Vòng Đời Của L. Pneumophila Trong Các Đại Thực Bào Động Vật

- Hình thành một không bào sao chép (một ngăn bên trong tế bào cho quá trình sao chép của vi khuẩn).

- Nhân nội bào và giết chết các tế bào chủ.

Khi Legionella thâm nhập vào phổi của người bệnh, vi khuẩn bị thực bào bởi đại thực bào ở túi phổi. Tuy nhiên, chỉ chủng độc hại có thể nhân lên bên trong tế bào thực bào và ức chế sự hợp nhất của phagosome với lysosome. Vi khuẩn có thể sau đó lây nhiễm tới các đại thực bào khác. Như vậy vi khuẩn tăng lên rất nhanh trong phổi [33].

Trong quá trình thực bào, Legionella bắt đầu các hoạt động sau:

- Sự ức chế của cụm oxy hóa

- Giảm axit hóa phagosome

- Chặn sự trưởng thành của phagosome

- Thay đổi sự di chuyển trong bào quan

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 182 trang tài liệu này.

Vào trong amip: thụ thể trung gian hấp thu, đòi hỏi dot/icm, thụ thể Gal/ GalNAc

Ra khỏi đại thực bào: hình thành lỗ rỗng, hoại tử Apotosis

Dạng nhân lên trong sự kết hợp lưới nội chất

Ra khỏi amip: hoại tử- hình thành lỗ rỗng

Cạn kiệt Amimo axit Tích tụ ppGpp

Pha không di động Sự biểu hiện gen nội bào di động

Vào đại thực bào: đòi hỏi Actin phụ thuộc, dot/icm

Hình 1.7. Vòng đời của L. pneumophila trong các đại thực bào động vật

nguyên sinh và con người [72].

Do đó, Legionella ngăn chặn các hoạt động diệt khuẩn của thực bào và biến đổi các phagosome thành chỗ thích hợp cho quá trình nhân lên của chúng. Vi khuẩn này có thể thoát khỏi tế bào chủ bằng cách ly giải thông qua sự hình thành các lỗ trên màng hoặc vẫn nằm bên trong amip [152].

Cấu trúc bề mặt liên quan đến khả năng gây bệnh

Cấu trúc bề mặt đóng một vai trò quan trọng trong việc gây bệnh của Legionella. Cùng với roi và pili, một số vi khuẩn có liên quan đến việc tuân thủ, xâm nhập của Legionella vào đại thực bào phế nang và động vật nguyên sinh. Những protein này bao gồm:

• Protein màng ngoài lớn (MOMP)

• Protein sốc nhiệt (Hsp60)

• Sự lây nhiễm chủ yếu của protein potentiator.

Cấu trúc này là những protein bao gồm: protein màng ngoài lớn (MOMP), protein sốc nhiệt (Hsp60), sự lây nhiễm chủ yếu của protein potentiator [77].

Nguồn bệnh Legionella pneumophila

Legionella sống ở khắp mọi nơi, đặc biệt hay cư trú trong môi trường nước [72], [217]. Legionella có thể sống sót và phát triển trong môi trường tế bào amip, như vậy vi khuẩn có khả năng sống dai dẳng trong tự nhiên [218].

Phương thức lây truyền Legionella pneumophila

Vi khuẩn Legionella có thể được phát tán thông qua những hạt nước nhỏ li ty. Một nguồn nước ô nhiễm (ví dụ như một đài phun nước) có các giọt nước có chứa Legionella thường được gọi là các sol khí [33].

Không có bằng chứng lây truyền bệnh từ người sang người [218].

Thời kỳ ủ bệnh Legionella pneumophila

Thời kỳ ủ bệnh trung bình của bệnh Legionella là 2-10 ngày [165].

Tính cảm nhiễm và miễn dịch Legionella pneumophila

Tính cảm nhiễm

Đa số bệnh nhân tiếp xúc với L. pneumophila nhưng không có triệu chứng. Người lớn tuổi dễ có nguy cơ mắc bệnh. Trẻ em viêm phổi do Legionella ít gặp thường xảy ra sau 4 tuổi [165]. Những trẻ dùng thuốc ức chế hệ thống miễn dịch (cấy ghép hoặc hóa trị liệu) cũng có nguy cơ cao nhiễm bệnh [141].

