Vi sinh vật y học

B Ộ Y T Ê

BỘ Y TÊ

VI SINH VẬT Y HỌC

SÄCH ĐÀO TẠO BÁC sĩ ĐA KHOA

Mã số: Đ.01.Y.07

Chủ biên: GS.TS. LÊ HUY CHÍNH

NHÀ XUẤT BẢN Y HỌC

HÀ NỘI - 2007

CHỈ ĐẠO BIÊN SOẠN:

Vụ Khoa học & Đào tạo, Bộ Y tế

CHỦ BIÊN:

GS.TS Lê Huy Chính

NHỮNG NGƯỜI BIÊN SOẠN:

GS.TS. Lẽ Huy Chinh

PGS.TS. Đinh Hữu Dung

PGS.TS. Bùi Khắc Hâu

PGS.TS. Lê Hồng Hinh

PGS.TS. Lẻ Thị Oanh

PGS.TS. Lê Văn Phủng

PGS.TS. Nguyễn Thị Tuyến

PGS.TS. Nguyễn Thị Vinh

TS. Nguyễn Vũ Trung

THƯ KÝ BIÊN SOẠN:

PGS.TS. Lê Văn Phủng

TỔ CHỨC BẢN THẢO:

ThS. Phí Vãn Thảm

BS. Nguyễn Ngọc Thịnh

© Bản quyển thuộc Bộ Y tế (Vụ khoa học và Đào tạo)

LỜI GIỚI THIỆU

Thực hiện một số điều của Luật Giáo dục, Bộ Giáo dục & Đào tạo và Bộ Y

tê đã ban hành chương trình khung đào tạo BS đa khoa. Bộ Y tê tô chức biên

soạn tài liệu dạy - học các môn cơ sở, chuyên môn và cơ bản chuyên ngành theo

chương trình trên nhằm từng bước xây dựng bộ sách chuẩn trong công tác đào

tạo nhân lực y tế.

Sách Vi sinh vật y học được biên soạn dựa trên chương trình giáo dục của

Trường Đại học Y Hà Nội trên cơ sở chương trình khung đã được phê duyệt. Sách

được các nhà giáo giàu kinh nghiệm và tâm huyết với công tốc đào tạo biên soạn

theo phương châm: kiến thức cơ bản, hệ thống, nội dung chính xác, khoa học; cập

nhật các tiến bộ khoa học, kỹ thuật hiện đại và thực tiễn Việt Nam.

Sách vi sinh vật y học đã được Hội đồng chuyên môn thẩm định sách và

tài liệu dạy - học chuyên ngành bác sĩ đa khoa của Bộ Y tê thâm định vào năm

2006. Bộ Y tê ban hành là tài liệu dạy - học đạt chuẩn chuyên môn của Ngành Y

tê trong giai đoạn 2006 - 2010. Trong quá trình sử dụng sách phải được chỉnh

lý, bô sung và cập nhật.

Bộ Y tê xin chân thành cảm ơn các Nhà giáo, các chuyên gia của trường dã

dành nhiều công sức hoàn thành cuốn sách này, cảm ơn [PGS.TS. Hoàng Ngọc Hiên]

TS. Trần Văn Bình đã đọc, phản biện đê cuốn sách được hoàn chỉnh kịp thời

phục vụ cho công tác đào tạo nhân lực y tế.

Lần đầu xuất bản, chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của đồng

nghiệp, các bạn sinh viên và các độc giả đê lần xuất bản sau được hoàn thiện hơn.

VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO

Bộ Y TÊ

3

LỜI NÓI ĐẦU

Trường đại học Y Hà Nội đã xây dựng Chương trình đào tạo mới - đào tạo

bác sĩ đa khoa theo hướng cộng đồng. Chương trình này đã được Bộ Y tê thông

qua. Chúng tôi biên soạn cuốn “Vi sinh vật Y học” nhằm phục vụ cho Chương

trình đó. Sách được viết theo mục tiêu, nhằm giúp cho người học nắm bắt những

kiến thức cơ bản một cách dễ dàng hơn.

Cùng vối những tiến bộ vượt bậc của Vi sinh vật học, trong thời gian gần

đây, Vi sinh Y học cũng đạt được những thành tựu to lổn; vì vậy, trong cuôn B ài

g iản g Vi sin h Y học xuất bản lần này, chúng tôi đã cố gắng chọn lọc những nội

dung cơ bản và mới của Vi sinh Y học hiện đại và thực tế Việt Nam.

