Chương 1 TỎNG QUAN 1. Giới thiệu về Leptospira Bệnh xoắn khuẩn (Leptospirosis) là bệnh truyền lây giữa động vật và người. Đây là bệnh truyền nhiễm ở gia súc do nhiễm xoắn khuẩn gây bệnh thuộc chỉ Leptospira. Theo Mohammed và ctv (2011), con người có thé bị bệnh leptospirosis từ các huyết thanh gây bệnh ở động vật thông qua sự xâm nhập của sinh vật vào dòng máu qua vết cắt, trầy xước da hoặc màng nhay và các dấu hiệu bệnh ly từ nhiễm trùng không có triệu chứng đến bệnh động vật có khả năng gây tử vong.
Căn bệnh học Leptospira là vi khuẩn thuộc lớp Schizomycetes, bộ Spirochaetales, ho Leptospiraceae, giỗng Leptospira. Leptospira là những vi khuân Gram âm, hiếu khí, có hình móc câu, xoắn, chuyển động của Leptospira rat da dạng không theo qui luật nào, có thé đi chuyên thang, xoay tròn, theo hình sóng. Leptospira có kích thước: khoảng rộng 0,1-0,2 um; dai 6-20 wm, khoảng cách giữa các vòng xoắn là 0,5 um (Levett, 2001). Hình dang Leptospira dưới kính hiển vi nền đen (Nguôn: Levett, 2001) Bảng 1.
Nhóm huyết thanh và một số serovar của L. interrogans STT Nhóm huyết thanh Serovar (S) 1 lcterohaemorrhagiae icterohaemorrhagiae, copnhageni, lai, zimbabwe 2 Hebdomadis hebdomadis, jules, kremastos 3 Autumnalis autumnalis, fortbragg, bim, weerasinghe 4 Pyrogenes Pyrogenes 5 Bafaviae Bataviae 6 Gryppotyphosa grypporyphosa, canalzonae, ratnapura 7 Canicoia Caniccola 8 Australis australis, bratislava, lora 9 Pomna Pomona 10 Javanica Javanica 1] Sejroe sejroe, saxkoebing, hardjo 12 Panama panama, mangus 13 Cynopteri Cynopteri 14. Djasiman Djasiman l5 Sarmin Sarmin l6 Mini mini, georgia 17 — Tarassovi Tarassovi 18 Ballum ballum, aroborea 19 Celledoni Celledoni 20 Louisiana louisiana, lanka 21 Ranarum Ranarum 22 Manhao Manhao 23 Shermani Shermani 24 Hurstbridge Hurstbridge (Cerqueira va Picardeau, 2009). Dưới kính hién vi điện tử, Lepfospira có hình ống, xoắn tròn xung quanh một trục, đọc theo chiều đài thân và uốn cong thành móc (Hình 1.
Bộ phận di động của vi khuẩn gồm một trục ở giữa và thân xoắn như lò xo quanh trục. Ngoài cùng có một vỏ mềm co giãn được, chứa nhiều kháng nguyên, tiếp theo là màng bao bọc tế bào chất bao gồm 3-5 lớp, ở giữa là nhân không có màng ngăn cách với nguyên sinh chất đảm nhận chức năng di truyền. Do có cấu trúc đặc biệt nên Lepfospira vận động rất uyên chuyền và có khả năng co giãn dễ dàng, chúng có thể chui qua da, niêm mạc của gia súc hoặc của người khi ngâm nước hoặc có vết trầy xước. Khi cho qua lọc Seitz với kích thước 16 lọc 0,1-0,45 um, hầu hết các vi khuẩn đều bị giữ lại nhưng chỉ có Leptospira có thé chui qua được dé dang.
Các Leptospira chỉ được quan sát bằng kính hiển vi nền đen. Để nhuộm Leptospira phải dùng các phương pháp nhuộm đặc biệt như phương pháp nhuộm thấm bac Fontana — Tribondeau (Gunasekara và ctv, 2017) Dựa trên cơ sở khả năng lây nhiễm của động vật thí nghiệm, Leptospira được phân loại thành các loài L. biflexa bao gồm các nhóm gây bệnh và không gây bệnh (Kmety và ctv, 1993). Dựa trên sự trình diện của các epitope bề mặt của kháng nguyên lipopolysaccharide (LPS), Leptospira spp.
được chia thành một số loài và phân loài liên quan đến vật chủ tự nhiên, được gọi là nhóm huyết thanh và serovars. Leptospira gây bệnh có 21 loài, 25 nhóm huyết thanh và hon 300 serovars đã được tìm thấy (Picardeau, 2013; Thibeaux và ctv, 2018). Trong đó, các nhóm huyết thanh và serovars L. interrogans phố biến được trình bay ở Bảng 1.