Tính miễn dịch

Việc bảo vệ vật chủ chống lại Legionella dựa chủ yếu vào cơ chế miễn dịch qua trung gian tế bào. Ít nhất hai loại protein được sản xuất bởi L. pneumophila có thể gây ra miễn dịch qua trung gian tế bào, đó là các protein tiết chính (MSP, 39 kDa) và protein màng ngoài (ompS, 28 kDa) [72]. Tái nhiễm L. pneumophila đã được báo cáo ở bệnh nhân suy giảm miễn dịch nặng. Miễn dịch bẩm sinh bao gồm các tế bào vật chủ và cytokine, được sản xuất bởi các đại thực bào được kích thích bởi các kháng nguyên của vi khuẩn. Các đại thực bào kích hoạt tế bào lympho sản xuất cytokine, chẳng hạn như interferon nhằm hạn chế sự phát triển và lây lan của vi khuẩn nội bào [79].

Phân bố và sự lưu hành Legionella pneumophila

Phân bố theo tuổi

Trẻ em viêm phổi do Legionella ít gặp thường xảy ra sau 4 tuổi [165].

Phân bố theo giới: bệnh gặp ở nam giới cao hơn nữ giới [217].

Phân bố theo địa lý

Bệnh Legionella xảy ra trên toàn thế giới. Đa số các trường hợp bệnh

Legionella đã được xác định ở các nước nhiệt đới.

Tại Mỹ, khoảng 8.000 – 18.000 trường hợp mắc bệnh Legionnaires nhập viện hàng năm [166], [184]. Theo CDC giai đoạn 1980-1998 có 360 người mắc mỗi năm [35].

Theo số liệu của Tập đoàn công tác châu Âu về tỷ lệ nhiễm Legionella -

(EWGLI) năm 2007 có 5.907 trường hợp. Năm 2008 là 5.960 trường hợp [114].

Phân bố theo mùa

Tỷ lệ bệnh Legionella thay đổi theo mùa, cao nhất trong tháng mùa hè và mùa thu [33], [72]. Trường hợp nhiễm trùng bệnh viện xảy ra quanh năm,

không có mô hình theo mùa.

Chủng tộc:

Không có mối liên hệ thống nhất giữa chủng tộc và nguy cơ mắc bệnh do Legionella. Nhiễm bệnh do Legionella mắc phải ở cộng đồng ở người da đen cao hơn người da trắng [198].

Yếu tố kinh tế xã hội

Tình trạng kinh tế xã hội có thể liên quan với nguy cơ mắc Legionella

(hút thuốc lá, du lịch, bệnh cơ bản) [166].

Bệnh viện là nơi truyền bệnh Legionella. Hệ thống nước cấp và nước thải, các dụng cụ tiếp xúc trực tiếp với bệnh nhân là nguồn bệnh và đường lây truyền bệnh [166].

Đi du lịch là yếu tố nguy cơ lây lan bệnh liên quan đến 21% trường hợp

nhiễm bệnh L. pneumophila tại Hoa Kỳ và 30% ở châu Âu [114].

Thuốc lá làm tăng nguy cơ nhiễm bệnh Legionella từ 2 - 4 lần so với người không tiếp xúc với thuốc lá. Khói thuốc làm giảm vai trò của thực bào phế nang đối với vi khuẩn L. pneumophila [118], [217].

1.4. Đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và điều trị viêm phổi do Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae và Legionella pneumophila

1.4.1. Đặc điểm lâm sàng viêm phổi do Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae và Legionella pneumophila

Theo Esposito S. [68] và Cunha B. A. [54], trên lâm sàng, viêm phổi do

M. pneumoniae, C. pneumoniae không phân biệt được với viêm phổi gây ra bởi vi khuẩn hoặc virus khác.

M. pneumoniae là một tác nhân gây viêm phổi với các mức độ bệnh nặng nhẹ khác nhau [29], [59]. Các bệnh nhiễm trùng hô hấp do C. pneumoniae xuất hiện nhẹ không có triệu chứng hoặc cấp tính, nhưng thường là một căn bệnh mạn tính [161], [215].

Sau giai đoạn ủ bệnh khoảng 2- 3 tuần, bệnh khởi phát từ từ và nhẹ, sau đó tăng dần và rầm rộ với các triệu chứng: ớn lạnh, sốt. Nhiễm trùng do M. pneumoniae thường sốt cao, rét run, mệt mỏi, khó chịu, đau đầu. Trẻ lớn hay gặp đau họng, ngứa họng, ho, khàn tiếng, đau cơ, đau ngực. Nghe phổi có thể thấy ran ẩm, ran phế quản. Gõ đục khu trú ở một vùng của phổi [12].

Ho khan và đau đầu xuất hiện sớm ở giai đoạn khởi bệnh. Ho nhiều,

khàn tiếng, ho đờm trắng sau vài ngày rồi kéo dài một tháng hoặc hơn. Đau

họng hay gặp. Các triệu chứng cơ năng thường râm rộ, trội hơn các triệu

chứng thực thể, thường nghèo nàn, xuất hiện muộn [9].