Cuốn sách này phục vạ chủ yếu cho sinh viên các trường đại học Y. Tuy

vậy, ngoài những kiến thức cơ bản, cần thiết cho một bác sĩ đa khoa; phần

chuyên đề các vi sinh vật gây bệnh, những vi sinh vật mới xuất hiện, gây nên

những dịch bệnh trầm trọng; thu hút sự quan tâm của cả thê giới (SARS, cúm

gia cầm, Ebola...) cũng đă được đưa vào sách xuất bản lần này. Vì vậy, cuốn

sách này cũng có thề là tài liệu tham khảo có ích cho các cán bộ y tê và học viên

sau đại học. Cuốn sách gồm 3 phần chính:

1. Đại cương Vi sinh Y học.

2. Một số vi khuẩn gây bệnh thường gặp.

3. Một sô virus gây bệnh thường gặp.

Tuy vậy, cuốn sách này vẫn không tránh khỏi những thiếu sót. Cuốn sách

này đã được trường Đại học Y Hà Nội và Bộ Y tế nghiệm thu, vì thê sách này

được dùng cho các Trường đại học Y trong cả nước. Chúng tôi chân thành mong

và trân trọng cảm ơn các ý kiến đóng góp xây dựng của các bạn đồng nghiệp và

sinh viên.

CHỦ BIÊN

GS. TS. Lê Huy Chính

Chủ n h iệm Bộ m ôn V i sin h vật, Trư ờng đ ai hoc Y Hà Nôi

5

MỤC LỤC

Lời giối th iệ u ............................................................................................................................. 3

Lòi nói đầu .................................................................................................................................5

P h ần I: Đại cương vi sinh y h ọ c .................................................................................

-tĐốỉ tượng nghiên cứu và lịch sử phát triển của vi sinh vật học

(Lê Huy Chính).................................................................................................................. 11

. Phân loại vi sinh vật (Lê Huy Chính)........................................................................ 21

' Hình thể, cấu trúc và sinh lý của vi khuẩn (Lê Huy Chính)..................................25

.D i truyền vi khuẩp (Nguyễn Thị Vinh)........................................................................ 36

Tiệt trùng, Khử trùng (Nguyễn Thị Vinh).................................................................. 44

Kháng sinh với vi khuẩn và sự kháng kháng sinh (Nguyễn Thị Vinh) ...............50

vĐại cương virus (Lê Thị Oanh).......................................................................................58

Bacteriophage (Lê Hồng Hinh).......................................................................................77

Nhiễm trùng và các yếu tố độc lực của vá sinh vật (Lê Huy Chính).....................81

«Kháng nguyên vi sinh vật (Lê Huy Chính)................................................................. 88

-Sự đê kháng của cơ thể với Vi sinh vật gây bệnh (Lê Huy Chính).......................93

Các phản ứng kháng nguyên-kháng thể sử dụng trong vi sinh y học

(Đinh Hữu Dung)..............................................................................................................102

*Vacxin và huyết thanh miễn dịch (Đinh Hữu Dung).............................................112

y a cx in ............................................................................................................................ 112

-Huyết thanh miễn dịch............................................................................................118

Vi sinh vật trong tự nhiên và ký sinh ỏ người các đường truyền bệnh

(Bùi Khắc Hậu)..................................................................................................................122

Nhiễm trùng bệnh viện (Bùi Khắc H ậu )................................................................ 127

Phần II: C ác vi khu ẩn gây bệnh thường g ặp ...................... .............................. 133

Tụ cầu (Lê Huy Chính)................................................................................................... 133

Liên cầu (Nguyễn Thị Tuyến).....................................................................................142

Phê cầu (Lê Huy Chính)................................................................................................. 148

Não mô cầu (Lê Văn Phủng)..........................................................................................153

Lậu cầu (Lê Thị O anh).................................................................................................. 157

Moraxella catarrhalis (Nguyễn Vũ Trung)............................................. 101

Họ vi khuẩn đường ruột (Đinh Hữu D ung).............................................. 165

7

Vibrio (Đinh Hữu Dung)................................................................................................176

Helicobacter pylori (Bùi Khác Hậu).......................................................................... 183

Campylobacter (Lê Huy Chính)..................................................................................188

Trực khuẩn bạch hầu (Lê Huy Chính)......................................................................191

Tộc Mycobacterieae (Lê Huy Chính)......................................................................... 196

Trực khuẩn la o ............................................................................................................ 197

Trực khuẩn phong...................................................................................................... 200

