Các virus họ Herpesviridae

Các virus họ Herpesviridae

ĐẠI CƯƠNG

Herpes bao gồm nhiều virus gây bệnh cho người, chúng gây nên các nhiễm trùng cấp sau đó nhiều virus có thể tồn tại trong tổ chức của cơ thể và gây nên nhiều đợt tái phát. Các nhiễm trùng do virus herpes thường xảy ra ở những bệnh nhân bị giảm miễn dịch. Nhiều thuốc chống virus hiện nay rất có hiệu quả để điều trị những nhiễm trùng do một số virus trong họ này.

Virus họ Herpesviridae có một số tính chất sau :

Lõi nucleocapsid có cấu trúc hình khối đa diện.

Bên trong nucleocapsid có chứa  ADN chuỗi đôi.

Vỏ ngoài cùng là lipid nên hạt virus trưởng thành có kích thước khoảng 150 - 200 nm. Các thành viên của virus herpes gồm

Tên khoa học                                 Tên thường gọi                    tên viết tắt                    

Dưới họ alphaherpesvirinae(subfamily)                                                      

Human Herpesvirus 1                        Herpes simplex virus  typ 1              HSV-1

Human Herpesvirus 2                        Herpes simplex virus  typ 2              HSV-2

Human Herpesvirus 3                        Varicella zoster virus                        VZV

Các virus này có một số tính chất sinh học chung như chu kỳ phát triển ngắn, chúng gây ly giải tế bào nhiễm trùng và gây nhiễm trùng tiềm ẩn ở các tế bào thần kinh

Dưới họ Betaherpesvirinae       

Human Herpesvirus 5                        Cytomegalovirus                              CMV

Virus này có chu kỳ phát triển dài, chúng gây tế bào khổng lồ  ở tổ chức nhiễm trùng, và gây nhiễm trùng tiềm ẩn ở  tế bào tuyến nước bọt,tế bào thận.                                                                                                                                                                  

Dưới họ gammaherpesvirinae             

Human herpesvirus 4                        Epstein Barr virus                             EBV

Chu kỳ phát triển của virus này thay đổi, chúng gây tăng sinh tế bào ở tổ chức nhiễm trùng, và gây nhiễm trùng tiềm ẩn ở  tổ chức  lympho 

Gần đây các virus mới thuộc họ này được mô tả là Human Herpesvirus 6 gây bệnh sốt, hạch cổ lớn và phát ban ở trẻ em, Human herpesvirus 7 vai trò gây bệnh của virus này đang được khảo sát.

CÁC VIRUS HERPES SIMPLEX

Tính chất của virus

Cấu tạo

Hạt virus có kích thước 130 - 200 nm, nucleocapsid là một khối đa diện đường kính 78 nm được cấu tạo bởi 162 capsome. Các capsome sắp xếp theo trục đối xứng 5:3:2, mổi capsome là một khối lăng trụ kích thước 9 x12 nm có lỗ thủng ở giữa đường kính 4 nm tạo thành ống trụ rỗng. Trong là genome chứa chuỗi đôi ADN có trọng lượng phân tử 100 x 10 ⁶ dalton, chứa các gen mã hóa cho 70 hoặc nhiều hơn các sản phẩm của virus.

Vỏ bên ngoài là 2 lớp lipid có chứa 5- 6 glycoprotein. Các glycoprotein này làm trung gian cho virus gắn và xâm nhập vào bên trong tế bào vật chủ.

Sự nhân lên của virus 

Virus herpes simplex có thể xâm nhiễm hầu hết dòng tế bào nuôi cấy có nguồn gốc từ các động vật xương sống như tế bào thận người, tế bào thận thỏ, tế bào ối, tế bào  lưỡng bội.

