Các yếu tố sinh học

CÁC YẾU TỐ SINH HỌCTS. Nguyễn Thị Liên HươngCục Quản lý môi trường y tếMục tiêuTrình bày các khái niệm, các nhóm yếu tố nguy cơ sinh họcTrình bày cơ chế tác động của các yếu tố sinh học đến sức khoẻ con ngườiTrình bày các kỹ thuật phát hiện các yếu tố sinh họcTrình bày một số kỹ thuật kiểm soát các yếu tố sinh họcA. Định nghĩa yếu tố sinh họcCác yếu tố sinh học là các vi sinh vật kể cả những vi sinh vật đã được thay đổi về di truyền, môi trường nuôi cấy tế bào và các ký sinh trùng có thể gây nhiễm trùng, dị ứng, nhiễm độc. Các yếu tố nguy cơ sinh học: bao gồm tất cả các dạng của sự sống (cũng như các sản phẩm của chúng) mà có thể gây ảnh hưởng xấu lên sức khỏe.  B. Phân loại yếu tố sinh học Phân loại theo đặc điểm cấu trúc vủa các yếu tố sinh học:Sinh vật đơn bào & dưới tế bào (prokaryotae): bao gồm các vi khuẩn, prion, rickettsia, chlamydia và các mycoplasmassinh vật đa bào (eukaryotae): gồm thực vật, động vật (arthropod – động vật chân đốt & helminth – gium sán), tảo, nấm, ký sinh trùng và protozoan - động vật nguyên sinh.Phân loại yếu tố sinh học Phân loại theo môi trường tồn tại:Trong nướcTrong đấtTrong không khíTrong cơ thể sinh vật (gây bệnh ở động vật) 1. Vi sinh vật1.1. Vi khuẩn: là một nhóm sinh vật đơn bào, có kích thước nhỏ chỉ khoảng 0.5-5.0 μm Có cấu trúc tế bào đơn giản không có nhân, bộ khung tế bào (cytoskeleton) và các bào quan như ty thể và lục lạp. Các loại vi khuẩn gồm: Cầu khuẩn Trực khuẩnXoắn khuẩnNha bào: trường hợp đặc biệt, có khả năng chịu đựng với nóng, lạnh, khô, hóa chất và phóng xạ. I. PHÂN LOẠI THEO ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA YẾU TỐ SINH HỌCCấu tạo tế bào vi khuẩn. -Vỏ nhày và lớp dịch nhày . -Vách tế bào hay thành tế bào . -Màng nguyên sinh chất. -Tế bào chất. -Nhân. -Tiên mao (hay roi) và khuẩn mao. -Nha bào.Sơ đồ cấu tạo của vi khuẩnPhần A (bên trái vạch giữa hình) là vi khuẩn có vỏ nhầy lớnphần B (bên phải) là vi khuẩn có vỏ nhầy nhỏa. Các cầu khuẩn (Cocci): Là những vi khuẩn có hình cầu, mặt cắt: hình tròn, bầu dục, hình ngọn nến. Đường kính TB: 1m. Các loại: đơn cầu, song cầu, tứ cầu, tụ cầu, liên cầu.Hình ảnh qua kính hiển vi điện tử quétTụ cầub. Trực khuẩn (Bacillus): Là những vi khuẩn hình que, đầu tròn hay vuông.Kích thước: rộng 1m, dài 2-5 m. Một số loại gây bệnh thường gặp: vi khuẩn lao, thương hàn, lỵ, E.coli...Trực khuẩn salmonela (gây bệnh thương hàn)Chủng Shigella (gây bệnh lỵ)c. Xoắn khuẩn (Spirochaet): Là những vi khuẩn co hình sợi lượn sóng và di động. Chiều dài: tới 30 m. 3 giống vi khuẩn quan trọng: Treponema (ví dụ xoắn khuẩn giang mai-Treponema pallidum), Leptospira và Borrelia (lan truyền bởi chấy, rận, con ve cắn).Xoắn khuẩn Giang maiHình ảnh BorreliaHình ảnh soắn khuẩn LeptospiraHình ảnh Leptospira trong tổ chức ganLoại vi khuẩn có hình thể trung gian:giữa cầu khuẩn và trực khuẩn là cầu-trực khuẩn, như vi khuẩn dịch hạch, giữa trực khuẩn và xoắn khuẩn là phẩy khuẩn như phẩy khuẩn tả (Vibrio cholerae).Hình ảnh: Phẩy khuẩn tảHình ảnh vi khuẩn dịch hạch Hình ảnh: Vi khuẩn Gram âm Hình ảnh: Vi khuẩn Gram dương1.2. Vi rút: Vi rút chưa có cấu tạo tế bào (cơ thể chỉ gồm vỏ prôtêin và lõi axit nuclêic).Kích thước: 20-300nm.Chỉ sống kí sinh bắt buộc trong tế bào chủ (tế bào động vật, thực vật, vi sinh vật, người) mới tồn tại được.