[Vi sinh lâm sàng 24] Retroviridae, HIV và AIDS

Retroviridae là một nhóm lớn của các virus ARN lây nhiễm cho các loài động vật có vú và cho con người.

26.1. Có 3 khái niệm độc nhất ở họ retroviridae: TRỞ NGƯỢC, PHÁT TRIỂN và BÙNG NỔ

1) Trở ngược (Retro*): Hầu hết ARN của virus (chuỗi âm hay dương), khi xâm nhập vào trong tế bào chủ sẽ hoạt động như là một mARN hoặc được phiên mã thành mARN. Retroviridae thì lại khác. Chúng mang theo một loại enzym đặc biệt được gọi là reverse transcriptase (enzym phiên mã ngược). Enzym này là một loại ADN polymerase phụ thuộc ARN có chức năng chuyển đổi ARN của virus thành ADN. Khi đó, tương tự như các transposon, ADN của virus do có các đầu “kết dính” đặc biệt sẽ cho phép chúng tích hợp vào AND của túc chủ,
2) Phát triển (Grow): Các retrovirus có thể gây ung thư ở bên trong các tế bào bị lây nhiễm. Các gen được gọi là gen sinh ung thư (oncogene) ở người và động vật có vú có thể gây ra sự biến đổi ác tính (malignant transformation) ở các tế bào bình thường thành các tế bào ung thư. Một vài loài retrovirus có mang gen sinh ung thư ở trong hệ gen của chúng. Các gen sinh ung thư bất hoạt (inactive oncogene) ở con người và động vật có vú được gọi là gen tiền ung thư (proto – oncogene). Đây là những quả bom gen hẹn giờ đang chờ đợi sự kích hoạt, điều này có thể xảy ra bởi hoạt chất sinh ung thư (carcinogen) được gây ra bởi sự biến đổi AND hoặc do bởi nhiễm khuẩn retrovirus.
3) Bùng nổ (Blow): Một vài retrovirus là độc tế bào cho những tế bào nhất định, đang làm “nổ tung” những tế bào này. Điều đáng chú ý nhất là virus gây suy giảm miễn dịch ở người (human immunodeficiency virus – HIV) làm phá hủy các tế bào lympho T – hỗ trợ (T – helper lymphocyte) mà nó lây nhiễm. Hậu quả cuối cùng là gây ra chứng suy giảm miễn dịch. *
Retro: bắt nguồn từ tiếng Latin retro tiền tố, có nghĩa là “phía sau” hay “trong thời gian qua”. -ND

Trong chương này chúng ta sẽ cùng bàn luận về: 1) Gen sinh ung thư; 2) Retroviridae gây bệnh ở người, sử dụng HIV như là một mẫu hình cho cấu trúc và đặc tính di truyền của họ retroviridae; 3) Nhiễm khuẩn HIV; và 4) Hội Chứng Suy Giảm Miễn Dịch Mắc Phải (Acquired Immunodeficiency Syndrome – AIDS) được gây ra bởi HIV.
GEN SINH UNG THƯ
Ung Thư Là Cái Gì?
Bình thường sự sinh trưởng của các tế bào luôn được kiểm soát chặt chẽ. Tần số phân chia của chúng chính xác theo thời gian, phụ thuộc vào từng nơi của cơ thể mà chúng trú ngụ. Khi các tế bào được nuôi dưỡng trên đĩa có đầy đủ chất dinh dưỡng thì chúng sẽ tạo ra một lớp đơn độc và ngừng phân chia khi chúng chạm vào nhau. Điều này được gọi là sự ức chế do tiếp xúc (contact inhibition). Các tế bào ác tính đánh mất tính ức chế do tiếp xúc này và phát triển chồng chất ở bên trong ống nghiệm. Chúng trở nên bất diệt (immortal), tiếp tục phân chia miễn là vẫn còn được cung cấp chất dinh dưỡng. Bên trong cơ thể, sự phát triển không có kiểm soát như thế này sẽ gây ra sự phá hủy có tính vật lý do bành trướng vào các vùng lân cận, đánh cắp các chất dinh dưỡng từ các tế bào khác, sản xuất ra một lượng cao nồng độ hormon hoặc sản xuất ra các tế bào khác một cách bất thường và có thể xâm lấn vào các vùng có các tế bào sinh trưởng khác (như là tủy xương).
Gen Sinh Ung Thư Gây Ra Ung Thư Như Thế Nào?
Các tế bào bình thường có các protein receptor trong màng tế bào để quy định sự phát triển của tế bào. Các yếu tố tăng trưởng (mitogen) liên kết với các receptor này để điều hòa sự tăng trưởng. Ví dụ cho các receptor này đó là receptor insulin, receptor EGF (Epidermal Growth Factor, hay Yếu Tố Tăng Trưởng Biểu Mô) và receptor PDGF (Platelet Derived Growth Factor, hay Yếu Tố Tăng Trưởng Dẫn Xuất Từ Tiểu Cầu). Mitogen kích thích lên các receptor này để gây ra quá trình phosphoryl hóa tyrosin ở bên trong tế bào. Khi đó quá trình phosphoryl hóa sẽ đóng vai trò như là một chất truyền tin sinh trưởng nội bào (intracellular growth messenger).

26.2. Gen sinh ung thư của Rous sarcoma virus (src), loại gen mã hóa protein xuyên màng này cũng tham gia mã hóa cho quá trình phosphoryl hóa tyrosin, làm tăng gấp mười lần mức bình thường!!! Gen sinh ung thư erb – B, một loại gen gây ung thư ở gà, mã hóa một loại protein tương tự như receptor EGF. Nhiều loại gen sinh ung thư khác tham gia mã hóa cho các loại protein có cấu trúc tương tự như receptor PDGF và receptor insulin! Các gen sinh ung thư khác mã hóa cho các loại protein còn tác động lên nhân tế bào để thúc đẩy sự quá trình sinh trưởng không kiểm soát của các gen

Retroviridae Và Gen Sinh Ung Thư
Bởi vì, hầu như các virus trong họ retroviridae đã được phân lập cho đến nay đều có vai trò trong việc gây ra leukemia hoặc sarcoma trong các loài động vật có xương chủ, vì thế đôi khi chúng còn được gọi là nhóm virus leukemia sarcoma. Một vài loài retrovirus gây ra ung thư trực tiếp (cấp tính) bằng cách tích hợp gen sinh ung thư nguyên vẹn vào trong AND của túc chủ.
Một vài loài retrovirus khác lại gây ung thư gián tiếp (không cấp tính) bằng cách kích hoạt một gen tiền ung thư của túc chủ.
Virus Biến Đổi Cấp Tính
26.3. Một vài loài trong họ retroviridae, những virus biến đổi cấp tính (acute transforming virus), mang theo những gen sinh ung thư nguyên vẹn nằm bên trong hệ gen của chúng, khi gen ung thư được tích hợp vào ADN của túc chủ sẽ gây ra sự biến đổi ác tính. Sự tích hợp này được thực hiện dễ dàng là do các đầu “kết dính” và một loại gen được gọi là integrase.

Virus biến đổi cấp tính được tìm thấy vào năm 1911, khi Peyton Rous lấy tế bào tự do (cell – free) được đã được chiết lọc từ một khối u ở gà để tiêm sang con gà khác. Sau đó con gà này cũng phát triển khối u. Đến nay, tác nhân gây bệnh đã được biết do một loại retrovirus được gọi là virus sarcoma Rous và trong bộ ADN của virus này có một loại gen sinh ung thư nguyên vẹn được gọi là src. Khi virus sarcoma Rous lây nhiễm vào một tế bào, nó sẽ thực hiện quá trình phiên mã ngược ARN thành ADN. Sau đó, ADN được tích hợp vào hệ gen của túc chủ bằng enzym integrase. Một khi việc tích hợp gen src được hoàn thành, thì sẽ gây ra sự biến đổi ác tính.

