1 Sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn Sinh trưởng và phát triển là thuộc tính cơ sở của sinh vật, VSV cũng sinh trưởng và phát triển Sinh trưởng là sự tăng kích thước khối lượng tế bào vi sinh vật[.]
Trang 11 Sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn:
- Sinh trưởng và phát triển là thuộc tính cơ sở của sinh vật, VSV cũng sinh trưởng và phát triển
- Sinh trưởng là sự tăng kích thước khối lượng tế bào vi sinh vật
- Phát triển còn gọi là sinh sản là sự tăng số lượng tế bào VSV
Phát triển của vi khuẩn:
Vi khuẩn phát triển đòi hỏi phải có môi trường thích hợp
- Những điều kiện (nhiệt độ, pH, khí trường)
Trên môi trường thạch
- Khuẩn lạc:
- Dạng S (smooth – nhẵn nhụi): khuẩn lạc bờ đều, mặt lồi đều và bóng
- Dạng M (mucus – nhầy): khuẩn lạc đục, tròn lồi hơn khuẩn lạc S, quánh hoặc dính
- Dạng R (rough – xù xì): khuẩn lạc thường dẹt, bờ đều hoặc nhăn nheo, mặt xù xì, khô
- Trên môi trường lỏng (canh thang)
Các giai đoạn phát triển của vi khuẩn trong môi trường lỏng:
- Tất cả các đột biến đều hiếm, xảy ra không đều
- Tần số biến chủng cho mỗi đặc tính ở mỗi cá thể khác nhau là khác nhau có thể từ 10-5
-10-11
- Suất đột biến ngẫu nhiên cho 1 gen 10-5
- Suất đột biến ngẫu nhiên cho 1 cặp nucleotid 10-8
o Vững bền
- Đặc tính đột biến di truyền cho thế hệ sau, mặc dù chất chọn lọc không còn nữa
- Biến đảo là đột biến của biến chủng
o Ngẫu nhiên
- Đột biến có sẵn trước khi có nhân tố chọn lọc tác động
- Đột biến một bước, mức độ đề kháng không phụ thuộc nồng độ kháng sinh được tiếp xúc
Trang 2- Đột biến nhiều bước, xảy ra chậm và từng bước một, mức độ đề kháng phụ thuộc vào nồng độ kháng sinh tiếp xúc
- Nếu lượng KS thấp không đủ tiêu diệt VK, tạo ĐB cảm ứng Ứng dụng hiểu biết này để điều trị bệnh nhiễm khuẩn, KS phải đúng điều lượng
o Độc lập và đặc hiệu
- ĐB một tính chất này không ảnh hưởng đến đột biến tính chất khác
- Một ứng dụng điển hình là việc phối hợp kháng sinh trong điều trị bệnh lao
- Do tái tổ hợp kinh điển
+ Biến nạp:
o Là sự vận chuyển ADN hòa tan của NST từ vi khuẩn cho sang vi khuẩn nhận
o Griffith năm 1928 đã khám phá sự biến nạp ở phế cầu bằng thí nghiệm ở chuột nhắt
o Là sự vận chuyển chất liệu di truyền từ vi khuẩn cho vào vi khuẩn nhận nhờ phage
o Có 2 loại tải nạp: tải nạp chung và tải nạp đặc hiệu
+ Tải nạp chung hoàn chỉnh: đoạn gen mang sang được tích hợp vào NST và được nhân lên
+ Tải nạp chung không hoàn chỉnh:
o Ý nghĩa:
- Xác định được những gen rất gần nhau ở NST- > Bản đồ di truyền
- Tải nạp có ý nghĩa trong lây lan các plasmid kháng thuốc ở vi khuẩn gram dương
- VD: plasmid penicillinase ở tụ cầu
+ Tiếp hợp:
o Định nghĩa: là sự vận chuyển chất liệu di truyền từ VK đực sang VK cái khi hai con VK tiếp xúc với nhau
Trang 3o Ba giai đoạn xảy ra trong quá trình tiếp hợp:
1 Tiếp hợp hai tế bào qua cầu giao phối (pili giới tính)
2 Chuyển gen
3 Tích hợp đoạn gen chuyển vào NST của VK nhận qua tái tổ hợp kinh điển