Virus gắn vào các receptor trên bề mặt tế bào vật chủ, vỏ virus kết hợp với màng tế bào để giải phóng nuclecapsid vào trong bào tương của tế bào, nucleocapsid được tháo rời để  giải phóng ADN của virus. Khi ADN của virus đã được sao chép, các protein cấu trúc được tổng hợp, nucleocapsid sẽ được lắp ráp lại ở trong nhân tế bào vật chủ. Virus nhận vỏ ngoài của nó khi nucleocapsid tạo chồi qua màng trong nhân ra khoảng quanh nhân. Ở một số tế bào bị xâm nhiễm sự sao chép của virus ở trong nhân tạo nên 2 loại hạt vùi:

Hạt vùi typ A ưa kiềm, nhuộm Feulgen (+) chứa ADN của virus

Hạt vùi ưa axit không có axit nhân của virus hoặc protein của nó, hạt vùi này là dấu hiệu của sự nhiễm trùng virus

Hình 2.  Chu kỳ phát triển HSV bên trong tế bào

Hạt virus giải phòng ra ngoài tế bào qua lưới nội tương và bộ máy golgi, các glycoprotein được tìm thấy trên bề mặt hạt virus cũng như trên bề mặt của tế bào bị xâm nhiễm

Khả năng đề kháng

Virus bị phá hủy bởi ether, cồn, chúng bị bất hoạt ở 52⁰C trong 30 phút. Virus mất khả năng xâm nhiễm khi chiếu tia cực tím ở nhiệt độ phòng. Virus được bảo quản trong dịch treo tổ chức nhiễm virus  ở trạng thái lạnh.

Miễn dịch

Đáp ứng miễn dịch dịch thể và đáp ứng miễn dịch tế bào đóng vai trò quan trọng trong nhiễm trùng do virus herpes. Các glycoprotein bề mặt virus là những kháng nguyên được nhận biết bởi các kháng thể qua phản ứng trung hòa và qua sự tiêu tế bào miễn dịch.

Nhiều quần thể tế bào gồm tế bào giết tự nhiên NK cell, đại thực bào, quần thể lympho T và các lymphokin do các tế bào này sản xuất ra có vai trò bảo vệ chống lại sự nhiễm trùng của virus herpes.

Khả năng gây bệnh 

Virus herpes simplex gây nhiều bệnh cảnh lâm sàng khác nhau. Nhiễm trùng có thể nguyên phát hoặc tái hoạt, nhiễm trùng nguyên phát xảy ra ở  những người không có kháng thể chống lại virus herpes simplex. Trái lại trong nhiễm trùng tái hoạt tổn thương xảy ra ở những bênh nhân đã có kháng thể chống lại virus này.

Cả 2 typ virus (virus herpes typ 1 và virus herpes typ 2) gây nhiễm trùng các tế bào biểu mô và tạo các nhiễm trùng tiềm tàng ở tế bào thần kinh.

Virus typ 1 thường gây các nhiễm trùng ở miệng và mũi hầu như  viêm miệng, viêm lợi, eczema do virus herpes, viêm kết mạc mắt sừng hóa, viêm não.

Virus typ 2  gây các tổn thương ở đường sinh dục nam cũng như nữ, gây nhiễm trùng herpes ở trẻ sơ sinh khi đứa bé sinh qua đường sinh dục bà mẹ đang bị nhiễm trùng herpes đường sinh dục.

Cả hai typ gây nhiễm trùng cơ quan như viêm thực quản, viêm phổi, viêm gan xảy ra trên cơ địa bệnh nhân suy miễn dịch.

Chẩn đoán phòng thí nghiệm

Chẩn đoán phòng thí nghiệm nhiễm trùng do virus herpes đã trở nên cần thiết khi mà nhiều thuốc điều trị đang có sẵn. Trong nhiều năm gần đây có nhiều phương pháp giúp chẩn đoán nhanh nhiễm trùng do virus herpes

Chẩn đoán trực tiếp

Nhuộm trực tiếp tổ chức tổn thương bằng nhuộm Giêmsa, Wright tìm tế bào khổng lồ điển hình, tìm tiểu thể nội bào trong nhân, tìm virus bằng kính hiển vi điện tử.

Xác định kháng nguyên virus trong tổ chức bằng thử nghiệm miễn dịch huỳnh quang; thử nghiệm miễn dịch phóng xạ (RIA) hoặc miễn dịch liên kết enzyme (ELISA) với  kháng thể  đơn dòng.

