[Vi sinh lâm sàng số 7] CORYNEBACTERIUM VÀ LISTERIA (KHÔNG TẠO NHA BÀO)

Chúng ta đã cùng tìm hiểu xong về 3 tụ cầu Gram dương (Streptococcus, Staphylococcus và Enterococcus) và 2 trực khuẩn Gram dương tạo nha bào (Bacillus và Clostridium). Bây giờ, chúng ta cùng nhau tìm hiểu tiếp về 2 trực khuẩn Gram dương khác (đều không tạo nha bào): Corynebacterium diphtheriae và Listeria monocytogenes. Cả 2 trực khuẩn Gram dương này đều gây viêm nhiễm trên những bệnh nhân thuộc độ tuổi trẻ em.

CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE

Corynebacterium diphtheriae (trực khuẩn bạch hầu) là nguyên nhân chính gây nên bệnh lý bạch hầu. Chúng cư trú ở vùng hầu họng, tạo thành một lớp giả mạc (pseudomembrane) gồm có fibrin, bạch cầu, tế bào biểu mô bị hoại tử, và các tế bào Corynebacterium diphtheriae. Từ vùng hầu họng, vi khuẩn này tiết ra một loại ngoại độc tố mạnh vào máu, cụ thể là gây tổn thương cho tim và các tế bào thần kinh bằng cách cản trở các quá trình tổng hợp protein.
7.1. Hãy hình dung là các vi khuẩn Corynebacterinum diphtheria như là một đội quân nhỏ đang tiến hành xâm lược lan tràn và đang xây dựng một bệ phóng ở trên vùng hầu họng. Quân đội nhỏ này nhanh liền chóng cho xây dựng tên lửa ngoại độc tố. Từ căn cứ an toàn ở vùng hầu họng, chúng cho khai hóa các tên lửa chết người đến tim và hệ thống thần kinh trung ương.
Khi làm trong phòng cấp cứu nhi khoa, ta có thể thấy có trường hợp đứa trẻ bị viêm họng và sốt. Trên họng có rỉ dịch màu sạm màu, dịch này màu sạm hơn và dày hơn so với dịch trong bệnh viêm họng. Mặc dù cảm thấy trông có thể dễ dàng gỡ bỏ những lớp giả mạc bám dính này, nhưng ta phải chống lại sự “cám dỗ” này bởi vì nếu gỡ lớp giả mạc ra thì sẽ gây chảy máu và quá trình xâm nhiễm toàn thân của ngoại độc tố chết người kia sẽ được tăng lên.

Là một sinh viên y khóa hăng hái trong khoa cấp cứu, bạn phải nhận ra ngay trên những đứa trẻ này có thể đã bị bệnh lý bạch hầu. Khi đã nhận ra rằng là bạn đang đối mặt với một ngoại độc tố cực kỳ mạnh, bạn phải nhanh chóng thông báo cho mọi người không được “đứng xung quanh” (lời của Loffler). Nhanh chóng gửi mẫu phết hầu họng và mũi để nuôi cấy bằng phương pháp môi trường thạch máu tellurit kali và môi trường huyết thanh đông tụ của Loffler. Tuy nhiên, kết quả từ các phương pháp nuôi cấy sẽ không có liền trong vài ngày!!! Bạn có thể chỉ định cho nhuộm Gram từ mẫu giả mạc của bạch hầu, nhưng trực khuẩn Gram dương thì không phải lúc nào cũng được tìm thấy. Khi đó lại càng không thể để trực khuẩn bạch hầu có thể phát tán ra xung quanh, vì vậy thường cách tốt nhất là phải nhanh chóng tiến hành phương pháp điều trị qua 3 bước sau đây:

1) Kháng độc tố:

Kháng độc tố bạch hầu chỉ bất hoạt độc tố đang lưu hành mà vẫn chưa tác dụng lên các mô đích, vì vậy chúng được kiểm soát một cách nhanh chóng để ngăn chặn các tổn thương ở tim và hệ thống thần kinh.

2) Penicillin hoặc Erythromycin:

2 loại kháng sinh này sẽ tiêu diệt được các vi khuẩn, làm cho ngoại độc tố không được tiết ra nhiều hơn nên ngăn được sự viêm nhiễm trên bệnh nhân.

