Đặc điểm của rabies virus
Virus dại (Rabies virus) thuộc giống Lyssavirus, họ Rhabdoviridae (họ này còn có Ephemerovirus và Vesiculovirus). Ngoài virus dại, Lyssavirus còn có Lagos bat, Mokola virus, Duvenhage virus, European bat virus 1 (EBV1), EBV2 và Australian bat virus (ABV).
Virus dại thuộc nhóm RNA virus và dễ phân biệt với các virus cùng họ do có hình viên đạn khi quan sát dưới kính hiển vi điện tử.
Virion hình viên đạn. Các phần cấu tạo: lõi virus (ribonucleoprotein), matrix protein, lớp áo ngoài (envolop) với các “gai” trên bề mặt do các glycoprotein tạo thành.
Cấu tạo virus:
Cũng như các virus khác thuộc họ Rhabdoviridae, rabies virus có kích thước xấp xỉ 180 x 75nm và bao gồm hai cấu phần chính là lõi virus (virus core) có cấu trúc ribonucleoprotein xoắn (RNP) và lớp vỏ bao (virus envelop).
Ribonuceoprotein: bao gồm RNA mang bộ gene virus và phần nucleoprotein (N protein) có tác dụng gói RNA.
Bộ gene virus (khoảng 12kb) mang leader-sequence (trình tự để trắng hay trình tự; trình tự mở đầu) có kích thước khoảng 50 nucleotide sau đó là các gene mã hóa cho 5 loại protein.
Sơ đồ cắt ngang của virus với các phần cấu tạo tương ứng
Lớp vỏ: Hai loại phosphoprotein (P protein) và polymerase (L protein) liên kết với RNP. Matrix protein (M protein) bao ngoài phần lõi, liên kết với RNP và lớp vỏ ngoài virus có tác dụng quan trọng trong quá trình lắp ráp tạo các virion. Glycoprotein (G protein) tạo thành khoảng 400 “gai” có kích thước khoảng 10 nm trên bề mặt virus
Quá trình xâm nhập và nhân lên
Glycoprotein với các cấu trúc “gai” bề mặt đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiếp cận và tương tác với tế bào chủ. Sau khi gắn được với bề mặt tế bào, virus xâm nhập nhờ các “bọng” được hình thành từ lớp màng tế bào chủ bao bọc lấy virus để đưa virus vào tế bào chất (pinocytosis). Lớp màng bao của virus hợp nhất với màng của các bào quan dẫn đến quá trình giải phóng lõi virus trong nguyên sinh chất của tế bào (quá trình cởi áo virus). Sau khi được giải phóng, RNA của virus bắt đầu quá trình tổng hợp các mRNA (bước khởi đầu cho quá trình nhân lên trong tế bào chủ).
Bộ gene của virus dại (12kilobase) với đoạn trình “trắng” tại đầu 3′, tiếp theo là các gene mã hóa protein N, P, M, G và L với kích thước tương ứng
Polymerase của virus tiến hành sao mã phần leader sequence và mRNA của các loại protein. Quá trình giải mã để tổng hợp các protein của virus được tiến hành tại các ribosome của tế bào chủ (các glycoproteiin được hoàn thiện tại các ty thể và mạng lưới golgi nội bào). Tỷ lệ đoạn trình tự lãnh đạo (leader strand) và protein N là “công tắc” điều khiển quá trình nhân lên của virus. Khi “công tắc” này được bật, bộ gene của virus bắt đầu được sao mã (bước khởi đầu là tạo bản sao của toàn bộ các gene, các “stop-codon” và “nonstop-codon” được bỏ qua).