Gen Sinh Ung Thư Của Virus Sinh Ra Từ Đâu?
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong ADN bình thường của túc chủ có một vài trình trự nucleotit tương đồng với các gen sinh ung thư của virus nhưng đang bị bất hoạt (gen tiền ung thư). Những đoạn gen này có nhiều khả năng là có liên quan đến quá trình điều hòa sự phát triển của tế bào. Bằng cách nào đó, trong quá trình lây nhiễm và tích hợp thông thường của virus, đã xảy ra lỗi trong lúc thực hiện việc ghép nối và virus “bắt giữ” được một đoạn gen tiền ung thư. Cuối cùng gen tiền ung thư này trở nên được kích hoạt bên trong virus do đó virus bây giờ mang theo một gen sinh ung thư. Trình tự gen của gen sinh ung thư rất dài đến nỗi hầu như các virus biến đổi cấp tính phải loại bỏ bớt đi ARN quan trọng của bản thân chúng trong quá tình sao chép virus. Những virus này được gọi là virus biến đổi cấp tính không hoàn chỉnh (defective acute transforming virus) và yêu cầu phải có thêm một loại virus đồng nhiễm để gây ra ung thư.
Virus sarcoma Rous được biết là một loại virus biến đổi cấp tính duy nhất không thuộc loại không hoàn chỉnh (non – defective). Nó có đầy đủ hệ gen ARN cần thiết cho việc sao chép và còn mang bổ sung gen ung thư src.
Virus Biến Đổi Không Cấp Tính
26.4. Retroviridae khác, nhóm virus biến đổi không cấp tính (non – acute transforming virus), gây hoạt hóa các gen tiền ung thư ở tế bào túc chủ bằng cách tích hợp ADN của virus vào một vùng điều hòa mấu chốt. Đây là nhóm virus không mang các gen ung thư nên vì thế có đầy đủ chỗ trống để chứa hệ gen cần thiết cho quá trình sao chép của virus.
NHÓM RETROVIRUS GÂY BỆNH Ở NGƯỜI
Vào giữa năm 1970, nhóm retrovirus đã được khám phá ra ở nhiều loài động vât có xương sống, bao gồm cả loài vượn người. Lúc đó giả thuyết đưa ra rằng con người cũng có thể bị nhiễm khuẩn với nhóm retrovirus này và đưa đến cuộc tìm kiếm mà kết quả cuối cùng là đã phân lập được nhóm retrovirus từ các dòng tế bào và từ máu của những bệnh nhân mắc chứng leukemia tế bào T ở người trưởng thành (adult T – cell leukemia). Loại virus được gọi là human T – cell leukemia virus (HTLV – 1).
Hiện nay HTLV – 1 có liên quan đến bệnh bại liệt xảy ra ở các vùng nhiệt đới (các đảo ở vùng Caribe) nên còn được gọi là liệt cứng chi dưới nhiệt đới (tropical spastic paraparesis). HTLV–1 gây ra ung thư bạch cầu (leukemia) cũng đã được mô tả ở Nhật Bản và Caribe.
Loại retrovirus thứ hai gây bệnh ở người đã được phân lập từ các tế bào T ở những bệnh nhân có tế bào T bị biến đổi trong leukemia tế bào tóc (hairy cell leukemia). Virus này được gọi là HTLV – 2, nhưng đến nay vẫn chưa biết được vai trò của virus trong việc gây ra bệnh lý. Vào đầu nằm 1980, một loại dịch mới đã được ghi nhận lần đầu tiên mà cho đến nay chúng ta gọi đó là Hội Chứng Suy Giảm Miễn Dịch Mắc Phải (Acquired Immunodeficiency Syndrome – AIDS). Một vài yếu tố cho thấy rằng bệnh lý này được gây ra bởi một retrovirus:
1) Tác nhân lây nhiễm hiện diện trong các vật phẩm từ máu đã được thẩm thấu, chẳng hạn như việc truyền yếu tố VIII cô đặc (factor VIII concentrate) những bệnh nhân mắc chứng hemophilia. Điều này nói tới việc làm lây truyền virus, vì những thứ có kích thước nhỏ sẽ đi qua được các lớp màng lọc.
2) Có sự trì hoãn thời điểm khởi phát giữa lúc phơi nhiễm (đường tình dục hoặc các vật phẩm máu) và khi tiến triển bệnh lý. Sự trì hoãn thời điểm khởi phát đã được quan sát trong các bệnh lý do retrovirus khác đã được biết đến.
3) Suy giảm miễn dịch xảy ra với các loài retrovirus gây bệnh cho động vật khác, như là virus leukemia ở mèo. Thậm chí ngay cả HTLV – 1 cũng có thể gây ức chế miễn dịch.
4) Những bệnh nhân AIDS có sự phá hủy của các tế bào lympho T trợ giúp. Các retrovirus gây bệnh ở người HTLV – 1 và HTLV – 2 được biết là đều có hướng tính lên tế bào T (T – cell tropic).
Các nhà nghiên cứu nuôi cấy và cho kích thích tăng trưởng tế bào T với interleukin – 2 (các tế bào T được lấy từ các bệnh nhân bị nhiễm AIDS) và khi đó có thể tìm thấy ARN và ADN, chứng tỏ căn nguyên là từ virus. Loại virus này, về sau đã được xác định rõ ràng, được gọi là virus gây suy giảm miễn dịch ở người (human immunodeficiency virus – HIV).
Loại retrovirus thứ hai, được gọi là HIV – 2, gây một bệnh lý tương tự như AIDS ở Tây Phi. Nó là họ hàng xa với HIV – 1 khi có 40% tương đồng về trình tự gen. Một loại virus gây ra bệnh lý giống AIDS ở loài linh trưởng, virus gây suy giảm miễn dịch ở khỉ (simian immunodeficiency virus – SIV), có liên hệ chặt chẽ về trình tự gen với HIV – 2.
CẤU TRÚC HIV
Về mặt cấu trúc của virion và hệ gen thì cũng đều tương tự như tất cả các retrovirus. Chúng ta sẽ tập trung vào HIV, nguyên nhân của loại bệnh dịch đáng sợ nhất hiện nay trên thế giới. HIV chính là trọng tâm cần tập trung vào nghiên cứu nhằm mục đích ngăn chặn sự tàn phá của bệnh lý do nó gây ra, AIDS.
26.5. Bên dưới kính hiển vi điện tử, HIV xuất hiện như một virion hình cầu có lớp vỏ bao bên ngoài với một trung tâm là nucleocapsid có dạng hình trụ. Để xem xét cho đầy đủ cấu trúc này, chúng sẽ bắt đầu từ trung tâm cho đến bên ngoài:
1) Tại lõi của virus có 2 mảnh SS ARN trông tương tự nhau (đối xứng hai bên). Liên kết ràng buộc với với 2 mảnh ARN là các protein nucleocapsid (NC) và 3 loại enzym thiết yếu của retrovirus: protease, reverse transcriptase (enzym phiên mã ngược) và integrase.
2) Bao xung quanh hai mảnh ARN đối xứng là lớp vỏ capsid đối xứng dạng đa diện đều. Protein cấu thành nên lớp vỏ này được gọi là protein capsid (CA). Protein chủ yếu của lớp capsid là p24; loại protein này có thể được đo lường trong huyết thanh để phát hiện sớm việc lây nhiễm HIV.
3) Phần còn lại của virus có cấu trúc tương tự mà đã được miêu tả ở virus cúm (xem Chương 24). Protein bên dưới lớp vỏ bao bên ngoài được gọi là lớp protein nền (matrix protein). Các protein có chức năng giữ cho các gai nhú glycoprotein đi xuyên qua lớp màng lipid kép (lớp vỏ bao ngoài).

Các glycoprotein bề mặt được gọi là gp và theo sau bởi một con số: gp120 và gp 41.
Hệ Gen HIV
26.6. Hệ gen HIV (được giản thể). Tất cả loài retrovirus, bên trong hệ gen ARN của chúng, đều có hai chuỗi gen nằm ở đoạn dài lặp lại ở đầu đầu tận cùng (long terminal repeat – LTR), như là gen gag, gen pol và gen env.
1) LTRs (chuỗi dài lặp lại ở đầu tận cùng) nằm ở bên cạnh hệ gen của virus và có 2 vai trò rất quan trọng:
a) Các đầu kết dính (sticky end): Là những chuỗi gen, được nhận diện bởi integrase, có liên quan tới việc chèn vào trong ADN của túc chủ. Các Transposon, các yếu tố di truyền biến động (mobile genetic element) đều có các mảnh bên cạnh ADN tương tự nhau.
b) Chức năng vùng khởi động/khuếch đại: Một khi đã được lắp vào trong ADN của túc chủ, các protein liên kết với LTRs lúc đó có thể sửa đổi quá trình phiên mã ADN của virus.
2) gag (Nhóm kháng nguyên) là trình tự gen mã hóa cho các protein bên trong lớp vỏ ngoài: Nucleocapsid (NC), capsid (CA) – được gọi là p24 và các protein nền. Do đó, gag mã hóa cho các cấu trúc protein quan trọng của virion, mà những thứ đó đều là kháng nguyên.
3) pol mã hóa cho protease, integrase và các enzym phiên mã ngược của virus. Đây là cách duy nhất để retroviridae vẫn duy trì được cuộc đua trên POL position* hiện tại trong việc gây bệnh cho người cùng với các enzym đặc biệt kia. Protease là một enzym của virus HIV có chức năng phân chia ra các protein gag và pol từ các phân tử tiền thân (precursor molecules) to lớn của chúng.
Các virion HIV thiếu hụt protease không thể hình thành nên lõi virus của chúng và do đó chúng không thể lây nhiễm. Những loại thuốc mới đã được phát triển nhằm ngăn chặn tác động của enzym HIV, protease. Việc trị liệu bằng các hoạt chất ức chế protease làm giảm số lượng HIV và làm tăng số lượng tế bào lympho T CD4. Lợi ích cũng xảy ra tương tự với các loại thuốc gây ức chế enzym phiên mã ngược.
4) env mã cho các protein ở lớp vỏ ngoài (ENVelope), khi quá trình glycosyl hóa đã thực hiện, để hình thành các nhú gai glycoprotein gp 120 và gp 40. Gp 120 hình thành đầu tiên sau đó là gp 40. Gộp chung lại với nhau thì chúng được gọi là gp 160 và liên kết với các receptor CD4 trên các tế bào T.
Các protein điều hòa và protein bổ trợ (accessory protein) được mã hóa bởi các gen: tat, rev, nef, vif, vpr và vpu. Tat, rev và nef được gọi là các protein sớm (early protein), do chúng tác động lên các giai đoạn đầu tiên trong vòng đời của HIV, trong khi vif, vpr và vpu được gọi các protein muộn, do chúng tác động lên các giai đoạn sau trong quá trình sao chép của HIV.