o Điều kiện để xảy ra tiếp hợp: Một VK phải có yếu tố giới tính F tức là có pili giới tính làm cầu giao phối, những VK có yếu tố F gọi là VK đực F+ , VK không có yếu tố F là
VK cái F- Yếu tố F có thể tồn tại 3 trạng thái: F+, Hfr, F’
+ F+: yếu tố F nằm trong nguyên tương+ Hfr: yếu tố F tích hợp vào NST+ F’: Sau khi yếu tố F tích hợp vào NST lại rời ra nằm tự do trong nguyên tương nhưng có mang theo một đoạn ADN của NST
o Tiếp hợp thường xảy ra ở những VK cùng loại nhưng cũng có thể khác loại như E.Coli với Salmonella hoặc Shigella nhưng tần số tái tổ hợp thấp
o Ý nghĩa của sự tiếp hợp:
+ Thiết lập bản đồ NST của vi khuẩn+ Giữ vai trò quan trọng trong lây lan tính kháng thuốc giữa các vi khuẩn
- Do plasmid
+ Plasmid là những phân tử ADN dạng vòng tròn nằm ngoài NST và có khả năng tự nhân lên
+ Có trọng khối nhỏ hơn so với NST
+ Một số plasmid giúp tế bào chủ tồn tại được dưới áp lực của chọn lọc, khi có mặt đem lại cho tế bào nhiều đặc tính quý như khả năng phân giải một số hợp chất, chống chịu với nhiệt độ bất lợi, chất kháng sinh,
+ Một số plasmid có vai trò quan trọng trong vi sinh y học mang các gen đề kháng kháng sinh, kim loại nặng, chứa các yếu tố độc lực, yếu tố F,…
+ Một số plasmid lớn mang bộ gen tra (transfer) hoặc RTF (Resistance transfer factor),
+ Một số plasmid nhỏ mang bộ gen mob
+ Ý nghĩa: chất liệu di truyền trên plasmid di truyền theo chiều ngang và chiều dọc
- Do transposon
+ Gen nhảy – Transposon: là những đoạn AND kích thước nhỏ
+ Chứa 1 hay nhiều gen
+ 2 đầu tận cùng là đoạn nucleotid giống nhau ngược chiều nhau (Inverted Repeat)
+ Cơ chế hoạt động: Thực chất là quá trình hoán chuyển gen từ AND cho sang AND nhận gồm hai kiểu:
Transposon được chuyển hoàn toàn từ AND này sang phân tử AND khác
Transposon được chuyển từ AND này sang phân tử AND kia bằng cách sao chép theo NT bảo tồn, từ 1 Tn tạo 2 Tn giống hệt nhau về cấu trúc
Trang 4+ Sự hoán chuyển gen của Transposon (Tn): Transposon là một đoạn AND có chứa một hoặc nhiều gen có khả năng nhảy từ phân tử AND này sang phân tử AND khác Do vậy sự lan truyềncủa gen đề kháng kháng sinh nằm trên transposon là rất phức tạp và nguy hiểm…
+ Có hai cơ chế hóa chuyển gen của transposon:
Chuyển hoàn toàn hay gọi là cơ chế cắt dán Trong cơ chế này, AND transposon bị cắt hoàn toàn từ vị trí cũ để “dán” qua vị trí mới
Sao chép bán bảo tồn, hay còn gọi là cơ chế sao chép và dán, ngược lại, vẫn giữ nguyên Tn
ở vị trí cũ, chỉ tạo nên một bản sao của nó ở vị trí mới
3 Kháng sinh và sự kháng kháng sinh của vi sinh vật
Kháng sinh (antibiotics): là những chất có nguồn gốc từ vi sinh vật hay tổng hợp mà ngay ở nồng độ thấp (nồng độ sử dụng để điều trị nhỏ hơn nhiều lần so với liều độc đối với cơ thể người) có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn một cách đặc hiệu (mỗi kháng sinh chỉ có tácdụng trên một loại vi khuẩn hay một nhóm vi khuẩn) bằng cách gây rối loạn phản ứng sinh học
ở tầm phân tử
Xếp loại kháng sinh
Trang 5- Theo cách tác dụng: kháng sinh được chia thành 2 typ: Diệt khuẩn và chế khuẩn.
