Chương 1. Tổng quan tài liệu

6

Nguyễn Tiến Dũng

CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010


Chương 1. Tổng quan tài liệu

7

Nguyễn Tiến Dũng

1.1. Vị trí phân loại và cách gọi tên Salmonella
Salmonella là vi khuẩn hình que, di động, Gram âm (-) thuộc họ vi khuẩn
đường ruột Enterobacteriaccae, có mối quan hệ di truyền chặt chẻ với E. coli.
Salmonella được phát hiện và mô tả chi tiết lần đầu tiên vào năm 1880 bởi Eberth.
Năm 1884, Salmonella được nuôi cấy thành công bởi Gaffky. Vào cuối những năm
1940, Edward và Ewing bắt đầu nghiên cứu thiết lập phương pháp xác định và phân
biệt giống Salmonella với các loài khác trong họ Enterobacteriaccea. Cho đến nay,
mặt dù sự phân loại và danh pháp của Salmonella đã có nhiều thay đổi nhưng
phương pháp đã được mô tả bởi hai tác giả trên vẫn còn đang được sử dụng rất phổ
biến [2],[3].
Theo định nghĩa năm 1986 của Ewing, giống Salmonella được xếp vào họ vi
khuẩn đường ruột Enterobacteriaccae và thuộc tộc Salmonelleae [41], [74]. Đặc

- S. enterica subsp. salamae (còn gọi là loài phụ S. enterica II hay 2)
- S. enterica subsp. arizonae (còn gọi là loài phụ S. enterica IIIa hay 3a)
- S. enterica subsp. diarizonae (còn gọi là loài phụ S. enterica IIIb hay 3b)
- S. enterica subsp. houtenae (còn gọi là loài phụ S. enterica IV hay 4)
- S. enterica subsp. indica (còn gọi là loài phụ S. enterica VI hay 6)
- S. bogori.
Trên thực tế, các dòng Salmonella được gọi tên không theo tên của loài hay
loài phụ mà thông thường được gọi tên theo kiểu huyết thanh (serotype). Sự phân
bố các kiểu huyết thanh theo các loài hay loài phụ như sau [41], [46]:
- S. enterica subspecies enterica (I): 1379 serotypese
- S. enterica subsp. salamae (II): 466 kiểu huyết thanh
- S. enterica subsp. arizonae (IIIa): 93 kiểu huyết thanh
- S. enterica subsp. diarizonae (IIIb): 309 kiểu huyết thanh
- S. enterica subsp. houtenae (IV): 64 kiểu huyết thanh
- S. enterica subsp. indica (VI): 10 kiểu huyết thanh
- S. bongori (V): 18 kiểu huyết thanh
Các kiểu huyết thanh thuộc loài phụ S. enterica I thông thường được gọi theo
tên địa danh nơi phân lập, trong đó tên của kiểu huyết thanh được viết hoa và không
in nghiêng [41]. Ví dụ: S. enterica I có kiểu huyết thanh Typhimurium được gọi tên
là Salmonella Typhimurium. Từ năm 1984, các tên kiểu huyết thanh không cần phải
viết hoa nữa.
Trong luận án này tên của các dòng Salmonella được gọi theo một trong hai
cách như sau:
- Gọi theo loài phụ: ví dụ, Salmonella enterica I để chỉ cho loài phụ
Salmonella enterica subsp. enterica.

Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010



dương tính với kali cyanua (KCN) và ONPG.

Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010


Chương 1. Tổng quan tài liệu

10

Nguyễn Tiến Dũng

1.2. Đặc điểm sinh học và tính chất nuôi cấy
Salmonella có dạng hình que, kích thước khoảng 0,4 – 0,6 x 1,0 – 3,0µm, có
khả năng tăng trưởng cả trong điều kiện hiếu khí và kị khí, không có khả năng hình
thành bào tử, nhuộm Gram (-). Phần lớn Salmonella có khả năng di động nhờ lông
roi; một số ít các kiểu huyết thanh không di động như S. gallinarum và S. pullorum
[2],[73].
Salmonella có thể phát triển trong khoảng nhiệt độ từ 5,2 - 46,2oC và pH từ
3,7- 9,5, nhiệt độ tối ưu là 37C, pH tối ưu trong khoảng 6,8 - 7,2. Vi khuẩn này có
tính chịu nhiệt kém, bị tiêu diệt ở nhiệt độ 50C trong 1 giờ, 70C trong 15 phút,
100C trong 5 phút. Vi khuẩn này dễ dàng được nuôi cấy trên các môi trường thông
thường, phát triển thành các khuẩn lạc có đường kính trong khoảng 2 - 4mm, trơn
láng, bờ đều. Khi phát tiển trong môi trường lỏng, Salmonella cho canh khuẩn đục
đều, lắng cặn khi kéo dài thời gian nuôi cấy và trên bề mặt môi trường có lớp ván
mỏng [2],[3],[73].
Trên môi trường thạch XLD (Xylose Lysine Desoxycholate), khuẩn lạc
Salmonella điển hình có dạng trong suốt, hơi nhuốm đỏ, đôi khi có tâm đen, thường
có vùng đỏ hồng xung quanh (Hình 1.1). Trên môi trường thạch BPLS (Brilliant
Green Phenol red Lactose Sucrose), Salmonella có khuẩn lạc trong suốt, có vùng đỏ

- Kháng nguyên H
Kháng nguyên H là các kháng nguyên lông (tiên mao), có thể được biểu hiện
ở dạng một pha duy nhất hay hai pha (pha 1 và pha 2): kháng nguyên pha 1 có tính
đặc hiệu chỉ gắn với kháng thể tương ứng; kháng nguyên pha 2 không đặc hiệu, có
thể gắn với các kháng thể khác loại. Pha đặc hiệu của kháng nguyên H được dùng
làm tiêu chí bổ sung khi cần xác định các dòng Salmonella có cùng kiểu kháng
nguyên O.
- Kháng nguyên Vi
Kháng nguyên Vi là loại kháng nguyên vỏ, hiện diện trên vỏ polysaccharide
ở bên ngoài và thường kết hợp với tính gây độc chuyên biệt cho vật chủ.
- Kháng nguyên O
Kháng nguyên O là thành phần O-polysaccharide của phức hợp
lipopolysaccharide (LPS) của màng ngoài tế bào Salmonella. LPS gồm 3 thành
Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010


Chương 1. Tổng quan tài liệu

12

Nguyễn Tiến Dũng

phần: bên ngoài là màng O-polysaccharide, phần chính giữa (R) và một màng lipid
bên trong. LPS là nội độc tố được phóng thích khi tế bào bị ly giải, đóng vai trò
quan trọng trong sự gây bệnh của Salmonella. Cấu trúc lặp lại một cách tự nhiên
của các tiểu đơn vị đường ở chuỗi O-polysacchaside quyết định tính đặc hiệu của
kháng nguyên O và đặc tính gây bệnh của từng kiểu huyết thanh. Những chủng
Salmonella kháng nguyên O được gọi là thể nhám (rough) bởi chúng có khuẩn lạc
xù xì, bị mất hay giảm đặc tính gây bệnh so với dạng hoang dại thể trơn (smooth)

Nguyễn Tiến Dũng

Tại Mỹ, hằng năm có khoảng 40.000 trường hợp bị nhiễm bệnh do
Salmonella được báo cáo. Tuy nhiên con số này được cho là chỉ chiếm 1-5% số
lượng nhiễm bệnh thật sự và ước tính có khoảng 2-4 triệu trường hợp nhiễm bệnh
với chi phí điều trị bệnh vào khoảng 2 tỉ USD. Mặc khác, số người nhiễm bệnh
Salmonella ngày càng có xu hướng gia tăng kể từ sau chiến tranh thế giới thứ hai
đến nay. Có nhiều nguyên nhân gây nên hiện tượng gia tăng số lượng người nhiễm
bệnh Salmonella, trong số đó có các nguyên nhân là sự gia tăng số lượng người già
trên 60 tuổi, sự thay đổi trong canh tác nông nghiệp, phân phối thực phẩm và ngày
càng có nhiều người tiêu thụ thực phẩm tươi sống hay chỉ qua phương thức nấu nhẹ
trước khi ăn. Sự lan truyền của bệnh Salmonella cho người chủ yếu qua con đường
thực phẩm. Tuy nhiên sự lây nhiễm trực tiếp giữa người và người hay động vật cho
người đôi khi cũng diễn ra [19],[73].