Các Mycobacterium không điển h ìn h .................................................................. 203

Actinomycetes (Lê Huy Chính)................................................................................... 205

Legionella (Lê Huy Chính)............................................................................................206

Trực khuẩn ho gà (Lê Văn Phủng).............................................................................208

Haemophilus (Lê Văn Phủng)..................................................................................... 212

Haemophilus influenzae.......................................................................................... 213

Họ Pseudomonadaceae (Lê Văn Phủng)..................................................................218

Pseudomonas aeruginosa.........................................................................................218

Burkholderia pseudomallei..................................................................................... 221

Vi khuẩn dịch hạch (Lê Văn Phủng)......................................................................... 225

Trực khuẩn than (Bùi Khắc Hậu).............................................................................. 231

Vi khuẩn Brucella (Bùi Khắc Hậu)............................................................................235

Listeria monocytogenes (Lê Huy Chính).................................................................239

Một sô' vi khuẩn kỵ khí có nha bào gây bệnh (Bùi Khắc Hậu).........................241

Trực khuẩn uốn v án ...................................................................................................242

Trực khuẩn gây ngộ độc th ịt................................................................................... 245

Các vi khuẩn gây hoại thư sinh h ơ i......................................................................248

Các vi khuẩn kỵ khí không sinh nha bào (Lê Huy Chính)...............................252

Một số xoắn khuẩn gây b ện h .......................................................................................255

Xoắn khuẩn sốt hồi quy............................................................................................. 256

Xoắn khuẩn giang m ai.............................................................................................. 257

Leptospira.......................................................................................................................260

Borrelia burgdorferi................................................................................................... 263

Rickettsia, Mycoplasma và Chlamydia (Bùi Khắc Hậu)....................................265

R ickettsia........................................................................................................................266

Một sô'Rickettsia thường gặp.................................................................................. 270

Mycoplasma................................................................................................................... 273

Chlam ydia......................................................................................................................275

8

P h ần III: C ác v iru s gây bệnh thưòng g ặ p ..........................................................283

Myxovirus (Lê Thị O anh)............................................................................................

Virus cúm......................................................................................................................284

Virus cúm gia cầm (Lê Huy Chính).....................................................................288

Paramyxovirus (Lê Thị O anh)...................................................................................292

Virus quai b ị............................................................................................................... 294

Virus sởi........................................................................................................................297

Virus hợp bào đưòng hô hấp...................................................................................299

Virus á cúm..................................................................................................................301

Virus Rubella (Nguyễn Vũ Trung)............................................................................304

Các virus đường ruột (Nguyễn Thị Tuyến)............................................................ 308

Virus bại liệ t................................................................................................................310

Coxsackie virus...........................................................................................................314

ECHO viru s.................................................................................................................316

R otavirus......................................................................................................................318

Các virus viêm gan (Lê Thị Oanh)............................................................................322

Virus viêm gan A ....................................................................................................... 322

Virus viêm gan B ....................................................................................................... 325

Virus gây viêm gan c ...............................................................................................329

Virus gây viêm gan D ...............................................................................................330

Virus gây viêm gan E ...............................................................................................331

Arbovirus (Lê Hồng Hinh)........................................................................................... 333

Virus Dengue...............................................................................................................335

V Virus viêm não Nhật B ả n .......................................................................................340

Virus dại (Lê Hồng Hinh).............................................................................................344

Một sô' virus gây sốt xuất huyết lây truyền từ động vật có xương sông hoặc

chưa rõ nguồn gốc (Lê Huy Chính)...........................................................................349

Herpesviridae (Lê Huy Chính)................................................................................... 352

Virus gây Hội chứng suy giảm miễn dịch ở người - HIV (Lê Huy Chính)... 358

Các virus adeno (Lê Huy Chính)................................................................................374

V Các virus gây ung bướu (Lê Huy Chính).................................................................................................. 378

Virus gây hội chứng Viêm đường hô hấp cấp - SAKS (Lê Huy Chính) ............ 386

Human Papillomavirus (HPV)........................................................................... 3g0

Tài liệu tham khảo ........................................................................................... 395

9

PHẦN I

ĐẠI CƯƠNG VI SINH Y HỌC

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN cứu VÀ LỊCH sử PHÁT TRIEN

CỦA VI SINH VẬT HỌC

MỤC TIÊU

1. Trinh bày được các khái niệm: vi sinh vật, vi sinh vật y học và đôi tượng nghiên

cứu.