3) DPT vaccin:

Trẻ em phải được tiêm vaccin DPT để tạo hệ miễn dịch cho cơ thể, từ đó ngăn được sự nhiễm khuẩn trong tương lai do Corynebacterium diphtheria. Vaccin DPT là viết tắt của: D = Bạch hầu (Diphtheria); P = Ho gà (Pertussis); T = Uốn ván (Tetanus). Trong đó, phần độc tố của bạch hầu đã bị hất hoạt bởi formalin.
Bây giờ việc điều trị đã được áp dụng, chúng ta có thể ngồi xuống, thư giãn, và củng cố lại các nghi ngờ của chúng ta về mặt lâm sàng của bệnh bạch hầu. Trên môi trường nuôi cấy bằng thạch máu có tellurit kali, những vùng có Corynebacterium diphtheria phát triển đã chuyển thành máu xám cho tới màu đen trong vòng 24 giờ. Còn đối với môi trường huyết thanh đông tụ của Loffler, bằng việc ủ môi trương nuôi cấy trong vòng 12 giờ, sau đó cho thử với xanh methylen thì sẽ thấy được đa hình thể của trực khuẩn này.
Một điều may mắn cho những trẻ không được tiêm chủng, đó là không phải tất cả vi khuẩn Corynebacterium diphtheria đều tiết ra ngoại độc tố. Cũng như ở Liên cầu tan huyết β nhóm A, đó là đầu tiên nó phải được hoạt hóa bởi phage ôn hòa của vi khuẩn tiềm tan để sản xuất ra độc tố gây ban đỏ gây ra bệnh lý sốt ban đỏ. Vậy nên Corynebacterium diphtheria cũng phải được hoạt hóa bởi một phage ôn hòa để thực hiện việc mã hóa ngoại độc tố bạch hầu.
Ngoại độc tố mạnh này gồm có 2 tiểu phần. Tiểu phần B liên kết với các tế bào đích và cho phép tiểu phần A xâm nhập vào trong các tế bào. Khi đã vào được trong tế bào, tiểu phần A làm ức chế quá trình tổng hợp protein bằng cách ức chế yếu tố kéo dài (Elongation factor – EF2), mà chính yếu tố này tham gia vào quá trình dịch mã của mARN thành các protein của tế bào có màng nhân (eukaryote) (xem Mục 2.8). Cũng cần chú ý một sự so sánh khá thú vị: Việc thiết kế các kháng sinh tác dụng đặc hiệu lên ribosom để ức chế sự sinh tổng hợp protein. Tương tự như vậy, ngoại độc tố đặc biệt này cũng có tác dụng ức chế sự tổng hợp protein của con người (các tế bào có màng nhân). Vì vậy ngoại độc tố này còn được xem như là “kháng sinh chống con người”, bởi vì các tổn thương lên tim và các tế bào thần kinh mà nó gây ra đều có thể gây tử vong.

Các vi khuẩn khác có hình dạng Corynebacterium (còn gọi là các trực khuẩn có dạng bạch hầu)

Từ “koryne” trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là “nhóm” và từ “bacterion” có nghĩa là “cây que nhỏ”; những vi khuẩn mà đặc tính hình dạng của chúng tương tự như là Corynebacterium diphtheriae còn được gọi là vi khuẩn dạng Coryneform cũng như là trực khuẩn có dạng bạch hầu. Những vi khuẩn bao gồm các chủng Corynebacterium, Arcanobacterium, Brevibacterium, Microbacterium và những chủng khác. Các vi khuẩn có dạng Corynebacterium này trú ngụ ôn hòa trong nước, đất, da và lớp màng nhầy (mucous membrane) của con người. Chúng thường được xem như là “chất gây ô nhiễm” trong môi trường nuôi cấy bệnh phẩm từ các bệnh nhân và ta sẽ thường nghe được các kết quả từ phòng xét nghiệm rằng môi trường nuôi cấy bệnh phẩm phát triển một loại trực khuẩn có dạng bạch hầu hoặc loại trực khuẩn Gram dương. Kết quả này thường không chứng tỏ được là có một nhiễm khuẩn đang tiến triển, tuy nhiên ta phải thật cẩn trọng bởi các vi khuẩn này đang ngày càng gây nên cả nhiễm khuẩn mắc phải ở cộng đồng (viêm nội tâm mạc nhiễm khuẩn trên van tim tự nhiên, nhiễm trùng đường tiểu, viêm tuyến tiền liệt, viêm nướu răng) và cũng như là nhiễm khuẩn mắc phải bệnh viện. Ở những bệnh nhân nội trú, các vi khuẩn này có thể gây nhiễm trùng các vết mổ, ống thông và nhiễm khuẩn có liên quan đến các bộ phận nhân tạo, và viêm nội tâm mạc nhiễm khuẩn trên van tim tự nhiên hay nhân tạo. Các tác nhân thường hay gây bệnh ở bệnh viện bao gồm Corynebacterium jeikeium, Corynebacterium urealyticum, Corynebacterium amycolatum và Corynebacterium striatum.
Có một điều cần lưu tâm đó là các vi khuẩn có dạng bạch hầu, ngoại trừ vi khuẩn bạch hầu (Corynebacterium diptheriae), thường khá đề kháng với các thuốc kháng sinh và cần phải điều trị với vancomycin truyền tĩnh mạch. Cần phải tham khảo ý kiến chuyên môn với bác sỹ về bệnh lý nhiễm trùng để có được lời khuyên chính xác về bệnh và những hướng dẫn điều trị bằng kháng sinh.

