Tổng quan về virus và bệnh truyền nhiễm do virus gây ra

Tác giả: Tiến sĩ Laura D Kramer, Trung tâm Wadsworth, Sở Y tế Tiểu bang New York, Mỹ.

Virus là gì?

Virus là loài vi sinh vật nhỏ nhất, kích thước điển hình từ 0,02 đến 0,3 μm, mặc dù gần đây đã phát hiện ra một số virus rất lớn, kích thước dài đến 1 μm (megavirus, pandoravirus). Virus chỉ nhân lên hoàn toàn trong tế bào sống của vật chủ (vi khuẩn, thực vật, hoặc động vật) Cấu tạo của virus bao gồm lớp vỏ bên ngoài là protein hoặc đôi khi là lipit, lõi nhân là RNA hoặc DNA, và đôi khi là các enzyme cần thiết cho bước đầu tiên nhân lên của virus.

Virus được phân loại chủ yếu theo tính chất và cấu trúc của bộ gen và phương pháp sao chép của chúng, không phải theo bệnh mà chúng gây ra. Virus chỉ chứa DNA hoặc RNA; mỗi loài có thể chứa vật liệu di truyền là mạch đơn hoặc mạch kép. Sợi RNA đơn được phân chia thành những sợi đơn lẻ là sợi RNA dương (+) hoặc sợi RNA âm (-). Các virus có lõi DNA thường nhân bản trong nhân tế bào chủ, các virus lõi RNA điển hình thường nhân bản trong nguyên sinh chất của tế bào. Tuy nhiên, một số virus chỉ có lõi RNA dương (+), được gọi là retrovirus, sử dụng một phương pháp nhân bản rất khác.

Retrovirus sử dụng men phiên mã ngược để tạo ra một bản sao DNA chuỗi kép (một provirus) từ bộ gen RNA của chúng, chuỗi DNA này sao đó sẽ được tích hợp vào hệ gen của tế bào chủ. Quá trình phiên mã ngược được thực hiện bằng cách sử dụng men sao chép ngược, men này được virus mang theo bên trong vỏ của nó. một số các ví dụ về retrovirus là virus gây suy giảm miễn dịch ở người và các virus gây bệnh bạch cầu ở người. Khi provirus được tích hợp vào DNA của tế bào vật chủ, nó được sao chép bằng cách sử dụng cơ chế điển hình của tế bào để sản xuất ra protein của virus và vật liệu di truyền. Nếu tế bào bị nhiễm virus thuộc dòng tế bào gốc, provirus tích hợp có thể được cố định thành retrovirus nội sinh và di truyền sang cho con cái.

Virus và bệnh tật

Giải trình tự bộ gen của con người cho thấy ít nhất 1% bộ gen con người bao gồm các chuỗi retrovirus nội sinh, đại diện cho những lần gặp gỡ trước đây với retrovirus trong quá trình tiến hóa của con người. Một vài retrovirus nội sinh của con người vẫn có hoạt tính phiên mã và tạo ra các protein chức năng (ví dụ, các syncytins góp phần vào cấu trúc của nhau thai). Một số chuyên gia cho rằng một số rối loạn chưa rõ nguyên nhân, như bệnh đa xơ cứng, các rối loạn tự miễn nhất định, và nhiều loại ung thư, có thể là do retrovirus nội sinh.

Bởi vì phiên mã RNA không liên quan đến cơ chế kiểm tra lỗi tương tự như phiên mã DNA nên các virus RNA, đặc biệt là retrovirus dễ bị đột biến.

Khi xảy ra nhiễm virus, virus đầu tiên gắn vào tế bào chủ ở một hoặc một trong số các thụ thể trên bề mặt tế bào. DNA hoặc RNA của virus sau đó xâm nhập vào tế bào chủ và tách ra khỏi vỏ ngoài (dạng không vỏ) và sao chép bên trong tế bào chủ trong một quá trình đòi hỏi các enzyme cụ thể. Các thành phần virus mới được tổng hợp sau đó lắp ráp thành một hạt virus hoàn chỉnh. Tế bào vật chủ thường chết, giải phóng các virus mới và tiếp tục lây nhiễm sang các tế bào vật chủ khác. Mỗi bước nhân bản của virus liên quan đến các enzyme và chất nền khác nhau và tạo cơ hội để can thiệp vào quá trình lây nhiễm.