2. Giải thích được những vấn đ ề nổi cộm hiện nay của Vi sinh vật y học.

3. Trình bày các đặc điểm của vi sinh vật.

l ề ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN c ứ u VÀ PHÂN MÔN CỦA V I SIN H VẬT HỌC

Ngoài th ế giới động vật và thực vật mà loài ngưối đã biết từ khá lâu, còn

có những vi sinh vật nhỏ bé chỉ có thê quan sát bằng kính hiển vi - đó là

những sinh vật đơn b ào (protist), bao gồm: vi khu ân , động vật nguyên sin h và

vi n ấm (bacteria, protozoa, fungi). Trước đây vi sinh vật đã được định nghĩa là

những sinh vật bé nhỏ chỉ có thê quan sát bằng kính hiên vi và theo định

nghĩa này thì các đơn bào đều thuộc về vi sinh vật. Nhưng động vật nguyên

sinh và vi nấm là những tế bào có màng nhân (eucaryote) và được giảng dậy

trong môn Ký sinh trùng.

Vi kh u ẩn là những đơn bào không có màng nhân (procaryote) và cùng với

virus hợp thành môn Vi sin h vật h ọc , tiếng Anh gọi là M icrobiology (theo tiếng

Hy lạp, m ikros là bé nhỏ và bios là sinh vật).

Vi kh u ân có đầy đủ các đặc điếm của một sinh vật, nhưng virus thì

không hoàn toàn.

V irus không có cấu trúc tế bào (dưới tế bào), genome chỉ chứa môt trong

hai loại acid nucleic, ký sinh bắt buộc trong tê bào cảm thụ, sinh sản theo cấp

số nhân và di truyền được nòi giống; kích thước rất bé (từ 10 nm đến 300 nm)

và chỉ nhìn được dưới kính hiển vi điện tử, vị trí phân loại của virus chưa ro

ràng; chúng được nghiên cứu trong môn Vi sin h vật học.

11

Prion, một lo ại m ầm bệnh mới đơn giản hơn virus (V irus-like agen ts:

Prions). Vào những năm 90 của thê kỷ XX, một tác nhân gây bệnh mới đã

được phát hiện là prion. Prion là những protein không bình thường, nó để

kháng cao vối nhiệt độ và phần lớn các hóa chất sát trùng. Prion xuất hiện

trong các con bò điên (BSE) và gây lan truyền sang bò khác và gây bệnh cả cho

người. Bệnh Creutzfeldt-Jakob (CJD) ở người cũng có các biểu hiện tương tự

như bệnh bò điên. Đến 03-04-2005 trên toàn cầu đã có 154 người bị bệnh này

và chỉ còn 5 người sống. Prion khi xuất hiện ở bò hoặc ngưòi đã kích thích một

gien trong tê bào thần kinh sản xuất một protein gần như prion làm cho não

bị xốp và bị phá huỷ, dẫn tới xuất hiện triệu chứng bệnh.

R ickettsia, C hlam ydia và M ycoplasm a là những vi khuẩn ký sinh nội bào

bắt buộc (trước đây xếp loại chúng vào nhóm vi sinh vật trung gian giữa vi

khuẩn và virus).

R ickettsia là những vi sinh vật bé hơn vi khuẩn nhưng lổn hơn virus.

Chúng cũng ký sinh nội bào bắt buộc như virus, nhưng chúng có nhiêu đặc

điểm của vi khuẩn hơn (có cấu trúc tế bào, có hai loại acid nucleic, nhưng

thiếu một số enzym hô hấp năng lượng), có thể quan sát dưối kính hiển vi

quang học (kích thưốc trung bình 0,25 X 1 |im).

Chlamydm có những đặc điểm như Rickettsia nhưng bé hơn (khoảng 150 nm),

là một tác nhân gây bệnh quan trọng (mắt hột và nhiễm trùng đường sinh dục

tiết niệu).

M ycoplasm a chỉ khác R ickettsia là không có vách, nên cùng được xếp vào

các vi khuẩn ký sinh nội bào bắt buộc.

Vi sinh vật học lại bao gồm nhiều phân môn như: vi sinh vật thô nhưỡng, vi

sinh vật thú y, vi sinh vật thực vật, vi sinh vật công nghiệp và vi sinh vật y học.