Đặc điểm cơ bản nhất để phân biệt vi rút với vi khuẩn là:- Vi rút chỉ chứa một trong hai loại acid nucleic (ADN hoặc ARN)- Vi rút sinh sản tăng lên theo cấp số nhân, còn vi khuẩn sinh sản theo kiểu phân đôiCấu tạo chung: 2 phần-Lõi: Axit Nuclªic -Vỏ (capsit): Pr«tªin Phức hợp gồm axit nucleic và protein được gọi là Nucleocapsit Vỏ(capsit) Protein Lõi( bộ gen) Axit nucleicNucleocapsit Axit nuclêic Capsit Cấu tạo virutCấu tạo của vi rútHIVARNARNVirut HBV(virut viêm gan B)ADN- Bộ gen là lõi axit nucleic có thể là ADN mạch đơn hoặc kép hoặc ARN mạch đơn hoặc mạch kép.Vi rút cúm A/H5N1Vi rút DạiVi rút cúm A/H5N1Vi rút Herpes simplexVi rút cúm BVi rút Herpes simplexVi rút rotaVi rút viêm nao Nhật Bản 1.2. Prion (Virus-likeagents) : Đơn giản hơn vi rút, là những protein không bình thường, tự tái tạo, không chứa các yếu tố di truyền, đề kháng cao với nhiệt độ và phần lớn các hóa chất sát trùngPrion xuất hiện ở các con bò điên (BSE), lan truyền sang bò khác và gây bệnh cho người.Bệnh Creutzfeldt-Jakob (CJD) ở người cũng có các biểu hiện tương tự như bệnh bò điênPrion có hình ảnh trên kính hiển vi là “các lỗ hổng” làm tế bào bị nhiễm có cấu trúc xốp như bọt biển1.3. Rickettsia, Chlamydia và Mycoplasma là những vi khuẩn ký sinh nội bào bắt buộc Rickettsia: bé hơn vi khuẩn nhưng lớn hơn vi rút, Ký sinh nội bào bắt buộc như vi rút, nhưng chúng có nhiều đặc điểm của vi khuẩn hơn.Hình ảnh di chuyển trong tế bào của Rickettsia conorii (gây bệnh sốt địa trung hải)Hình ảnh tổ chức của Rickettsia conorii Chlamydia: có những đặc điểm như Rickettsia nhưng bé hơn, là một tác nhân gây bệnh quan trọng (mắt hột, nhiễm trùng đường sinh dục tiết niệu).Hình ảnh: Clamydia trachomatis (gây bệnh mắt hột)Mycoplasma: Có tế bào nhỏ nhất, đường kính khoảng 0.1 μ micron2. Ký sinh trùng Là những sinh vật chiếm sinh chất của các sinh vật khác đang sống để tồn tại và phát triển. Giun Sán láSán dâyĐơn bàoKý sinh trùng sốt rétVi nấm kí sinhTiết túc gây bệnh và truyền bệnh Giun: 44,4% dân số Việt Nam bị nhiễm giun đũa, 23,1% nhiễm giun tóc và tỉ lệ nhiễm giun móc là 28,6% Ngoài ra: giun lươn, giun kim, giun chỉ bạch huyết, giun xoắn, giun đầu gai, giun đũa chó... Hình ảnh: trứng và con giun đũa (Ascaris Lumbricoides)Giun móc vào cơ thể qua da bàn chânGIUN TĨCGiun kim kí sinh trong ruột ngườiGiun chỉb. Sán:Sán lá gan nhỏ có rải rác khắp các tỉnh miền Bắc, miền Trung và miền Nam. Gần đây nhiều ổ bệnh sán lá gan lớn, sán lá phổi cũng đã được phát hiện ở nhiều tỉnh trên cả nước. Ngoài ra còn có các loại sán lá khác như sán lá ruột. Các loại sán dây lợn, sán dây bò, sán chó... đặc biệt là bệnh ấu trùng sán dây lợn cũng có một tỷ lệ đáng kể trong các loại giun sán nói chung.