1.5. Đặc điểm di truyền liên quan đến tính gây bệnh của Salmonella
1.5.1. Đặc điểm bộ gen
Cấu trúc bộ gen DNA của S. typhimurium rất giống với E. coli, gồm một
phân tử DNA vòng có kích thước khoảng 4 x 106bp dài khoảng 1,4mm, mã hoá cho
khoảng 4800 gen [9,10]. Cho đến nay bộ gen của 2 kiểu huyết thanh S.
typhimurium và S. typhi đã được giải mã. Ngoài các vùng có trình tự tương đồng
cao với E. coli, ở Salmonella còn có sự hiện diện của các vùng gây bệnh PAI
(pathogenicity islands) mã hóa cho nhiều nhân tố gây độc của Salmonella. Các PAI
thường có hàm lượng GC rất khác so với phần còn lại của nhiễm sắc thể. Các gen
thuộc vùng này được hình thành từ quá trình tiến hóa của vi khuẩn này [9],[45].
Bowe và cộng sự đã phát hiện ra rằng có ít nhất 4% bộ gen của S. typhimurium cần
thiết cho quá trình xâm nhiễm, gây chết chuột và hầu hết các gen gây bệnh là cần
thiết cho giai đoạn đầu của quá trình xâm nhiễm. Số lượng lớn các gen gây bệnh
cho thấy rằng sự sống sót trong vật chủ cần có sự cân bằng tinh tế của nhiều gen
hoạt động một cách chính xác tại đúng thời điểm và trong môi trường thích hợp

cho 18 protein được cho là có vai trò giúp Salmonella sống sót trong đại thực bào
vật chủ [57].
- SPI-5 được định vị tại locus tRNA ser ở vị trí 20 phút trên nhiễm sắc thể, mã
hóa cho các gen giúp Salmonella sống sót sót trong đại thực bào [57].
- SPI-6 định vị bên cạnh tRNAphe, giúp Salmonella tồn tại được trong đại
thực bào. Cụm gen này có hai khung đọc mở ORF rất giống các gen atsAB của
Klebsiella aerogenes mã hóa cho arylsulfatase. Ngoài ra còn có ORF mã hóa gen
stmR được cảm ứng khi Salmonella hiện diện trong đại thực bào, bốn ORF khác
liên quan đến khả năng sống sót được trong đại thực bào [45],[48].

Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010


Chương 1. Tổng quan tài liệu

15

Nguyễn Tiến Dũng

Các cụm SPI có đặc điểm chung là mang phần gen có liên quan về chức
năng với nhau và cần thiết cho các kiểu hình gây bệnh chuyên biệt được hình thành
từ quá trình tiến hóa theo hướng tăng cường tính gây bệnh ở Salmonella.
Salmonella được tiến hóa qua 3 giai đoạn (Hình 2.2) [9].
1.5.3. Các gen gây độc
- invA
Locus inv hiện diện ở cụm gen SPI-1 gồm các gen giúp Salmonella xâm
nhiễm được vào các tế bào biểu mô ruột. Một vài gen thuộc locus này được biểu
hiện và protein được tiết vào môi trường tương tác với biểu mô vật chủ. Gen hilA
(hyper invasive locus) mã hóa cho protein HilA có vai trò trong điều hòa sự phiên

trong đại thực bào và tăng sức đề kháng của Salmonella đối với kháng sinh [23].
PhoQ là một protein cảm biến Mg2+ (Mg2+ sensor). Khi nồng độ Mg2+ đạt
mức mM thì, thông qua PhoP, protein này sẽ ức chế phiên mã 25 locus trong đó có
các gen giúp sự tăng trưởng của Salmonella. Ngoài Mg2+, Ca2+ và Mn2+ cũng được
cảm biến bởi PhoQ. Hệ thống PhoP/PhoQ không chỉ liên quan đến tính gây bệnh
của Salmonella mà còn liên quan đến các đặc điểm khác ở vi khuẩn này [36],[40].
- pmrAB
Các gen pmrA và pmrB mã hóa cho hai protein PmrA và PmrB thuộc hệ
thống điều hòa hai thành phần PmrA/PmrB hiện diện ở Salmonella và các vi khuẩn
gram âm khác, trong đó PmrA là protein điều hòa và PmrB là protein cảm biến
(sensor). PmrA/PmrB được chứng minh có liên quan đến khả năng kháng
polymyxin B của vi khuẩn. PmrA/PmrB chịu sự điều hòa bởi hệ thống PhoP/PhoQ.
PmrB cảm biến nồng độ cao của sắt nên có vai trò trong khả năng tăng trưởng của
Salmonella trong môi trường có nồng độ ion Fe2+ ở mức độc đối với tế bào [7].
- ssrAB
Gen ssrA mã hóa cho SsrA có vai trò cảm biến; gen ssrB mã hóa cho SsrB là
protein điều hòa của hệ thống điều hòa hai thành phần SsrA/SsrB. Hệ thống này
điều hòa sự hình thành các thành phần của hệ thống tiết loại III (type III sorting
system) có vai trò trong sự nhân lên của Salmonella trong đại thực bào và khả năng
truyền nhiễm khắp cơ thể chuột. Gen ssrAB nằm trong cụm gen SPI-2 và chịu sự
điều hòa ở mức phiên mã bởi một thành phần của hệ thống điều hòa hai thành phần
EnvZ/OmpR. Trong thể thực bào của đại thực bào, các chất có tính ôxi hóa mạnh là
nguyên nhân gây hư hỏng DNA, protein và làm chết tế bào vi khuẩn. Do đó, khả
năng sửa chữa các sai hỏng trên DNA và protein của vi khuẩn có quan hệ chặt chẽ
với tính gây bệnh của vi khuẩn. SsrA giúp vi khuẩn chống lại môt phần tổn thương
do bị ôxi hóa bằng cách ngăn sự tạo thành các protein bất bình thường có độc tính
cho tế bào vi khuẩn [12,18].

Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010

có một vùng chung dài 7,8kb được gọi là spv. Vùng spv gồm 5 gen spvRABCD
được điều hòa phiên mã bởi nhân tố sigma RpoS. SpvR là protein điều hòa hoạt hóa
cần cho sự biểu hiện của các gen spv khác. SpvA là một protein 28kDa hiện diện
trên màng ngoài của Salmonella không liên quan đến độc lực của vi khuẩn này.
SpvB là một protein màng, kích thước 66kDa, hiện diện ở màng trong, có liên quan
đến độc lực của Salmonella. Các thể đột biến trên spvB không còn độc lực của
Salmonella. SpvB có hoạt tính ức chế sự polymer hóa của actin trong tế bào chủ và
Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010


Chương 1. Tổng quan tài liệu

18

Nguyễn Tiến Dũng

có thể liên quan đến khả năng ức chế sự kết hợp của thể thực bào và lysosome trong
quá trình thực bào. SpvC là một protein 28kDa hiện diện trong tế bào chất. SpvD có
kích thước 25kDa được tiết ra khỏi tế bào. Các thể đột biến trên spvD và spvC ở
Salmonella thể hiện kiểu hình mất độc lực [25],[54],[63]. Nói chung locus spv giúp
Salmonella tăng cường sự phân chia trong các tế bào biểu mô và có vai trò trong sự
lan nhiễm của Salmonella vào gan và lách.

1.6. Đặc điểm tiến hóa về tính gây bệnh
Bằng các phương pháp điện di emzym đa locus, phân tích trình tự bộ gen,
phân tích rRNA và lai DNA-DNA người ta đã xác định giống Salmonella gồm hai
nhánh tiến hóa với hai loài hoàn toàn khác biệt là S. enterica và S. bongori. Hai loài
này khác biệt nhau về cấu trúc di truyền các gen thông thường và các cụm gen gây
bệnh SPI. S. enterica chứa cụm gen gây bệnh SPI-2, không có ở S. bongori. SPI-2

v i t e ỏ b a ứo c h u ỷ ủ e ỏn c a ực
ủ o ọn g v a ọ t m a ựu n o ựn g

P h a I I : C o ự c a ực g e n c a n
t h i e ỏt c h o q u a ự t r ỡ n h x a õm
n h i e óm v a ứo c a ực m o õ s a õu
hụn

P h a I : C o ự c a ực g e n c a n
t h i e ỏt c h o q u a ự t r ỡ n h
x a õm n h i e óm ủ ử ụ ứn g
r u o ọt

S. enterica II,
IIIa, IIIb, IV, VI

S. bongori

Escherichia coli

Hỡnh 1.2. Quỏ trỡnh tin húa hỡnh thnh tớnh gõy bnh Salmonella.

