẩn Clostridium botulinum (C. botulinum) có ở trong mật ong, đất có thể là nguồn lây nhiễm vi khuẩn vào thực phẩm và gây ra bệnh ngộ độc thịt. Nhiều nước trên thế giới (Mỹ, Nhật, Đức, Braxin, Thái Lan) đã có báo cáo hàng năm về số liệu ca bệnh ngộ độc thịt. Trung bình mỗi năm ở Mỹ có 70-100 trường hợp ngộ độc thịt được báo cáo, trong số đó khoảng 25% ca bệnh ngộ độc thịt do thực phẩm và 72% ca bệnh ngộ độc thịt ở trẻ sơ sinh [42,45].
Từ năm 1976 đến nay, trên 1500 ca bệnh ngộ độc thịt trẻ em được báo cáo ở hơn 15 quốc gia. Tuy nhiên hiện Việt Nam chỉ có 1 chùm ca bệnh được báo cáo gần đây là vào tháng 9/2020 tại Hà Nội và tháng 3/2021 đều do ngộ độc pate chay. Điều này có thể do thiếu sự quan tâm của các bác sĩ lâm sàng cũng như các nhà nghiên cứu vi sinh học. Thêm vào đó, vi khuẩn C.
botulinum là vi khuẩn kỵ khí tuyệt đối, khó nuôi cấy phân lập. Vi khuẩn này sinh độc tố thần kinh được xem là một trong những độc tố mạnh nhất vì thế nó được xếp vào danh sách tác nhân nguy hiểm nhóm A và bị nghi ngờ sử dụng làm vũ khí sinh học nên nó lại càng khó khăn hơn trong việc đặt mua hoặc chia sẻ chủng vi khuẩn từ các hãng hay tổ chức nghiên cứu quốc tế. Các cơ sở nghiên cứu, bệnh viện, trường học không có chứng dương để tiến hành các nghiên cứu, xét nghiệm chẩn đoán vi khuẩn này, vì vậy nghiên cứu về bệnh ngộ độc thịt tại Việt Nam hầu như bị quên lãng. Bộ Y tế Việt Nam có ban hành các tiêu chuẩn việt nam (TCVN) liên quan đến chẩn đoán vi khuẩn và độ tố vi khuẩn C.
botulinum bằng kỹ thuật PCR và Elisa [4,5,6] nhưng trên thực tế không có chứng dương để xác nhận phương pháp. Dựa vào tình hình thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Phân lập và xác định độc tố vi khuẩn C. botulinum gây bệnh ngộ độc thịt” với các mục tiêu nghiên cứu sau: 1. Nuôi cấy phân lập chủng vi khuẩn kỵ khí C.
botulinum từ mẫu môi trường và thực phẩm. Xác định độc tố C. botulinum bằng kĩ thuật PCR và giải trình tự gen. 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về bệnh ngộ độc thịt 1.1 Nguồn gốc và đặc điểm bệnh ngộ thịt Bệnh ngộ độc thịt – tên tiếng Anh là “Botulism” – bắt nguồn từ tiếng La tinh “botulus” có nghĩa là “xúc xích” do những ca bệnh đầu tiên phát hiện ở châu Âu có liên quan đến xúc xích sản xuất tại nhà.
Tên “botulism” – bệnh ngộ độc thịt có tầm quan trọng về mặt lịch sử nhưng không phản ánh hết nguồn gốc sinh bệnh vì ngày nay nhiều sản phẩm gây bệnh có nguồn gốc thực vật chứ không phải chỉ ở động vật. Bệnh ngộ độc thịt do độc tố (botulin) của trực khuẩn kỵ khí Clostridum botulinum (C. botulinum) gây ra. Độc tố này thuộc loại độc tố thần kinh và là độc tố độc nhất trong các loại độc tố đã biết.