1) tat mã hóa cho protein hoạt chuyển (TrAns-acTivator) của virus. Protein này liên kết với hệ gen của virus và làm hoạt hóa (activate) quá trình phiên mã (transcription) (vì thế được gọi là hoạt chuyển, transactivate). Đây là một vùng hoạt động (promoter) rất mạnh của virus.
2) rev là một vùng hoạt động khác của virus và có chức năng làm tăng (REVs) sự hoạt động của virus. Nó có được chức năng này bởi một cơ chết rất độc đáo: Virus HIV có rất nhiều khung đọc dùng để tạo ra các mARN khác nhau và điều này phụ thuộc vào nơi xảy ra việc ghép nối. Nó có thể được ghép thành rất nhiều mảnh để tạo thành các protein điều hòa như là tat, rev, nef, vif, vpr và vpu. Ngoài ra, việc ghép nối của virus chỉ có thể được thực hiện một vài lần để tạo ra một số sản phẩm chính như gag, pol và env cho sự hình thành các virion. Protein rev liên kết với gen env để làm giảm bớt quá trình ghép nối. Vì thế nó sẽ làm gia tăng quá trình đọc của gag, pol và env để tạo ra các virion!
3) nef rất quan trọng cho độc lực của HIV và giúp virus tránh khỏi hệ miễn dịch của túc chủ. Nó làm giảm sự biểu hiện của cả CD4 và MHC lớp I trên tế bào CD4 bị lây nhiễm, nhờ đó giúp chúng tránh khỏi các tế bào T gây độc. (Lưu ý phức hợp tương thích mô chủ yếu I*, major histocompatibility complex I – MHC – I, được tế bào T – CD8 sử dụng cho việc phát hiện, liên kết và tiêu diệt các tế bào bị lây nhiễm).
4) vif là vật liệu cần thiết để tạo ra chuỗi kép ADN từ hệ hen ARN của virus. Vif còn có liên quan đến việc ngăn chặn các tác động của enzym APOBEC3. APOBEC là một loại enzym thuộc họ các enzym linh động có thể làm phá vỡ ADN của virus vừa mới được tổng hợp. APOBEC dường như đại diện cho khả năng đề kháng virus bẩm sinh!
5) vpr trong “Protein R của Virus”. Vpr có vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh phân tử quan trọng của HIV – 1, và là vật liệu cần thiết cho sự sao chép của virus bên trong các tế bào không phân chia (non – dividing cell), chẳng hạn như đại thực bào.
6) vpu có thể giảm biểu hiện của CD4 và MHC lớp I trên bề mặt tế và nó tạo điều kiện để virion HIV được giải phóng ra từ các tế bị lây nhiễm.
BIẾN DỊ GEN
Một trong những vấn đề mà chúng ta đang gặp phải rất nhiều khó khăn trong việc phát triển một loại vaccin chống lại HIV đó là nó có khả năng thay đổi hệ gen của nó trong vùng quan trọng. Ở trong gen env, đặc biệt là vùng mã hóa cho glycoprotein gp 120, có những vùng siêu biến (hypervariable region), nơi mà các đột biến điểm xảy ra. Trong thực tế, quá trình sao chép và loại bỏ (deletion) cũng xảy ra tại nơi đó, và chúng xả ra với số lần là bội số của 3 để giữ gìn khung đọc codon (codon reading frame)! Ngay cả với gen mã hóa cho quá trình phiên mã ngược cũng phải bị biến dị nhiều lần và thực chất là gen này được miêu tả là có tỷ lệ biến dị lỗi cao nhất (tỷ lệ đột biến), dẫn đến việc làm cho các chủng HIV đề kháng được với zidovudine và các hoạt chất ức chế phiên mã ngược khác. Sự biến dị này có vai trò bảo vệ virus tránh khỏi hệ thống miễn dịch của con người và vaccin có chứa các kháng thể.

LÂY NHIỄM HIV
Dịch Tễ Học Và Sự Lây Truyền
Như tất cả mọi người đều đã biết, chúng đang ở trong một cơn đại dịch toàn cầu về lây nhiễm HIV. Vào cuối năm 2010, Tổ chức Y tế Thế giới đã ước tính có khoảng 34 triệu người trên thế giới đang sống cùng với HIV/AIDS. Từ năm 1981, ước tính có hơn 40 triệu người đã chết do AIDS. Ước tính có khoảng 2,7 triệu người mới mắc HIV và 1,8 triệu người chết do HIV chỉ tính trong năm 2010. Hiện nay, có khoảng 90% trong tổng số người bị lây nhiễm sống ở các nước đang phát triển và hai phần ba trong số này là ở Châu Phi. Trong thực tế, một vài quốc gia ở
Châu Phi Hạ Sahara, thì có hơn 10% số người lớn bị lây nhiễm! Bệnh dịch HIV đang lây lan nhanh chóng ở Nam và Đông Nam Á. Ngược lại, tổng số các trường hợp AIDS thay đổi rất ít ở Tây Âu, Úc và Mỹ. Các kiểu lây nhiễm đã thay đổi trong thập kỷ vừa qua. Trước năm 1990, ở Mỹ, Úc và Châu Âu thì phương thức lây truyền chủ yếu là quan hệ đồng tính nam giới (MSM) và thông qua đường tiêm chích ma túy. Hiện tại ở Mỹ, phương thức lây nhiễm chủ yếu vẫn là quan hệ tình dục đồng tính nam giới, nhưng sự lây truyền qua dị tính luyến ái* (heterosexual) đã thay thế đường tiêm chích ma túy như là một phương thức lây truyền phổ biến thứ hai. Trong các quốc gia đang
phát triển, như là Châu Phi Hạ Sahara, phương thức lây lan chủ yếu thông qua hoạt động dị tính luyến ái.
Virus HIV lây lan bởi con đường ngoài đường tiêu hóa, rất giống với virus viêm gan B. Điều
này xảy ra khi:
1) Quan hệ tình dục: Quan hệ tình dục dị tính và đồng tính là phương thức lây truyền HIV phổ biến nhất. HIV có trong tinh dịch cũng như là dịch tiết âm đạo và cổ tử cung. Trong hoặc sau khi quan hệ, các tiểu thể virus xâm nhập qua các vết loét rất nhỏ ở trong âm đạo, trực tràng, dương vật hoặc niêm mạc niệu đạo. Phụ nữ có nguy cơ nhiễm HIV cao gấp hơn 20 lần so với nam giới khi quan hệ ở âm đạo, có thể là do sự tiếp xúc kéo dài với tinh dịch ở âm đạo, cổ tử cung và tử cung. Quan hệ tình dục ở dường hậu môn dường như làm tăng tỷ lệ lây nhiễm, có lẽ là do tổn thương niêm mạc thứ phát ở lớp thành mỏng của trực tràng. Các bệnh lây truyền qua đường tình dục cũng làm tăng tỷ lệ lây nhiễm. Các vi sinh vật như là Treponema pallidum, herpes simplex virus, Chlamydia trachomatis và Neisseria gonorrhoeae gây bào mòn lớp niêm mạc và thậm chí có thể làm gia tăng nồng độ HIV ở tinh dịch và dịch âm đạo. (Nhiễm khuẩn mào tinh, niệu đạo và niêm mạc âm đạo dẫn đến sự gia tăng các tế bào lympho và đại thực bào có chứa HIV). Quan hệ tình dục bằng đường miệng ít có khả năng dẫn đến sự lây nhiễm.
2) Truyền chế phẩm máu: HIV có thể bị lây nhiễm vào máu toàn phần, hồng cầu lắng, tiểu cầu, bạch cầu, các yếu tố đông máu và huyết tương. Gamma – globulin không có vai trò trong sự lây nhiễm. Để làm giảm nguy cơ lây nhiễm từ các chế phẩm từ máu, những người hiến máu sẽ được cho sàng lọc về các yếu tố nguy cơ và các dấu ấn huyết thanh học (serologic marker) trong nhiễm khuẩn HIV. Phương pháp thứ hai bao gồm sàng lọc các kháng thể đối với HIV – 1 và HIV – 2 (bằng ELISA) và kháng nguyên p24. Bắt đầu từ năm 1999, Mỹ bắt đầu thực hiện việc khuếch
đại acid nucleic để kiểm tra chất liệu di truyền ARN HIV – 1 trong máu. Kết quả ước tính là rủi ro lây nhiễm HIV do truyền máu đã giảm từ 1/500.000 trong năm 1995 xuống còn 1/1.600.000 trong năm 2003.
3) Tiêm chích ma túy dùng chung bơm kim tiêm: Điều này đã dẫn tới việc ngày càng gia tăng số lượng người bị lây nhiễm HIV ở các trung tâm đô thị.
4) Lây nhiễm từ mẹ sang con: Virus có thể lây truyền qua nhau thai, trong lúc sanh hoặc trong thời kỳ chu sinh với tỷ lệ lây nhiễm là 30%.
5) Cần chú ý đến sinh viên và nhân viên trong các cơ sở y tế: Nguy cơ lây nhiễm HIV từ việc bị kim tiêm đâm phải hay từ máu bị nhiễm HIV là 3/1000 (0,3%). Nguy cơ thấp hơn nhiều khi vô tình tiếp xúc với dịch cơ thể ở vùng da bị tổn thương. Hầu như không có nguy cơ khi tiếp xúc với bệnh nhân bị lây nhiễm HIV, trừ khi có sự tiếp xúc trực tiếp với máu hoặc dịch cơ thể. Nguy cơ tăng lên nếu như vết thương ở sâu, tiêm kiêm đâm vào trong động mạch hoặc tĩnh mạch của bệnh nhân mà nhìn thấy có máu nằm sẵn ở trong đó, hoặc nếu bệnh nhân có tải lượng virus (viral load) cao (MMWR, 1995). So với nguy cơ lây nhiễm HIV do kim tiêm (nguy cơ lây nhiễm 0,3%) thì nguy cơ bị lây nhiễm virus viêm gan B sau khi bị kim tiêm từ bệnh nhân có dương tính kháng nguyên HBe đâm phải vào khoảng 30% và trong virus viêm gan C là 3%.
6) Bằng chứng dịch tễ học cho thấy rằng virus KHÔNG hề lây lan qua muỗi đốt hay qua tiếp xúc thông thường (hôn, dùng chung thức ăn). Cũng không có bằng chứng về việc nước bọt, nước tiểu, nước mắt hoặc mồ hôi có thể làm lây truyền virus.