Vi sin h vật y học (tiếng Anh là M edical M icrobiology) là môn học chuyên

nghiên cứu về các vi sinh vật gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người, về cả mặt

có lợi và có hại cho sức khỏe. Vi sinh vật y học lại bao gồm các tiểu phân môn

như: vi kh u ẩn học (Bacteriology), virus học (Virology), M iễn d ịch chốn g n hiễm

trùng, d i truyền vi sin h vật, vi sin h vật và m ôi trường, k h á n g sinh và h óa trị

liệu, huyết than h học (Serology) v.v... Tất cả các nội dung này, sinh viên sẽ

được nghiên cứu trong quá trình học tập ỏ trong và sau đại hoc, vối các mức độ

khác nhau.

2. MỘT SỐ ĐẶC ĐIẺM CỦA VI SINH VẬT

K ích thước nhỏ bé:

Vi khuẩn đo bằng micromet (|im, 10'3 mm). Các cầu khuẩn có đường kính

trung bình là 1 |im và trực khuẩn là 1 |im X 5 (im. Các virus bé hơn nhiều và

đo bằng nanomet (nm, 10 6 mm). Do kích thưốc nhỏ bé nên diện tích bề mặt vi

sinh vật rất lốn, ví dụ nêu một lượng cầu khuẩn có thể tích bằng 1 cm3 thì có

diện tích bề mặt của chúng bằng 6 m2.

12

Chuyên h óa n han h và hấp thu nhiểu:

Ví dụ, vi khuẩn L actob acilli trong một giờ có thể chuyên hóa một lượng

đường lactose bằng 1000 lần khối lượng của chính nó. Tính chất này được ứng

dụng trong vi sinh vật công nghiệp và xử lý chất thải.

S in h trưởng n han h và p h á t triển m ạnh:

Các vi khuẩn thường 20-30 phút phân chia một lần. Từ một vi khuẩn ban

đầu, nuôi cấy ỏ nhiệt độ và môi trường thích hợp, sau 24 già có thể thu được từ

108 đên 109 vi khuẩn. Đặc điểm này được ứng dụng đê sản xuất các sinh khối

và các chất do vi khuẩn tạo ra, như vacxin, kháng sinh.

T hích ứng m ạnh:

Các vi sinh vật có khả năng thích ứng rất nhanh với môi trường. Enzym

thích ứng của vi khuẩn chiếm 10% lượng protein của tê bào vi khuẩn. Do vậy

khả năng thích ứng của chúng thường rất lón. Chúng có thê tồn tại và phát

triển được trong những khoảng cách nhiệt độ, áp lực và môi trường rất lớn.

D ễ d àn g biến d ị:

Do bộ gen của vi sinh vật rất ít và nên chúng dễ dàng biễn dị. Đây là một

đặc điểm nguy hiểm, vì nhiều vi sinh vật (đặc biệt là virus) biến dị trở thành

tác nhân gây bệnh nguy hiểm. Các bệnh nguy hiểm như AIDS, SA_RS, Ebola,

cúm gia cầm xuất hiện gần đây có thê do các virus động vật biến dị trở thành

gây bệnh cho người. Tính chất này cũng được ứng dụng trong công nghệ sinh

học để tạo ra các biến chủng cần thiết.

N hiều chủ n g lo ại và p h â n bô'rộng:

Thê giới động vật bao gồm 1,5 triệu loài, thực vật có 0,5 triệu loài, các vi

sinh vật có khoảng 0,1 triệu loài. Sự phân bô' của chúng khắp mọi nơi trên trái

đất, dưới biển sâu hàng 1000 m và trên cao 85 km cũng có các vi sinh vật.

3. TÁC DỤNG CỦA VI SINH VẬT

3.1. T á c d ụ ng có lợi củ a vi sinh vật

Khi nói đến vi kh u ẩn và virus (trưốc đây gọi là vi trùng và siêu vi trùng

hay siêu vi) thì nhiều người dễ nghĩ ngay đây là những mầm bệnh nguy hiểm.

Nhưng thực sự, điều này chỉ đúng một phần. Vì vi sinh vật nói chung là rất

cần thiết cho sự sông. Chúng ta hãy điểm qua một sô' tác dụng tích cực của vi

sinh vật:

Hai chu trình carbon và nitơ có ý nghĩa quyết định cho sự sông của sinh

vật trên trái đất. Cả hai chu trình này, vi sinh vật đều đóng vai trò làm thối

rữa các động thực vật - “hoàn vũ động thực vật”; và nhờ vậy, các chất hữu cơ

của sinh vật được hoàn trả lại cho đất, cung cấp dinh dưỡng cho thưc vât và

tiếp đó là động vật, đê sự sống tiếp diễn không ngừng.

13