Polymerase của virus tác động từ một ví trí đơn tại đầu 3′ và bắt đầu cho quá trình tổng hợp mạch dương. Các mạch dương trở thành khuôn cho quá trình tổng hợp toàn bộ bộ gene. Trong quá trình lắp ráp, phức hợp N-P-L gói lấy RNA virus hình thành “lõi” virus và protein M (matrix protein) hình thành lớp bao xung quanh lõi. Tiếp theo, cCấu trúc M-RNP kết hợp với glycoprotein tạo các virion hoàn chỉnh. Các virion thoát ra khỏi màng tế bào chủ (đặc biệt là khả năng thoát khỏi màng các tế bào thần kinh thuộc hệ thần kinh trung ương (central nervous system; CNS). Trong các tuyến nước bọt (salivary glands), các virion thoát khỏi màng tế bào vào các túi tuyến (acinar lumen). Virus có mặt trong các tuyến nước bọt của động vật làm tăng nguy cơ lây nhiễm khi những con vật ở trạng thái kích thích cắn các con vật khác và người.
Virus dại có khả năng phát triển trong nhiều hệ thống tế bào được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, không chỉ những tế bào của động vật máu nóng (warm blooded animals) mà cả trong tế bào động vật biến nhiệt có xương sống (poikilothermic vertbrate). Virus phát triển trên hệ thống tế bào lưỡng bội của người được dùng để sản xuất vaccine. Virus còn được nuôi cấy thích nghi trên phôi gia cầm.
Dơi và các động vật gặm nhấm được cho là vật chủ tự nhiên của virus dại. EBV1 và EBV2 được phân lập từ dơi ở châu Âu. Virus Duvenhage và EBV2 có liên hệ mật thiết với quý trình lây nhiễm ở người, gây chết với biểu hiện giống bệnh dại (rabies-like illness).
Các type huyết thanh:
Serotype 1: prototype rabies virus
Serotype 2: Logas bat
Serotype 3: Mokola
Serotype 4: Duvenhage
Serotype 5: EBL-1 (European bat lyssavirus)
Serotype 6: EBL-2
Dịch tễ
Bệnh dại là bệnh chung cho cả động vật và người (zoonosis). Các loài mắc bệnh chính ở các châu lục khác nhau:
- Châu Âu: Cáo và dơi
- Trung Đông: Sói, chó
- Châu Á: Chó
- Châu Phi: Chó, cầy mangut, linh dương
- Bắc Mỹ: Cáo, chồn, gấu trúc, dơi ăn sâu bọ
- Nam Mỹ: Chó, dơi
Càng ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy vai trò quan trọng của dơi là nguồn bệnh ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới. Trường hợp người mắc bệnh cũng được phát hiện sau khi bị dơi cắn. Cho đến nay, các thử nghiệm gây nhiễm virus dại trên động vật có vú đều dương tính. Chó, mèo và đại gia súc là nhũng động vật đặc biệt mẫn cảm. Chồn, dơi, cáo, sóc, gấu trúc, cầy mangut là những vật chủ chính của virus trong tự nhiên
Sinh bệnh học
Con đường lây nhiễm virus dại phổ biến nhất là khi các động vật mang virus cắn người hay những con vật khác hoặc các vết thương tiếp xúc với nước bọt của vật mắc bệnh. Một sô con đường khác cũng có thể sảy ra như lây qua niêm mạc miệng, kết mạc, hậu môn , cơ quan sinh dục ngoài.
Động vật thí nghiệm cũng có thể bị nhiễm khi virus được đưa vào các hộp nuôi dưới dạng phun sương. Người có thể bị nhiễm khi vào trong các hang dơi bị có virus dại. Một số trường hợp đặc biệt phát hiện trên người được cấy gép giác mạc từ người khác bị nhiễm virus.
Khi xâm nhiễm các tế bào trong trung ương thần kinh, virus thường gây chết vật chủ. Sau khi xâm nhiễm, virus nhân lên trong các mô liên kết tại vị trí xâm nhập sau đó vào hệ thần kinh ngoại biên thông qua các sinap thần kinh-cơ rồi tới các tế bào trong hệ thần kinh trung ương. Tuy vậy, không phải tất cả các tế bào thần kinh nhiễm virus đều biểu hiện các cấu truc bất thường. Cơ chế làm biến đổi các biểu hiện thần kinh ở múc độ tế bào và phân tử vẫn đang được nghiên cứu.
Biểu hiện lâm sàng
Giai đoạn ủ bệnh thay đổi rất lớn, có thể từ vài ngày cho đến vài năm phụ thuộc vào các yếu tố:
- Số lượng virus nhiễm vào vật chủ;
- Tình trạng vết thương
- Vị trí vết thương (vết thương càng gần não bộ quá trình phát bệnh càng nhanh)
Bệnh không có giai đoạn tiền phát đặc thù. Các biểu hiện thường thấy là sốt, khó chịu, chán ăn hoặc bỏ ăn, viêm họng, đau cơ, đau đầu, dễ bị kích thích, rối loạn cảm giác xung quanh vết thương. Căn cứ vào biểu hiện, có thể phân thành hai thể:
(1) thể kích thích hay “hung dữ” với các biểu hiện ở trạng thái kích thích, co giật, sợ nước
(2) thể ức chế hay “lầm lì” hoặc dạng “câm” với biểu hiện tê liệt. Thể này thường có thời gian sống sau khi phát bệnh dài hơn.
Các biến thường gặp là các rối loạn hoạt động hệ tim mạch, trung ương thần kinh, rối loạn hô hấp, tăng áp lực xoang sọ dẫn đến co giật, rối loạn cảm giác về nhiệt độ, rối loạn thần kinh tự chủ.
Các biêu hiện bệnh dễ gây nhầm lẫn với một số bệnh như uốn ván (tetanus), viêm tủy (poliomyelitis), hội chứng Guillain-Bare, viêm não do virus , ngộ độc.
Chẩn đoán bệnh
Chẩn đoán trong phòng thí nghiệm: Bao gồm các phương pháp:
– Phương pháp mô bệnh học (histopathology)
– Nuôi cấy mô và phân lập virus (tisue culture and virus íolation)
– Huyết thanh học (serology)
– Phát hiện kháng nguyên của virus (viral antigen detection)
Mỗi phương pháp có một ưu điểm riêng
+ Phương pháp mô bệnh học tìm thể Thể Negri (là biểu hiện bệnh lý đặc thù của virus dại
Thể Negri trong tế bào thần
kinh nhiễm virus (mũi tên chỉ)
Tuy vậy, cũng chỉ phát hiện ở khoảng 70% trường hợp nhiễm virus.
+ Phương pháp nuôi cấy virus: Một số dòng tế bào được dùng trong nuôi cấy phân lập virus bao gồm WI-38 (nguyên bào sợi từ phổi), BHK-21 (tế bào thận chuột), tế bào từ phôi gia cầm (CER).
Tìm bệnh tích tế bào (cytopathic effect): Bao gồm các thay đổi hình thái (altered shape), bong tách khỏi các đĩa cấy (detachted from substrate), làm tan tế bào (lysis), khả năng gắn kết và “lai” với màng tế bào (membrane fusion), thay đổi tính thấm của màng (membrane permeability), tạo thể vùi (inclusion body) và gây chết (apoptosis).
Xác định yếu tố khởi sự (initiation factor; IF) được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của kháng nguyên virus trong môi trường nuôi cấy.
Phương pháp thường được sử dụng trong chẩn đoán virus dại là tiêm dịch mô tuyến nước bọt và mô từ não bộ vào não chuột. Nếu trong mô chứa virus dại, chuột biểu hiện triệu chứng liệt và chết khoảng 28 ngày sau khi gây nhiễm. Kiểm tra não tìm virus bằng phương pháp miễn dịch huỳnh quang.
+ Chẩn đoán huyết thanh học:
Kháng thể virus dại xuất hiện chậm sau khi cơ thể bị nhiễm nhưng thường có thể phát hiện khi bắt đầu có biểu hiện lâm sàng:
Phản ứng trung hòa trên chuột (mouse infection neutralization test: MNT) và phản ứng ức chế điểm huỳng quang tức thì (rapid fluorescent focus inhibition test: RFFIT) có thể được dùng nhưng hiện được thay thế bằng các phương pháp miễn dịch sử dụng enzyme (enzyme immunoassays: EIAs). Chẩn đoán huyết thanh học được cho là có hiệu quả nhất trong chẩn đoán bệnh dại.
+ Phát hiện nhanh kháng nguyên virus:
Trong những năm gần đây, việc phát hiện bằng cách xác định các yếu tố khởi đầu (IF) được sử dụng rộng rãi. Các mô cần chẩn đoán (thường là màng giác mạc hay da cổ) được ủ với kháng thể được đánh dấu huỳnh quang sau đó kiểm tra dưới kính hiển vi huỳnh quang tìm các thể vùi trong tế bào chất của các tế bào thần kinh cảm giác trong các mô này.
Phòng chống bệnh
- Đối với những người có nguy cơ nhiễm virus cao như bác sỹ thú y, nhân viên phòng thí nghiệm, công nhân chăn nuôi, những nhà nghiên cứu động vật hoang dã v.v. , việc tạo miễn dịch chủ động bằng cách tiêm vaccine rất quan trọng. Miễn dich thiết lập sau 3 liều tiêm. Kháng thể được xác định ở gần như 100% trường hợp được tiêm. Tiêm nhắc lại đều đặn 1-3 năm một lần cho những người tiếp tục làm việc với các đối tượng có nguy cơ. Việc xử lý các vết thương cùng cần được chú ý (kế cả đối với những người đã được tiêm vaccine)
- Khi bị gia súc (đặc biệt là chó mèo trong vùng có dịch) cắn, cần phải theo dõi những con vật đó ít nhất 10 ngày. Nếu có các biểu hiện nghi bị nhiễm virus dại, cần phải giết con vật và kiểm tra trong phòng thí nghiệm.
- Điều trị vết thương: Loại bỏ các tổ chức dập nát, rửa vết thương bằng các dung dịch sát trùng, và không nên khâu kín vết thương. Thực nghiệm cho thấy có thể hạn chế nhiễm virus nếu vết thương được xử lý tốt.
- Tạo miễn dịch bị động: Human rabies immunoglobulin tiêm trong da xung quanh vết thương có thể tạo khả năng phòng virus trong một thời gian ngắn. Việc tạo miễn dịch chủ động kết hợp với phương pháp này có hiệu quả cao hơn việc nếu chỉ dùng đơn thuần tạo miễn dịch chủ động. Equine rabies immunoglobulin (dùng các tế bào của ngựa) được sản xuất ở nhiều nước và rẻ hơn Human rabies immunoglobulin (dung các tế bào của người).
- Tạo miễn dịch chủ động: 5 liều vaccine thường được đưa vào cơ thể bằng cách tiêm vào vùng cơ delta (vaccine từ nuôi cấy virus trên các tế bào lưỡng bội của người được ưa thích hơn)!!!!!
- Tiêm vaccine phòng bệnh cho chó, mèo cũng như việc theo dõi phát hiện sớm các biểu hiện của bệnh rất quan trọng trong phòng bệnh dại.
- Các loại vaccine phòng bệnh dại: Một số loại vaccine nhược độc phòng dại được dùng cho động vật nhưng không thích hợp cho người. Vaccine phòng dại cho người hiện tại là các vaccine bất hoạt:
– Vaccine tạo mô thần kinh nhiễm virus
– Vaccine tạo trên phôi vịt
– Vaccine tạo trên các tế bào lưỡng bội của người
Xem thêm: Bệnh dại và cách phòng ngừa
Tài liệu tham khảo
Wunner W.H. (1991): The chemical composition and molecular structure of rabies virus (the natural history of rabies).
www.mgn.ufl.edu
www.cdc.gov/ncidod/dvrd/rabies
http://virology-online.com
Naipet.com
