Cơ chế độc lực của vi khuẩn

Cơ chế độc lực của vi khuẩn Bách khoa toàn thư mở Wikipedia Các bệnh lý nhiễm trùng là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới. Không chỉ có những bệnh nhiễm trùng mới phát sinh mà những bệnh nhiễm trùng cũ gây chết người đã biết từ lâu cũng tái xuất hiện. Hơn nữa tỉ lệ vi khuẩn gây bệnh đề kháng kháng sinh ngày càng tăng cao là nguy cơ lớn cho sức khỏe cộng đồng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ chế độc lực của vi khuẩn Cơ chế độc lực của vi khuẩnBách khoa toàn thư mở WikipediaCác bệnh lý nhiễm trùng là nguyên nhân gây tử vonghàng đầu trên thế giới. Không chỉ có những bệnh nhiễmtrùng mới phát sinh mà những bệnh nhiễm trùng cũ gâychết người đã biết từ lâu cũng tái xuất hiện. Hơn nữa tỉlệ vi khuẩn gây bệnh đề kháng kháng sinh ngày càngtăng cao là nguy cơ lớn cho sức khỏe cộng đồng. Nhữngbằng chứng gần đây cho thấy các tác nhân gây bệnh mặcdù rất khác nhau đều sử dụng những phương thức chungđể phát động quá trình nhiễm trùng và gây bệnh. Nhữngcơ chế này tạo nên độc lực (virulence) của vi khuẩn. Tìmhiểu các cơ chế mà vi khuẩn sử dụng để xâm nhập và gâybệnh có ý nghĩa quan trọng trong cuộc chiến chống lạicác tác nhân bé nhỏ này. Vậy các tác nhân gây bệnh tíhon này đã, đang và sẽ sử dụng những loại vũ khí nào đểđể tạo nên độc lực của chúng? Sau đây là những bàn luậnvề các chiến lược gây bệnh chung của các vi khuẩn mà yhọc đã hiểu phần nào. Các yếu tố bám dínhBước quan trọng đầu tiên trong quá trình tương tácgiữa tác nhân gây bệnh và vật chủ là sự bámdính (adherence) của chúng vào các bề mặt của vật chủ.Các bề mặt này bao gồmda, niêm mạc (khoang miệng,mũi hầu, đường tiết niệu) và các tổ chức sâu hơn (tổ chứclympho, biểu mô dạ dày ruột, bề mặt phế nang, tổ chứcnội mô). Cơ thể tạo ra nhiều lực cơ học khác nhau nhằmloại bỏ các vi sinh vật khỏi các bề mặt này như bài tiếtnước bọt, ho, hắt hơi, dịch tiết niêm mạc, nước tiểu, nhuđộng ruột và dòng máu chảy…. Một đặc điểm chung củacác tác nhân gây bệnh là khả năng biểu hiện các yếu tốgiúp chúng bám vào các phân tử trên nhiều loại tếbào khác nhau của vật chủ và giúp chúng chống chịuđược các lực cơ học này. Một khi đã bám dính vào bềmặt tế bào vật chủ, tác nhân gây bệnh có khả năng khởiđộng các quá trình hóa sinh đặc hiệu gây bệnh như tăngsinh, bài tiết độc tố, xâm nhập và hoạt hóa các chuỗi tínhiệu của tế bào vật chủ.Các yếu tố bám dính của vi sinh vật được gọi làcác adhesin. Chúng có thể có bản chất polypeptide hoặcpolysaccharide.Các adhesin có bản chất polypeptide được chia thành hainhóm: nhóm có fimbriae và nhóm không có fimbriae.Các fimbriae, hay còn gọi là các pili, là những cấu trúcphụ của vi sinh vật có dạng như sợi lông trên bề mặt vikhuẩn. Các fimbriae được cấu tạo bởi nhiều protein xếpchặt với nhau tạo nên hình dạng giống như trụ xoắn ốc.Thường thì chỉ có một loại protein là cấu trúc chính củamột phân nhóm fimbriae tuy nhiên các protein phụ trợkhác cũng có thể tham gia vào cấu trúc của đỉnh hoặcgốc fimbriae. Đỉnh của các fimbriae có chức năng gắnvới tế bào vật chủ. Các vi khuẩn Gram âm thường bámdính nhờ các fimbriae này như E coli (gây viêm dạ dàyruột và nhiễm khuẩn tiết