Hậu quả của nhiễm virus rất đa dạng. Nhiều trường hợp nhiễm virus gây ra bệnh cấp tính sau một thời gian ủ bệnh ngắn, nhưng một số không triệu chứng hoặc gây ra các triệu chứng nhỏ mà có thể không được nhận ra trừ khi hồi cứu lại. Nhiều bệnh nhiễm virus được làm sạch bởi các cơ chế bảo vệ của cơ thể, nhưng một số vẫn còn ở trạng thái tiềm ẩn, và gây ra bệnh mạn tính.

Trong nhiễm virus tiềm ẩn, RNA hoặc DNA của virus vẫn còn trong tế bào chủ nhưng không tái tạo hoặc không gây bệnh trong một thời gian dài, đôi khi đến nhiều năm. Nhiễm virus tiềm tàng có thể lây truyền trong giai đoạn không triệu chứng, tạo điều kiện thuận lợi cho sự lây lan từ người sang người. Đôi khi một kích hoạt (đặc biệt là ức chế miễn dịch) gây tái khởi động virus.

Các virus thông thường tiềm ẩn trong cơ thể bao gồm:

– Herpesvirus
– HIV
– Papovavirus

Nhiễm virus mạn tính được đặc trưng bởi tình trạng nhiễm virus liên tục kéo dài; ví dụ là nhiễm khuẩn bẩm sinh với virus rubella hoặc cytomegalovirus và viêm gan loại B hoặc C. HIV có thể gây ra cả nhiễm virus tiềm ẩn và mạn tính.

Một số rối loạn là do tái hoạt virus ở hệ thần kinh trung ương sau một khoảng thời gian tiềm tàng rất dài. Những bệnh này bao gồm:

– Viêm não chất trắng đa ổ tiến triển (do virus JC, một polyomavirus)
– Viêm não xơ cứng bán cấp (do virus sởi)
– Viêm não tiến triển Rubella (do virus rubella)

Bệnh Creutzfeldt-Jakob và bệnh não xốp bò trước kia được gọi là bệnh do virus chậm vì chúng có thời gian ủ dài (năm), nhưng hiện nay chúng được biết là do prion; prion là các protein bị biến đổi gây bệnh chứ không phải là vi khuẩn, nấm hoặc virus và không chứa chất liệu di truyền.

Có vài trăm loại virus khác nhau có thể lây nhiễm sang người. Các virus chủ yếu lây nhiễm sang người qua đường hô hấp và đường ruột. Một số lây truyền qua đường tình dục và đường máu (ví dụ, thông qua truyền máu, tiếp xúc niêm mạc, hoặc vết đâm qua da bằng kim đã nhiễm bẩn) hoặc thông qua việc cấy ghép mô. Nhiều virus được truyền qua các loài động vật gặm nhấm hoặc động vật chân đốt, và loài dơi gần đây được xác định là vật chủ cho hầu hết các virus động vật có vú, bao gồm một số loài gây bệnh cho người, (ví dụ, hội chứng hô hấp cấp tính nghiêm trọng [SARS]).

Virus tồn tại trên toàn thế giới, nhưng sự lây lan của chúng bị hạn chế bởi sức đề kháng tự nhiên, miễn dịch từ các lần nhiễm virus trước đó hoặc văc xin phòng ngừa trước, các biện pháp kiểm soát sức khoẻ cộng đồng và các loại thuốc chống virus dự phòng khác.

Virus Zoonotic theo đuổi chu kỳ sinh học chủ yếu ở động vật; con người là những vật chủ thứ cấp hoặc ngẫu nhiên. Những virus này được giới hạn ở các khu vực và môi trường có thể hỗ trợ các chu kỳ lây nhiễm tự nhiên không liên quan đến con người (động vật có xương sống, động vật chân đốt, hoặc cả hai).