Lây Nhiễm Tế Bào
Một khi virion HIV đi vào trong dòng máu thì các glycoprotein gp160 của nó (bao gồm gp 120 và gp 41) sẽ liên kết với receptor CD4 trên các tế bào đích. Các receptor CD4 này hiện diện rất nhiều trên các tế bào lympho T hỗ trợ. Các tế bào thực sự được xem như là tế bào T – hỗ trợ CD4+. Các tế bào khác có lượng receptor CD4 thấp hơn và có thể trở nên bị lây nhiễm như là đại thực bào, mono bào và tế bào tua (dendritic cell) ở hệ thần kinh trung ương. Sau khi gắn kết với receptor CD4, lớp vỏ ngoài của virus kết dính với tế bào chủ bị lây nhiễm để cho phép lớp capsid đi vào bên trong. Một phần của bí mật làm thế nào mà HIV liên kết với thụ thể CD4 như sau: Để HIV kết dính và di chuyển qua màng tế bào thì màng tế bào phải có sự hiện diện của cả receptor CD4 và coreceptor (đồng thụ thể), như CCR5 hay CXCR4. Những receptor này được tìm thấy ở các tế bào lympho T – hỗ trợ và các đại thực bào.
Ở những bệnh nhân không thể tạo ra lượng CCR5 như người bình thường dường như có khả năng chống lại sự lây nhiễm HIV, và một số tế bào lympho nhất định có nguồn gốc từ protein (RANTES, MIP1 – α và MIP1 – β) liên kết với CCR5 dường như gây ức chế được sự lây nhiễm HIV. Những phát hiện này đã dẫn tới sự phát triển gần gây của một số loại thuốc HIV mới: các hoạt chất ức chế CCR5. (Cohen, 1996; Deng, 1996; Dragic, 1996; Alkhatib, 1996). ARN của virus được phiên mã ngược thành AND bên trong tế bào chất. Chuỗi kép ADN được hình thành và được vận chuyển vào trong nhân tế bào, khi đó sẽ xảy ra tích hợp vào ADN của túcchủ. ADN được tích hợp có thể ẩn đi hoặc có thể kích hoạt để chỉ huy việc nhân lên của virus. Có một vài bằng chứng nói rằng những nhiễm khuẩn như lao, viêm phổi do nhiễm khuẩn bào tử
Pneumocystis (PCP), nhiễm virus Cytomegalo, herpes, Mycoplasma hoặc tiêm ngừa, sẽ làm hoạt
hóa các tế bào T và có thể thúc đẩy sự nhân đôi của virus bên trong các tế bào T. Việc kích thích
các tế bào T làm sản xuất ra các protein liên kết với HIV LTR, thúc đẩy sự phiên mã của virus.
Tiếp theo sự nhân lên của virus, các vỏ capsid mới được hình thành sẽ bao xung quanh hai sợi
ARN mới. Virion mới được tạo thành sẽ đi qua lớp màng tế bào chủ, chúng lấy đi một phần của
màng tế bào để sử dụng như là một lớp vỏ bao ngoài, bỏ lại tế bào T bị chết.
Miễn Dịch Và Bệnh Lý
Sau khi nhiễm khuẩn ban đầu, HIV có thể ngay lập tức bắt đầu thực hiện quá trình sao chép, dẫn đến sự tiến triển nhanh chóng thành AIDS, hoặc có thể trở thành giai đoạn nhiễm khuẩn tiềm ẩn mạn tính. Trước đây, khuôn mẫu phổ biến nhất xảy ra qua 3 giai đoạn bắt đầu với việc lây nhiễm ban đầu, được biểu hiện bởi bệnh lý nhiễm virus cấp tính giống chứng tăng bạch cầu đơn nhân (mononucleosis). Giai đoạn thể ẩn không có biểu hiện bệnh lý này có khoảng thời gian bất định (có thể từ 1 năm cho đến 20 năm, trung bình là khoảng 8 năm). Sau khi tiến triển AIDS, hầu như bệnh nhân sẽ tử vong trong vòng 2 năm nếu như họ không được điều trị kháng virus tích cực. (Mục 26.7)
1) Bệnh lý nhiễm virus cấp tính giống chứng tăng bạch cầu đơn nhân (sốt, mệt mỏi, bệnh hạch bạch huyết, viêm họng v.v.) 80% tiến triển trong khoảng 1 tháng sau khi phơi nhiễm ban đầu. Có lượng HIV cao trong máu (virus huyết) ở giai đoạn này và virus lây nhiễm đến các các hạch bạch huyết và đại thực bào. Sau đó có sự gia tăng đáp ứng miễn dịch đặc hiệu với HIV, dẫn đến việc làm giảm lượng virus trong máu và các triệu chứng trên lui khỏi. Tuy nhiên HIV vẫn tiếp tục nhân đôi trong các hạch bạch huyết và tế bào lympho ở máu ngoại vi.
2) Thể ẩn lâm sàng tiếp diễn trung bình khoảng 8 năm, trong thời gian này sẽ không có các triệu chứng của AIDS, mặc dù cũng có một vài bệnh nhân tiến triển một khối u hạch bạch huyết lan tỏa (generalized lymphodenopathy), có thể là do sự tấn công thứ phát của hệ miễn dịch chống lại HIV ẩn núp trong các hạch bạch huyết. Virus ẩn náo thật ra không phải là không thực hiện sự sao chép, virus HIV vẫn tiếp tục sao chép ở trong các mô bạch huyết và làm phá hủy dần dần các tế bào lympho T – hỗ trợ CD4. Các tế bào T – hỗ trợ CD4 là một trong các tế bào đích của HIV. Virus tái tạo trong các tế bào này và làm phá hủy chúng.