Độc tố có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường tiêu hóa, qua niêm mạc mắt hoặc niêm mạc đường hô hấp. Sau khi vào cơ thể, độc tố thẩm thấu vào hệ thống tuần hoàn và hệ thống lympho sau đó đến dây thần kinh vận động, gắn không hồi phục vào các đầu mút (receptor) hòa màng của túi Acetycholin và màng cúc tận cùng, ngăn chặn sự giải phóng chất dẫn truyền Acetylcholine từ các đầu dây thần kinh, cắt đứt các dẫn truyền thần kinh, giao tiếp giữa các tế bào thần kinh không được thực hiện, gây liệt các cơ như cơ vận động, cơ hô hấp [24,36]. Độc tố ngộ độc thịt gồm 7 loại (A, B, C, D, E, E, G) gây liệt phản hồi theo cơ chế ức chế sự phóng thích acetylcholine tại các đầu nối thần kinh – cơ, nhưng chúng lại không giống nhau về vị trí gắn kết trên tế bào thần kinh tạo mức độ ức chế giải phóng acetylcholin khác nhau do vậy mức độ biểu hiện bệnh là khác nhau. Chính vì vậy, mức độ nặng nhẹ và thời gian phục hồi của bệnh phụ thuộc vào loại độc tố và lượng độc tố mà bệnh nhân hấp thu vào máu.
Bệnh tuy hiếm gặp nhưng thuộc loại bệnh tiến triển cấp tính nên cần chẩn đoán và điều trị kịp thời. 2 Hình 1: Cơ chế dẫn truyền thần kinh ở khe synap và cơ chế cắt đứt dẫn truyền thần kinh do botulin (nguồn: https://en.org/wiki/Botulinum_toxin) Triệu chứng lâm sàng điển hình của tất cả các dạng bệnh ngộ độc thịt bao gồm liệt cơ thần kinh trung ương như hiện tượng song thị và giãn đồng tử, chứng loạn vận ngôn, khô miệng, khó nuốt và liệt mặt. Các độc tố này gây liệt mềm nhanh chóng ở người và động vật bằng cách gắn vào đầu mút thần kinh, nếu không điều trị kịp thời sẽ liệt cơ hô hấp và dẫn đến tử vong [36]. Độc tố ngộ độc thịt là một protein lớn có trọng lượng phân tử 150 kDa với hoạt tính của enzym zinc- endopeptidase, gồm 2 tiểu đơn vị là 1 chuỗi nặng và 1 chuỗi nhẹ.
Chuỗi nặng trọng lượng 100 kDa là chuỗi có thụ thể đặc hiệu cho độc tố gắn vào và vận chuyển qua màng synap. Chuỗi nhẹ có trọng lượng 50 kDa có vai trò chính trong việc thay đổi cấu trúc protein liên quan tới việc hợp nhất thành màng tiền synap và giải phóng chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine. Phân tử độc tố được tiết ra nguyên bản có chứa cả cấu phần độc tố cũng như cấu phần không độc tố. Cấu phần không độc tố bảo vệ cấu phần độc tố khỏi áp lực môi trường và hỗ trợ cấu phần độc tố thẩm thấu vào cơ thể.
Độc tố chịu được nhiệt độ thấp nhưng lại mất hoạt tính ở nhiệt độ cao và môi trường kiềm. Độc tố bị bất hoạt (mất hoạt tính) nếu 3 phơi nhiễm với ánh sáng mặt trời trong vài giờ. Độc tố có thể bị phá hủy khi xử lí với sodium hypoclorit (NaClO) 0,1% hoặc Sodium Hydroxide (NaOH) 0,1N. Độc tố bị phá hủy ở nhiệt độ 500C/30 phút hoặc 800C/20 phút hoặc >850C ít nhất 5 phút.
Tuy nhiên độc tố lại không bị phân hủy trong môi trường a xít của dạ dày hay dưới tác dụng của các enzym tiêu hóa (pepsin, tripsin). Sự đề kháng với nhiệt của chúng rất khác nhau phụ thuộc vào thành phần thức ăn hoặc môi trường và nồng độ độc tố [35,36]. Hình 2: Mô hình chuỗi nặng và chuỗi nhẹ độc tố bolulinum (nguồn: https://en.org/wiki/Botulinum_toxin) Liều lượng gây độc của độc tố botulinum phụ thuộc vào loại độc tố và đường lây nhiễm. Liều lượng gây chết người của độc tố botulinum chưa được biết nhưng có thể được ước tính thông qua các nghiên cứu về linh trưởng, người ta ước tính, liều gây chết 50% quần thể thử nghiệm (LD50) của độc tố botulin qua đường hít thở và đường uống là 1 – 3ng/kg thể trạng, còn nếu qua được tiêm tĩnh mạch thì chỉ từ 0.5ng/kg thể trạng [35].2 Các dạng bệnh ngộ độc thịt Bệnh ngộ độc thịt có 3 dạng phổ biến là bệnh ngộ độc thịt lây truyền qua thực phẩm, bệnh ngộ độc thịt ở trẻ sơ sinh và bệnh ngộ độc thịt vết thương [36,37,39].1 Bệnh ngộ độc thịt lây truyền qua thực phẩm (foodborne botulism) 4 Là hình thức phổ biến nhất được quan sát thấy trên toàn thế giới, do ăn phải thức ăn có chứa độc tố thần kinh.