+ Diệt khuẩn: là sự phá hủy không hồi phục các chức năng của tế bào vi khuẩn dẫn đến chết.+ Các kháng sinh diệt khuẩn gồm:
Polymyxin… có tác dụng diệt khuẩn tuyệt đối diệt được cả tế bào ở trạng thái nghỉ;
Nhóm beta-lactam và các kháng sinh còn lại chỉ diệt được VK đang nhân lên…
+ Chế khuẩn: là ức chế sự nhân lên của tế bào VK Các KS có tác dụng chế khuẩn bao gồm: chloramphenicol, erythromycin, tetracyclin,…
Cơ chế tác động của chất kháng sinh:
+ Thiếu đích tác động hoặc ái lực kém với đích tác động
+ Sản xuất các enzym bất hoạt kháng sinh
- Đề kháng thu được (đề kháng thật):
+ Do một biến cố di truyền là đột biến hoặc nhận được gen đề kháng mà VK đang từ không trở nên có gen đề kháng
Trang 6+ Các gen đề kháng có thể nằm trên nhiễm sắc thể hay plasmid hoặc transposon
+ Các gen đề kháng có thể lan truyền được từ VK này sang VK khác qua các hình thức như: biến nạp (khi VK đề kháng bị li giải), tải nạp (sự vận chuyển gen kháng thuốc cho VK nạp nhờ phage), tiếp hợp (sự vận chuyển gen đề kháng nhờ 2 VK tiếp xúc với nhau),
Cơ chế đề kháng kháng sinh của VK:
- Làm giảm tính thấm màng nguyên sinh
- Tạo ra enzyme
- Làm thay đổi đích tác động
- Tạo ra cái isoemzyme không có ái lực với kháng
4 Nhiễm trùng, truyền nhiễm, độc lực của vi sinh vật gây bệnh
Nhiễm trùng là sự xâm nhập và sinh sản trong mô của các VSV gây bệnh dẫn tới sự xuất hiện hoặc không xuất hiện bệnh nhiễm trùng
- Quá trình nhiễm trùng trong cơ thể:
VK xâm nhập vào cơ thể -> Tăng sinh -> Máu và bạch huyết -> Cơ quan đích
- Các hình thái nhiễm trùng:
+ Thể lâm sàng : ủ bệnh -> khởi phát -> tàn phát -> hồi phục
+ Thể ẩn:
Là hình thái nhiễm trùng hay gặp
Người bị nhiễm trùng không có dấu hiệu lâm sàng
Có thể có thay đổi công thức máu
Có ý nghĩa dịch tễ quan trọng
+ Thể tiềm tàng: Vi sinh vật gây bệnh tồn tại ở một số cơ quan nào đó của cơ thể
+ Thể chậm: Loại nhiễm trùng này thường do một số virus Thời gian ủ bệnh của chúng thường rất dài
Độc lực:
Là khả năng gây bệnh mạnh hay yếu của một loài vi sinh vật
Để đánh giá độc lực của một chủng vi khuẩn, người ta dùng liều gây chết 50 (LD 50), liều gây
chết tối thiểu (MLD)
Độc lực của một chủng vi sinh vật không phải là cố định
- Độc lực của VSV bao gồm:
+ Khả năng bám dính
Là bước đầu tiên trong quá trình nhiễm trùng
Nhiều vi khuẩn có các yếu tố bám dính trên bề mặt vào các receptor đặc hiệu trên tế bào động
vật
Trung hòa kháng nguyên ngăn cản vi khuẩn bám dính vào biểu mô
+ Khả năng xâm nhiễm
Là khả năng đi vào bên trong tổ chức của cơ thể vật chủ, nhân lên ở đó rồi lan tràn sang các
vùng khác Bao gồm:
Trang 7a Khả năng tạo vỏ:
Vỏ của nhiều vi khuẩn giúp vi khuẩn đề kháng lại sự thực bào
