Bệnh lao: Vi sinh vật học, bệnh sinh và miễn dịch học

TÓM TẮT

Diễn tiến tự nhiên

Việc hít phải các giọt bắn chứa M. tuberculosis dẫn đến sự lắng đọng vi khuẩn tại phổi, với phổ phản ứng đa dạng, thường được phân loại thành các kết cục sau (xem mục ‘Diễn tiến tự nhiên của bệnh lao’ ở dưới):

• Không nhiễm lao: Loại bỏ vi khuẩn ngay lập tức.
• Nhiễm lao (trước đây gọi là lao tiềm ẩn): Nhiễm lao (bảng 1) chỉ tình trạng vi khuẩn vẫn tồn tại nhưng được khu trú nhờ đáp ứng miễn dịch của vật chủ, người bệnh không có triệu chứng hay dấu hiệu lâm sàng.
• Bệnh lao tái hoạt: Chỉ tình trạng khởi phát bệnh lao có triệu chứng, xảy ra nhiều năm sau giai đoạn nhiễm lao đã được khu trú.
• Bệnh lao nguyên phát: Một dạng bệnh lao khởi phát trong vòng một đến hai năm kể từ khi nhiễm vi khuẩn.

Vi sinh vật học

Cấu trúc vỏ tế bào: Thành và vỏ tế bào là đặc điểm nhận dạng của các vi khuẩn thuộc chi Mycobacterium, tạo nên tính chất “kháng acid” đặc trưng khi nhuộm soi. Ngoài lớp peptidoglycan (thành phần chung trong vỏ tế bào của các loại vi khuẩn khác), cấu trúc lõi của thành tế bào mycobacterium còn được tạo thành từ hai đại phân tử: arabinogalactan và acid mycolic. (Xem ‘Thành và vỏ tế bào’ ở dưới.)

Nhuộm soi: Soi kính hiển vi tìm trực khuẩn kháng acid (sử dụng phương pháp nhuộm Ziehl-Neelsen hoặc Kinyoun) là kỹ thuật phổ biến nhất để chẩn đoán lao. Mẫu bệnh phẩm cần chứa ít nhất $10^{4}$ đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU)/mL để cho kết quả dương tính trên tiêu bản. Kỹ thuật nhuộm bằng thuốc nhuộm huỳnh quang (như auramine O) có độ nhạy và hiệu quả cao hơn. (Xem ‘Đặc điểm nhuộm soi’ ở dưới.)

Đặc điểm tăng trưởng: Một đặc điểm nổi bật của M. tuberculosis là tốc độ phát triển tương đối chậm. Trên môi trường nhân tạo, thời gian thế hệ khoảng từ 20 đến 24 giờ. Quá trình nuôi cấy có thể mất từ hai đến sáu tuần tùy thuộc vào hệ thống nuôi cấy được sử dụng. (Xem ‘Đặc điểm tăng trưởng’ ở dưới.)

Định danh vi khuẩn: Sau khi phân lập được vi khuẩn, việc định danh dựa trên các đặc điểm hình thái và sinh hóa. Các công cụ phân tử (như xét nghiệm Gene Xpert MTB/RIF) và phương pháp khối phổ đã thay thế nhiều xét nghiệm truyền thống. (Xem ‘Định danh vi khuẩn’ ở dưới.)

Các yếu tố độc lực: Các yếu tố độc lực tạo điều kiện cho sự lây truyền và khả năng sống sót của mầm bệnh trong cơ thể vật chủ, bao gồm khả năng xâm nhập vào tế bào động vật có vú, khả năng sinh sản và phòng vệ trước đáp ứng miễn dịch của vật chủ (xem mục ‘Các yếu tố độc lực’ ở dưới).

Miễn dịch học

Các thành phần trong đáp ứng miễn dịch của vật chủ bao gồm:

• Miễn dịch bẩm sinh: Các thành phần miễn dịch bẩm sinh được cho là tham gia vào cơ chế bảo vệ vật chủ chống lại M. tuberculosis bao gồm việc sử dụng các thụ thể đối với các phân tử của M. tuberculosis và tiêu diệt vi khuẩn thông qua các chất trung gian chứa nitơ phản ứng. (Xem ‘Miễn dịch bẩm sinh’ ở dưới.)
• Cầu nối giữa miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng: Các thành phần của hệ miễn dịch đóng vai trò cầu nối giữa đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng bao gồm cả thành phần tế bào và phi tế bào. (Xem ‘Cầu nối giữa miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng’ ở dưới.)
• Sự hình thành u hạt (Granuloma): Một mức độ đáp ứng tiền viêm nhất định của vật chủ do M. tuberculosis kích thích là cần thiết để hình thành u hạt hiệu quả. U hạt đóng vai trò là yếu tố bảo vệ vật chủ, đồng thời là nơi trú ẩn giúp vi khuẩn lao tồn tại lâu dài trong cơ thể vật chủ. (Xem ‘Sự hình thành u hạt’ ở dưới.)
• Miễn dịch thích ứng: Các đại thực bào và tế bào thực bào trình diện kháng nguyên M. tuberculosis cho các tế bào T, từ đó kích hoạt đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Các xét nghiệm lâm sàng đánh giá miễn dịch tế bào đối với M. tuberculosis bao gồm phản ứng lao tố (tuberculin skin test) và xét nghiệm giải phóng IFN-gamma (IGRA). (Xem ‘Miễn dịch thích ứng’ ở dưới.)