niệu), V cholera, Paeruginosa và các loại Neisseria.Thuật ngữ yếu tố bám dính không phảifimbriae (afimbrial adherin) dùng để chỉ các protein cóchức năng bám dính nhưng không tạo thành cấu trúc dài,đa phân như fimbriae. Các yếu tố bám dính không phảifimbriae thường điều khiển quá trình tiếp xúc mật thiếtvới tế bào vật chủ tuy nhiên quá trình này chỉ xảy ra ởmột nhóm nhỏ các loại tế bào nhất định nếu so với khảnăng gắn được với rất nhiều loại tế bào khác nhau củafimbriae. Các vi khuẩn Gram âm (Yersiniapseudotuberculosis, E coli gây bệnh lý ruột,các Neisseria), các vi khuẩn Gram dương(Staphylococcus, Streptococcus) và các Mycobacteria lànhững tác nhân gây bệnh có yếu tố bám dính không phảifimbriae.Các yếu tố bám dính bản chất polysaccharide thường làthành phần cấu tạo của màng tế bào, vách tế bào và vỏ vikhuẩn. Teichoic acid trong vách của vi khuẩn có tácdụng như là các yếu tố bám dính của Staphylococcus vàcủa Streptococcus. Các polysaccharide (glucan vàmannan) trong lớp vỏ của Mycobacteria cũng được cácthụ thể của vật chủ nhận diện (receptor bổ thể 3 vàmannose receptor) nhờ đó làm tăng tính bám dính củacác tác nhân này. Mặc dù các tương tác receptor-ligandnhằm tăng cường khả năng bám dính có thể chia thànhhai nhóm chính: tương tác protein-protein và protein-carbonhydrate, một điều quan trọng cần nhớ là các visinh vật thường sử dụng rất nhiều thụ thể khác nhau củatế bào vật chủ.E coli gây bệnh lý ruột (Entero-pathogenic Ecoli: EPEC) bơm trực tiếp protein có chức năng thụ thểcủa chính nó vào trong tế bào vật chủ. Một khi đã ở trongmàng tế bào vật chủ, các thụ thể này sẽ gắn với các yếutố bám dính không phải fimbriae trên bề mặt tế bào vikhuẩn tạo thuận lợi cho quá trình bám dính.Một điều quan trọng cần nhớ là một tác nhân gây bệnhthường biểu hiện nhiều yếu tố bám dính khác nhau.Chiến lược này được hầu hết các loại vi khuẩn (Gramâm, Gram dương vàmycobacteria) sử dụng. Một hướngtập trung nghiên cứu điều trị hiện tại là phát triểncác vaccine hoặc thuốc phong bế khả năng bám dính.Khả năng xâm nhậpMột khi đã gắn vào bề mặt tế bào vi khuẩn, một số tácnhân gây bệnh tiếp tục tiến sâu vào hơn nữa trong cơ thểvật chủ để tiếp tục chu trình nhiễm trùng. Quá trình nàygọi là sự xâm nhập (invasion). Có thể chia quá trìnhxâm nhập thành hai loại: nội bào và ngoại bào.Xâm nhập ngoại bào xảy ra khi tác nhân gây bệnh phávỡ các rào cản của tổ chức để phát tán đến các vị trí kháctrong cơ thể nhưng bản thân chúng vẫn tồn tại bên ngoàitế bào vật chủ. Phương thức xâm nhập ngoại bào được sửdụng bởi liên cầu khuẩn tan máu β nhóm A (Group A β-haemolytic streptococcus) và tụ cầu vàng(Staphylococcus aureus). Các chủng vi khuẩn này tiếtmột số enzyme phá hủy các phân tử của tế bào vật chủ: Hyaluronidase: cắt đứt các proteoglycan ở tổ chức liên kết. Streptokinase và staphylokinase: phá hủy các cục fibrin. Lipase: giáng hóa các loại mỡ của vật chủ được tích tụ lại Nuclease: tiêu hủy các ARN và ADN được giải phóng ra. Các haemolysin tạo các lỗ thủng trên màng tế bào có khả năng ly giải không chỉ các hồng cầu mà cả các loại tế bào khác nữa. Haemolysin cũng tham gia vào sự phát tán vi khuẩn rộng hơn trong tổ chức vật ch ...