- Bc 3: l bc tin hoỏ trong quỏ trỡnh thớch nghi v gõy bnh cho vt
ch. S. enterica I tin hoỏ theo chiu hng tng cng kh nng thớch nghi v gõy
bnh cho cỏc ng vt mỏu núng. Mt s chng trong loi ph ny tin hoỏ theo
chiu hng thớch nghi chuyờn bit trong mt nhúm ký ch. S tin húa ny nhm
thớch nghi chuyờn bit vi mt h min dch c trng ca mt nhúm ký ch.
1.6.2. Tin hoỏ theo hng tng tớnh gõy bnh
Mc dự S. enterica cú 1.367 kiu huyt thanh khỏc nhau nhng ch cú mt s
ớt trong s ny gõy bnh cho cỏc ng vt cú vỳ bc cao v cú mc thớch nghi

20

Nguyễn Tiến Dũng

thích ứng đối với những động vật có hệ miễn dịch hoàn chỉnh. Ngược lại các kiểu
huyết thanh đặc hiệu với vật chủ thì khả năng cao trong chọc thủng hệ thống phòng
vệ của động vật trưởng thành, có tính gây bệnh mạnh hơn và tỉ lệ gây tử vong rất
cao. Mặc dù có giả thuyết cho rằng các dòng vi khuẩn gây bệnh có tỉ lệ gây chết cao
ở động vật có xương sống thường tiến hóa theo hướng hình thành những dạng ít gây
bệnh để thích nghi tốt hơn trong tế bào chủ, tuy nhiên S. enterica lại tiến hóa theo
hướng hình thành những dòng có khả năng gây tử vong cao hơn. Ví dụ S. typhi có
tính đặc hiệu rất cao với người, gây bệnh sốt thương hàn với tỉ lệ gây tử vong từ 232%, S. typhimurium, S. enteritidis có tỉ lệ gây tử vong khoảng 0,5% [9].
Mô hình toán học của Anderson và Hay cho phép tiên đoán rằng nếu nhân tố
gây bệnh ở dòng Salmonella có tính gây bệnh ở mức độ cao được chuyển vào một
dòng vi khuẩn gây bệnh cho một vật chủ cụ thể thì sự tiến hoá sẽ theo hướng tăng
mức độ gây bệnh. Trong quá trình tiến hoá của các kiểu huyết thanh Salmonella
hướng vào người dường như có sự liên kết giữa tính gây bệnh cao và khả năng phát
triển thành bệnh mãn tính. Một cá thể mang bệnh mãn tính có khả năng truyền
nhiễm cho một số lớn các cá thể khác, qua đó gia tăng mức độ lan truyền và tạo áp
lực chọn lọc để tiến hóa thành các chủng có tính gây bệnh với độc lực cao như
trường hợp của các kiểu huyết thanh Salmonella gây thương hàn và phó thương hàn
ở người [33],[52].
1.6.3. Loài phụ S. entreica I tiến hóa theo hướng thích nghi với vật chủ là
người và động vật máu nóng
Các kiểu huyết thanh O thuộc 9 nhóm A, B, C1, C2, D, E1, E2, E3 và E4 của
Salmonella, theo hệ thống phân loại của Kauffmann White, là thuộc loài phụ S.
enterica I, theo hệ thống phân loại của Edwards và Ewing. Đây là các nhóm thường
xuyên được phân lập từ người và động vật máu nóng. Ngược lại các loài phụ S.
enterica II, IIIa, IIIb, IV, VI và S. bongori rất hiếm khi được phân lập từ người mà
chủ yếu được phân lập được từ các loài động vật máu lạnh và từ môi trường. Trên

Các kiểu huyết thanh của Salmonella bắt đầu sự xâm nhiễm bằng sự bám
dính vào màng nhầy thành ruột của vật chủ thông qua các cấu trúc protein được
hình thành từ protein đơn vị invH được mã hóa bởi gen tương ứng hiện diện ở cụm
gen SPI-1. Khi đột biến bất hoạt gen này thì sự bám dính và sự xâm nhiễm của thể
đột biến bị giảm. Ngược lại đột biến trên invA hay invE (có vai trò trong xâm
nhiễm) thì không ảnh hưởng đến sự bám dính của thể đột biến. Việc so sánh hiệu
quả quá trình gây bệnh của thể đột biến trên invH với các thể đột biến trên các gen
khác trên SPI-1 cho thấy tính quan trọng của sự bám dính trong quá trình xâm
nhiễm của Salmonella lên các vật chủ khác nhau [42].
Ngoài invH, Salmonella còn mang một số gen mã hóa cho các protein khác
có vai trò trong sự bám dính như Pef, Lpf, Fim, Arg. Sự đa dạng của các operon mã
Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010


