KTV Nguyễn Thị Kim Vân - Khoa Vi sinh

Clostridium tetani là các tác nhân gây bệnh uốn ván. Trực khuẩn uốn ván được tìm thấy trong đất,và trong đường ruột và phân của  nhiều loài động vật khác nhau. Tỷ lệ mang mầm bệnh ở người thay đổi từ 0 đến 25%, và vi khuẩn uốn ván được cho là một thành viên tạm thời của hệ thực vật mà sự hiện diện phụ thuộc vào đường tiêu hóa. Trực khuẩn uốn ván chứa bào tử ở phần đuôi nên nó có hình dùi trống đặc biệt. Mặc dù các loại vi khuẩn  uốn ván có vách tế bào là trực khuẩn Gram dương điển hình, nhưng nó có thể bị nhuộm thành Gram âm hoặc màu nhuộm Gram-thay đổi, đặc biệt là trong các tế bào già.

Trực khuẩn uốn ván (Clostridium tetani)

Uốn ván là một bệnh gây tử vong cao ở người. Tỷ lệ tử vong báo cáo thay đổi từ 40% đến 78%. Các bệnh bắt nguồn từ nhiễm trùng không xâm lấn, nhưng từ một chất độc thần kinh mạnh (độc tố uốn ván hoặc tetanospasmin) tạo ra khi bào tử nảy mầm và tế bào sinh dưỡng phát triển sau khi tiếp cận với những vết thương. Các vi khuẩn sẽ nhân  lên tại chỗ thâm nhập và các triệu chứng xuất hiện xa  các vị trí bị nhiễm trùng.

Do việc sử dụng rộng rãi của các độc tố uốn ván cho tiêm chủng phòng bệnh, xảy ra hàng năm ở Mỹ  ít hơn 150 trường hợp, nhưng căn bệnh này là một vấn đề nghiêm trọng trên toàn thế giới, nơi có> 300.000 trường hợp mỗi năm. Hầu hết các trường hợp mắc bệnh  ở Mỹ xảy ra ở những người trên 60 tuổi, có suy giảm hệ miễn dịch là một yếu tố nguy cơ quan trọng.

Sinh bệnh học của bệnh uốn ván

Chân dung của một người lính chết vì bệnh uốn ván do Ngài Charles Bell vẽ.

Hầu hết các trường hợp uốn ván do vết thương  nhỏ xuyên da hoặc vết rách bị nhiễm bẩn, các bào tử C. tetani xâm nhập từ đó, nảy mầm và sản xuất độc tố. Sự nhiễm trùng tại chỗ, thường chỉ có phản ứng viêm tối thiểu. Các độc tố được sản xuất khi vi khuẩn tăng trưởng, hình thành bào tử và ly giải. Độc tố di chuyển  theo những con đường thần kinh từ vết thương tại chỗ đến các vị trí của hệ thống thần kinh trung ương.

Các mô hình lâm sàng của bệnh uốn ván tổng quát bao gồm co thắt đau đớn nặng và sự co cứng của các cơ. Các triệu chứng đặc trưng của "cứng hàm" liên quan đến sự co thắt của cơ dưới hàm. Nó là một triệu chứng sớm được theo sau bởi sự co cứng cơ tiến triển và co thắt dữ dội của thân và chân cơ hàm dưới. Co thắt của các cơ ở họng gây khó khăn trong việc nuốt. Tử vong thường là kết quả của sự lan rộng liệt các cơ hô hấp.

Uốn ván sơ sinh chiếm khoảng một nửa số ca tử vong uốn ván ở các nước đang phát triển. Trong một nghiên cứu về tỷ lệ tử vong sơ sinh ở Bangladesh, 112 trong số 330 trường hợp tử vong trẻ sơ sinh là do uốn ván. Uốn ván sơ sinh sau nhiễm trùng cuống rốn ở trẻ sơ sinh cho các bà mẹ không có miễn dịch (do đó, bé đã không có được miễn dịch thụ động). Nó thường là kết quả từ một sự thất bại của kỹ thuật vô trùng trong quá trình sinh nở, nhưng tập tục văn hóa nhất định có thể gia tăng  nhiễm trùng.

Độc tố uốn ván

Đã có 11 chủng C. tetani phân biệt chủ yếu trên cơ sở của các kháng nguyên lông. Chúng khác nhau về khả năng  sản xuất độc tố uốn ván (tetanospasmin), nhưng tất cả các chủng đều sinh ra độc tố mà  độc tố giống hệt nhau về miễn dịchvà đặc tính dược lý. Tetanospasmin được mã hóa trên một plasmid mà hiện diện trong tất cả các chủng gây độc.

Độc tố uốn ván là một trong ba chất độc nhất được biết đối với với con người, hai loại còn lại là các độc tố gây bệnh ngộ độc và các bệnh bạch hầu. Các độc tố được sản xuất bởi các tế bào phát triển và ly giải. Các tế bào ly giải tự nhiên giải phóng bào tử trong  quá trình tăng trưởng. Sau khi xâm nhập một vết thương bằng bào tử C. tetani, chỉ có một số lượng tối thiểu của các bào tử nảy mầm và phát triển đến khi các độc tố được sản xuất.

Các vi khuẩn tổng hợp độc tố uốn ván là một chuỗi polypeptide 150kDa duy nhất (gọi là độc tố tổ tiên), được phân cắt ngoại bào bởi một men thủy phân protein vi khuẩn thành một 100 kDa chuỗi nặng (đoạn B) và một chuỗi nhẹ 50kDa (đoạn A), mà vẫn được kết nối bằng một cầu nối disulfide. Các protease phân cắt các độc tố tổ tiên có thể được tìm thấy trong nuôi cấy chọn lọc C. tetani. Sự chia cắt của độc tố tổ tiên thành các mảnh A và B cũng có thể được gây ra nhân tạo với trypsin.

Độc tố uốn ván được sản xuất trong ống nghiệm với số lượng lên đến 5-10% trọng lượng của vi khuẩn. Bởi vì các độc tố có ái lực cụ thể đối với mô thần kinh, nó được gọi là một chất độc thần kinh. Các độc tố không có người biết đến chức năng hữu ích để C. tetani. Tại sao các độc tố có tác động trực tiếp lên mô thần kinh, mà các sinh vật tự nhiên không mắc, có thể là một sự bất thường của thiên nhiên. Các độc tố không bền với  nhiệt, bị phá hủy ở 56 độ trong 5 phút, và   nồng độ Oxy không ổn định. Các độc tố tinh khiết nhanh chóng chuyển thành độc tố ở 0 độ C trong sự hiện diện của formalin.

Hoạt động của độc tố

Tetanospasmin ban đầu liên kết với vị trí đầu mút dây thần kinh ngoại biên. Nó được vận chuyển trong các sợi trục và qua nút giao synap cho đến khi nó  đến hệ thống thần kinh trung ương. Ở đó, nó trở nên nhanh chóng cố định để kết hợp tại các đầu mút thần kinh ức chế trước synap, và được đưa lên các sợi trục của nội bào. Ảnh hưởng của các độc tố là để ngăn chặn dẫn truyền thần kinh (glycine và gamma-amino axit butyric) qua khe synap, cần thiết để ngăn chặn xung thần kinh. Nếu xung thần kinh không thể được kiểm tra bởi cơ chế ức chế bình thường, nó gây ra  sự co cơ trong bệnh uốn ván. Tetanospasmin xuất hiện để hành động bằng tách chọn lọc của một thành phần protein của các túi tiếp hợp, synaptobrevin II, và điều này ngăn ngừa việc dẫn truyền thần kinh của các tế bào.

Các thụ thể mà tetanospasmin nối kết đã được báo cáo là ganglioside GT và / hoặc GD1b, nhưng danh tính chính xác của nó vẫn còn chưa rõ. Sự liên kết dường như phụ thuộc vào số lượng và vị trí của dư lượng axit sialic trên ganglioside. Phân lập mảnh B, nhưng không một mảnh vỡ, sẽ liên kết với các ganglioside. Đoạn A có độc (enzym) hoạt động sau khi đoạn B cắt đứt đường đi của nó. Sự liên kết dường như là một sự kiện không thể đảo ngược để phục hồi mà phụ thuộc vị trí đầu cuối sợi trục mới.

Miễn dịch

Không giống như các bệnh có độc tố khác, chẳng hạn như bệnh bạch hầu,  bệnh uốn ván phục hồi từ bệnh tự nhiên thường không tạo miễn dịch, vì ngay cả một liều gây chết của tetanospasmin là đủ để gây ra phản ứng miễn dịch.

Tiêm chủng dự phòng được thực hiện với độc tố uốn ván như DPT (DTaP) vắc xin hoặc vắc-xin DT (TD). Ba mũi tiêm được đưa ra trong năm đầu tiên của trẻ em và một  liều nhắc lại được tiêm khoảng một năm sau đó, và một lần nữa khi trẻ vào trường tiểu học.

Bất cứ khi nào một cá nhân trước đó đã được tiêm chủng nhưng có một vết thương nguy hiểm thì cần một liều tiêm tăng cường của độc tố uốn ván. Chương trình chủng ngừa với độc tố uốn ván đã dẫn đến việc giảm đáng  kể về tỷ lệ mắc bệnh uốn ván.

Nguồn: Dịch từ  , © Kenneth Todar, Ph.D. All