Dần về cuối thời hạn 8 năm, bệnh nhân rất dễ bị mẫn cảm với vi khuẩn và các nhiễm khuẩn ở da và có thể tiến triển các triệu chứng toàn thân như là sốt, sụt cân, đổ mồ hôi đêm và u ở hạch bạch huyết.
3) AIDS tiến triển trung bình trong khoảng 2 năm sau đó là tử vong. Hiện nay ADIS được định nghĩa là khi số lượng tế bào lympho T CD4 giảm xuống dưới mức 200 (xác định bằng huyết thanh học trong nhiễm HIV như là xét nghiệm ELISA hoặc western blot) và/hoặc mắc một trong các nhiễm khuẩn cơ hội, trong đó các nhiễm khuẩn này chỉ thường xảy ra ở những bệnh nhân có tiến triển AIDS. Chúng bao gồm viêm thực quản do Candida, viêm phổi do Pneumocystis carinii, ung thư Kaposi ác tính, và nhiều loại khác.
26.7. Thời kỳ nhiễm HIV lâm sàng (bệnh nhiễm virus cấp, thể ẩn lâm sàng và AIDS) cũng như các tế bào T CD4+ giảm theo thời gian và các nhiễm khuẩn cơ hội sẽ tiến triển vào lúc lượng tế bào T CD4 giảm dưới một mức nhất định.
1) Lượng tế bào T CD4+ bình thường là khoảng 1000 tế bào/μl máu. Ở những người bị nhiễm HIV thì số lượng sẽ giảm xuống khoảng 60 tế bào/μl máu/năm.
2) Số lượng tế nào T CD4+ giảm xuống còn khoảng 200 – 400 (sau khoảng 7 năm): Có các triệu chứng toàn thân (sốt, sụt cân, đổ mồ hôi đêm, u hạch) cũng như tiến triển các nhiễm khuẩn phức tạp ở da như bệnh bàn chân lực sỹ (athlete’s foot) nghiêm trọng (hay nấm ở bàn chân), nấm miệng (Candida albicans), herpes zoster. Các nhiễm khuẩn, nhất là với Mycobacterium tuberculosis, trở nên phổ biến hơn khi số lượng tế bào CD4 giảm xuống dưới 400!!
3) Số lượng tế bào giảm xuống hơn 200 (sau khoảng 8 năm): Khi hệ miễn dịch bị suy giảm nghiêm trọng thì một loạt các nhiễm khuẩn cơ hội chết người sẽ hình thành, như là viêm phổi do Pneumocystis carinii, Cryptococcus neoformans và Toxoplasma gondii.
4) Số lượng tế bào T CD4+ giảm xuống hơn 50: Ở mức độ này thì hệ thống miễn dịch hầu như sụp đổ hoàn toàn. Mycobacterium avium ký sinh nội bào, thông thường chỉ lây nhiễm ở các loài chim thì bây giờ chúng lây truyền bệnh trên những bệnh nhân AIDS. Nhiễm virus Cytomegalo cũng tăng lên khi lượng tế bào giảm xuống từ 50 cho đến 0.
Tải Lượng Virus

Số lượng CD4 được sử dụng để xác định mức độ nghiêm trọng nhiễm HIV, nguy cơ nhiễm khuẩn cơ hội, tiên lượng và sự đáp ứng trong điều trị kháng virus. Hiện nay chúng ta có thể đo lường ARN HIV bằng phản ứng chuỗi polymerase (PCR) hoặc phân tích chuỗi phân nhánh của ADN (branched chain ADN assay). Các phương pháp này giúp củng cố chắc chắn rằng sự gia tăng nồng độ ARN HIV tăng cao (tải lượng virus*) có tương quan đến việc gia tăng nguy cơ nhiễm khuẩn cơ hội, nguy cơ tiến triển thành AIDS và nguy cơ tử vong (Mellors, 1996; Galetto – Lacour, 1996).
*
Virus load: hay còn gọi là tải lượng virus, là số lượng virus được tìm thấy trong người bị lây nhiễm. -NDCho đến nay thì số lượng CD4 vẫn là yếu tố tiên lượng tốt nhất về nguy cơ hiện tại của bệnh nhân đối với các nhiễm khuẩn cơ hội. David Ho đã mô phỏng sự tương tự của đoàn tàu hỏa để giải thích các giá trị tiên lượng của tải lượng virus và số lượng CD4. Tải lượng virus nói cho bạn biết rằng tốc độ tại thời điểm tàu đang chạy hướng về vách núi (CD4 càng thấp thì càng nhanh tiến triển nhiễm khuẩn cơ hội và tử vong) trong khi số lượng CD4 cho bạn biết hiện tại đoàn tàu hỏa đang ở đâu! Ví dụ, nếu một bệnh nhân có lượng CD4 là 450 tế bào/μl và tải lượng virus là >106 nhân bản/ml vậy thì hiện tại bệnh nhân có nguy cơ thấp để tiến tiển cơn viêm phổi do Pneumocystis carinii (CD4 > 200 tế bào/μl) nhưng trong tương lai gần có nguy cơ cao suy giảm nhanh chóng số lượng CD4, nhiễm khuẩn cơ hội và tử vong nếu bệnh nhân không được điều trị.
Cơ Chế Gây Chết Tế Bào T
Dấu hiệu của nhiễm HIV đó là sự suy giảm dần số lượng tế bào T CD4+, làm cho hệ thống miễn dịch bị suy yếu đi và gây ra nhiễm khuẩn cơ hội thứ phát. Sinh bệnh học của việc suy giảm tế bào T CD4 vẫn còn đang bàn cãi. Cơ chế chính trong việc suy kiệt tế bào T CD4+ đó là việc tế bào chết theo chương trình (apoptosis). Các tế bào T CD4+ có thể bị tiêu diệt theo rất nhiều cách:
1) Có thể làm các tế bào T bị lây nhiễm liên hợp với nhau thông qua gp160 ở lớp vỏ ngoài protein của chúng và hình thành nên các tế bào đa nhân khổng lồ có đời sống ngắn ngủi.
2) gp160 ở trên màng tế bào T có thể làm cho tế bào không còn là chúng như trước nữa, dẫn đến sự phá hủy của tế bào T tự miễn (autoimmuno) bằng độc tố tế bào của tế bào lympho T CD8.
3) Các tế bào T CD4 không bị lây nhiễm ở bên cạnh cũng bị phá hủy bởi cơ chế qua trung gian Fas (Fas mediated mechanism) trong lúc kích hoạt chương trình gây ra cái chết của tế bào, hoặc là do quá trình ly giải của các protein HIV (Tat, gp120, Nef, Vpu) từ các tế bào bị lây nhiễm làm kích hoạt chương trình chết của những tế bào lân cận. Sự đa dạng của những cơ chế gây ra sự tự chết của tế bào T CD4+ này luôn là những mục tiêu có thể giúp ích cho việc điều trị.
Ý Nghĩa Lâm Sàng Của Những Điều Này Là Gì ?
Sự chết đi của tế bào T: Một người có sức khỏe tốt sẽ có khoảng 1000 tế bào T – hỗ trợ CD4+ trên mỗi μl máu. Sự chết đi của tế bào T do HIV sẽ làm suy giảm khoảng 60 tế bào T CD4/μl trong mỗi năm. Tế bào T – hỗ trợ có vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa hệ thống miễn dịch qua trung gian tế bào, hoạt hóa và “chiêu mộ” các đại thực bào, bạch cầu đơn nhân, tế bào lympho B và các hệ thống miễn dịch khác. Khi các tế bào lympho T CD4+ bị chết đi thì hệ thống miễn dịch từ đó cũng bị suy giảm một cách nghiêm trọng.
Các tế bào đa nhân khổng lồ: Là những tế bào T liên hợp với nhau, điều này cho phép virus đi từ một tế bào đã bị lây nhiễm đến một tế bào khác vẫn chưa bị lây nhiễm mà không cần phải đi vào trong máu. Điều này sẽ bảo vệ virus khỏi các kháng thể ở trong hệ tuần hoàn.
Các tế bào lympho B: Thực tế HIV không lây nhiễm lên các tế bào B; tuy nhiên, các tế bào lympho vẫn sẽ bị rối loạn chức năng khi có xảy ra lây nhiễm với HIV. Sự hoạt hóa các tế bào B đa dòng (polyclonal), dẫn đến sự lan tràn các globulin miễn dịch. Chứng tăng gamma – globulin huyết (hypergammaglobulinemia) làm hình thành nên phức hợp miễn dịch và tạo ra các tự kháng thể (autoantibody). Rối loạn chức năng quan trọng nhất đó là giảm khả năng sản xuất ra các kháng thể để đáp ứng với các kháng nguyên mới hoặc khi tiêm chủng. Điều này rất nghiêm trọng ở những đứa trẻ sơ sinh bị nhiễm AIDS bởi vì chúng không thể phát triển hệ thống miễn dịch dịch thể (humoral immunity) để đáp ứng với rất nhiều loại kháng nguyên mới mà chúng tiếp xúc.
Bạch cầu đơn nhân và đại thực bào: Khi HIV lây nhiễm vào các tế bào này, lúc đó sẽ hoạt hóa quá trình phân chia bên trong chúng. Tuy nhiên, các tế bào này lại không bị phá hủy bởi HIV. Điều này có ý nghĩa về mặt lâm sàng theo 2 hướng:
1) Các bạch cầu đơn nhân và đại thực bào có vai trò như là nơi cư trú để HIV thực hiện việc sao chép, khi đó sẽ làm những tế bào này tránh khỏi sự phá hủy của hệ thống miễn dịch.
2) Các tế bào di chuyển qua hàng rào máu – não, mang theo virus HIV vào hệ thống thần kinh trung ương. HIV gây ra bệnh lý ở não, và loại tế bào chiếm ưu thế đang ẩn nấp bên trong hệ thống thần kinh trung ương đó là dòng tế bào đơn nhân – đại thực bào (monocyte macrophage cell line).