b Các enzym
Nhiều vi khuẩn gây bệnh tạo được nhiều enzyme góp phần vào khả năng xâm nhiễm của
chúng
+ Khả năng sinh độc tố
Độc tố đượcc tạo thành trong quá trình chuyển hóa của vi khuẩn Độc tố của vi khuẩn được
chia thành:
+ Độc lực của viruss
Virus là tác nhân xâm nhập nội bào bắt buộc
Độc lực của virus liên hệ đến các yếu tố:
- Phá vỡ quần thể tế bào bị xâm nhiễm
- Thay đổi hình thái, cấu trúc của tế bào
- Làm tế bào mất chức năng
5 Miễn dịch, kháng nguyên, kháng thể, cơ chế không đặc hiệu, đặc hiệu
Miễn dịch: là sự nhận ra và loại bỏ các vật lạ của cơ thể
Kháng nguyên: là những chất mà khi vào cơ thể thì kích thích cơ thể hình thành kháng thể vàkhi gặp kháng thể tương ứng sẽ có sự kết hợp đặc hiệu
- Đặc điểm của kháng nguyên:
Ngoại lai đối với cơ thể đó
Phân tử có khối lượng lớn
Cơ thể phải có “gen phát hiện” được đặc điểm của kháng nguyên đó mà hình thành được kháng thể
Trang 8- Hàng rào da, niêm mạc
o Từ một lọai tế bào tủy xương
o Phát triển thành tế bào chín tuần hoàn trong máu ngoại vi, đến các tổ chức
o Thực bào vật lạ có kích thứơc lớn như: tế bào, vi khuẩn, KST
o Vi khuẩn lao, Listeria, Brucella nhân lên trong đại thực bào
+ Tế bào diệt tự nhiên:
o Ở máu ngoại vi
o Tế báo đích là các tế bào bị nhiễm virus, tế bàoK
o Hoạt tính tăng lên khi bị kích thích bởi interferon
o KTTN có sẵn trong máu, không rõ sự tiếp xúc với kháng nguyên tương ứng
o Its, tăng sự đề kháng kháng nguyên tương ứng, kháng nguyên chéo
o Tăng khả năng miễn dịch
- Miễn dịch chủng loại
Miễn dịch chủng loại là phụ thuộc vào tính di truyền
Miễn dịch chủng loại là phụ thuộc vào tính di truyền
+ Các loài động vật có khả năng đề kháng không giống nhau với các VSV
Trang 9+ Kháng thể đóng vai trò chính trong miễn dịch dịch thể
• Ngăn cản sự bám của các vi sinh vật vào các niêm mạc
+ Làm tan các vi sinh vật
• Ngưng kết các vi sinh vật, kết tủa các sản phẩm hòa tan của các vi sinh vật
• Làm tăng sự thực bào do sự opsonin hóa
- Miễn dịch tế bào
• Đóng vai trò quyết định trong miễn dịch tế bào là tế bào Lympho T (Ly T)
• Có hai loại Ly T tham gia vào miễn dịch tế bào
• Ly Tc, TCD8 (Ly T độc sát tế bào: cytotoxic cell)
• Ly Tc có khả năng tiêu diệt các tế bào đích khi nó tiếp xúc trực tiếp
• TCD4 (trước đây gọi là TTDH): Phản ứng quá mẫn muộn
• Nhờ tác dụng của các lymphokin do tế bào TCD4 sản xuất
6 Vacxin, phân loại vacxin, huyết thanh MD
Nguyên lí sử dụng vacxin:
Sử dụng vacxin là đưa vào cơ thể kháng nguyên có nguồn gốc vi sinh vật gây
bệnh hoặc vi sinh vật có cấu trúc kháng nguyên giống vi sinh vật gây bệnh, đã đượcđiều chế đảm bảo độ an toàn cần thiết, làm cho cơ thể tự tạo ra tình trạng miễn dịchchống lại tác nhân gây bệnh