Phân lập virus từ các tổn thương mụn nước, chất ngoáy, tổ chức bị bệnh... cấy lên các tổ chức nuôi cấy tế bào. Sau 48 - 96 giờ virus herpes simplex gây hiệu ứng tế bào bệnh lý điển hình.

Hiện nay nhiều kỹ thuật mới để xác định virus herpes từ các loại bệnh phẩm như xác định chuỗi nucleotid đặc hiệu của virus bằng kỹ thuật lai ADN hoặc bằng phản ứng khuếch đại chuỗi gen PCR (polymerase chain reaction). Các kỹ thuật này vẫn còn ít dùng ở các phòng thí nghiệm để chẩn đoán thường quy nhiễm trùng herpes.

Chẩn đoán huyết thanh học

Hiện nay phản ứng western blot và nhiều loại phản ứng ELISA xác định kháng thể IgM và IgG trong huyết thanh có sẳn để chẩn đoán nhiễm trùng HSV-1và HSV-2.

Phòng bệnh và điều trị

Phòng ngừa

Nhiều vaccine đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, hiện nay chưa có loại vaccine nào được đưa vào sử dụng. Nên tránh tiếp xúc với bệnh nhân bị nhiễm trùng virus herpes  đường sinh dục.

Điều trị

Hiện nay có nhiều thuốc chống virus herpes hửu hiệu và có sẵn để điều trị nhiễm trùng virus herpes tại chỗ hoặc toàn thân. Những thuốc này gồm vidarabin,  acyclovir và các dẫn chất của thuốc này như famciclovir, valacyclovir là các thuốc thường dùng. Các thuốc khác như Trifluothymidin, Iodouridine  được dùng để điều trị các tổn thương herpes tại chỗ.

VIRUS THỦY ĐẬU - ZONA ( VARICELLA - ZOSTER VIRUS)

Tính chất của virus

Virus thủy đậu-zona ( viết tắt là VZV ) là một thành viên của họ herpes virus nên có đặc tính cấu trúc như virus herpes simplex

Virus có vỏ ngoài bằng lipid, kích thước của hạt virus 150 - 200 nm

Lõi nucleocapsid có đối xứng hình khối đa diện, trong chứa phân tử ADN chuỗi đôi, trọng lượng phân tử khoảng 80 x 10⁶ dalton.

Virus phát triển trong các nuôi cấy tế bào như tế bào ối, tế bào xơ non, tế bào lưỡng bội. Sự nhân lên của virus tạo ra các đám tổn thương riêng rẽ lan rộng, tế bào bị bệnh có nhân to chiết quang, nguyên tương co tròn lại, có tiểu thể nội bào ưa axit ở trong nhân.

Virus rất dễ chết, muốn bảo quản phải giữ tổ chức nuôi cấy trong điều kiện lạnh.

Gây bệnh cho người

Virus thủy đậu- zona gây 2 bệnh cảnh lâm sàng ở người là bệnh thủy đậu và bệnh zona.

Bệnh thủy đậu

Người là ổ chứa virus duy nhất, bệnh thuỷ đậu là hậu quả của nhiễm trùng nguyên phát virus VZV, bệnh rất thường gặp ở trẻ em, ít khi gặp ở người lớn. Virus xâm nhập vào đường hô hấp trên phát triển tại chỗ gây nhiễm virus máu để phân tán đến các cơ quan, da, thần kinh...

Tổn thương ở da, tế bào biểu bì sưng phồng tạo phỏng nước, kèm dấu hiệu toàn thân với sốt, mệt mỏi toàn thân, bệnh khỏi sau 10 ngày đến 2 tuần, tổn thương ở da không để lại sẹo. Các biến chứng gồm nhiễm trùng da,  bội nhiễm phổi do vi khuẩn, viêm não.

Bệnh zona

Đây là một hình thức tái hoạt của một nhiễm trùng tiềm tàng virus VZV mà người bệnh bị mắc phải trước đây. Bệnh xảy ra lẻ tẻ ở người lớn. Bệnh biểu hiện ở da bởi tổn thương phỏng nước dính thành chùm và phân bố theo vùng các dây thần kinh bị ảnh hưởng, tổn thương viêm được tìm thấy ở các rễ hạch thần kinh bị nhiễm trùng, thường gặp là rễ thần kinh cổ, lưng, dây thần kinh sọ não.