Ảnh chụp từ một một bệnh nhân nữ, 48 tuổi. (Ảnh: Nguyễn Văn Đề) Trong ảnh là con sán lá gan lớn đã chui ra từ ngực của một bệnh nhân nữ Nốt đỏ phía trên ngực là nơi sán lá gan làm tổ. Còn nốt đỏ bên ngực trái là nơi sán... đục lỗ để chui ra ngoài. c. Đơn bào: Amip: amip ở ruột, ở nội tạng, ở răng miệng, ở mắt...Trùng roi: trùng roi đường tiêu hóa, đường sinh dục-tiết niệu, trùng roi đường máu và nội tạngTrùng lôngHình 2: Nhuộm H & E một mẩu của áp xe do amip trong thành đại tràng thể hiện ký sinh trùng Entamoeba Histolitica (mũi tên). Hình 1: xuất hiện các nốt ở manh tràng và đại tràng lên cho thấy tổn thương loét  bắt chước các khối u niêm mạc đại tràng Hình ảnh tổn thương manh tràng và đại tràng do amip ở BN 63 tuôiHình ảnh trùng roi Trichomonas vaginalis trên kính hiển vi. Một số dạng trùng roi đơn độc và tập đoàn (theo Hickman)d. Ký sinh trùng sốt rét: Ở nước ta có các loại ký sinh trùng sốt rét ký sinh ở người là P. Falciparum, P.vivax, P.malariae, P. Ovale nhưng chủ yếu gặp hai loại P. Falciparum, P.vivax.e. Vi nấm ký sinh: Có hàng chục loại vi nấm ký sinh và gây bệnh cho người bao gồm nấm ngoại ký sinh (ở da, tóc, móng, hốc tự nhiên của cơ thể) và nấm nội ký sinh (ở máu và nội tạng).Máu nhiễm ký sinh trùng sốt rét Plasmodium vivax. 4 tế bào máu bị lây nhiễm có màu tím sáng ngược với những tế bào không bị lây nhiễm có màu xám. (Ảnh: Drs. JoAnn Sullivan và William Collins, Bộ phận Bệnh ký sinh, Trung tâm kiểm soát và phòng chống dịch bệnh). Bệnh chốc đầu (tinea capitis)Nấm má (Tinea barbae)Hắc làoNấm móngNấm kẽBệnh chốc đầu (tinea capitis)Hắc làoNấm kẽBệnh chốc đầu (tinea capitis)Hắc làoNấm móngNấm kẽBệnh chốc đầu (tinea capitis)Hắc làoNấm má (Tinea barbae)Nấm móngNấm kẽBệnh chốc đầu (tinea capitis)Hắc làoĐÌn Wood (tia UIV, 3660 Amstrong): sîi tãc nhiÔm nÊm sÏ ph¸t huúnh quang.Xét nghiệm trực tiếp: vẩy da, tóc, móng...bằng dung dịch KOH 10 - 20%. Thấy sợi nấm, bào tửNuôi cấy: Quan sát đại thểNuôi cấy: Quan sát vi thểT.Rubrum (nấm kẽ)T.Mentagrophytes (nấm má)f. Tiết túc gây bệnh và truyền bệnh: - Muỗi: gồm muỗi truyền sốt rét, muỗi truyền viêm não, muỗi truyền sốt xuất huyết, muỗi truyền giun chỉ bạch huyết, muỗi cát truyền trùng roi đường máu và nội tạng Leishmania. - Ruồi, nhặng truyền các bệnh ký sinh trùng đường tiêu hóa - Bọ chét truyền dịch hạch - Ve truyền bệnh viêm não, gây bệnh tê liệt do ve - Rệp truyền bệnh sốt phát banII. Phân loại Vi sinh vật theo môi trường tồn tạiVi sinh vật trong đất: Đất có một số điều kiện cần thiết cho VSV phát triển: nước, không khí, chất vô cơ và cả chất hữu cơ Nước trong đất là những dung dịch muối loãng trong đó có chứa những thức ăn có ni tơ, những thức ăn vô cơ, một số chất hữu cơ tan trong nướcTừ đất, vi sinh vật gây bệnh có thể lây sang cơ thể người và động vật. Đường lây chủ yếu là gián tiếp do sự ô nhiễm của đất bẩn nhất là vùng có liên quan đến chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, chất thải từ các lò mổ, bệnh viện...2. Vi sinh vật trong nước:Vi sinh vật có thể phát triển trong nước vì vi sinh vật chỉ sinh sản trong điều kiện ẩm ướt. Vi sinh vật trong nước có thể từ đất mà ra hoặc từ không khí theo bụi chìm xuống nước. Nước sông, ao, hồ là những nguồn chứa vi sinh vật rất nguy hiểm, nhất là nguồn nước bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh có khả năng lây lan như vi khuẩn Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae..3. Vi sinh vật trong không khí:Không khí không có chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển + ánh sáng mặt trời làm cho vi sinh vật ít có khả năng nhân lên và tồn tại lâu. Trong không khí ngoài bụi ra còn có vi khuẩn, vi rút, ký sinh trùng... như vi khuẩn lao, trực khuẩn bạch hầu, liên cầu tan máu nhóm A, tụ cầu vàng, vi rút cúm, sởi... Phương thức lây truyền: VSV từ bệnh nhân, từ người bệnh không triệu chứng bài tiết ra không khí và làm lây lan từ người này sang người khác chủ yếu là hình thức gián tiếp.4. Vi sinh vật thường ký sinh ở cơ thể ngườiTrên da và niêm mạc: ở da chủ yếu là cầu khuẩn Gram dương điển hình là các tụ cầu và các trực khuẩn Gram dương.Đường tiêu hóa: Ở miệng: có bã thức ăn kèm theo nhiệt độ thích hợp thuận lợi cho một số VSV phát triển như tụ cầu, liên cầu, trực khuẩn sữa, trực khuẩn E.coli, xoắn khuẩn...; Trong dạ dày: có pH thấp nên rất ít vi sinh vật phát triển mà chủ yếu là những vi khuẩn từ miệng vào hay có một loại xoắn khuẩn là Helicobacter có khả năng phát triển trong môi trường acid gây viêm loét dạ dày, tá tràng...; Ở ruột: ruột già có khoảng 70% E.coli rồi đến trực khuẩn Proteus, cầu khuẩn đường ruột, trực khuẩn có vỏ sinh hơi và một số vi khuẩn kỵ khí.Đường hô hấp: Ở mũi: có nhiều trực khuẩn giả bạch hầu và tụ cầu đặc biệt là tụ cầu vàng; Ở họng mũi: chủng loại và số lượng VSV phong phú do từ miệng lan truyền như phế cầu, H.influenzae...; Ở khí quản và phế quản: thường không có vi sinh vật do có niêm dịch và đại thực bào.Bộ máy sinh dục, tiết niệu: trong điều kiện bình thường chỉ có bên ngoài bộ máy sinh dục, tiết niệu có vi sinh vật. Nam giới: Mycobacterium smegmatis; lỗ niệu đạo có tụ cầu, trực khuẩn Gram âm. Nữ giới: tụ cầu, trực khuẩn giả bạch hầu, cầu khuẩn đường ruột, trực khuẩn E.coli.Niêm mạc mắt: thường thấy trực khuẩn niêm mạc hoặc tụ cầu da.Bộ máy tuần hoàn và phủ tạng: bình thường không có vi sinh vật.-Vi khuẩn có cấu tạo tế bào còn virus thì không- Vi khuẩn có khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng còn virus thì không- Vật chất di truyền của vi khuẩn có cả ADN và ARN còn virus thì chỉ có hoặc ADN hoặc ARN- Vi khuẩn có riboxom và các enzime cần thiết cho qua trình tổng hợp Prôtêin còn virus thì không-vi khuẩn có thể có lợi,còn virus thì không.