TỔNG THỂ: Nhiễm HIV làm suy giảm số lượng và chức năng của tế bào lympho T (hỗ trợ) CD4. Trong khi các tế bào T – hỗ trợ CD4 lại đều có liên quan đến tất cả các phản ứng của hệ thống miễn dịch, vì vậy trong tất cả các tế bào miễn dịch thì có một vài loại bị biến đổi chức năng. Vì số lượng tế bào T bị suy giảm, nên túc chủ trở nên dễ mẫn cảm với các loại nhiễm khuẩn hiếm khi xảy ra và nhiễm khuẩn ác tính – là những loại nhiễm khuẩn bình thường rất dễ được kiểm soát bởi một hệ thống miễn dịch nguyên vẹn.
HỘI CHỨNG SUY GIẢM MIỄN DỊCH MẮC PHẢI (AIDS)
26.8. Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS) là một bệnh lý cực kỳ phức tạp. Để hiểu rõ hơn về sự phức tạp này hãy xem xét 2 quá trình sau: 1) Virus HIV gây ra bệnh lý trực tiếp và 2) Virus HIV gây ra bệnh lý thứ phát khi ở tình trạng suy giảm miễn dịch.
1) Bệnh trực tiếp do virus
Các triệu chứng cơ năng (lan rộng khắp cơ thể)
Tổn thương thần kinh
2) Bệnh lý thứ phát trong tình trạng suy giảm miễn dịch
Sự thất bại của hệ thống miễn dịch giám sát (immune surveillance) trong việc ngăn chặn các bệnh lý ác tính
Nhiễm khuẩn thứ phát từ các mầm bệnh hoặc từ các vi khuẩn chí (nhiễm khuẩn cơ hội).
Các Triệu Chứng Cơ Năng
Những bệnh nhân AIDS có các biểu hiện như đổ mồ hôi đêm, sốt, u hạch bạch huyết và sụt cân trầm trọng. Việc sụt cân như vậy thường được gọi là hội chứng suy mòn (wasting syndrome).
Bệnh Lý Thần Kinh
Virus HIV được các tế bào bạch cầu đơn nhân – đạo thực bào mang vào trong trong hệ thần kinh trung ương. Đến nay vẫn chưa rõ có phải liệu tổn thương thần kinh có phải là do bởi sự ức chế phát triển nơ-ron của lớp vỏ protein bao ngoài của virus HIV hay không, hay tổn thương thần kinh này là xuất phát từ sự tự miễn được gây ra do chính bởi bản thân các tế bào bạch cầu đơn nhân – đại thực bào đã bị lây nhiễm. Có rất nhiều bệnh nhân nhiễm HIV bị một số rối loạn chức năng thần kinh. Não có thể bị tổn thương lan rộng (bệnh não), dẫn đến quá trình gia tăng suy giảm chức năng nhận thức được gọi là phức hợp sa sút trí tuệ do AIDS (AIDS dementia complex). Nhiễm khuẩn màng não dẫn đến viêm màng não vô khuẩn. Tủy sống cũng có thể bị nhiễm khuẩn, dẫn đến bệnh lý tủy sống (myelopathy), và còn liên quan đến thần kinh ngoại biên dẫn đến bệnh lý thần kinh.
Bệnh Lý Ác Tính
Những bệnh nhân AIDS có nguy cơ cao mắc u tế bào lympho B (B – cell lymphoma), thường xuất hiện như là một khối u não. Có khoảng một nữa số tế bào u lympho B ở những bệnh nhân AIDS được thấy là có chứa ADN virus Epstein – Barr. Một kiểu bệnh lý ác tính thường gặp khác cũng liên quan đến AIDS đó là ung thư Kaposi. Hầu hết các trường hợp ung thư Kaposi đều xảy ra ở những người đồng tính (96%), điều này cho thấy rằng có thể có yếu tố đồng nhiễm (co-factor) kèm theo, dường như đó là một loại virus herpes được gọi là HHV – 8, bởi vì các chuỗi ADN HHV – 8 được tìm thấy bên trong khối u Kaposi, và nồng độ các kháng thể kháng HHV – 8 cũng tăng rất cao ở hầu hết các bệnh nhân mắc ung thư Kaposi (80%) và ở những người đồng tính dương tính HIV (35%) (Moore, 1995; Kedes, 1996; Gao, 1996). Các tổn thương có màu đỏ cho tới tím nhạt, các dạng mảng bám hoặc u cục và nổi ở bề mặt da khắp cơ thể. Quá trình tiến triển có thể từ một loại bệnh lý không xâm lấn (nonaggresive disease) và chỉ nổi ở bề mặt da cho đến quá trình xâm lấn vào trong da, các hạch bạch huyết, phổi và đường tiêu hóa.
Ngoài ra, những người nhiễm HIV cũng gia tăng nguy cơ u lympho không Hodgkin (nguy cơ cao hơn gấp 100 lần so với những người bình thường), u lympho Hodgkin (nguy cơ cao gấp khoảng 10 lần), ung thư cổ tử cung (có liên quan đến yếu tố đồng nhiễm HPV) và tân sinh trong biểu mô hậu môn (anal intraepithelial neoplasia), ở những người đồng tính nam.
Nhiễm Khuẩn Cơ Hội
Hầu như các hiểu hiện phổ biến ở những bệnh nhân AIDS đều là do nhiễm khuẩn thứ phát bởi các vi khuẩn cơ hội. Đây là những loại vi sinh vật rất dễ bị tiêu diệt bởi hệ thống miễn dịch nhưng khi hàng rào tế bào T – hỗ trợ bị suy giảm thì chúng sẽ gây tàn phá cơ thể bệnh nhân (xem Mục 26.7)
Nhiễm Khuẩn Lao Và Các Loại Vi Khuẩn Khác.
Miễn dịch dịch thể bị hư hại do rối loạn chức năng tế bào B khi bị lây nhiễm HIV. Do đó những người bị nhiễm HIV có nguy cơ cao bị lây nhiễm với những vi khuẩn không có lớp vỏ ngòi (encapsulated organism), nhất là với Streptococcus pneumoniae. Trên thực tế, nguy cơ bị nhiễm khuẩn phế cầu ở những bệnh nhân HIV được chứng minh là cao gấp hơn 20 lần so với những người không bị nhiễm HIV trong một nghiên cứu khảo sát được thực hiện ở San Francisco.
Mycobacterium tuberculosis: Hãy nhớ lại vai trò then chốt của hệ miễn dịch qua trung gian tế bào trong việc chống lại Mycobacterium tuberculosis. Những bệnh nhân AIDS có nhiễm khuẩn tiềm ẩn có nguy hơn cao tái phát trở lại bệnh lao (nguy cơ tăng khoảng 10% mỗi năm) so với những người không nhiễm HIV (10% trong suốt cuộc đời).
Mycobacterium avium ký sinh nội bào (MAI): Đây là một loại trực khuẩn lao không điển hình, thuộc một phần trong nhóm Mycobacterium avium phức tạp (MAC), loại vi khuẩn lao này có liên quan đến sự nhiễm khuẩn ở rất nhiều bộ phận của bệnh nhân bị lây nhiễm (đường tiêu hóa, tủy xương, hạch bạch huyết, phổi, máu). Nó gây ra bệnh lý mang tính tàn phá cơ thể như sốt, đổ hồ đêm, sụt cân, thường xuyên bị tiêu chảy (nhiễm khuẩn đường tiêu hóa) và làm tăng chỉ số xét nghiệm chức năng gan. Ngoài ra, nó cũng là nguyên nhân phổ biến gây ra FUO (sốt không rõ nguyên nhân) ở những bệnh nhân mắc AIDS và có số lượng CD4 <50 tế bào/mm3.
Nhiễm Nấm
Candida albicans: Đây là loại nấm rất phổ biến ở những bệnh nhân bị lây nhiễm HIV. Nó gây
ra nấm miệng và viêm thực quản. Bệnh nấm miệng trông giống như các mảng bám trắng bám trên niêm mạc miệng và khi cạo nhẹ bằng que đè lưỡi sẽ làm cho các vùng đó bị chảy máu. (Xem thêm trang xxx)

