Bài giảng Tương tác bệnh học vi rút - vi khuẩn trong nhiễm trùng hô hấp cấp tính - PGS. TS. Nguyễn Huy Lực

Chia sẻ: ViMarkzuckerberg Markzuckerberg | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

35
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Tương tác bệnh học vi rút - vi khuẩn trong nhiễm trùng hô hấp cấp tính do PGS. TS. Nguyễn Huy Lực biên soạn trình bày các nội dung chính sau: Dịch tễ viêm phổi do vi khuẩn, vi rút; Các vi khuẩn thường gây nhiễm trùng đường hô hấp sau nhiễm vi rút; Tương tác bệnh bệnh học vi khuẩn - vi rút; Hệ vi sinh vật đường hô hấp; Vai trò của bạch cầu trung tính trong tính mẫn cảm với bội nhiễm;... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Tương tác bệnh học vi rút - vi khuẩn trong nhiễm trùng hô hấp cấp tính - PGS. TS. Nguyễn Huy Lực

TƯƠNG TÁC BỆNH HỌC VI RÚT - VI KHUẨN TRONG NHIỄM TRÙNG HÔ HẤP CẤP TÍNH PGS.TS.NGUYỄN HUY LỰC
TÓM TẮT - Nhiễm trùng ĐHH do VR và VK: Nguyên nhân hàng đầu gây bệnh tật và tử vong trên toàn thế giới. -Đồng nhiễm VR-VK : Tăng mức độ nặng của bệnh so với nhiễm trùng đơn lẻ. - Cúm và VP: Nguyên nhân hàng đầu gây tử vong do bệnh truyền nhiễm, luôn nằm trong số 10 nguyên nhân gây tử vong hàng đầu ở Hoa Kỳ( 50 000 ca tử vong/ năm. 3,5 triệu người bị tác động các bệnh nhiễm trùng hô hấp do vi rút và vi khuẩn hàng năm). -Xác định chính xác nguyên nhân: khó khăn vì: nhiều bệnh nhiễm trùng đường hô hấp dưới gây ra bởi nhiều mầm bệnh. - VP do VK là một biến chứng chính của cúm -Đại dịch cúm 2009: 25 đến30% trường hợp nặng phải nhập viện do bội nhiễm VK; 50% trường hợp tử vong. -Hiểu rõ được mối tương tác VK-VR: CĐ và ĐT hiệu quả hơn
DỊCH TỄ VIÊM PHỔI DO VI KHUẨN, VI RÚT -100 năm qua, bốn đại dịch cúm đã ảnh hưởng đến Hoa Kỳ và thế giới:Năm 1918 có 500 triệu người trên toàn thế giới, 50 triệu người tử vong( 5% tử vong sớm ở những ngày đầu bị nhiễm bệnh, còn lại hầu hết các trường hợp tử vong xảy ra từ ngày 7 đến ngày 14 sau nhiễm trùng) . + Hai hội chứng bệnh lý lâm sàng biểu hiện ở những BN tử vong: 10 đến 15% trường hợp tử vonng hội chứng suy hô hấp cấp tính nặng và 85 đến 90% trường hợp tử vong do viêm phế quản phổi cấp tính và nguyên nhân xác định là vi khuẩn( S. pneumoniae phổ biến nhất) . -Nhiễm virus cúm kết hợp với bội nhiễm vi khuẩn là nguyên nhân chính gây tử vong trong đại dịch cúm.
-Hai đại dịch cúm năm 1957 và 1968 gây ra bởi hậu duệ của virut cúm của đại dịch1918 (H2N2 và H3N2, tương ứng): Tử vong vì VP do VK sau nhiễm cúm vẫn chủ yếu do S. Aureus và do S. Pneumoniae và chiếm 44% số ca tử vong. -Đại dịch cúm năm 2009: +gây ra bởi VR cúm A H1N1: 200.000 ca tử vong do nhiễm trùng hô hấp. + 25% và 50% có VP bội nhiễm VK nặng ở cả trẻ em và người lớn. Vi khuẩn S. aureus và S. pneumoniae là những sinh vật gây biến chứng phổ biến nhất được tìm thấy trong các mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân bị bệnh nặng.