Đặc điểm nuôi cấy Điều kiện nuôi cấy tối ưu dé Leptospira sinh trưởng là hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ khoảng 28-30°C, pH 6,8-7,4 (Bharti và ctv, 2003); do vậy khó phát hiện bằng phương pháp nuôi cấy thông thường ở phòng thí nghiệm. Leprospira có thể sống được trong môi trường âm ướt (đất, bùn, đầm lầy, suối và sông), trong các cơ quan và mô sông hoặc động vật chết hoặc trong sữa pha loãng (Adler và Moctezuma, 2010). Leptospira có thé phát triển trong môi trường Ellinghausen-McCullough-Johnson- Harris (EMJH), nhưng sự phát triển của Leptospira rat chậm, có đôi khi kéo dài đến 3 tháng. Ở nhiệt độ 28-30°C có thé nhan thay được su phat triển của các chủng gây bệnh sau 4-7 ngày nuôi cấy, còn sự phát triển của các chủng hoại sinh chỉ sau 2-3 ngày ở nhiệt độ 11-13°C.
Do đó có thé dựa vào kha năng phát triển ở 13°C dé phan biét cac loai Leptospira hoai sinh hay loai Leptospira gay bénh (Levett, 2001). Trong quá trình nuôi cay Leptospira, dé tránh sự vay nhiễm của các vi khuẩn trong giai đoạn đầu nuôi cấy, đặc biệt các mẫu có nguồn gốc từ động vật bệnh có biéu hiện triệu chứng lâm sàng hoặc từ môi trường, cần bổ sung thêm khang sinh 5- fluorouracil vào môi trường nuôi cay, làm hạn chế sự phát triển của các vi khuân vay nhiễm khác nhưng không làm giảm sự tăng trưởng của Leptospira (Levett, 2001; Adler và Moctezuma, 2010). Trong cùng một điều kiện môi trường nuôi cấy, những loài hoại sinh sẽ phát triển nhanh hơn các loài gây bệnh do chúng thường sống trong môi trường nước đọng hay hòa lẫn trong đất âm cho nên khi nuôi cấy phải thường xuyên kiểm tra, ít nhất mỗi tuần 1 lần dưới kính hiển vi nền đen để có được kết quả chính xác (Ganoza và ctv, 2006). Sức đề kháng Sự tồn tại của Leptospira gây bệnh trong môi trường phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ hay pH môi trường.
Ở điều kiện thích hợp, Leptospira có thé tồn tại ở ngoài môi trường vài tháng hoặc vai năm. Lepfospira có sức đề kháng yếu, nhạy cảm với nhiệt độ, Leptospira bị tiêu diệt ở nhiệt độ 50°C trong 10 phút, 60°C trong 5 phút. Các chat sát trùng thông thường có thê diệt được Leptospira nhanh chóng. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, Leptospira trong môi trường nước ở pH=7,2-8,0 có thể duy trì được trong nhiều tháng.
Trong nước thải cống rãnh Leptospira có thê sông được trong vài tuần lễ. Ở trong đất có tính acid (pH= 6,2) Lepfospira serovar Australis có thể sống sau 7 tuần và đất ngập nước mưa sông được ít nhất 3 tuần. Trong đất 4m ướt, Leptospira có thể tồn tại 180 ngày và nhiều tháng trong nước mặt và khi đất bị ô nhiễm nước tiêu từ chuột nhiễm Leprospira, Leptospira sống được khoảng 2 tuần (Levett, 2001). Cau trúc kháng nguyên Leptospira có hai loại kháng nguyên bao gồm (1) kháng nguyên P là kháng nguyên có bản chất là protein không chịu nhiệt, kháng nguyên này giữ vai trò quan trọng trong phản ứng vi ngưng kết (MAT).
Hầu hết các kháng nguyên này nằm ở lớp vỏ và một số có mang các vị trí quyết định kháng nguyên (epitope), nhờ đó có thé xác định được serovar và serogroup Leptospira. Trong khi đó, kháng nguyên S là kháng nguyên thân, chịu được nhiệt, cau tạo bởi lipopolysaccharide, có tính đặc trưng cho serogroup với các vị trí quyết định kháng nguyên đặc hiệu của serovar. Như trên đã đề cập, Leptospira gây bệnh có 21 loài, 25 nhóm huyết thanh và hơn 300 serovar đã được tìm thấy (Picardeau, 2013; Thibeaux và ctv, 2018). Mỗi serovar có khuynh hướng kết hợp với vật chủ chuyên biệt, nhưng một số serovar có thê hiện diện ở nhiều vật chủ và một vật chủ có thé chứa nhiều serovar, do đó ở những môi trường sinh thái khác nhau thi sự tồn tại của các serovar cũng khác nhau (trích dan Nguyễn Quang Thông, 2004).
Độc tố Leptospira tiết ra hemolysine phá hủy hồng cầu, độc tố này góp phần quyết định triệu chứng bệnh hoàng dan, xuất huyết, suy thận ở thú bệnh (Trần Thanh Phong, 1996). Ở gia súc non, khả năng ngăn cản tác động hemolysine thấp hơn gia súc trưởng thành nên thường có biểu hiện lâm sàng sốt, khó thở, hoàng dan và có thé chết. Ở gia súc mang thai, hemolysine có thé gây chết thai, gây say thai. Ngoài ra, Leptospira còn tiết ra enzyme hyaluronidase giúp chúng xâm nhập vào các mô của cơ thé ký chủ dễ dàng (Nguyễn Thi Dao, 2006).
Truyền nhiễm học 1. Loài mắc bệnh Trong tự nhiên Leptospira gây bệnh chủ yếu cho bò, chó, ngựa, cừu, dé, heo, mèo và các loài hoang đã khác như báo, chồn, khi,. Leptospira có thé gây nhiễm cho người do lây nhiễm từ sức vật (Mayer-Scholl và ctv, 2013) (Hình 1. Tuy nhiên, mức độ biểu hiện bệnh có thể khác nhau giữa các loài động vật và chuột là nguồn chứa serovar Icterohaemorrhagiae trong khi đó chó 1a 6 chứa serovar Canicola (Klaasen va ctv, 2003; Miraglia va ctv, 2012).
Thời gian mang khuân va mức độ bai thai Lepfospira qua nước tiểu thay đồi tùy theo loài mang Leptospira và serovar Leptospira, có thé từ vài tháng đến 1 năm hoặc nhiều hơn như chó khi bị nhiễm bệnh serovar Canicola có thé thải vi khuẩn qua nước tiểu trong nhiều tháng (Paul và ctv, 2009). Human —> , —— Leptospira in urine Risk factors: Contact with infection a Rodent carriers sa animals Butchering Ñ Hunting % Farming Contaminated water and soil cÝ Contaminated water and soil / Human infection Mamalian reservoirs (wild and domestic animals) Hình 1. So đồ lây truyền Leptospira (https://www.net/publication/282594539 Chapter 107 Leptospira and _ Leptospirosis/link/607d9b 1 £8ea90924 1 e10382b/download) Động vật hoang da va loài gam nham thường mắc bệnh ở thé ấn tính hay mang trùng. Đặc biệt, động vật máu lạnh (ếch, nhái, rắn, rùa, cá,.), côn trùng, tiết túc cũng có thê nhiễm mầm bệnh từ môi trường (Trần Thanh Phong, 1996).
Đây là bệnh truyền lây có tinh chất nguồn dịch thiên nhiên. Loài gặm nhấm được coi là nguồn bệnh quan trọng nhất đối với bệnh leptospirosis (Bharti và ctv, 2003; Vinetz va ctv, 1996) Gia súc và người có thể nhiễm bất kỳ một serovar gây bệnh, chính vì vậy Leptospira có thé dé dang lây truyền từ gia súc này sang gia súc khác và mức độ bệnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như cường độ nhiễm, ty lệ nhiễm và sức đề kháng của con vật. Thêm vào đó, tùy mỗi loài thú sẽ có tính mẫn cảm với các serovar của Leptospira khác nhau (Bảng 1. Mỗi vùng hay mỗi quốc gia khác nhau có một số serovar Leptospira gây bệnh khác nhau, chang hạn chó thường mang Canicola, chuột mang Icterohaemorrhagiae và Copenhageni, heo thường mang Pomona, Tarassovi và có thể truyền lây các serovar lẫn nhau trong đàn (Bharti và ctv, 2003).
Tính man cảm của các loài ký chủ với các serovar của Leptospira. Trâu Gặm Vật hoang Serovar Heo Chó Ngựa Cừu. - bò nhầm dã Australis + + Bratislava + + + Autumnalis + + Ballum + + Bataviae + + + Canicola + + + + + Grippotyphosa + + + + + + Hebdomadis + + Szwajizak + Icterohaemorrhagiae + + + te Copenhageni SE + Pomona + + ab + + + Balcanica + Hardjo + + + Saxkoebing bà Sejroe a + + Tarassovi + (Nguon: Quinn, 1998). Chất chứa căn bệnh Lepfospira có trong máu và trong một số cơ quan khác như gan, thận, lách, nước tiêu.
Thời gian Leptospira trong máu khoảng 1 — 2 tuần.