Một số loại virus có khuynh hướng gây ung thư:

– Nhiễm papillomavirus ở người (HPV): Ung thư cổ tử cung , ung thư vú , ung thư âm đạo , ung thư hậu môn , ung thư biểu mô miệng , và ung thư thực quản
– Virus T-lymphotropic ở người 1 : Một số loại ung thư bạch cầu ở người và lymphoma
– Virus Epstein-Barr : Ung thư biểu mô vòm họng , Burkitt lymphoma , Hodgkin lymphoma , và u lympho ở những người nhận ghép tạng bị suy giảm miễn dịch
– Bệnh viêm gan B và viêm gan C virus: Ung thư biểu mô tế bào gan
– Bệnh herpesvirus ở người 8 : Kaposi sarcoma , u lympho tràn dịch chính và bệnh Castleman đa chừng (rối loạn lympho cơ hoành)

Chẩn đoán

Một số bệnh do virus có thể được chẩn đoán như sau:

– Lâm sàng (ví dụ, bởi các triệu chứng virus dễ nhận biết như bệnh sởi , rubella , roseola infantum , ban đỏ da , và thủy đậu )
– Dịch tễ học (ví dụ, trong thời gian dịch bệnh bùng phát như cúm , nhiễm norovirus , và quai bị)

Chẩn đoán xác định bằng xét nghiệm vi sinh chủ yếu cần thiết khi điều trị đặc hiệu là hữu ích hoặc khi tác nhân có thể là mối đe dọa về sức khoẻ cộng đồng (ví dụ, HIV). Các phòng thí nghiệm bệnh viện điển hình có thể kiểm tra một số loại virus, nhưng đối với các chứng bệnh ít phổ biến hơn (ví dụ:, bệnh dại , Viêm não ngựa phía đông, parvovirus B19 của con người), mẫu phải được gửi đến các phòng thí nghiệm y tế nhà nước hoặc CDC.

Xét nghiệm huyết thanh học trong các giai đoạn cấp tính và hồi sức có thể nhạy cảm và đặc hiệu, nhưng chậm; với một số virus, đặc biệt là flavivirus, có thể có phản ứng chéo. Chẩn đoán nhanh hơn đôi khi có thể được thực hiện bằng cách sử dụng nuôi cấy, PCR, hoặc xét nghiệm kháng nguyên virus. Mô bệnh học với kính hiển vi điện tử (không phải huỳnh quang) đôi khi có thể có ích. Đối với các phương pháp chẩn đoán đặc hiệu, xem Xét nghiệm chẩn đoán bệnh lý truyền nhiễm .

Bộ gen virus nhỏ; bộ gen của các virus RNA dao động từ 3,5 kilobase (một số retrovirus) đến 27 kilobase (một số reovirus), và bộ gen của các virus DNA dao động từ 5 kilobase (parvovirus) đến 280 kilobase (một số poxvirus). Kích thước dễ quản lý này cùng với những tiến bộ hiện tại của công nghệ trình tự nucleotide có nghĩa là việc sắp xếp bộ gen virus từng phần và toàn bộ sẽ trở thành một thành phần thiết yếu trong các cuộc điều tra dịch tễ học về sự bùng phát dịch bệnh.

Điều trị

Thuốc kháng virus

Việc sử dụng thuốc kháng virus đang phát triển một cách nhanh chóng. Hóa trị bằng thuốc kháng virus có thể được hướng đến nhiều giai đoạn nhân bản của virus. Nó có thể

– Xói mòn sự gắn kết hạt virus với màng tế bào chủ hoặc không gắn với các axit nucleic của virus
– Ức chế thụ thể tế bào hoặc yếu tố cần thiết để nhân bản virus
– Chặn các enzim và protein được mã hoá virus cụ thể được sản xuất trong các tế bào chủ và là những yếu tố cần thiết cho sự nhân lên của virus chứ không phải đối với sự trao đổi chất của tế bào chủ

Thuốc kháng vi-rút thường được sử dụng trong điều trị hoặc dự phòng trước đối với herpesviruses (kể cả cytomegalovirus ), virus hô hấp , HIV , viêm gan siêu vi B mãn tính , và viêm gan C mãn tính . Tuy nhiên, một số loại thuốc có hiệu quả chống lại nhiều loại virut khác nhau. Một số loại thuốc hoạt động chống lại HIV được sử dụng cho các bệnh nhiễm virut khác như viêm gan B.