Các vi khuẩn thường gây nhiễm trùng đường hô hấp sau nhiễm vi rút. -Đồng nhiễm VK, VR được coi là phổ biến và có ý nghĩa lâm sàng, mặc dù tỷ lệ chính xác rất khó xác định vì nhiều lý do: + ngoại trú: có tiền sử nhiễm trùng hô hấp, nhưng thường bỏ qua không có xét nghiệm nguyên nhân vi sinh. +Những BN nhập viện: xác định căn nguyên vi sinh cũng khó khăn vì cơ sở xét nghiệm, lấy bệnh phẩm không đạt chuẩn... - VP và các bệnh nhiễm trùng ĐHH dưới thường trùng với thời gian nhiễm các vi rút ĐHH, đặc biệt là cúm và VR hợp bào hô hấp. - Mối liên quan giữa cúm và viêm phổi do vi khuẩn từ lâu đã được công nhận.khi nuôi cấy VK dương tính, vi khuẩn thường gặp là S. pneumoniae, S. aureus, S. pyogenes, H.influenzae hoặc sự kết hợp của các vi khuẩn này .
-Đại dịch cúm H1N1 2009, viêm phổi do VK đã xuất hiện ở 4% - 33% BN nặng nhập viện, đồng nhiễm vi khuẩn từ 25% đến 55% . -Một số nghiên cứu mô hình nhiễm trùng VK - VR ở trẻ em nhập viện do VP mắc phải cộng đồng(CAP): nhiễm trùng do VK - virut từ 15% đến 30%. -Các nguyên nhân phổ biến gây ra CAP và nhiễm trùng ĐHH dưới cấp tính ở trẻ em là S. pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae . Ở người lớn, tỷ lệ nhiễm VK đồng nhiễm VR ở các BN mắc bệnh CAP từ 4% - 16%. Các VR thường gặp như cúm, rhovirus, RSV và adenovirus. -Từ các nghiên cứu dịch tễ học này các tác giả khuyến cáo rằng virút là một căn nguyên quan trọng của bệnh nhiễm trùng ĐHH và là yếu tố đồng nhiễm chính của viêm phổi thứ phát do vi khuẩn.
TƯƠNG TÁC BỆNH BỆNH HỌC VI KHUẨN - VI RÚT -Các cơ chế lây nhiễm VK sau nhiễm VR rất phức tạp, bao gồm các quá trình đa yếu tố trung gian bởi sự tương tác giữa virus, vi khuẩn và hệ thống miễn dịch của vật chủ. -Cơ chế gây bệnh của bội nhiễm là do tổn thương niêm mạc / biểu mô ĐHH trực tiếp do virut cúm gây ra, sự gia tăng VK của ĐHH trên và dưới và rối loạn điều hòa phản ứng miễn dịch, tất cả đều dẫn đến tăng tính nhạy cảm nhiễm khuẩn thứ phát. -Các cộng đồng vi sinh vật cư trú trên bề mặt niêm mạc của cơ thể con người có khả năng hình thành các phản ứng miễn dịch và định hình mối quan hệ sinh thái giữa cơ thể và mầm bệnh.
-Đường hô hấp chứa các cộng đồng VK khác nhau, ở các hốc sinh thái riêng biệt (ví dụ, khoang mũi, hầu họng, đường hô hấp trên), nơi khác nhau về nhiệt độ, pH, nồng độ oxy, sản xuất chất nhầy và các yếu tố khác. -Nhiễm VR sẽ ảnh hưởng tới hệ vi sinh vật đường hô hấp. Mặc dù tác dụng của những thay đổi này đối với nguy cơ viêm phổi do VK thứ phát cần được nghiên cứu kỹ thêm. Những thay đổi này có thể làm thay đổi tính mẫn cảm với nhiễm trùng thứ phát bao gồm thay đổi về bản chất và cường độ phản ứng miễn dịch của cơ thể. - Thay đổi hệ vi sinh (microbiome ) sau khi nhiễm VR có thể làm thay đổi phản ứng miễn dịch của cơ thể và dẫn tới tăng tính nhạy cảm với nhiễm khuẩn thứ phát.
Hệ vi sinh vật đường hô hấp -Hệ vi sinh vật( Microbiome ) của ĐHH cũng đã được nghiên cứu trong bối cảnh nhiễm VR. -Vai trò của nó trong sự phát triển viêm phổi do VK thứ phát sau nhiễm vi rút ĐHH cấp tính chưa rõ ràng. -Đường hô hấp là nơi tiếp xúc chính với các VK ngoại sinh. Khả năng miễn dịch ở bề mặt niêm mạc của ĐHH là sự cân bằng liên tục của sự dung nạp các VK cộng sinh(commensal) không gây bệnh và kích hoạt miễn dịch chống lại mầm bệnh. - ĐHH trên và dưới có các thành phần cộng đồng vi khuẩn tương tự nhau.