Biểu hiện tổn thương viêm não, viêm màng não tủy có tỷ lệ thấp.

Chẩn đoán phòng thí nghiệm

Nhiều kỹ thuật phòng thí nghiệm dùng để chẩn đoán nhiễm trùng do virus thủy đậu- zona

Chẩn đoán trực tiếp

Khảo sát hiệu ứng tê bào bệnh lý tổ chức tổn thương, dùng kính hiển vi điện tử để phát hiện virus ở tổ chức nhưng không thể phân biệt được virus thủy đậu-zona và  virus herpes simplex.

Tìm kháng nguyên virus trên các mẫu nghiệm bệnh phẩm (dịch phỏng nước, chất ngoáy...) bằng các kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang, miễn dịch liên kết enzyme với kháng thể đơn dòng ( monoclonal antibodies).

Phân lập virus trên nuôi cấy tế bào

Xác định ADN của virus bằng kỷ thuật PCR

Chẩn đoán huyết thanh học

Chẩn đoán huyết thanh là phương pháp chẩn đoán chính để chẩn đoán nhiễm trùng do virus này ở hệ thống thần kinh. Kỹ thuật thường dùng gồm phản ứng cố định bổ thể, thử nghiệm miễn dịch liên kết enzyme (ELISA), thử nghiệm miễn dịch kháng thể huỳnh quang với kháng nguyên màng (Fluorescent antibody to membrane antigenes: FAMA).

Phòng bệnh và điều trị

Phòng bệnh

Dùng vaccine sống giảm độc chống bênh thủy đậu-zona cho người bình thường và những nguời có nguy cơ cao. Vaccine này đã được thử nghiệm cho thấy có hiệu quả phòng bệnh.

Có thể dùng globulin miễn dịch chống thủy đậu-zona (VZIG varicella-zoster immunoglobulin) cho trẻ em < 15 tuổi bị suy miễn dịch chưa mắc thủy đậu, có tiếp xúc cùng phòng, cùng nhà với bệnh nhân bị bệnh.

Điều trị

Hạn chế bội nhiễm vi khuẩn ở tổn thương da, niêm mạc bằng vệ sinh, kháng sinh.

Điều trị varicella - zona với các thuốc chống virus: acyclovir, Vidarabin.

Dùng Interferon có nguồn gốc từ bạch cầu người.

CYTOMEGALOVIRUS

Đặc tính chung

Cytomegalovirus là một thành viên của họ herpes virus. Virus có cấu trúc đối xứng hình khối, vỏ bên ngoài là lipoprotein. Nucleocapsid chứa ADN chuỗi đôi.

Virus phát triển thích hợp trong tổ chức nuôi cấy tế bào xơ non người, chu kỳ phát triển của virus này chậm hơn các virus herpes khác. Trong tế bào nhiễm virus chúng nhân lên bên trong nhân, quá trình sao chép của virus tạo nên các hạt vùi lớn ở trong nhân và nhiều hạt vùi nhỏ hơn ở trong nguyên tương. Trên cơ thể người Cytomegalovirus nhân lên trong tế bào của nhiều cơ quan như tế bào tuyến nước bọt, tế bào gan, thận, phổi. Gần đây virus này được xác định trong tế bào lymphocyte ở máu của bệnh nhân khỏe mạnh có phản ứng huyết thanh dương tính. Sự tồn tại của Cytomegalovirus trong tế bào lymphocyte có thể chịu trách nhiệm cho nhiễm trùng virus sau truyền máu.

Đặc điểm gây bệnh ở nguời

Cytomegalovirus có thể gây nhiễm trùng thai nhi bẩm sinh do người mẹ bị nhiễm cytomegalovirus tiên phát trong thời kỳ mang thai. Các nhiễm trùng Cytomegalovirus thai nhi bẩm sinh có thể tiềm tàng đến nặng và lan tỏa với gan lách to, xuất huyết, vàng da, não nhỏ, chậm phát triển - Các nhiễm trùng nặng thường chết trong bụng mẹ. Những trẻ em nhiêm trùng không có triệu chứng có thể xuất hiện các bất thường về nghe, về thị giác, về phát triển tâm thần vận động trong nhiều năm về sau.