Thức ăn có nha bào C. botulinum sống sót sau khi chế biến, sau đó gặp điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm, sinh trưởng và tạo ra độc tố. Vì thế các thực phẩm đóng hộp hoặc đóng chai (có hàm lượng oxy thấp) được sản xuất tại nhà không được chế biến kỹ lưỡng, bảo quản ở nhiệt độ thấp là những thực phẩm có tiềm năng gây bệnh ngộ độc thịt cao [45]. botulinum không phát triển trong điều kiện axit (pH nhỏ hơn 4,6), do đó độc tố sẽ không được hình thành trong thực phẩm có tính axit (tuy nhiên, độ pH thấp sẽ không phân hủy được độc tố hình thành từ trước).
Sự kết hợp giữa nhiệt độ bảo quản thấp và hàm lượng muối và/hoặc pH cũng được sử dụng để ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn hoặc sự hình thành độc tố trong thực phẩm [45]. Độc tố botulinum được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm, bao gồm các loại rau củ muối bảo quản bằng nồng độ axit thấp, chẳng hạn như đậu xanh, rau bina, nấm và củ cải đường; cá, bao gồm cá ngừ đóng hộp, cá lên men, ướp muối và hun khói; và các sản phẩm thịt, chẳng hạn như giăm bông và xúc xích [8,15]. Bệnh ngộ độc thịt lây truyền qua thực phẩm đặc trưng bởi tình trạng người bệnh tê liệt từ trên cao xuống thấp (liệt từ mặt lan dần xuống các chi), toàn thân tê liệt, sức co cơ bằng 0, cơ thể như bị tiêm thuốc giãn cơ quá liều nhưng đầu óc vẫn hoàn toàn tỉnh táo. Liệt mềm ở cơ hô hấp có thể khiến bệnh nhân khó/không nuốt được, không thở được, mức oxy bão hòa trong máu thấp gây suy hô hấp khiến bệnh nhân tử vong.
Các triệu chứng ban đầu bao gồm mệt mỏi, suy nhược và chóng mặt, sau đó thường là mờ mắt, khô miệng, khó nuốt và khó nói. Nôn mửa, tiêu chảy, táo bón, chướng bụng cũng có thể xảy ra. Bệnh có thể tiến triển thành yếu ở cổ và cánh tay, sau đó các cơ hô hấp và cơ vùng hạ vị bị ảnh hưởng. Không sốt và không mất ý thức.
Các triệu chứng thường xuất hiện trong vòng 12 đến 36 giờ sau khi tiếp xúc [45]. Tỷ lệ bệnh ngộ độc thịt thấp, nhưng tỷ lệ tử vong cao nếu không được chẩn đoán kịp thời và điều trị thích hợp. Bệnh có thể gây tử vong trong 5 đến 10% trường hợp.2 Bệnh ngộ độc thịt tr s sinh Thường do C. botulinum nhóm I, độc tố loại A, B, Bf và F.
Bệnh thường xảy ra ở trẻ sơ sinh dưới 6 tháng tuổi khi trẻ nuốt phải nha bào C. botulinum, sau đó nha bào đã nảy mầm và phát triển sản sinh độc tố trong ruột già. Ở hầu hết người lớn và trẻ em trên 6 tháng tuổi, điều này không xảy ra vì hệ thống phòng thủ tự nhiên của cơ thể giúp ngăn chặn sự nảy mầm và phát triển của nha bào C. Bệnh ngộ độc thịt trẻ em gây nôn mửa, táo bón, chán ăn, suy nhược cơ thể, cơ không phát triển, khóc yếu.
Nếu không được chữa trị kịp thời, những triệu chứng này có thể phát triển gây tê liệt cánh tay, chân và cơ hô hấp [45].