Khám phổi có thể không phát hiện gì trong khi đã có tổn thương rộng rãi trên phim xquang phổi. Đôi khi có thể giảm thông khí khu trú do đông đặc phổi. Tràn dịch màng phổi hoặc xẹp phổi là những biểu hiện hiếm gặp [9].

Đa số trẻ bị bệnh thường nhẹ, có khả năng tự hồi phục. Ít bệnh nhân tiến triển nặng lên, suy hô hấp cấp và tử vong [187]. Các biểu hiện ngoài phổi hay gặp là: viêm tai, viêm màng nhĩ, phát ban, mề đay, giảm tiểu cầu, viêm màng não, thiếu máu nhẹ [29].

Các biểu hiện ngoài phổi hiếm khi xảy ra: Bệnh thiếu máu hemolytic, đông máu nội quản, huyết khối, hội chứng kiệt sức, viêm màng ngoài tim, viêm cơ tim, hội chứng Stevens Johnson, các biểu hiện hệ thần kinh: Viêm màng não, viêm não, rối loạn tâm thần, hội chứng (HC) Guillain - Barre, mất điều hoà tiểu não, hội chứng cuống não, HC giống bại liệt [212].

C. pneumoniae liên kết với một số bệnh như viêm khớp phản ứng, ban đỏ dạng nốt, hội chứng Guillain-Barré và gợi ý liên quan đến phản ứng viêm khớp, hội chứng Reiter [93], [124], [173].

Hình 1.8: Diễn biến lâm sàng M. pneumoniae [75].

M. pneumoniae và C. pneumoniae còn là tác nhân khởi phát hen

và làm tăng độ nặng của cơn hen và bệnh hen [29], [93], [204].

L. pneumophila gây ra hai bệnh thực thể riêng biệt: viêm phổi và sốt Pontiac. Sốt Pontiac thường nhẹ hơn, bệnh nhân có sốt, đau cơ, không viêm phổi, không cần điều trị. Bệnh Legionella có biểu hiện lâm sàng: bất thường về hệ thần kinh trung ương (nhức đầu, rối loạn tinh thần, bệnh não, hôn mê); bất thường về tim (nhịp tim tương đối chậm); biểu hiện tiêu hóa (tiêu chảy, đau bụng); tổn thương gan (tăng men gan) và thận (đái máu vi thể, tăng creatinine); bất thường điện giải (giảm phosphate và giảm natri máu) [33].

Biểu hiện ngoài phổi của Legionella có thể tổn thương ở lách, gan, thận, cơ tim, xương và tủy xương, khớp, hạch bạch huyết bẹn, trong lồng ngực, thần kinh và đường tiêu hóa [33].

1.4.2. Đặc điểm cận lâm sàng viêm phổi do Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae và Legionella pneumophila

1.4.2.1. Huyết học

- Công thức máu: đa số các nghiên cứu cho thấy số lượng bạch cầu bình thường hoặc tăng nhẹ 10.000- 20.000/mm3. Một số trường hợp, tăng nhẹ bạch cầu ưa axit [192].

- Tốc độ lắng máu: thường tăng nhẹ.

1.4.2.2. Sinh hóa máu

- CRP có thể tăng nhẹ nhưng không phải là dấu hiệu đặc hiệu trong

nhiễm vi khuẩn M. pneumoniae, C. pneumoniae và L. pneumophila.

- Thay đổi về sinh hóa máu: phosphataza kiềm tăng, hạ natri máu, tăng men gan, tăng creatinin và phosphokinaza, hạ phosphat máu, hồng cầu niệu, protein niệu có thể gặp trong nhiễm khuẩn do Legionella [197].

1.4.2.3. Xquang (XQ) phổi

Những hình ảnh Xquang hay gặp trong viêm phổi không điển hình:

- Thâm nhiễm phổi thường một phía, đơn độc thuỳ dưới [224].

- Đông đặc thuỳ phổi, xẹp phổi thường được thấy ở một bên phổi [93]

- Tổn thương lưới hoặc xâm nhập tổ chức kẽ chủ yếu ở thuỳ dưới có

thể giống bệnh u hạt trong lao, nấm, bệnh sacoid.

- Hạch to đôi khi nhầm với bệnh ác tính, ít gặp.

- Tràn dịch màng phổi biểu hiện trong khoảng 20 -25% bệnh nhân nhiễm vi khuẩn nội bào có viêm phổi. Vách hóa màng phổi hoặc ổ cặn mủ màng phổi hiếm gặp, ở những người có hệ miễn dịch suy giảm [52], [197].

Cải thiện hình ảnh Xquang thường chậm hơn cải thiện về lâm sàng từ 5 - 7 ngày. Sự bất thường trên phim xquang có thể kéo dài 3- 4 tháng mới trở về bình thường [197].