Chương 1. Tổng quan tài liệu

22

Nguyễn Tiến Dũng

hoá cho các protein bám dính có vai trò làm tăng phổ vật chủ do các protein này có
thể thay thế lẫn nhau trong việc nhận ra tế bào biểu mô của vật chủ. Thí nghiệm
nuôi cấy mô ruột của chuột cho thấy các protein Pef, Lpf được mã hóa bởi pef và lpf
có vai trò trong việc gắn S. typhimurium vào lông nhung của thành ruột và các
mảng Peyer. Các nghiên cứu đã công bố cũng cho thấy protein bám dính đóng vai
trò chọn lọc để định hướng S. enterica tập trung lên bề mặt thành ruột của động vật,
một cơ chế quan trọng cho việc xác định phổ vật chủ. Các cấu trúc protein bám dính
được hình thành trên bề mặt tế bào của Salmonella và được nhận diện bởi các tế bào
biểu mô ruột của vật chủ. S. typhi nhận diện receptor là cấu trúc xơ nang để gắn lên

Hình 1.3. Cấu tạo các lớp tạo nên ống tiêu hóa

- Lớp niêm mạc (mucusa)
Lớp niêm mạc bao gồm các lớp: (i) Lớp tế bào biểu mô tiếp xúc trực tiếp với
lồng ruột; (ii) Lớp lamina propria là một lớp mỏng gồm mô liên kết có hình khoanh,
mang nhiều mạch máu, các hạch bạch huyết có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ
cơ thể; (iii) Lớp màng nhầy ngoài cùng, mỏng được cấu tạo bởi các tế bào cơ trơn.
- Lớp dưới niêm mạc (submucosa)
Lớp dưới niêm mạc tương đối mỏng, có các mô liên kết chứa các mạch bạch
huyết và mạch máu. Lớp dưới niêm mạc còn chứa các tuyến và mạng lưới thần kinh
điều khiển họat động của niêm mạc ruột.
- Lớp cơ trơn
Lớp cơ trơn gồm hai lớp mỏng: (i) Lớp trong bao gồm các cơ trơn sắp xếp
dạng tròn (cơ vòng); (ii) Lớp ngoài bao gồm các cơ sắp xếp song song theo chiều
dọc (cơ dọc). Sự kết hợp của hai dạng cơ này làm cho ống tiêu hóa có khả năng co
dãn một cách uyển chuyển để nén và đưa thức ăn vào trong lồng ruột. Giữa hai lớp
cơ này là mạng lưới thần kinh cơ ruột có vai trò rất quan trọng trong việc điều khiển
hoạt động của ống tiêu hóa.

Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010


Chương 1. Tổng quan tài liệu

24

Nguyễn Tiến Dũng

- Lớp áo vỏ (serosa)



Chương 1. Tổng quan tài liệu

25

Nguyễn Tiến Dũng

nuôi cấy in vitro cho thấy sự hấp thu thêm bạch cầu trung tính xuyên qua bề mặt lớp
tế bào biểu mô để đi vào lumen cần phải có sự tổng hợp một số protein ở cả tế bào
vi khuẩn và tế bào biểu mô của vật chủ. Quá trình này có liên quan đến việc sản
xuất nhiều loại cytokines.
Kent và cộng sự đã gây nhiễm Salmonella vào khỉ nâu và theo dõi sự xâm
nhiễm vào tế bào biểu mô ở nhiều cơ quan vào những thời điểm khác nhau. Trong 4
ngày đầu, Salmonella xâm chiếm và phát triển trong ruột hồi, manh tràng, vùng
ngoại biên ruột kết, các nốt bạch huyết ở màng treo ruột, một số còn xâm chiếm
ruột chay, gan và lách. Salmonella tiếp tục tồn tại trong các nốt bạch huyết ở màng
treo ruột đến ngày thứ 7. Ở ruột kết, vào ngày thứ nhất và thứ 2, Salmonella xuyên
qua các nốt bạch huyết ở màng treo ruột để vào bên trong lớp niêm mạc. Vào ngày
thứ 4, Salmonella được quan sát thấy ở tế bào biểu mô và bên trong các đại thực
bào của phiến lamina propia. Vào ngày thứ 7, các Salmonella ở niêm mạc sẽ khuếch
tán ra bên ngoài các tê bào, lớp lamina propia mang nhiều tế bào bị viêm hơn [5].
1.7.3. Cơ chế phòng vệ của vật chủ đối với sự xâm nhập của mầm bệnh
Ống tiêu hóa là nơi luôn tiếp xúc với nhiều mầm bệnh. Mỗi nơi trong ống
tiêu hóa đều có cấu tạo đặc biệt, có các đặc tính sinh lý và sinh hóa phù hợp để ngăn
cản sự xâm nhiễm của các mầm bệnh. Những hàng rào ngăn cản sự xâm nhiễm của
mầm bệnh tại các cơ quan trong ống tiêu hóa được trình bày tóm tắt trên Bảng 1.1
[51],[74].
- Các mảnh vỡ tế bào biểu mô trong niêm mạc
Trong điều kiện bình thường, các tế bào biểu mô liên tục bị tróc ra và được


Sự chuyển động của nhu động ruột
Hệ vi sinh vật đường ruột
Dịch nhầy
Sự tiết kháng thể
Các nhân tố di truyền kháng sự xâm nhiễm

Các nhân tố khác

Tình trạng dinh dưỡng
Lactoferin
Lysozyme

- Màng nhày
Màng nhày đóng vai trò như một rào cản vật lý, gây khó khăn cho vi khuẩn
tiếp cận với bề mặt tế bào biểu mô. Ngoài ra màng nhầy còn có tác dụng bao phủ
lấy vi khuẩn và loại bỏ chúng thông qua quá trình chuyển động của nhu động ruột.
- Môi truờng acid trong dạ dày
Bình thường pH trong dạ dày khoảng dưới 4. Lượng acid cao trong dạ dày sẽ
được đổ vào ruột non để tạo nên một gradient pH giúp cho cơ thể phòng tránh hầu
hết các vi sinh vật xâm nhập vào dạ dày, tá tràng, ruột chay và nửa trên của ruột hồi.
Độ acid cao của dạ dày sẽ tiêu diệt hầu hết các mầm bệnh trước khi đến ruột non.
Trên 99,9% vi khuẩn bị tiêu diệt sau 30 phút tiếp xúc với môi trường acid. Sự thay
đổi đặc tính acid của dạ dày do bệnh tật, phẩu thuật, thuốc và các hóa chất làm giảm
độ acid sẽ làm tăng khả năng sống sót của các mầm bệnh trong dạ dày, có thể gây ra
sự nhiễm khuẩn.
- Mật
Mật có vai trò hòa tan lipid và bất hoạt các vi sinh vật có màng bao lipid. Sự
tắc nghẽn mật do sỏi mật có thể làm cho các mầm bệnh phát triển và gây bệnh ngay


giống Bacteroides, Prevotella, Clostridium, Peptostreptococcus. Ngoài ra, trong
ống tiêu hóa còn có sự hiện của các sinh vật hiếu khí thuộc các giống Escherichia,
Proteus, Pseudomonas. Các sinh vật này cạnh tranh về mặt dinh dưỡng và vị trí gắn
đặc hiệu của mầm bệnh từ đó ngăn cản sự xâm nhiễm mầm bệnh qua thành ruột.
Ngoài ra các vi khuẩn còn tại ra các acid béo mạch ngắn có tác dụng tiêu diệt
Salmonella.
Ngoài các cơ chế phòng vệ của cơ thể như trên, sức chống đỡ của cơ thể
trước sự xâm nhập của mầm bệnh còn phụ thuộc nhiều vào trạng thái sức khoẻ, tình
trạng dinh dưỡng, trạng thái tinh thần, hoàn cảnh tự nhiên, hoàn cảnh xã hội. Việc
Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010


Chương 1. Tổng quan tài liệu

28

Nguyễn Tiến Dũng

thiếu dinh dưỡng đặc biệt là vitamin, protein làm tăng nguy cơ mắc bệnh cũng như
tử vong [51].

1.8. Triệu chứng bệnh do Salmonella
Những biểu hiện bệnh ở vật chủ khi Salmonella xâm nhiễm thường là viêm
ruột kết, nhiễm trùng máu và sốt thương hàn. Mỗi kiễu huyết thanh khác nhau
thường gây ra các triệu chứng bệnh khác nhau. Mặt khác, nhiều kiểu huyết thanh
khác nhau lại có biểu hiện bệnh giống nhau. Sau khi xâm nhiễm vào cơ thể người
và động vật, thời gian ủ bệnh thường khoảng 6 - 48 giờ, sau đó gây nên các triệu
chứng như nhức đầu, chóng mặt, tiêu chảy và ói mửa. Khi tiêu chảy có thể có sự
xuất huyết, phân có mủ nhầy và chứa các mảnh niêm mạc ruột. Ngoài ra còn có các

chúng. Tuy nhiên các triệu chứng bệnh đường ruột gây ra do Salmonella chỉ xuất
hiện khi có xâm nhập của vi khuẩn vào các tế bào thành ruột. Ví dụ các chủng S.
enteritidis có khả năng sản xuất một số độc tố, nhưng triệu chứng tiêu chảy chỉ xuất
hiện khi có sự hủy hoại các tế bào biểu mô ruột bởi sự xâm nhiễm của vi khuẩn
[51].
Tiêu chảy là một biểu hiện phổ biến khi bị nhiễm Salmonella. Giannella và
cộng sự đã cho thấy rằng bước xâm nhiễm của Salmonella vào nhu động ruột không
gây nên bệnh tiêu chảy; triệu chứng lâm sàng chỉ xuất hiện khi có sự tiết của các
protein thuộc locus SPI-I. Khi đột biến trên sopB mã hoá cho SopB, là protein cần
thiết cho hoạt động của SPI-I, thì thể đột biến bị suy giảm đáng kể khả năng gây
tiêu chảy [69]. Một số nghiên cứu khác cho thấy rằng hoạt tính của độc tố tế bào và
độc tố đường ruột do Salmonella tiết ra có liên quan đến triệu chứng tiêu chảy. Theo
Giannella và cộng sự, prostaglandine được tiết từ các mô ruột bị xâm nhiễm
Salmonella trong tế bào bạch cầu đa nhân (PMNs) đã hoạt hóa adenylate cyclase
trong các tế bào ruột, gây nên sự ức chế tính thấm của Na+ và gia tăng sự tiết của Cl[45].

1.9. Ý nghĩa của việc phân biệt loài phụ S. enterica I với Salmonella spp. trong
thực phẩm và thủy sản
Trong các yêu cầu về vi sinh đối với thực phẩm, Salmonella là một chỉ tiêu
phân tích đặc biệt nhạy cảm, do tính chất gây bệnh của một số kiểu huyết thanh
Salmonella đồng thời là một chỉ tiêu chỉ thị mức độ an toàn vệ sinh thực phẩm. Tiêu
chuẩn của các nước đều xếp Salmonella vào nhóm không được phép có mặt trong
thực phẩm, không phân biệt loài, loài phụ hay chủng đó có gây bệnh hay không
(Bảng 1.2) [1]. Trong thực tế, các phòng phân tích vi sinh thực phẩm chỉ thực hiện
các xét nghiệm để phát hiện xem mẫu thực phẩm có chứa Salmonella spp. hay
không, không làm các xét nghiệm phân biệt loài, loài phụ hay định chủng. Đây là
Nghiên cứu phân biệt loài phụ Salmonella gây bệnh với các loài phụ khác trong thực phẩm bằng kỹ thuật sinh học
phân tử - Luận án tiến sĩ, chuyên ngành Vi sinh, 2010



Úc
Không có Salmonella spp trong 25g
7.
Canada
Không có Salmonella spp trong 50g
8.
Việt Nam
Không có Salmonella spp trong 25g

Tài tiệu tham chiếu
Codex stand.190-1995
Codex stand.191-1995
Luật thực phẩm 1997
98/83/EEC (2003)
Tiêu chuẩn quốc gia
Tiêu chuẩn quốc gia
Tiêu chuẩn quốc gia
Tiêu chuẩn quốc gia
46/2007/QĐ-BYT

EU và Mỹ là hai thị trường nhập khẩu lớn của thủy sản Việt Nam, nhưng đây
cũng là hai thị trường có yêu cầu về chất lượng rất nghiêm ngặt. Đối với thị trường
EU, khi một lô hàng của một doanh nghiệp bị phát hiện có nhiễm Salmonella, nước
thành viên của EU sẽ trả lại lô hàng và thông báo khẩn cấp bằng hệ thống thông báo
nhanh với các nước thành viên khác, Uỷ Ban EU và các cửa khẩu để đình chỉ nhập
khẩu các lô hàng tiếp theo của doanh nghiệp này vào thị trường EU. Lệnh cấm đó
chỉ được bãi bỏ khi cơ quan có thẩm quyền của Việt Nam kiểm tra và khắc phục
hoàn toàn nguyên nhân gây nhiễm và 15 mẫu hàng tiếp theo được phòng kiểm
nghiệm quốc gia của EU kiểm tra và xác nhận không có vi sinh vật gây bệnh [75].
Đối với thị trường Mỹ, khi phát hiện lô hàng bị nhiễm Salmonella, FDA sẽ