SINH THÁI CỦA KÍ SINH TRÙNG SỐT RÉT
Kí sinh trùng sốt rét muốn sống và phát triển trong cơ thể người phải thích nghi với điều kiện môi trường sinh học của người bị chi phối bởi khả năng đáp ứng miễn dịch:
Miễn dịch tự nhiên đặc hiệu cho từng loài kí sinh trùng sốt rét.
Miễn dịch không đặc hiệu.
Miễn dịch đặc hiệu.
Kí sinh trùng sốt rét muốn phát triển trong cơ thể muỗi cần có những điều kiện sau:
Muỗi truyền bệnh thuộc chi Anopheles.
Muỗi phải sống đủ lâu để oocyste của kí sinh trùng sốt rét có thời gian phát triển thành sporozoite.
Phải có nhiệt độ ngoài trời thích hợp với từng loại kí sinh trùng sốt rét:
P.falciparum, P.malariae cần nhiệt độ tối thiểu lớn hơn 160C, P.vivax cần nhiệt độ tối thiểu lớn hơn 14,5oC.
Người ta đã lập được công thức tính thời gian hoàn thành giai đoạn phát triển hữu giới của từng loại kí sinh trùng sốt rét trong cơ thể muỗi:
Trong đó:
S.f, S.v, S.m: Thời gian hoàn thành giai đoạn hữu giới của P.falciparum, P.vivax,
P.malariae (đơn vị là ngày - đêm).
1110C, 1050C, 1440C: Tổng nhiệt độ cần thiết cho mỗi loại kí sinh trùng sốt rét hoàn thành giai đoạn phát triển.
160C; 14,50C; 16,40C: Nhiệt độ tối thiểu nơi muỗi đậu để kí sinh trùng sốt rét có thể phát triển được.
Bảng tính thời gian hoàn thành giai đoạn phát triển của kí sinh trùng sốt rét trong cơ thể muỗi ở những điều kiện nhiệt độ khác nhau (Nikolaev B.P).
|
Loại KST SR |
|
|
|
|
Nhiệt độ (0C) |
|
|
|
|
|
||||
|
16-17 |
17-18 |
18-19 |
19-20 |
20 |
21-22 |
22-23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
|
P.v |
45 |
32 |
26 |
22 |
19 |
16 |
13 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6,5 |
6,5 |
|
P.f |
|
|
|
26 |
|
20 |
16 |
14 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
8 |
|
P.m |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
16 |
|
|
|
|
|
|
P.o |
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Đơn vị thời gian (ngày) |
|
|
|
|
|
||||
VÒNG ĐỜI CỦA KÍ SINH TRÙNG SỐT RÉT
Vòng đời của kí sinh trùng sốt rét phát triển rất phức tạp với sự thay đổi vật chủ: giai đoạn sinh sản vô giới trong cơ thể người và giai đoạn sinh sản hữu giới trong cơ thể muỗi.
Giai đoạn sinh sản vô giới trong cơ thể người:
Giai đoạn sinh sản vô giới của kí sinh trùng sốt rét trong cơ thể người diễn ra hai giai đoạn kế tiếp nhau:
Giai đoạn phân chia trong tế bào gan:
Khi muỗi Anopheles đốt người, hút máu, đồng thời đưa sporozoite (thoa trùng) vào máu người. Sporozoite lưu chuyển trong máu ngoại vi từ 30 - 60 phút, rồi xâm nhập vào tế bào gan. Trong tế bào gan sporozoite cuộn tròn lại, bào tương và nhân lớn lên rồi sinh sản theo hình thức phân liệt. Bắt đầu từ một sporozoite đã tạo ra một số lượng lớn kí sinh trùng non (merozoite) khác nhau:
Từ 1 thoa trùng của P.falciparum sẽ tạo ra khoảng 40.000 merozoite.
Từ 1 thoa trùng của P.vivax sẽ tạo ra khoảng 10.000 merozoite.
Từ 1 thoa trùng của P.ovale sẽ tạo ra khoảng 15.000 merozoite.
Từ 1 thoa trùng của P.malariae sẽ tạo ra khoảng 2.000 merozoite.
Thời gian phân chia kí sinh trùng sốt rét trong gan được gọi là thời gian phát triển ở tế bào gan, đối với P.falciparum : 5 - 6 ngày; P.vivax: 8 ngày; P.ovale: 9 - 10 ngày và P.malariae : 11 - 13 ngày. Quá trình sinh sản kí sinh trùng sốt rét trong gan là không có chu kì. Sau khi phát triển ở tế bào gan, tất cả merozoite đều vào máu.
Nguyên nhân của những cơn sốt rét tái phát xa, được gọi là những cơn tái phát "thực sự" trong bệnh sốt rét do P.vivax và P.ovale vì chúng có những chủng sporozoite khác nhau về cấu trúc của gen, đó là chủng sporozoite phát triển nhanh (Tachysporozoites). Chủng này phát triển ngay sau khi xâm nhập vào tế bào gan nên có thời gian ủ bệnh ngắn. Chủng sporozoite phát triển chậm (Bradysporozoites). Sau khi xâm nhập vào tế bào gan, chủng này không phát triển ngay hoặc phát triển rất chậm, sau nhiều tháng hoặc nhiều năm mới tạo ra được các merozoite ở tế bào gan, nên một số tác giả gọi thể này là thể ngủ (Hypnozoite). Bradysporozoites không thuần nhất, mà gồm nhiều phenotyp có những độ dài khác nhau của giai đoạn ngủ.
Người ta giả thiết P.falciparum cũng có những chủng sporozoite có cấu trúc gen khác nhau, nhưng thời kì tiềm tàng không dài, nên bệnh sốt rét do P.falciparum không có tái phát "thực sự".
Giai đoạn phân chia trong hồng cầu:
Giai đoạn này tạo ra nhiều thể kí sinh trùng trong đó có thể mang giới tính. Các merozoite từ gan vào máu, sự xâm nhập của các merozoite vào hồng cầu chỉ xảy ra khi trên bề mặt hồng cầu có những thụ thể (receptor) tương ứng. Khi merozoite đã bám vào hồng cầu, màng hồng cầu biến dạng, merozoite tiến sâu vào hồng cầu và hình thành không bào.
Quá trình phát triển hoàn thành một giai đoạn gồm có các thể sau:
Thể trophozoite non (thể nhẫn), thể trophozoite phát triển (thể amíp) và thể trophozoite già. Thể schizonte non và thể schizonte già.
Quá trình phân chia của kí sinh trùng sốt rét theo hình thức phân liệt, kết quả tạo ra các kí sinh trùng non (merozoite). Số lượng của merozoite được tạo ra của các loại kí sinh trùng sốt rét ở hồng cầu sau mỗi chu kì như sau: P.falciparum : 8 - 32 merozoite (trung bình 18 merozoite).
P.vivax : 8 - 22 merozoite (trung bình12 merozoite).
P.ovale : 6 - 12 merozoite (trung bình 8 merozoite).
P.malariae : 4 - 16 merozoite (trung bình 8 merozoitess).
Thời gian hoàn thành một chu kì hồng cầu của các loài kí sinh trùng: P.falciparum : 48 giờ. P.vivax : 48 giờ. P.ovale : 48 giờ và P. malariae : 72 giờ. Sau khi kết thúc một giai đoạn phát triển, các merozoite phá vỡ hồng cầu vào máu. Một số merozoite bị thực bào hoặc bị chết, số còn lại tiếp tục xâm nhập vào các hồng cầu khác.
Sau hai, ba lần lặp lại giai đoạn phát triển, một số merozoite xâm nhập vào hồng cầu phát triển thành thể sinh sản gọi là giao bào (gametocyte), gồm có giao bào đực (microgametocyte) và giao bào cái (macrogametocyte).
Những kí sinh trùng sốt rét P.vivax, P.ovale và P.malariae, giai đoạn hồng cầu diễn ra ở máu ngoại vi. Vì vậy khi xét nghiệm máu ngoại vi thường thấy giao bào ngay từ những cơn sốt đầu tiên của bệnh và có thể thấy được tất cả các thể của kí sinh trùng sốt rét.
Giai đoạn hồng cầu của P.falciparum thường xảy ra trong các mao mạch nội tạng, nên giao bào xuất hiện muộn ở máu ngoại vi, thường sau 8 - 10 ngày kể từ cơn sốt đầu tiên. Khi xét nghiệm máu ngoại vi thường chỉ thấy thể nhẫn và thể giao bào, còn các thể khác có thể gặp trong trường hợp bệnh nặng (sốt rét nặng và sốt rét ác tính).
Giao bào chỉ tiếp tục phát triển khi vào cơ thể muỗi thích hợp. Ở cơ thể người, giao bào P.vivax, P.ovale, P.malariae chỉ sống được vài giờ sau khi đã trưởng thành. Giao bào P.falciparum có thể sống được 1,5 - 2 tháng.
Hình 8.5: Vòng đời của kí sinh trùng sốt rét
Chú thích: Các giai đoạn phát triển trong sơ đồ:
1. Muỗi hút máu và truyền thoa trùng (sporozoites) vào máu người.
2. Thoa trùng xâm nhập vào tế bào gan.
3. Thoa trùng phát triển trong tế bào gan thành các tiểu thể hoa cúc.
4. Tế bào gan vỡ giải phóng các tiểu thể hoa cúc (merozoites).
5. Merozoite xâm nhập vào hồng cầu.
6. Thể phân liệt (schizonet) gây vỡ hồng cầu và giải phóng các merozoites.
7. Merozoites xâm nhập vào hồng cầu và phát triển thành giao bào đực (microgametocyte) hoặc giao bào cái (macrogametocyte).
8. Muỗi hút máu người có cả giao bào vào dạ dày.
9. Giao bào đực và giao bào cái phát triển thành giao tử đực (microgamete) và giao tử cái (macrogamete), sau đó kết hợp với nhau tạo thành hợp tử (zygote).
10. Hợp tử phát triển thành trứng (ookinete).
11. Trứng phát triển thành nang trứng (oocyste).
12. Nang trứng vỡ giải phóng ra thoa trùng (sporozoites).
Giai đoạn sinh sản hữu giới trong cơ thể muỗi:
Muỗi sốt rét (Anopheles) đốt bệnh nhân sốt rét hoặc người lành mang kí sinh trùng sốt rét. Nhiều thể của kí sinh trùng sốt rét có khả năng bị muỗi hút vào dạ dày, nhưng chỉ có thể giao bào phát triển được.
Giao bào cái (macrogametocyte) thu gọn nhân và nguyên sinh chất biến thành giao tử cái (macrogamete).
Giao bào đực (microgametocyte) phân chia nhân thành 8 mảnh, nguyên sinh chất tiếp tục được phân chia, bám vào nhân thành roi, tạo thành 8 giao tử đực (microgamete).
Những giao tử đực bơi trong dạ dày muỗi tìm đến giao tử cái, chui vào giao tử cái, tạo thành trứng thụ tinh (zygote), từ zygote biến thành ookinete có chiều dài 15 µm. Thể này chui qua thành dạ dày muỗi, cuộn tròn lại dưới lớp thanh mạc thành ngoài dạ dày, biến thành oocyste (nang trứng) đường kính: 6 - 8 µm. Oocyste phát triển, lớn lên, khoảng 40 - 60 µm.
Số lượng oocyste có thể từ một tới hàng trăm. Oocyste phân chia nhiều lần, tạo ra một số lượng lớn sporozoite có dạng hình thoi, được gọi là thoa trùng. Số lượng có thể ≥ 1.000 thoa trùng. Thoa trùng có kích thước: 11 - 15 x 1 µm.
Khi nang trứng chín, vỡ ra, giải phóng thoa trùng đi khắp cơ thể muỗi, nhưng đa số tập trung vào tuyến nước bọt (salivary gland). Sporozoite có thể tồn tại trong cơ thể muỗi từ 1,5 - 2 tháng.
Nếu muỗi có chứa thoa trùng kí sinh trùng sốt rét đốt hút máu người lành sẽ truyền thoa trùng cho người. Khi đó quá trình phát triển của kí sinh trùng sốt rét lại bắt đầu một vòng đời mới.
Bệnh viện Nguyễn Tri Phương - Đa khoa Hạng I Thành phố Hồ Chí Minh