Rhodococcus equi (trước đây là Corynebacterium equi)

Là loại Gram dương, hiếu khí không di động, vi khuẩn sinh mủ, thường gây nhiễm khuẩn trên các động vật gia súc như bò, cừu, hưu, nai, chó và mèo. Nó cư trú ở trong phân và đất và nếu nó được hít phải bởi một người bị suy giảm miễn dịch (người được ghép tạng, bị nhiễm HIV) thì có thể gây ra bệnh lý viêm phổi hoại tử (necrotizing pneumonia) trông giống như bị gây ra do Mycobacterium tuberculosis hoặc Nocardia: từ cách thức xâm nhiễm gây nhiễm khuẩn cho đến sự tạo thành một hay nhiều hang phổi và tràn dịch màng phổi. Liên hệ lâm sàng: Các u và hang ở vùng thùy trên của phổi đã tạo nên mức khí dịch là những đặc trưng cho nhiễm khuẩn Rhodococcus, trong khi các hang phổi trong nhiễm khuẩn Mycobacterium tuberculosis thì hiếm khí gây nên mức khí dịch. Do một phần Rhodococcus có thể bắt màu nhuộm kháng aid cho nên điều này có thể dẫn tới rất nhiều chẩn đoán sai lầm khi phân biệt với bệnh lao.

LISTERIA MONOCYTOGENES

Listeria monocytogenes là một vi khuẩn yếm khí không bắt buộc, là trực khuẩn Gram dương không sinh nha bào mà khi phân lập trên máu thì chúng thường được xác định đầu tiên ở phòng xét nghiệm như là một vi khuẩn có dạng bạch hầu (diphtheroid) (hãy cẩn thận bởi vì bạn có thể nghĩ chúng chỉ là một chất gây ô nhiễm!). Nó có 1 – 5 tiên mao (flagella) và khi được nuôi cấy ở nhiệt độ 25oC thì chúng di động hỗn loạn, vì vậy nó chỉ có thể được nuôi cấy ở nhiệt độ thấp, thường là ở 4 – 10oC, còn được gọi là thúc đẩy tăng tưởng vi khuẩn trong môi trường lạnh (cold – enrichment), để giúp phân biệt với các vi khuẩn khác. Listeria monocytogenes có một yếu tố độc chính đó là listeriolysin O cho phép chúng tránh khỏi sự thực bào của các đại thực bào.
Để nhớ rằng tại sao vi khuẩn Listeria monocytogenes là có hại thì hãy nhớ về danh sách (List) nạn nhân của chúng: phụ nữ có thai, trẻ sơ sinh, viêm màng não ở người già và người bị suy giảm miễn dịch:

1) Nhóm đầu tiên là nhóm có nguy cơ bị lây nhiễm cao đó là phụ nữ có thai.

Nhiễm khuẩn thường xảy ra ở tam cá nguyệt thứ 3, khi mà sự miễn dịch trung gia tế bào bị giảm. Có một điều thú vị đó là bệnh lý viêm màng não hiếm khi xảy ra ở phụ nữ có thai, khi mà nhiễm khuẩn huyết lại thường xảy ra hơn. Vi khuẩn có thể xâm nhiễm vào thai nhi và có tới khoảng 22% khả năng nhiễm khuẩn gây tử vong cho trẻ sơ sinh. Khi bị nhiễm khuẩn thường gây sinh non. Thường mắc phải Listeria monocytogenes do ăn phải các thức ăn bị nhiễm khuẩn (xà lách trộn, sữa, phô mai, bơ, thịt nguôi), phụ nữ có thai thường được khuyên nên tránh ăn phô mai, xà lách trộn, thịt nguội.

2) Nhóm thứ 2 có nguy cơ đó là thai nhi và trẻ sơ sinh.

Sự nhiễm khuẩn ở tử cung đã được miêu tả trên ở những phụ nữ không có triệu chứng bệnh, đều có thể lây nhiễm qua cho trẻ trong quá trình sinh do vi khuẩn Listeria trú ngụ ở âm đạo. Điều này dẫn tới trẻ sơ sinh có thể bị viêm màng não ở tuần thứ 2 sau sinh. Sau khi chủng ngừa Heamophilus influenzae ra đời (vaccin HiB, xem thêm Chương 11), thì hiện nay Listeria monocytogenes gây nên khoảng 20% trường hợp viêm màng não ở trẻ sơ sinh.

Liên hệ lâm sàng:

3 vi khuẩn có vai trò trong việc gây ra hầu hết bệnh lý viêm màng não mắc phải ở trẻ sơ sinh đó là: Listeria monocytogenes, Escherichia coli và Streptococcus nhóm B. Hai vi khuẩn gây viêm màng não sau này cho trẻ, sau khi kháng thể thụ động được truyền từ mẹ sang và trước khi kháng thể mới của trẻ được phát triển: Neisseria meningitides và Haemophilus influenzae. 3) Nhóm thứ 3 có nguy cơ mắc viêm màng não do Listeria là người già và người bị suy giảm miễn dịch. Trong thực tế, Listeria là nguyên nhân phổ biến đứng thứ 2 gây nên bệnh lý viêm màng não, sau Phế cầu (Pneumococcus), ở người > 50 tuổi và là nguyên nhân phổ biến nhất gây viêm màng não ở những bệnh nhân bị ung thư hạch, bệnh nhân đang dùng corticosteroid hoặc bệnh nhân được ghép tạng. Và nó cũng là nguyên nhân thường gặp gây viêm màng não ở bệnh nhân bị AIDS.
Vậy chúng ta tự hỏi rằng tại sao vi khuẩn này nhất định là phải xâm nhiễm ở trẻ sơ sinh hay những người mắc bệnh suy giảm miễn dịch chứ không phải một người có đầy đủ hệ miễn dịch. Lý do chính đó là Listeria monocytogenes là một vi khuẩn có khả năng ẩn mình và tồn tại trong các tế bào miễn dịch nhất định, như là đại thực bào và bạch cầu đa nhân trung tính là những tế bào có khả năng thực bào hay “nhấn chìm” các vật thể “ngoại bang” như là vi khuẩn. Khi đó chúng có thể tồn tại cả bên ngoài lẫn bên trong các tế bào, Listeria monocytogenes còn được gọi là sinh vật nội bào tùy ý (facutative intracellular organism) (xem thêm Mục 2.7). Tuy nhiên, ở vật chủ có khả năng miễn dịch, hệ thống miễn dịch có thể giải phóng các yếu tố hoạt hóa các đại thực bào, cho nên các tế nào đó bây giờ có thể tiêu diệt các vi khuẩn “luẩn quẩn” ở bên trong chúng. Các nhà miễn dịch học đã tham khảo phương pháp hệ thống trung gian miễn dịch này từ miễn dịch trung gian tế bào để tiêu diệt Listeria monocytogenes. Tuy nhiên, ở trẻ sơ sinh và người bị suy giảm miễn dịch đều không thể hoạt hóa những tế bào thực bào trong cơ thể, do đó cho phép Listeria monocytogenes phát triển mạnh và gây viêm màng não. Từ lúc mang thai cũng có khả năng làm giảm khả năng miễn dịch trung gian tế bào, Listeria monocytogenes có khả năng lây nhiễm sang phụ nữ có thai, là những người có khả năng mắc viêm màng não hoặc vẫn còn bệnh nhưng không có triệu chứng.
7.2. A) Đại thực bào của trẻ sơ sinh hoặc người bị suy giảm miễn dịch. B) Đại thực bào của những người có khả năng miễn dịch.

Khi một bệnh nhân có nguy cơ cao tiến triển bệnh lý viêm màng não do Listeria monocytogenes thì điều quan trọng là phải xử lý theo kinh nghiệm bằng các thuốc kháng sinh có phổ tác dụng lên Listeria monocytogenes. Sau khi chọc dò tủy sống và xác định được rằng đây là một bệnh lý viêm màng não do vi khuẩn (phân tích dịch não tủy thấy có một lượng lớn bạch cầu đa nhân trung tính, nồng độ protein cao, lượng glucose thấp, nhuộm Gram từ dịch não tủy có thể thấy trực khuẩn Gram dương), chúng ta phải cho thêm hoặc ampicillin hoặc trimethoprim sulfamethoxazole cùng với phác đồ kháng sinh. Vì đây là 2 loại kháng sinh có phổ tác dụng lên Listeria monocytogenes.

Liên hệ lâm sàng:

Ở trên tất cả người lớn trên 50 tuổi và những người bị suy giảm miễn dịch đều có khả năng mắc viêm màng não cấp tính, cho nên theo kinh nghiệm ta phải cho thêm ampicillin hoặc trimethoprim sulfamethoxazole để tác dụng lên cả Listeria monocytogenes!

7.3. Bảng tóm tắt trực khuẩn Gram dương không sinh nha bào.

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