Phân loại vacxin:
- Theo nguồn gốc:
+ Vacxin chết
- Được sản xuất từ các vi sinh vật gây bệnh bị giết chết
- Các kháng nguyên này chủ yếu kích thích đáp ứng miễn dịch dịch thể
- VD: vacxin ho gà, vacxin tả, vacxin viêm não Nhật Bản
- Ưu điểm: không có nguy cơ nhiễm trùng,
- Nhược điểm: Nguy cơ mẫn cảm, thường phải chủng ngừa nhiều lần và lặp lại.+ Vacxin giải độc tố
- Được sản xuất từ ngoại độc tố của vi khuẩn
- Mất tính độc mà vẫn giữ được tính kháng nguyên
- Kích thích cơ thể sản xuất ra kháng độc tố, có khả năng trung hòa ngoại độc tố
- Ưu điểm: không có nguy cơ nhiễm trùng,
- Nhược điểm: Nguy cơ mẫn cảm, giá thành cao
- Thường phải chủng ngừa nhiều lần và lặp lại
Trang 10- VD: vacxin đậu mùa, vacxin sốt vàng, vacxin bại liệt, sởi, rubella, quai bị BCG
- Ưu điểm: tiện lợi, giá thành rẻ
- Nhược điểm: Nguy cơ nhiễm trùng
+ Vacxin chiết tách
- Chứa kháng nguyên được chiết tách từ vi sinh vật
- VD: vacxin phế cầu, vacxin não mô cầu, vacxin virus viêm gan B
- Ưu điểm: không có nguy cơ nhiễm trùng, an toàn hơn
- Nhược điểm: giá thành cao, thường phải chủng ngừa nhiều lần và lặp lại
+ Vacxin tái tổ hợp
- Là vacxin được sản xuất dựa vào kỹ thuật di truyền và công nghệ gen
- VD: vacxin Rotavirus, vacxin viêm gan B
- Ưu điểm: an toàn
- Nhược điểm: Thường phải chủng ngừa nhiều lần và lặp lại
- Theo hiệu lực MD
+ Vacxin đa giá + Vacxin đơn giá
Huyết thanh MD:
Nguyên lý sử dụng huyết thanh
- Dùng huyết thanh miễn dịch là đưa vào cơ thể kháng thể
- Có nguồn gốc từ người hay động vật,
- Giúp cơ thể có ngay kháng thể đặc hiệu chống lại tác nhân gây bệnh
- Là miễn dịch thụ động: chỉ tồn tại trong thời gian ngắn
Phân loại huyết thanh:
Nguyên tắc sử dụng:
- Đúng đối tượng, liều lượng; Đúng đường; Đề phòng phản ứng; Phối hợp sử dụng vacxin
Đối tượng: Huyết thanh được sử dụng để chữa bệnh và dự phòng các bệnh nhiễm trùng
- Hiệu lực với những bệnh mà cơ chế bảo vệ chủ yếu nhờ miễn dịch dịch thể
- Globulin miễn dịch người đa giá được sử dụng trong trường hợp sau:
+ Điều trị suy giảm miễn dịch bẩm sinh hoặc mắc phải
Trang 11+ Một vài bệnh lý có nguy cơ nhiễm trùng trầm trọng như bỏng
+ Phòng ngừa một vài bệnh nhiễm trùng phổ biến như sởi, viêm gan A
- Globulin miễn dịch kháng D được dùng cho mẹ có nhóm máu Rh(-) mới sinh con có Rh(+)
Trang 12TỤ CẦU
Hình thể và cấu trúc
- Không có vỏ
- Không có lông, không di động
- Không sinh nha bào
- Bắt màu Gram (+)
Khả năng gây bệnh:
- Nhiễm khuẩn ngoài da
- Nhiễm độc thức ăn và viêm ruột cấp
- Nhiễm khuẩn huyết
- Viêm phổi
LIÊN CẦU
Hình thể và cấu trúc
- Là những cầu khuẩn xếp thành chuỗi dài ngắn khác nhau tùy từng loài