Cryptococcus neoformans: Loại nấm này gây viêm màng não ở những người mắc AIDS và số lượng CD4 <100 tế bào/mm3. Sốt, buồn nôn, nôn mửa có thể gợi ý về viêm màng não do nhiễm cryptococcus. Điều quan trọng: những bệnh nhân AIDS cũng có biểu hiện tượng tự như ở người cao tuổi và trẻ em: Nhưng không có hệ thống miễn dịch đầy đủ nên họ thường không có biểu hiện của một cơn viêm màng não. Chỉ có khoảng 25% bệnh nhân AIDS bị viêm màng não sẽ có xuất hiện cơn đau đầu, thay đổi trạng thái thần kinh (mental status change) hoặc có dấu hiệu màng não (meningeal sign). Ví dụ: Bình thường một người bị viêm màng não (meningitis) sẽ có nhiễm khuẩn màng não (meningeal inflammation) kèm theo chứng kích thích màng não (meningismus), như là dấu hiệu Kernig và Brudzinski dương tính, dấu cổ cứng, đau đầu. Một bệnh nhân AIDS có thể có một cơn viêm màng não nghiêm trọng nhưng chỉ kèm theo sốt. Bạn phải có một sự nghi ngờ cao độ và thường xuyên chỉ định chọc dò dịch não tủy để xét nghiệm trên những bệnh nhân AIDS mà có kèm theo sốt. (Xem thêm trang xxx).
Histoplasma capsulatum và Coccidioides immitis: Đây là những loại nấm lây truyền bệnh ở bệnh nhân AIDS, chúng gây nhiễm khuẩn ở màng não, phổi, da và những vùng khác. (Xem thêm trang xxx)
Viêm phổi do Pneumocystis jiroveci (PCP): Đây là một loại nhiễm khuẩn cơ hội rất phổ biến ở bệnh nhân AIDS. Nếu không có điều trị dự phòng, thì mỗi năm lại tăng 15% nguy cơ nhiễm khuẩn khi số lượng tế bào T CD4 giảm dưới 200. Những bệnh nhân AIDS tiến triển PCP sẽ có biểu hiện ho và giảm oxy huyết. Kiểm tra phim X – quang có thể bình thường hoặc có sự thâm nhiễm mô kẽ. Tràn dịch màng phổi làm gia tăng phức tạp thêm 2% ở những trường hợp PCP. Có khoảng 80% số bệnh nhân AIDS sẽ mắc căn bệnh này ít nhất là một lần trong đời nếu không được chỉ định dùng kháng sinh dự phòng. Tại sao lại không gọi là PJP? Do là thói quen cũ khó mà bỏ được. Vào năm 2002, điều này đã được xác minh là pneumocystis carinii là một chủng gây nhiễm khuẩn cho chuột và pneumocystis jiroveci gây nhiễm khuẩn cho người, nhưng chúng ta vẫn tiếp tục gọi nó là PCP và bị gán ghép cho tới ngày hôm nay!! (Xem thêm Chương 31/Protozoa).
Nhiễm Virus
Herpes zoster: Các nốt phồng da đau đớn tiến triển lan tràn ở trên bề mặt da vì virus varicella – zoster (virus tiên phát gây thủy đậu) chỉ nổi theo rễ lưng dây thần kinh cảm giác (dosal sensory ganglia). Những bệnh nhân AIDS còn có thể phát triển zona ở những vùng không phải là da (nondermatomal)

Advertisement

KIỂM SOÁT, ĐIỀU TRỊ VÀ PHÒNG NGỪA?
Các nỗ lực nhằm kiểm soát virus đang được thực hiện theo 4 bước sau:
1) Phòng ngừa lây nhiễm HIV
2) Phát triển vaccin
3) Kiễm hãm sự phát triển của virus HIV, một khi đã xảy ra lây nhiễm
4) Điều trị các nhiễm khuẩn cơ hội, điều này cuối cùng rồi cũng gây ra tử vong. Phòng Ngừa Giáo dục để phòng tránh các hoạt động có nguy cơ cao (dùng chung kim tiên, có nhiều bạn tình, tình dục không an toàn). Sàng lọc các sản phẩm từ máu bằng ELISA, kháng nguyên p24 và khuếch đại acid nucleic

ARN HIV.
Phát Triển Vaccin
Mục đích của việc tiêm chủng đó là kích thích đáp ứng miễn dịch, điều này sẽ chống lại được sự nhiễm khuẩn kế tiếp. Hầu như các vaccin gây kích thích phản ứng kháng thể với kháng nguyên của virus, điều này gây ra vô hiệu hóa (neutralization) virus. Những người bị lây nhiễm HIV sẽ phát triển các kháng thể chống lại các yếu tố quan trọng của HIV. Sự gia tăng ác kháng thể kháng HIV trong giai đoạn sớm sẽ liên kết với một vùng siêu biến glycoprotein pg120 của lớp vỏ ngoài, được gọi là vòng V3 (V3 loop). Các kháng thể đặc hiệu V3 này sẽ chỉ vô hiệu hóa chính xác được chủng HIV mà đã được phát hiện bởi kháng thể. Hắc tinh tinh được tiêm kháng thể đơn dòng trung hòa V3 (tiêm chủng thụ động) và những con hắc tinh tinh đã tạo được sự miễn dịch chủ động với glycoprotein V3 của lớp vỏ ngoài sẽ được bảo vệ khỏi một vài chủng tế bào HIV tự do (cell – free HIV) được tiêm vào chúng. Những vaccin này chỉ có tác dụng chống lại những loài virus HIV mà có vùng siêu biến V3 và chỉ trong khoảng thời gian mà tính miễn dịch đạt đỉnh (peak immunity).
Đáp ứng kháng thể khác xảy ra sau đó có tác dụng chống lại các miền (domain) liên kết CD4 (gp160, bao gồm gp120 và gp41); những miền này có vai trò trong việc liên kết với các receptor của tế bào lympho T – hỗ trợ CD4. Các kháng thể chống lại các miền này sẽ phát hiện ra sự liên kết của virus với các receptor CD4, làm vô hiệu hóa HIV – 1 trong ống nghiệm (in vitro). Vì sự đáp ứng của các kháng thể kể trên phát triển cùng với sự lây nhiễm HIV và cùng với tất cả những nổ lực liên tục để phát triển ra một loại vaccin, vậy thì tại sao chúng ta lại bảo rằng sự thành công của việc chủng ngừa là một thực tế xa vời?!? Có rất nhiều thử thách để phát triển thành công một loại vaccin chống lại HIV – 1:
1) Đột biến nhanh: Lớp vỏ ngoài glycoprotein của HIV có khả năng biến đổi nhanh chóng, vì thế cho nên chúng có rất nhiều chủng khác nhau. Vòng V3 của gp120 biến đổi rất nhanh và enzym phiên mã ngược thì lại có liên quan đến sự sinh sản nhanh của virus qua một tiến trình bệnh lý kéo dài dẫn đến sự hình các “chủng biến đổi” khác nhau, thậm chí là khi điều này xảy ra trên cùng 1 người. Trong khi vaccin lại cần mục tiêu có tính ổn định giống như các miền liên kết với CD4.
2) HIV được lây truyền từ tế bào qua tế bào: Với sự hình thành hợp bào khổng lồ, HIV có khả năng di chuyển từ một tế bào này sang một tế bào khác mà không cần phải đi vào trong dòng máu. Vì thế virus có thể thoát khỏi hệ miễn dịch dịch thể hoặc miễn dịch trung gian qua tế bào. Tác dụng bảo vệ chống lại sự lây nhiễm HIV yêu cầu cần phải có hệ miễn dịch trung gian qua tế bào: các protein của HIV trong tế bào bị lây nhiễm được trình diện trên bề mặt tế bào được liên kết với các phân tử nhóm I của hệ thống trình diện kháng nguyên. Các tế bào lympho T – gây độc đặc hiệu với HIV lưu hành trong hệ tuần hoàn sẽ nhận ra phức hợp này và làm ly giải tế bào, gây phá hủy HIV ở bên trong. Sự đáp ứng qua trung gian tế bào này xảy ra ở những bệnh nhân HIV, và một vaccin thật sự thành công thì sẽ phải kích thích được “cánh tay đắc lực” này của hệ miễn dịch.
3) Thiếu thốn mô hình động vật: Chúng ta muốn một mô hình động vật mà dễ kiếm được, giá thành rẻ và tiến triể bệnh lý giống như AIDS khi bị cho lây nhiễm với HIV. Thực tế thì không có nhiều mô hình như vậy. Chỉ có một vài loài có thể bị lây nhiễm đó là loài khỉ to lớn; chúng rất đắt tiền, hiếm và không bị AIDS khi bị lây nhiễm với HIV. Tuy nhiên, phản ứng kháng thể của chúng với HIV có thể xảy ra sau đó, và chúng sẽ tiến triển bệnh lý giống như AIDS (AIDS – like disease) khi bị lây nhiễm với SIV (một loại virus có trình tự gen tương đồng với HIV – 2).
Các Nỗ Lực Nghiên Cứu Vaccin Hiện Nay

1) Virus sống có thể bị biến đổi hoặc bị giảm suy yếu vì thế chúng sẽ mất đi tính độc lực trong khi vẫn kích thích hệ miễn dịch (ví dụ: vaccin bại liệt và sởi). Loại vaccin này sẽ kích thích hệ miễn dịch tế bào và miễn dịch dịch thể, cũng như là miễn dịch niêm mạc (mucosal immunity). Các nghiên cứu về virus sống đã sử dụng SIV và HIV – 2, những virus không gây ra bệnh lý thứ phát do đã bị xóa bỏ gen. Hạn chế của phương pháp này có liên quan đến các đột biến nguy hiểm mới ở những virus không gây bệnh, điều này có thể làm cho chúng gây bệnh trở lại. Ngoài ra, những loài khỉ to lớn kể trên không tiến triển bệnh lý giống AIDS, vậy thì làm thế nào mà chúng ta có thể chắc chắn rằng loại vaccin này sẽ không gây ra bệnh cho người?
2) Vaccin tái tổ hợp lớp vỏ ngoài glycoprotein HIV – 1 có thể được tạo ra bằng cách ghép nối gen HIV, là những gen tham gia mã hóa cho kháng nguyên glycoprotein của lớp vỏ ngoài (vòng V3, miền liên kết CD4 hoặc những loại khác), vào trong ADN của các dòng tế bào ung thư (tumor – cell line). Các tế bào ung thư sẽ sản xuất ra một lượng lớn glycoprotein của lớp vỏ ngoài HIV, khi đó chúng có thể được sử dụng như là một loại vaccin. Vaccin viêm gan B được sản xuất theo phương pháp này, bằng các dòng tế bào sản xuất ra kháng nguyên bề mặt viêm gan B (HbsAg). Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, những loại vaccin này chỉ có tác dụng chống lại virus khi virus có một vùng kháng nguyên chuẩn xác cùng với vaccin và chỉ trong giai đoạn hệ miễn dịch đạt đỉnh. Ngoài ra, chúng ta còn thất bại trong việc hoạt hóa sự đáp ứng của tế bào lympho T – gây độc.
3) Vaccin vector tái tổ hợp (recombinant vactor vaccin) sử dụng các loại virus không phải HIV (non – HIV virus), là những loại virus không gây bệnh cho con người hoặc là những loại virus đã bị bất hoạt để truyền các bản sao từ các gen của HIV vào các tế bào bên trong cơ thể. Virus vaccinia (là những virus sống đã bị suy yếu được sử dụng trong vaccin đậu mùa), virus canarypox (là một loại virus sống gây bệnh ở chim, nhưng không gây bệnh cho người), trực khuẩn Calmette – Guerin (loại vi khuẩn được sử dụng để tạo ra vaccin lao), và các chủng adenovirus là một vài loại vi khuẩn được sử dụng như là một vector trong các thử nghiệm về vaccin. Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng có đáp ứng kháng thể (miễn dịch thể dịch) và đáp ứng tế bào lympho T (miễn dịch đáp ứng) với các loại protein được tạo ra bởi những loài vi khuẩn tái tổ này trên.
4) Vaccin ADN chứa một lượng nhỏ gen HIV, chúng trực tiếp đi vào bên trong cơ thể thông qua các thể plasmid và hy vọng chúng sẽ được thu nhận bởi các tế bào và được sử dụng để tạo ra các protein HIV có cấu trúc tương tự như một trong số các protein của HIV thật. Phương pháp này được kỳ vọng là sẽ kích hoạt được sự đáp ứng của miễn dịch dịch thể và cả miễn dịch đáp ứng.
5) “Kế hoạch prime – boost” hiện nay là phương pháp phổ biến nhất trong phát triển vaccin. Chiến lược này sử dụng 2 loại vaccin bất kỳ, thường là một sự kết hợp các loại vaccin kể trên, để tạo ra một sự đáp ứng miễn dịch mạnh mẽ hơn nữa. Kế hoạch prime – boost đã được sử dụng khi cuộc thử nghiệm vaccin đã khá thành công trong lần đầu tiên cho đến ngày hôm nay. Sử dụng vaccin thứ nhất (prime) đó là vaccin canary pox (vaccin vector tái tổ hợp), tiếp theo sử dụng vaccin thứ hai (boost) là vaccin HIV – 1 gp120 (vaccin tái tổ hợp lớp vỏ ngoài glycoprotein

HIV – 1), các nhà nghiên cứu ở Thái Lan đã có thể chứng minh được việc làm giảm sự xâm nhập của virus HIV ở mức độ vừa phải ở những người tình nguyện tiêm vaccin so với nhóm chứng. Kết quả thu được khá khiêm tốn, giảm 31% trong tổng số người nhiễm HIV, dẫu như vậy vẫn nên khuyến khích. Vì dù sao đây vẫn là sự thành công đầu tiên kể từ khi bắt đầu các cuộc thử nghiệm vaccin HIV từ năm 1987!
Giới Hạn Sự Phát Triển Của Virus
Trị liệu 3 loại thuốc – Trị Liệu Kháng Retrovirus Hiệu Lực Cao (Highly Active Antiretroviral Therapy, HAART) đã được sử dụng để hỗ trợ hệ thống miễn dịch ở những người dương tính với HIV hoặc bệnh nhân AIDS, mục đích là làm giảm nguy cơ tiến triển các nhiễm khuẩn cơ hội, bao gồm Mycobacterium avium, viêm võng mạc do CMV hoặc nấm miệng do nhiễm Candida. Hãy xem chương 29, chương kháng sinh kháng virus, trong chương đó chúng ta sẽ cùng thảo luận nhiều hơn về các chiến lược sử dụng thuốc kháng HIV hiện nay.
Điều Trị Các Nhiễm Khuẩn Cơ Hội
1) Viêm phổi do Pneumocystis jiroveci (PCP): Trimethoprim và Sulfamethoxazole được chỉ định để dự phòng khi mà số lượng tế bào T CD4+ giảm dưới mức 200 – 250. Có hơn 90% case nhiễm PCP đang bị ngăn chặn bằng can thiệp dự phòng này.
2) Nhiễm toxoplasma: Các tổn thương não được điều trị bằng sự kết hợp tetrahydrofolate reductase inhibitor/sulfa được gọi là pyrimethamine/sulfadiazine. Bệnh nhân sẽ được cải thiện nhanh chóng. Trong thực tế, nếu như không có một khối u não khu trú (được nhìn bằng CT scan) trong 2 – 3 tuần, thì khi đó việc chẩn đoán nhiễm toxoplasma là không chắc chắn. Sinh thiết não nên được thực hiện để xác định liệu khối u đó có phải là u lympho tế bào B hay không. Loại thuốc tương tự (trimethoprim và sulfamethoxazole), những loại được sử dụng để dự phòng PCP, còn có tác dụng ngăn chặn nhiễm toxoplasma! Một mũi tên trúng hai con chim.
3) Mycobacterium tuberculosis và Mycobacterium avium – ký sinh nội bào: Việc điều trị nhiễm khuẩn lao đã được trình bày ở Chương 15/Mycobacterium. Azithromycin hoặc clarithromycin có thể được chỉ định sớm để phòng ngừa các nhiễm khuẩn do MAI sau này.
4) CMV: Điều trị với ganciclovir hoặc foscarnet có thể ngăn ngừa quá trình mất dần thị giác.
5) Herpes, Varicella – zoster: Acyclovir
6) Candida albicans: Các chế phẩm đường uống như clotrimazole, nystatin hoặc fluconazole có tác dụng trong điều trị viêm họng và viêm thực quản do nấm Candida. Nhiễm nấm toàn thân được điều trị với amphotericin B hoặc fluconazole tiêm tĩnh mạch.
7) Nhiễm các loại vi khuẩn: sử dụng các loại kháng sinh phù hợp.

LỜI KẾT
AIDS là một loại bệnh lý không hề có nhân phẩm, một loại bệnh lý làm hư hại hệ thống miễn dịch, chúng cho phép tất các loại nhiễm khuẩn tại họa xâm nhập vào cơ thể. Bạn đã và đang trở thành một người bác sỹ trong thời buổi bình minh của một loại đại dịch mới, vì thế bạn chắc chắn sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát cơn đại dịch này.

Bài viết được dịch từ sách ” Clinical Microbiology made ridiculously simple “

Xem tất cả bài biết Vi sinh lâm sàng tại: https://ykhoa.org/category/khoa-hoc/vi-sinh-lam-sang/