Nhiễm trùng Cytomegalovirus mắc phải ở trẻ nhỏ khi sinh qua đường sinh dục bà mẹ bị bệnh do virus này.

Virus này gây nhiễm trùng cơ quan ở các bệnh nhân bị tổn thương miễn dịch như  ghép cơ quan, bệnh nhân già, bệnh nhân dùng các thuốc ức chế miễn dịch.

Ở những bệnh nhân bị AIDS, Cytomegalovirus gây các nhiễm trùng lan tỏa và gây tử vong cho những bệnh nhân này.

Chẩn đoán phòng thí nghiệm

Chẩn đoán trực tiêp

Cytomegalovirus được đào thải qua nước bọt, nước tiểu, chất dịch phế quản nhiều tháng sau khi bị bệnh. Phân lập virus bằng cấy bệnh phẩm vào tổ chức tế bào xơ non người, xác định hiệu ứng tế bào bệnh lý điển hình. Nhiều phương pháp xác định trực tiếp nhanh chóng virus này trong bệnh phẩm gồm :

Xác định kháng nguyên huỳnh quang sớm: bệnh phẩm cấy lên nuôi cấy tế bào sau một đêm ủ cho phản ứng với kháng thể đơn dòng chống lại Cytomegalovirus rồi gắn với huỳnh quang.

Xác định kháng nguyên bạch cầu: các tế bào đơn nhân từ máu ngọai vi được tách ly tâm rồi nhuộm với kháng thể đơn dòng gắn enzyme hoặc huỳnh quang.

Xác định ADN của virus trong bệnh phẩm bằng phản ứng khuếch đại chuỗi gen PCR

Chẩn đóan huyết thanh học

Nhiều kỹ thuật huyết thanh học dùng để xác định kháng thể kháng cytomegalovirus trong huyết thanh bệnh nhân. Kháng thể lớp IgM được xác định bằng miễn dịch liên kết enzyme hoặc miễn dịch huỳnh quang; kháng thể IgG xác địch bằng ELISA hoặc thử nghiệm ngưng kết hồng cầu thụ động.

Phòng bệnh và điều trị 

Phòng bệnh 

Chưa có vaccine phòng bệnh đặc hiệu, chủ yếu kiểm tra người cho cơ quan trước khi ghép.

Điều trị 

Hai thuốc kháng virus ganciclovir và foscarnet hiện nay có sẵn để điều trị nhiễm trùng Cytomegalovirus nhưng cần liều cao và đợt thuốc chỉ nên dùng khi nhiễm trùng do cytomegalovirus đã được xác định. Dẫn chất nucleoside là 9-(1-3dihydroxyl-2 propoxymethyl) guanin (DHPG) thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy có hiệu quả chống lại cytomegalovirus.

EPSTEIN BARR VIRUS

Các tính chất của virus

Hạt virus Epstein Barr làm thuần khiết từ các tế bào lympho B nuôi cấy có cấu trúc tương tự như cấu trúc của virus herpes khác. Hạt virus có nucleocapsid đối xứng hình khối được bao bọc bên ngòai bởi vỏ phức tạp, bên trong nucleocapsid chứa chuỗi đôi ADN có trọng lượng phân tử khỏang 101 x 10⁶ dalton chứa gen mã hóa cho ít nhất 30 polypeptid.

Virus Epstein Barr nhân lên trong tế bào lympho B người nuôi cấy và Lympho B của vài loài linh trưởng khác, gần đây nhiều nghiên cứu cho thấy virus này có trong các tế bào biểu mô mũi hầu (nasopharyn). Virus này khó thu hoạch ở dạng vô bào để nuôi cấy hàng loạt. Trong phòng thí nghiệm các tế bào lympho B được đánh giá bằng sự chuyển dạng của tế bào lympho B.

Nhiều loại kháng nguyên khác nhau của virus Epstein Barr đã được xác định trong những tế bào nhiễm virus bằng kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang.

Kháng nguyên VCA: Đây là kháng nguyên capsid của virus Epstein Barr gồm ít nhất ba (3) protein. Những bệnh nhân bị nhiễm trùng do virus Epstein Barr trong huyết thanh có chứa anti-VCA lớp IgM và IgG

Kháng nguyên màng MA: Đây là thành phần kháng nguyên màng cảm ứng bởi virus Epstein Barr, kháng nguyên này cũng có ở vỏ của virus. Kháng nguyên này kích thích tạo kháng thể trung hòa.

Phức hợp kháng nguyên sớm EA: Gồm hai thành phần .

EA- D: Là thành phần kháng nguyên khuếch tán được xác định trong nguyên tương và trong nhân tế bào bị xâm nhiễm.

EA- R: Là thành phần kháng nguyên hạn chế chỉ thấy trong nguyên tương của tế bào.

Kháng nguyên nhân của virus Epstein Barr (EBNA): Kháng nguyên này tìm thấy trong nhân tế bào bị xâm nhiễm. Kháng thể với EBNA xuất hiện 6- 8 tuần khi bị bệnh và kéo dài suốt đời.

Khả năng gây bệnh 

Dịch tễ học

Virus được thải ra từ đường mũi đến 18 tháng sau khi bị nhiễm trùng tiên phát. Bệnh nhân và người lành mang virus có khả năng gây lây nhiễm. Sự truyền bệnh chủ yếu qua nước bọt khi hôn, không truyền qua không khí thở, bệnh  có thể truyền qua truyền máu.

Bệnh ở người

Virus Epstein Barr gây bệnh tăng bạch cầu đơn nhân nhiễm khuẩn thường gặp ở thiếu niên và người lớn trẻ. Biểu hiện mệt mỏi, chán ăn, sốt viêm họng và hạch Lympho lớn. Bệnh thường khỏi sau 3 đên 4 tuần và mất nhiều tháng mới lấy lại sức khỏe.

Biến chứng hiếm khi xảy ra, một khi có thì thường nặng và liên hệ đến nhiều cơ quan  gồm máu, hệ thần kinh, gan, tim, phổi.

Virus Epstein Barr còn gây các bệnh ác tính gồm u lympho Burkitt, ung thư hầu họng và nhiều u lympho bào B.

Chẩn đoán phòng thí nghiệm

Bệnh tăng bạch cầu đơn nhân nhiễm khuẩn 

Thử nghiệm tìm kháng thể với hồng cầu cừu, kháng thể này có thể lấy đi bằng hấp phụ với hồng cầu bê, hồng cầu cừu, và ngựa nhưng không bị hấp phụ với thận chuột. Nó  có tên là kháng thể heterophil. Kháng thể này thấy ở 50% trẻ em và 90 đến 95% thiếu niên và người lớn bị bệnh tăng bạch cầu đơn nhân nhiễm khuẩn. Kháng thể này giảm chuẩn độ, nhưng còn dương tính đến 9 tháng sau khi bị bệnh cấp.

Xác định kháng thể IgM và IgG với VCA bằng thử nghiệm miễn dịch huỳnh quang và miễn dịch liên kết enzyme dùng kháng thể đơn clôn. Có thể tìm kháng thể với kháng nguyên EBNA.

Một số phòng thí nghiệm có trang bị, có thể tìm các kháng thể tương ứng với các kháng nguyên sớm (EA) và với EBNA.

Trong các bệnh ác tính

Xác định kháng thể với kháng nguyên EBNA, kháng thể IgA của kháng nguyên VCA bằng miễn dịch huỳnh quang và miễn dịch enzyme.

Trong cả hai trường hợp tìm ADN của virus bằng kỹ thuật lai DNA hoặc PCR được dùng ở các phòng thí nghiệm có trang bị.

Phòng bệnh và điều trị

Phòng bệnh 

Chưa có vaccine phòng bệnh hữu hiệu.

Điều trị

Acyclovir, interferon và b propiolacton là những chất ức chế sự sao chép virus Epstein Barr trong phòng thí nghiệm. Vai trò của các thuốc này trong điều trị nhiễm trùng virus Epstein Barr chưa được đánh giá.