1.4.2.4. Xét nghiệm vi khuẩn học

- Cấy máu

Cấy máu có thể phân lập được vi khuẩn L. pneumophila từ máu nhưng độ nhạy thấp [197].

- Nhuộm Gram

L. pneumophila là sinh vật nhỏ, bắt màu gram âm nhạt màu [33]. Đối với

M. pneumoniae nhuộm không kết quả vì vi khuẩn không có vách tế bào nên chúng không bắt màu khi nhuộm [212].

- Nuôi cấy

Bệnh phẩm nuôi cấy là dịch tiết đường hô hấp như: đờm, dịch phổi, dịch màng phổi. Phân lập vi khuẩn đòi hỏi môi trường nuôi cấy đặc biệt (môi trường canh thang PPLO nuôi cấy vi khuẩn M. pneumoniae [72]; môi trường tế bào bào thai gà hoặc chuột nhắt trắng, Hella 229 và Hep 2 nuôi cấy tìm

C. pneumoniae [181]; môi trường BCYE - Buffered Charcoal Yeast Extract

agar, đây là môi trường thạch có than hoạt nuôi cấy phát hiện L. pneumophila).

L. pneumohila thường mọc sau 3- 5 ngày [197]. Phương pháp nuôi cấy M. pneumoniae thường cho kết quả muộn sau 7-21 ngày [212].

1.4.2.5. Phương pháp huyết thanh học

Chẩn đoán huyết thanh học nhiễm trùng đường hô hấp do nhiễm M. pneumoniae, C. pneumoniae và L. pneumophila có giá trị trong việc chẩn đoán và nghiên cứu dịch tễ học. Các phương pháp đó là: Kỹ thuật cố định bổ thể (Complement Fixation – CF), Kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang (Immuno

Fluorescence Assay – IFA), Kỹ thuật miễn dịch gắn men (Enzyme Immuno Assay – EIA), Kỹ thuật ngưng kết hạt (Partical Agglutination – PA).

Xét nghiệm huyết thanh dương tính khi

- M. pneumoniae hiệu giá kháng thể tăng gấp 4 lần trong xét nghiệm huyết thanh kép hoặc lớn hơn hoặc bằng 1/32 trong xét nghiệm đơn. Tỷ lệ dương tính từ 50 -70 % sau 7- 10 ngày bệnh nhân nhiễm bệnh.

- C. pneumoniae: IgM có hiệu giá tăng 1/16 hoặc IgG tăng gấp 4 lần trong mẫu huyết thanh kép hoặc tăng 1/512 bằng phương pháp MIF. Không phát hiện được kháng thể sau khi khởi phát bệnh vài tuần, cũng không loại trừ được viêm phổi do Chlamydia cấp vì kháng thể IgM dương tính sau 6 tuần và IgG tăng đến 8 tuần sau nhiễm trùng tiên phát [86], [162].

- L. pneumophila: hiệu giá kháng thể lớn hơn hoặc bằng 1/256 có giá trị chẩn đoán bệnh Legionella. Hiệu giá kháng thể đòi hỏi tăng gấp 4 lần - lớn hơn hoặc bằng 1/128 sau 4 - 8 tuần.

1.4.2.6. Phương pháp phát hiện kháng nguyên

Các thử nghiệm phát hiện kháng nguyên của vi khuẩn gồm: miễn dịch huỳnh quang trực tiếp, miễn dịch điện di đối lưu, miễn dịch thấm và miễn dịch gắn men phát hiện kháng nguyên. Những kỹ thuật này ít được sử dụng bởi độ nhạy thấp và phản ứng chéo với các Mycoplasma khác có mặt trong đường hô hấp [56], [212].

Phát hiện kháng nguyên Legionella trong nước tiểu bằng phản ứng ELISA, miễn dịch phóng xạ, ngưng kết Latex [184]. Kháng nguyên trong nước tiểu chỉ sử dụng cho L. pneumophila (nhóm 1). Ưu điểm: đơn giản, nhanh, thu thập nước tiểu đơn giản hơn khạc đờm [33].

Kỹ thuật của Kohler và Milstein nhằm phát triển các kháng thể đơn dòng cho C. pneumoniae qua phản ứng kiểm tra kháng thể huỳnh quang trực tiếp Direct immunofluorescence assays (DFA) [226].

Phát hiện L. pneumophila trực tiếp bằng phương pháp DFA từ đờm: cho kết quả nhanh sau 2-4 giờ nhưng độ nhạy thấp, độ đặc hiệu cao 96 - 99%. Kết quả test nhanh DFA âm tính sau 4-6 ngày.