- ĐHH trên ở người trưởng thành khỏe mạnh: +VK có trong khoang mũi thường là những VK liên quan đến da, chủ yếu là các thành viên của Actinobacteria (ví dụ, Corynebacterium spp., Propionibacterium spp.), Tiếp theo là Firmicutes (ví dụ Staphylococcus spp.). +Vùng miệng họng chứa các thành viên của Firmicutes, Proteobacteria và Bacteroidetes, bao gồm Streptococcus, Neisseria, Haemophilus và Lachnospira spp. +Các dòng VK ở da và khoang miệng có trong vòm họng, ví dụ, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium và Prevotella - Một số lượng ít mầm bệnh bao gồm S. pneumoniae, Neisseria meningitides và H.influenzae là những VK gây bệnh ĐHH trên.
- ĐHH dưới ở những người khỏe mạnh: +Sự phong phú của cộng đồng vi sinh vật ở ĐHH dưới thấp hơn so với ĐHH trên. +Các VK chính trong phổi người khỏe mạnh là Bacteroidetes và Firmicutes, chủ yếu bao gồm Prevotella, Veillonella và Streptococcus . +Những BN mắc các bệnh đường thở mãn tính (ví dụ, xơ nang, COPD) có số lượng VK trong phổi tăng hơn. Nhiễm vi rút ĐHH ảnh hưởng đến sự đa dạng của các cộng đồng VK và rối loạn sinh lý do VR gây ảnh hưởng đến các chức năng miễn dịch. + Sự xâm nhập của VK ở ĐHH trên là bước đầu tiên trong sự phát triển của các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn gây bệnh, bao gồm nhiễm trùng thứ phát sau nhiễm virus đường hô hấp.
-Nhiễm vi rút ĐHH có thể bắt đầu một loạt các phản ứng miễn dịch của vật chủ làm thay đổi các điều kiện phát triển của VK trong ĐHH trên, ĐHH dưới -Kích hoạt các con đường interferon chống virut cúm có thể dẫn đến phản ứng tế bào miễn dịch bẩm sinh không đủ trong quá trình bảo vệ cơ thể chống lại nhiễm trùng thứ cấp, dẫn đến tăng sinh các loài VK có khả năng gây bệnh. -Các nghiên cứu về hệ vi sinh( microbiome) gần đây cung cấp những hiểu biết hơn về cơ chế bệnh sinh của các phản ứng miễn dịch bị suy giảm sau nhiễm virus cấp tính, dẫn đến thúc đẩy sự phát triển viêm phổi thứ phát do vi khuẩn.
Mô hình vi rút gây ra tính nhạy cảm đối với nhiễm trùng thứ phát Hanada S, Pirzadeh M( 2018), Respiratory Viral Infection-Induced Microbiome Alterations and Secondary Bacterial Pneumonia
Vai trò của bạch cầu trung tính trong tính mẫn cảm với bội nhiễm. Các đại thực bào và bạch cầu N, có tầm quan trọng trong phản ứng miễn dịch đối với cả nhiễm VR và VK ở phổi. Những thay đổi do cúm gây ra trong việc tuyển mộ và / hoặc chức năng của các đại thực bào và bạch cầu N có liên quan đến sự nhạy cảm với bội nhiễm VK sau khoảng 7 ngày nhiễm VR cúm. -Cúm với bội nhiễm VK dẫn đến tăng tuyển mộ bạch cầu N vào phổi so với nhiễm trùng đơn lẻ VR hoặc VK. - Liên kết giữa sự tăng bạch cầu N viêm với sự tăng nhạy cảm của cơ thể đối với bội nhiễm ở ngày thứ 6 và 7 sau nhiễm VR cúm. và có tương quan với tải lượng vi khuẩn tăng và tỷ lệ tử vong tăng.
-Một nghiên cứu đã chứng minh sự tích lũy bạch cầu N đáng kể trong phổi của chuột để đáp ứng với nhiễm S. pneumoniae ở những con chuột bị nhiễm virut cúm trong 3 hoặc 6 ngày. Sự suy giảm bạch cầu trung tính dẫn đến tăng tính nhạy cảm với viêm phổi do phế cầu khuẩn và tụ cầu khuẩn ở những con chuột sau khi nhiễm vi-rút cúm. -Do đó, bạch cầu trung tính là yếu tố quan trọng giúp giảm nhạy cảm với bội nhiễm sớm sau khi nhiễm vi-rút cúm.
Suy giảm sự tiêu diệt vi khuẩn của các tế bào đơn nhân. - Các đại thực bào phế nang (AMs) tạo thành quần thể tế bào và đóng một vai trò quan trọng trong cân bằng nội mô và bảo vệ vật chủ chống lại nhiều bệnh nhiễm trùng phổi. - Số lượng AM không đủ ở chuột nhiễm virut cúm do sự suy giảm của liposome clodronate hoặc thiếu yếu tố kích thích khuẩn lạc bạch cầu hạt (GM-CSF). Điều trị bằng GM-CSF ngoại sinh, giúp tăng cường sự tăng sinh và kích hoạt các đại thực bào cư trú ở phổi, phục hồi một phần bệnh suy giảm AM qua trung gian, cải thiện một phần bệnh viêm phổi.
Vai trò của tín hiệu IFN loại 1 trong tính mẫn cảm của cơ thể với bội nhiễm. -Tín hiệu IFN loại I có thể được tạo ra bởi cả nhiễm virus và vi khuẩn. -Trong quá trình nhiễm vi-rút cúm, tín hiệu IFN loại I là một phần của phản ứng chống vi-rút ban đầu; tuy nhiên, vai trò của tín hiệu IFN loại I gây ra do nhiễm VK là chưa rõ. -Sử dụng IFN-α trước khi bị nhiễm trùng ĐHH với S. pneumoniae đã cải thiện kết quả của nhiễm phế cầu khuẩn. -Việc sản xuất IL-13 vào ngày thứ 3 sau nhiễm VR cúm phụ thuộc vào tín hiệu IFN loại I, cho thấy tín hiệu IFN loại I có thể đóng vai trò có lợi trong kết quả bội nhiễm vào ngày thứ 3 sau khi nhiễm vi-rút cúm.
-IFN loại I do gen histone methyltransferase Setdb2 điều khiển có liên quan đến điều hòa sản xuất Cxcl1( cytokin tiền viêm), giảm tuyển mộ bạch cầu N và tăng VK phổi ở chuột bị bội nhiễm S. pneumoniae. -Tín hiệu IFN loại I có thể ngăn chặn sự tuyển mộ bạch cầu N và / hoặc làm suy giảm khả năng diệt khuẩn của chúng trong quá trình bội nhiễm vào ngày thứ 5 đến thứ 7 sau khi nhiễm vi-rút cúm. -Tín hiệu IFN loại I ức chế sản xuất IL-23 và IL-1β, các cytokine điều hòa miễn dịch loại IL- 17 . - Tác động tiêu cực này của tín hiệu IFN loại I ảnh hưởng đến cả đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và thích nghi trong quá trình nhiễm virus cúm.
Thay đổi sản xuất các cytokine loại 1 muộn sau khi nhiễm vi- rút cúm. Phản ứng của vật chủ chống vi-rút thường được coi là chiếm ưu thế loại 1, với việc sản xuất IL-12 và kích hoạt các tế bào sản xuất IFNγ. Các tế bào giết tự nhiên, tế bào T CD4 + và tế bào T CD8 + rất quan trọng trong việc thanh thải virus trong quá trình nhiễm virus cúm. Các tế bào Th1 chống vi-rút có thể trực tiếp gây ra sự nhạy cảm với viêm phổi do vi khuẩn thứ phát thông qua việc tăng sản xuất IFNγ. Ngoài ra, sự ức chế do cúm của một cytokine loại 1 khác, TNF-α (được sản xuất trong trường hợp này bởi các tế bào NK), được đề xuất như một cơ chế tiềm năng khác mà chuột dễ bị nhiễm S. aureus. TNF-α đã được hiển thị để kích hoạt sự hấp thu đại thực bào và tiêu diệt S. aureus.
Vai trò các cytokine loại 2 trong tính nhạy cảm với bội nhiễm. Phản ứng miễn dịch loại 2 và sản xuất cytokine tế bào T điều tiết có liên quan đến sự nhạy cảm với nhiễm trùng thứ cấp. Cytokine IL-13 loại 2 đã được chứng minh là có lợi trong việc bảo vệ vật chủ chống lại bội nhiễm S. aureus sớm sau khi nhiễm vi-rút cúm . Mặc dù IL-13 có thể được lấy từ nguồn không phải tế bào T trong quá trình nhiễm virut cúm, nhưng nó đã được chứng minh là làm giảm sản xuất IFNγ khi chuột tiếp xúc với S. aureus 3 ngày sau khi nhiễm vi-rút cúm. Đến 7 ngày sau khi nhiễm virut cúm, nồng độ IL-13 không còn tăng nữa, ít nhất một phần là do sự gia tăng sản xuất thụ thể giải mã IL-13 hòa tan và sản xuất IFNγ cao.