Interferon

Interferon là các hợp chất được giải phóng từ các tế bào chủ bị nhiễm để đáp ứng với các kháng nguyên virus hoặc các kháng nguyên lạ khác.

Có rất nhiều interferon khác nhau, có nhiều hiệu ứng như chặn chuyển dịch và sao chép RNA virus và ngăn chặn sự nhân lên của virut mà không làm gián đoạn chức năng của tế bào chủ bình thường.

Interferon đôi khi được gắn với glycol polyethylene (công thức pegylated), cho phép quá trinh phóng thích interferon chậm hơn.

Bệnh do virus có thể được điều trị bằng liệu pháp interferon bao gồm:

– Viêm gan siêu vi B mãn tính và viêm gan C mãn tính
– Mụn cóc sinh dục (condyloma acuminata)
– Kaposi sarcoma

Các tác dụng bất lợi của interferon bao gồm sốt, ớn lạnh, yếu và đau cơ, điển hình bắt đầu từ 7 đến 12 giờ sau lần tiêm đầu tiên và kéo dài đến 12 giờ. Trầm cảm, viêm gan, và ức chế tủy xương có thể xảy ra khi sử dụng liều cao.

Phòng ngừa

Vắc xin

Vắc xin hoạt động bằng cách kích thích miễn dịch. Vắc-xin virút sử dụng thông thường bao gồm viêm gan A , bệnh viêm gan B , papillomavirus ở người , cúm , bệnh viêm não Nhật Bản, bệnh sởi , quai bị , bệnh bại liệt , bệnh dại , rotavirus , rubella , viêm não do bọ ve, thủy đậu , và sốt vàng da . Adenovirus và bệnh đậu mùa có sẵn vắc xin nhưng chỉ được sử dụng trong nhóm có nguy cơ cao (ví dụ như tuyển mộ quân đội).

Bệnh do virut có thể được loại bỏ bằng các loại vắc xin tốt. Bệnh đậu mùa đã được thanh toán vào năm 1978, và bệnh dich hạch ở gia súc (do một virut liên quan chặt chẽ đến virut sởi ở người) đã được loại trừ vào năm 2011. Bại liệt đã được thanh toán ở hầu hết các quốc gia trừ một số quốc gia nơi hạ tầng và tín ngưỡng tôn giáo còn cản trở việc tiêm phòng. Sởi gần như đã bị thanh toán ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là ở Châu Mỹ, nhưng vì bệnh sởi rất dễ lây và việc tiêm vắc xin không đầy đủ, thậm chí ở các vùng mà nó được xem là đã được thanh toán nên việc loại bỏ hoàn toàn bệnh sởi không diễn ra trong tương lai gần.

Triển vọng cho việc loại bỏ các virus khác khó chữa hơn (như HIV) hiện nay không chắc chắn.

Globulin miễn dịch

Globulin miễn dịch (xem Tiêm chủng thụ động ) có sẵn để tạo miễn dịch thụ động dự phòng trong một số tình huống. Chúng có thể được sử dụng trước phơi nhiễm (ví dụ viêm gan A), sau phơi nhiễm (ví dụ như bệnh dại hoặc viêm gan), và để điều trị bệnh (ví dụ: eczema vaccinatum).

Các biện pháp bảo vệ

Nhiều bệnh nhiễm virus có thể được ngăn ngừa bằng các biện pháp bảo vệ chung (thay đổi tùy thuộc vào đường lây truyền của từng tác nhân).

Các biện pháp quan trọng bao gồm:

– Rửa tay
– Chuẩn bị thức ăn và xử lý nước hợp lý
– Tránh tiếp xúc với người mắc bệnh
– Thực hành tình dục an toàn

Đối với nhiễm virus do vector côn trùng (ví dụ như muỗi, ve), phòng tránh vector là rất quan trọng.

Theo MSD MANUAL

Tags: Sức khỏe, Y học, Vi sinh vật

Redsvn