- Không có lông, không di động, không sinh nha bào, đôi khi có vỏ
- Bệnh tinh hồng nhiệt: thường gặp ở trẻ em trên hai tuổi ở các nước ôn đới
- Viêm cầu thận sau nhiễm liên cầu nhóm A: bệnh thường xuất hiện sau khi nhiễm liên cầu nhóm
A ở họng, hoặc ở da hai đến ba tuần
- Bệnh thấp tim: bệnh thường xảy ra sau khi nhiễm liên cầu nhóm A ở họng hai đến ba tuần và tương đương với giai đoạn tìm thấy kháng thể chống liên cầu tăng cao trong máu
PHẾ CẦU
Hình thể và cấu trúc
- Phế cầu là những song cầu hình ngọn nến, đường kính 0,5 – 1,5µm
- Trong môi trường nuôi cấy thường xếp thành chuỗi ngắn dễ lẫn với liên cầu
- Không di động, không sinh nha bào
- Bắt màu Gram (+)
Cơ chế gây bệnh:
- Ngoại sinh: người bệnh, người lành mang vi khuẩn -> người nhạy cảm
- Nội sinh: người lành mang vi khuẩn vùng mũi – họng -> người bệnh
Khả năng gây bệnh:
- Phế cầu không có nội độc tố hoặc ngoại độc tố
Trang 13- Phế cầu gây bệnh chủ yếu do vỏ có tác dụng bão hòa opsonin hóa, làm vô hiệu hóa tác dụngcủa IgG và bổ thể, do vậy làm giảm khả năng thực bào.
- Còn có khả năng tiết ra men proteinase thủy phân IgA làm mất đi tác dụng ngăn cản sự xâmnhập của phế cầu vào niêm mạc đường hô hấp
- Phế cầu gây nên các bệnh đường hô hấp, điển hình là viêm phổi, viêm phế quản, áp xe phổi,viêm màng phổi Các typ gây bệnh thường là typ 1, 2, 3 đối với người lớn và 1, 4, 6 đối với trẻ em
NÃO MÔ CẦU
Hình thể và cấu trúc
- Neisseria meningitidis có hình thể rất giống lậu cầu
- Song cầu Gram âm, hai mặt lõm quay vào nhau
- Kích thước khoảng 1 µm
Khả năng gây bệnh:
- Người là vật chủ duy nhất của N meningitidis
- Ký sinh ở họng mũi,khoảng 2 - 8% người bình thường có mang N meningitidis
- Ở trạng thái không gây bệnh, N meningitides thường không có vỏ
- Khi điều kiện thuận lợi, N meningitidis gây viêm họng mũi
- Một tỷ lệ nhỏ, từ họng mũi xâm nhập vào máu -> nhiễm khuẩn huyết
LẬU CẦU
Hình thể và cấu trúc
- Song cầu hình hạt cà phê, hai mặt dẹt quay mặt vào nhau
- Bắt màu Gram âm
- Kích thước khoảng 0,6 - 0,8 µm
- Không sinh nha bào, không có lông, một số chủng có pili
Khả năng gây bệnh:
- Ở người lớn:
- Viêm niệu đạo cấp tính: thường gặp ở nam và nữ
- Các triệu chứng: tiết dịch niệu đạo, tiểu nóng, tiểu buốt, tiểu khó, tiểu ra mủ
- Ở phụ nữ: viêm âm đạo, cổ tử cung, viêm tử cung, vòi trứng, buồng trứng,…
- Ở nam biến chứng tại chỗ thường hay gặp nhất: Viêm mào tinh hoàn; Viêm mạch bạch huyết dương vật và hẹp niệu đạo
- Ở nữ biến chứng tại chỗ thường gặp: Viêm vòi trứng cấp dẫn đến vô sinh, chửa ngài tửcung; Apxe tuyến Bartholin (tuyến chất nhờn) cũng là biến chứng hay gặp
- Viêm trực tràng
- Viêm họng
- Nhiễm lậu cầu lan tỏa
- Ở trẻ em: