Virus cúm gia cầm A (H5N1)

Virus học Tổng quan về cúm  PAGE 8 1.1. Nguồn gốc của từ influenza Tên gọi influenza có gốc từ tiếng Ý và nói về nguyên nhân của loại bệnh này; đầu tiên, bệnh này được cho là do ảnh hưởng của các nguyên nhân chiêm tinh học. Các thay đổi của y học đã làm thay đổi tên này thành influenza del freddo, có nghĩa là "do ảnh hưởng của hơi lạnh". Từ influenza được sử dụng đầu tiên trong tiếng Anh vào năm 1743 khi nó được du nhập, với cách phát âm kiểu Anh, từ trong dịch bệnh cúm tại châu Âu. Các tên cổ của cúm bao gồm dịch tiêu chảy catarrh, cúm grippe (từ người Pháp), bệnh đổ mồ hôi, và sốt Tây Ban Nha (đặc biệt từ chủng của đại dịch cúm 1918). 1.2. Lịch sử Các triệu chứng của bệnh cúm trên người đã được Hippocrates mô tả rõ ràng vào khoảng 2.400 năm trước đây. Kể từ đó, virus cúm đã gây ra nhiều trận đại dịch. Các số liệu lịch sử về cúm khó mà được hiểu rõ, vì các triệu chứng có thể tương tự với triệu chứng của các bệnh khác, như bệnh bạch hầu (diphtheria), dịch viêm phổi (pneumonic plague), sốt thương hàn (typhoid fever), sởi (dengue), và sốt phát ban (typhus). Ghi nhận đầu tiên có độ tin cậy cao về một đại dịch cúm là một trận dịch vào năm 1580. Dịch này bắt đầu từ Nga và lan truyền sang châu Âu bằng cách xuyên qua châu Phi. Tại Rome, hơn 8.000 người đã tử vong, và một số thành phố của Tây Ban Nha có dân hoàn toàn chết sạch. Các đại dịch cúm tiếp tục một cách thỉnh thoảng trong suốt thế kỷ 17 và 18, đặc biệt là đại dịch trên diện rộng năm 1830-1833; nó nhiễm khoảng 1/4 số người tiếp xúc với nguồn bệnh. Trận dịch nổi tiếng nhất và cũng là gây tử vong nhiều nhất là trận đại dịch Cúm Tây Ban Nha (Spanish flu pandemic, loại cúm A, chủng H1N1) từ 1918-1919. Không rõ có bao nhiêu người đã tử vong, nhưng các ước đoán biến động từ 20 triệu cho đến 100 triệu người. Trận đại dịch này được mô tả là "sự huỷ diệt về y học lớn nhất trong lịch sử" và có thể đã giết nhiều người bằng với trận dịch Cái chết Đen (Black Death, do bệnh dịch hạch, 1347-1351). Số tử vong khủng khiếp này đã được gây ra do tỉ lệ nhiễm bệnh cao đến 50% và cấp độ bệnh trầm trọng của các triệu chứng, được nghi ngờ là gây ra do các "cơn bão cytokine". Thật vậy, các triệu chứng trong năm 1918 là rất lạ và làm cho thời gian đầu, bệnh cúm bị chẩn đoán sai thành sởi, dịch tả, hoặc là thương hàn. Một nhân chứng đã viết: "Một trong các biến chứng kinh khủng nhất là xuất huyết từ các màng nhầy, đặc biệt là từ mũi, dạ dày, và ruột. Sự chảy máu từ tai và xuất huyết trên da cũng xuất hiện." Phần lớn số người chết là bị viêm phổi do vi khuẩn, một loại nhiễm trùng cơ hội gây ra do cúm, nhưng virus cũng trực tiếp gây tử vong cho người, gây nên chảy máu phổi ồ ạt và phù phổi. Hình: Ảnh TEM của virus gây đại dịch Cúm Tây Ban Nha (độ phóng đại khoảng 100.000 lần). Đại dịch cúm Tây Ban Nha thật sự đã xuất hiện trên mức độ toàn cầu, kéo dài cho đến tận vùng Bắc Cực và các đảo xa xôi trên Thái Bình Dương. Bệnh nặng bất thường đã giết chết từ 2-20% số người bị nhiễm so với chỉ mức tử vong là 0,1% của các dịch cúm thông thường. Một đặc điểm lạ của trận đại dịch cúm này là nó hầu như chỉ gây tử vong cho thanh niên, với 99% số tử vong do đại dịch cúm là ở nhóm người dưới 65 tuổi, và hơn phân nữa ở nhóm thanh niên trẻ từ 20-40 tuổi. Đây là đặc điểm lạ vì cúm thường chỉ gây tử vong cho trẻ em nhỏ (dưới 2 tuổi) và người già (trên 70 tuổi). Số tử vong tổng cộng của trận đại dịch 1918-1919 không được xác định chính xác, nhưng người ta ước tính có khoảng 2,5-5% dân số trên toàn thế giới đã tử vong vì nó. Khoảng 25 triệu người có thể đã chết trong 25 tuần đầu tiên; ngược lại, HIV/AIDS đã giết 25 triệu người trong 25 năm đầu tiên của nó. Hình: Sự khác biệt giữa phân bố độ tuổi tử vong vì cúm của đại dịch cúm năm 1918 và của dịch cúm bình thường. Tử vong trên 100.000 người trong mỗi nhóm tuổi, tại Hoa Kỳ, trong các năm tiền đại dịch 1911-1917 (đường gạch hở) và năm đại dịch 1918 (đường kính) (nguồn: AAFP). Các đại dịch cúm sau đấy không còn kinh khủng như vậy nữa. Các đại dịch này bao gồm Cúm châu Á năm 1957 (cúm loại A, chủng H2N2) và Cúm Hồng Kông năm 1968 (loại A, chủng H3N2), nhưng cả các đại dịch cúm nhỏ này cũng đã giết hàng triệu người. Trong các đại dịch cúm sau này, thuốc kháng sinh đã được dùng để trị các loại bệnh nhiễm thứ cấp và việc này có thể đã góp phần làm giảm mức độ tử vong so với đại dịch Cúm Tây Ban Nha năm 1918. Các đại dịch cúm đã được biết là: Cúm châu Á (Nga), 1889-1890, 1 triệu tử vong, (có thể) chủng H2N2. Cúm Tây Ban Nha, 1918-1920, 40-100 triệu tử vong, chủng H1N1, cấp độ đại dịch = 5 Cúm châu Á, 1957-1958, 1-1,5 triệu tử vong, chủng H2N2, cấp độ đại dịch = 2 Cúm Hồng Kông, 1968-1969, 0,75-1 triệu tử vong, chủng H3N2, cấp độ đại dịch = 2 Nguyên nhân gây bệnh cúm, họ Orthomyxoviridae, được phát hiện đầu tiên trên heo bởi Richard Shope vào năm 1931. Phát hiện này đã được tiếp tục ngay bằng sự ly trích virus từ người bởi 1 nhóm đứng đầu bởi Patrick Laidlaw của Hội đồng Nghiên cứu Y học của Vương Quốc Anh năm 1933. Tuy nhiên, chỉ đến khi Wendell Stanley lần đầu tiên tinh thể hóa virus khảm thuốc lá vào năm 1935 thì tính chất phi tế bào của virus mới được công nhận. Bước tiến quan trọng trong việc phòng ngừa cúm là sự phát triển vắc xin năm 1944 từ virus cúm đã bị làm bất hoạt bởi Thomas Francis, Jr.. Nghiên cứu này đã kế thừa Frank Macfarlane Burnet, người Úc, người chứng minh rằng virus mất độc tính khi nó được nuôi cấy trong trứng gà được thụ tinh. Ứng dụng của phát hiện này bởi Francis đã cho phép nhóm nghiên cứu của ông tại Đại học Michigan phát triển vắc xin ngừa cúm đầu tiên, với sự tài trợ của quân đội Hoa Kỳ. Quân đội Hoa Kỳ đã liên quan rất nhiều tới nghiên cứu này vì kinh nghiệm của họ với cúm tại Đại chiến Thế giới thứ Nhất, khi mà hàng ngàn binh sĩ của họ đã tử vong vì virus chỉ trong vài tháng. Mặc dù đã có một số thiệt hại tại bang New Jersey năm 1976 (với cúm heo), toàn cầu năm 1977 (cúm Nga), và tại Hồng Kông và các nước châu Á khác năm 1997 (cúm gà H5N1), trên thế giới đã không có đại dịch cúm nào lớn kể từ đại dịch Cúm Hồng Kông 1968. Sự miễn dịch với các chủng cúm của các đại dịch trước đó và việc tiêm phòng có thể đã giảm sự lan truyền của virus và cản trở các đại dịch cúm khác xảy ra. 1.3. Các loại virus cúm Cúm là một virus có bộ gene là RNA, thuộc họ Orthomyxoviridae. Họ này bao gồm 5 chi: Influenzavirus A (cúm A) Influenzavirus B (cúm B) Influenzavirus C (cúm C) Isavirus Thogotovirus 1.3.1. Influenzavirus A (cúm A) Hình: Cấu trúc của thể virus cúm A. Các protein hemagglutinin (HA) và neuraminidase (NA) hiện diện trên bề mặt của thể virus. Bộ gene RNA được thể hiện bằng các lò xo đỏ bên trong thể virus và liên kết với các ribonuclear protein (RNPs). Hình: Sơ đồ định danh virus cúm (ví dụ: virus cúm Fujian). Chi virus này có 1 loài là Influenza A virus. Các loài thủy cầm là các ký chủ tự nhiên cho rất nhiều loại cúm A. Thỉnh thoảng, virus được truyền sang loài khác và có thể gây nên dịch bùng phát nghiêm trọng trong gia cầm hoặc là gây nên đại dịch cúm trên người. Các virus cúm loại A là loại cúm gây bệnh có độc tính cao nhất cho người trong cả 3 loại cúm, và cũng gây bệnh nặng nhất. Virus cúm A có thể được chia thành nhiều chủng huyết thanh khác nhau dựa vào phản ứng huyết thanh của các virus này. Các chủng huyết thanh đã được xác nhận trên người, xếp theo thứ tự số người chết, là: H1N1, gây Cúm Tây Ban Nha năm 1918, và được xác định chính là chủng huyết thanh của dịch cúm heo 2009 có nguồn gốc từ Mexico. H2N2, gây Cúm châu Á năm 1957. H3N2, gây Cúm Hồng Kông năm 1968. H5N1, gây mối nguy đại địch cúm trong mùa cúm 2007-2008. H7N7, có khả năng được truyền qua động vật theo kiểu không bình thường. H1N2, gây dịch cúm hàng năm ở người và heo. H9N2 H7N2 H7N3 H10N7 Trong năm 2009, một virus cúm tái tổ hợp hình thành từ H1N1 đã được phát hiện ở Mexico và Hoa Kỳ. 1.3.2. Influenzavirus B (cúm B) Chi này có 1 loài, Influenza B virus. Cúm B hầu như chỉ nhiễm lên người và ít phổ biến như cúm A. Loài động vật khác với người duy nhất được biết là nhiễm cúm B là hải cẩu. Loại cúm này đột biến thấp hơn cúm A từ 2-3 lần và do vậy ít biến động về kiểu gene, chỉ với 1 chủng huyết thanh. Vì có độ biến động huyết thanh thấp, người ta thường miễn nhiễm với cúm B ở giai đoạn đầu. Tuy nhiên, cúm B đột biến đủ để làm khả năng miễn nhiễm lâu dài không thể xảy ra. Độ biến đổi huyết thanh thấp, cùng với phổ ký chủ hẹp (cản trở khả năng "gãy kháng nguyên" - antigenic shift), đã làm cho đại dịch cúm B không thể xảy ra. 1.3.3. Influenzavirus C (cúm C) Chi này chỉ có 1 loài, Influenza C virus, nhiễm lên người và heo, và có thể gây ra bệnh nặng và dịch trong phạm vi địa phương. Tuy nhiên, cúm C ít phổ biến như các loại cúm kia và thường chỉ gây bệnh nhẹ cho trẻ em. 1.4. Cấu trúc, tính chất, và cách gọi tên các chủng Các virus cúm A, B và C rất giống nhau về cấu trúc. Thể virus có chiều ngang từ 80-120 nanômét, và thường có hình gần như tròn, mặc dù một số dạng hình sợi cũng có thể hiện diện. Thể virus này được cấu tạo từ một vỏ virus bao gồm 2 loại glycoprotein, quấn quanh một phần nhân trung tâm. Phần nhân trung tâm chứa bộ gene RNA và các protein khác có chức năng đóng gói và bảo vệ thể RNA này. Đối với 1 virus, thông thường bộ gene của nó không chỉ có 1 mảnh nucleic acid; thay vào đấy, nó chứa 7 hoặc 8 mảnh RNA có chiều âm và phân đoạn. Virus cúm A có bộ gene mã hoá cho 11 protein trên 8 đoạn RNA: hemagglutinin (HA), neuraminidase (NA), nucleoprotein (NP), M1, M2, NS1, NS2 (NEP), PA, PB1, PB1-F2 và PB2. HA và NA là hai glycoprotein lớn nằm ở bên ngoài của vỏ virus. HA là một lectin quản lý việc bám dính của virus vào tế bào ký chủ và việc xâm nhập của bộ gene vào tế bào ký chủ, trong khi NA lại liên quan đến việc phát tán các virus mới được hình thành từ tế bào ký chủ bị nhiễm bằng cách cắt các phân tử đường có vai trò bám vào thể virus hoàn chỉnh. Vì vậy, các protein này là mục tiêu tấn công của các thuốc chống virus. Thêm nữa, các protein này là kháng nguyên để sản xuất ra kháng thể. Các virus cúm A được phân loại thành các chủng dựa vào các phản ứng kháng thể chống lại HA và NA. Các loại HA và NA khác nhau tạo nên nền tảng cho việc phân biệt H và N, ví dụ như H5N1. Hình ảnh: Virus cúm với các yếu tố kháng nguyên H và N, lớp màng bao (envelop), protein liên kết (matrix protein M1, ribonucleoprotein: RNP Các yếu tố H và N do các gene quy định nên khi các gene biến đổi, những yếu tố kháng nguyên này biến đổi theo. Có hai loại biến đổi ở mức độ phân tử: Các đột biến điểm (point mutations): Thường sảy ra trên hai gene mã hóa các thành phần kháng nguyên dẫn đến các biến đổi nhỏ của H và N (người ta dùng thuật ngữ biến đổi trôi dạt - antigenic drift để mô tả các đột biến kiểu này). Kết quả hình thành nhiều kiểu kháng nguyên H và N khác nhau được ghi nhận bằng các ký hiệu H1, H2, H3 v.v. và N1, N2, N3, v.v. Vì vậy để ký hiệu mỗi loại virus ta dùng một nhóm gồm hai ký hiệu một từ H và một từ N như: H1N1, H1N2, H2N2, H5N1.... Điều đáng lưu ý là kết quả của biến đổi trôi dạt dẫn đến sự ra đời của chủng virus cúm mới mà kháng thể đối với các chủng virus trước nó không nhận ra được. Đây là nguyên nhân tại sao một người đã bị nhiễm virus cúm nhưng vẫn có thể bị nhiễm trở lại và chương trình giám sát dịch cúm phải được tiến hành chặt chẽ để đánh giá sự thay đổi của các chủng virus từ đó quyết định chủng virus nào nên được đưa vào danh sách sản xuất vaccine. Cũng chính vì thế, những người muốn miễn dịch với virus cúm cần được tiêm vaccine hàng năm. Các biến đổi lớn có tính chuyển đổi (antigenic shift) sảy ra khi virus cúm nhiễm từ loài này sang loài khác hoặc do trộn lẫn, tái tổ hợp gene của virus cúm ở các loài khác nhau (ví dụ giữa virus cúm A ở người và virus cúm A ở gia cầm). Khi loại biến đổi này sảy ra sẽ cho ra đời một phân type virus mới mà tác hại của nó khó thể lường trước được. Đây cũng là một trong những yếu tố để một đại dịch bùng phát. 1.5. Sự xâm nhiễm và nhân mật số Hình: Sự tấn công tế bào ký chủ và quá trình nhân mật số bởi virus cúm. Các bước của quá trình: Các virus cúm bám vào tế bào bằng hemagglutinin vào các phân tử đường của sialic acid trên bề mặt của các tế bào biểu mô; điển hình là ở mũi, cổ họng và phổi của động vật có vú và ruột của chim (Giai đoạn 1). Tế bào hấp thu virus vào bằng quá trình thực bào. Trong môi trường hạt nội bào có tính acid, một phần của protein hemagglutinin kết hợp vỏ virus với màng của không bào và giải phóng các phân tử RNA của virus (vRNA), các protein phụ trợ và phân tử polymerase nhân RNA thành RNA (RdRp) (Giai đoạn 2). Các protein và vRNA tạo thành một phức hợp được vận chuyển vào nhân tế bào, nơi mà RdRp bắt đầu quá trình nhân bản các phân tử vRNA chiều dương (Giai đoạn 3a và 3b). vRNA có thể được đưa trở ra tế bào chất và được dịch mã (bước 4), hoặc vẫn nằm lại trong nhân tế bào. Các protein vừa được sản xuất sẽ được xuất qua hệ thống Golgi ra bề mặt tế bào (trong trường hợp của neuraminidase và hemagglutinin, bước 5b) hoặc được vận chuyển vào trong nhân để kết hợp với vRNA và tạo ra các thể virus mới (bước 5a). Các protein khác của virus có nhiều chức năng trong tế bào ký chủ, bao gồm phân huỷ các phân tử mRNA của tế bào và sử dụng các phân tử nucleotide vừa được tạo ra để tổng hợp vRNA và cũng ức chế quá trình dịch mã của các phân tử mRNA của tế bào ký chủ. Các vRNA chiều âm được dùng để tạo thành bộ gene của các virus tương lai, RdRp, và các protein khác của virus được kết hợp vào một thể virus. Các phân tử hemagglutinin và neuraminidase kết lại với nhau và tạo thành một chổ phình ra trong màng tế bào. vRNA và các protein của phần nhân virus rời nhân tế bào và chui vào phần phình ra này của màng tế bào (bước 6). Thể virus hoàn chỉnh nảy mầm khỏi tế bào trong một khối cầu của màng phospholiqid, gắn hemagglutinin và neuraminidase vào lớp vỏ này của màng (bước 7). Cũng như trước, các virus gắn vào màng tế bào ký chủ bằng hemagglutinin; các virus hoàn chỉnh rời bỏ tế bào khi mà neuraminidase cắt các nhóm sialic acid khỏi tế bào ký chủ. Sau khi bị các thể virus thoát ra, tế bào ký chủ sẽ chết. Bởi vì thiếu cơ chế "đọc nháp" RNA, các RdRp tạo nên khoảng 1 lỗi khi gắn thêm nucleotide 1.000 lần, tức là bằng khoảng chiều dài của một vRNA của virus cúm. Vì vậy, hầu hết các virus cúm mới tạo thành là các thể đột biến, gây nên quá trình "trượt kháng nguyên" (antigenic drift). Sự phân chia của bộ gene thành khoảng 8 mảnh vRNA khác nhau đã cho phép quá trình tái sắp xếp các phân tử vRNA khi có nhiều hơn 1 dòng virus cùng xâm nhập 1 tế bào ký chủ. Hiện tượng biến đổi cực nhanh về di truyền của virus đã tạo ra hiện tượng gãy kháng nguyên và cho phép virus gây nhiễm lên các loài ký chủ mới và nhanh chóng vượt qua sự miễn dịch. Tính chất này rất quan trọng trong sự xuất hiện của các đại dịch cúm. Hình: "Trượt kháng nguyên" tạo ra virus cúm với kháng nguyên thay đổi một chút so với nguyên gốc, trong khi "Gãy kháng nguyên" tạo ra các virus với kháng nguyên hoàn toàn mới. Hình: Cơ chế gãy kháng nguyên, hoặc tái sắp xếp, có thể tạo nên các chủng virus cúm người cực độc. 1.6. Triệu chứng và chẩn đoán Hình: Triệu chứng của cúm, thông thường nhất là sốt và ho. Các triệu chứng của cúm có thể bắt đầu một cách rất bất ngờ ở 1 đến 2 ngày sau khi nhiễm virus. Thường thì các triệu chứng đầu tiên là lạnh hoặc ớn lạnh, nhưng sốt cũng thường xảy ra trong giai đoạn đầu của quá trình nhiễm bệnh, với nhiệt độ cơ thể khoảng từ 38-39°F (khoảng 100-103°F). Nhiều người quá yếu nên phải nằm bẹp trên giường trong vài ngày, và đau nhức cùng ê ẩm khắp mình, nhất là ở sau lưng và chân. Các triệu chứng của cúm có thể bao gồm: Đau nhức mình mẩy, nhất là ở các khớp và cổ họng. Sốt cao và cực lạnh. Mệt mỏi. Đau đầu. Chảy nước mắt một cách khó chịu. Đỏ mắt, da (đặc biệt da mặt), miệng, cổ họng và mũi. Đau khoang bụng (ở trẻ em bị cúm B). Khó mà phân biệt giữa cảm thông thường và cúm trong các giai đoạn đầu của quá trình nhiễm bệnh, nhưng cúm có thể được xác định bằng sốt cao một cách rất bất thường và cực kỳ mỏi mệt. Tiêu chảy không thường xảy ra với người lớn bị cúm, mặc dù nó đã được quan sát thấy ở một số trường hợp bị cúm gà H5N1 và có thể là triệu chứng trên trẻ em. Bởi vì thuốc chống virus có tác dụng trị cúm nếu được điều trị sớm, việc xác định bệnh sớm là rất quan trọng. Trong các triệu chứng được kể ra ở trên, sự kết hợp của sốt và ho, viêm họng và/hoặc nghẹt mũi có thể làm tăng độ chính xác của chẩn đoán. Hai nghiên cứu phân tích kết luận đã đề nghị rằng trong các dịch cúm địa phương, độ lan truyền sẽ là 70%, và vì vậy bệnh nhân với các kiểu kết hợp của triệu chứng trên có thể được điều trị bằng các thuốc ức chế neuraminidase mà không cần phải kiểm tra. Kể cả nếu thiếu các dịch cúm địa phương, điều trị có thể được áp dụng cho người già trong mùa cúm khi mà độ lây nhiễm cao hơn 15%. 1.7. Dịch tễ học 1.8.1. Các biến đổi theo mùa Cúm đạt đến đỉnh điểm trong mùa đông, và vì Bắc và Nam Bán Cầu có mùa đông ở các thời gian khác nhau trong năm, nên thật ra có tới 2 mùa cúm trong một năm. Đây là lý do tại sao WHO (được trợ giúp bởi các Trung tâm Cúm Quốc gia) đưa ra các khuyến cáo cho 2 loại tổ hợp vắc xin cho mỗi năm; 1 ở Bắc và 1 ở Nam Bán Cầu. Không rõ tại sao các dịch cúm lại diễn ra theo mùa thay vì đồng nhất trong suốt năm. Một cách giải thích có thể đúng là bởi vì con người ở trong nhà nhiều hơn trong mùa đông, họ tiếp xúc trực tiếp với nhau nhiều hơn, và điều này làm tăng sự truyền bệnh từ người sang người. Một cách giải thích khác là nhiệt độ thấp làm cho không khí khô hơn, và làm cho màng nhầy mất ẩm độ, làm cản cơ thể đào thải các thể virus một cách hiệu quả. Virus có thể tồn tại lâu hơn trên các bề mặt tiếp xúc (nắm cửa, mặt bàn...) trong nhiệt độ thấp. Việc tăng cường du lịch trong các ngày nghĩ đông của Bắc Bán Cầu cũng có thể là một tác nhân. Một nhân tố khác là sự truyền virus qua các hạt ẩm độ (sinh ra do hắt xì hơi và ho) là cao nhất trong nhiệt độ thấp (nhỏ hơn 5oC) với ẩm độ thấp. Tuy nhiên, các thay đổi theo mùa trong mức độ nhiễm bệnh cũng có hiện diện ở các vùng nhiệt đới, và các đỉnh cao của sự nhiễm bệnh được quan sát thấy trong mùa mưa. Các thay đổi theo mùa của việc tiếp xúc từ trường học qua các học kỳ, điều là yếu tố quan trọng trong các bệnh trẻ em khác như sởi và chứng ho lâu ngày, có thể đóng vai trò quan trọng trong bệnh cúm. Sự kết hợp của các ảnh hưởng theo mùa này có thể được tăng lên bởi sự cộng hưởng động học với các chu kỳ trên trong cơ thể. H5N1 có tính mùa vụ kể cả ở trên người và chim. Một giả thiết khác để giải thích tính theo mùa của sự nhiễm cúm là hiệu quả của vitamin D lên sự miễn nhiễm virus cúm. Ý tưởng này được đề nghị lần đầu tiên bởi Edgar Hope-Simpson vào năm 1965. Ông đề nghị là nguyên nhân của các dịch cúm trong mùa đông có thể liên quan đến sự biến động theo mùa của vitamin D, chất được sản xuất dưới da do tia cực tím của ánh nắng mặt trời (hoặc nhân tạo). Điều này có thể đã giải thích tại sao cúm luôn thường xuất hiện trong mùa đông và mùa mưa của các nước nhiệt đới, khi mà người ta chỉ ở trong nhà và tránh mặt trời, và lượng vitamin D của họ cũng giảm theo. 1.8.2. Dịch, đại dịch toàn cầu Vì cúm được gây ra bởi nhiều loài và chủng virus khác nhau, trong mỗi năm một số chủng sẽ bị mất đi trong khi các chủng khác lại tạo nên dịch, và một chủng khác lại có thể gây đại dịch cúm. Điển hình, trong 2 mùa cúm của một năm (mỗi mùa cho một Bán Cầu), có khoảng 3 triệu đến 5 triệu trường hợp bị cúm nặng và khoảng 500.000 người chết mỗi năm trên thế giới. Mặc dù tỷ lệ mắc bệnh cúm có thể thay đổi nhiều trong các năm, khoảng 36.000 chết và hơn 200.000 lượt nhập viện là trực tiếp liên quan đến cúm tại Hoa Kỳ. Đại dịch diễn tra khoảng 3 lần trong một thế kỷ và nhiễm lên một phần lớn dân số thế giới và có thể giết hàng chục triệu người (xem phần Lịch sử). Thật vậy, nếu một chủng hôm nay có độc tính tương tự như cúm 1918, nó có thể giết khoảng 50 đến 80 triệu người. Các virus cúm mới đang được tạo ra liên tục bởi quá trình tái sắp xếp. Sự đột biến có thể gây nên các thay đổi nhỏ trong các kháng nguyên hemagglutinin và neuraminidase trên bề mặt của virus. Hiện tượng này được gọi là “chuyển đổi kháng nguyên”, và tạo ra nhiều dòng mới theo thời gian cho đến khi một trong những dòng biến dị này dần dần có độ thích hợp cao hơn, trở nên nổi trội, và nhanh chóng quét ngang các quần thể con người – thường gây ra dịch. Ngược lại, khi các virus cúm tái sắp xếp, chúng có thể lấy thêm các kháng nguyên mới – ví dụ như tái sắp xếp giữa các chủng virus chim và virus người; hiện tượng này được gọi là “gãy kháng nguyên”. Nếu một virus cúm trên người sản xuất ra các kháng nguyên mới, tất cả mọi người đều có thể nhiễm cúm này, và virus cúm mới có thể phát tán không kiểm soát nổi và gây ra đại dịch cúm. 1.9. Phòng ngừa 1.9.1. Chủng ngừa bằng vắc xin Sự tiêm phòng ngừa cúm bằng một vắc xin cúm là điều thường được khuyến cáo cho các nhóm có nguy cơ cao, như trẻ em và người già, những người bị hen suyễn, tiểu đường, hoặc bệnh tim. Các vắc xin ngừa cúm có thể được sản xuất bằng vài cách khác nhau; cách thông dụng nhất là nuôi virus trong trứng gà đã thụ tinh. Sau khi tinh lọc, virus bị bất hoạt (ví dụ: bằng cách xử lý với chất tẩy) được dùng để sản xuất vắc xin. Ngoài ra, virus còn có thể được nuôi trong trứng cho đến khi nó mất hết độc tính và virus không có hoạt tính sẽ được sử dụng như là vắc xin sống. Hiệu quả của các vắc xin phòng cúm này cũng khác nhau. Do virus có khả năng đột biến cao, một vắc xin phòng cúm thường thì chỉ có tác dụng phòng ngừa trong không quá một vài năm. Cũng có thể đã tiêm phòng nhưng vẫn bị cúm. Vắc xin được thiết kế lại sau mỗi mùa cho một số lượng nhỏ chủng nhất định, nhưng không thể chứa tất cả các chủng đang có khả năng xâm nhiễm lên người trên khắp thế giới trong mùa đấy. Mất khoảng 6 tháng để mà các nhà sản xuất thiết kế và sản xuất hàng triệu lều cần thiết cho chống lại các dịch cúm theo mùa; thỉnh thoảng, một chủng mới hoặc bị bỏ qua lại trở nên phổ biến trong thời gian đó, và nhiễm lên người mặc dù họ đã được tiêm phòng (ví dụ như trường hợp cúm Fujian H3N2 trong mùa cúm 2003-2004). Cũng có thể là bị nhiễm virus trước khi được tiêm phòng và bị bệnh với chính chủng virus mà vắc xin được thiết kế để chống lại, vì vắc xin mất khoảng 2 tuần để trở nên có hiệu lực. Mùa 2006-2007 là lần đầu tiên CDC khuyến cáo trẻ em nhỏ hơn 59 tháng được chính ngừa cúm hàng năm. Vắc xin có thể gây hệ miễn dịch phản ứng với nó giống y như là cơ thể thật sự bị nhiễm cúm, và các triệu chứng nhiễm bệnh thông thường (nhiều triệu chứng cảm và cúm chỉ là các triệu chứng thông thường) có thể xuất hiện, mặc dù các triệu chứng này có thể không nặng và bị lâu như cúm thật sự. Phản ứng phụ nguy hiểm nhất là dị ứng cao độ với các thành phần của virus hoặc là các thành phần trong trứng gà dùng để nuôi cúm; tuy nhiên, các phản ứng này cực kỳ hiếm gặp. Hình: Tiêm phòng cúm. 1.9.2. Kiểm soát sự truyền nhiễm Các thói quen vệ sinh sức khoẻ cá nhân, như rửa tay, không khạc nhổ, và che mũi và miệng khi hắt xì hơi và ho, là khá hiệu quả trong viêc giảm thiểu và tránh cúm. Mặc dù khẩu trang có thể giúp giảm truyền bệnh khi chăm sóc người bệnh, không có bằng chứng rõ ràng để chứng minh rằng khẩu trang có thể làm giảm sự truyền bệnh trong cộng đồng dân cư. Người nhiễm cúm thường là có khả năng truyền bệnh mạnh nhất vào khoảng ngày thứ 2 và 3 sau khi họ bị nhiễm và quá trình truyền bệnh thường kéo dài khoảng 10 ngày. Trẻ em có khả năng truyền bệnh cao hơn người lớn và phát tán virus từ ngay trước khi chúng xuất hiện triệu chứng cho đến 2 tuần sau khi bị nhiễm. Khi có ít người bị nhiễm cúm, việc cách ly có thể làm giảm mức rủi ro của sự phát tán bệnh. Vì cúm phát tán qua các hạt dịch lỏng ti ti có chứa virus và tiếp xúc với các bề mặt bị nhiễm virus, việc vệ sinh các bề mặt là điều được khuyến cáo tại các nơi mà cúm có thể hiện diện trên bề mặt. Cồn là một chất tiệt trùng có hiệu quả với virus cúm, trong khi các hợp chất ammonium dạng tứ (quaternary ammonium compounds) có thể được dùng với cồn để tăng thời gian hoạt động của việc khử trùng. Trong bệnh viện, các hợp chất ammonium dạng tứ và các chất thải ra halogen như sodium hypochlorite được dùng thường xuyên để khử trùng phòng ốc hoặc các dụng cụ đã được sử dụng bởi bệnh nhân có mang triệu chứng cúm. Trong các đại dịch cúm trước đây, việc đóng cửa trường học, nhà thờ và rạp hát đã làm giảm sự phát tán của virus nhưng không có tác dụng lớn trong việc giảm tỉ tệ tử vong trung bình. Vẫn còn không rõ rằng việc giảm tụ tập nơi công cộng, bằng cách là đóng cửa trường học và nơi làm việc, sẽ giảm việc truyền bệnh hay không, vì như thế người bị cúm sẽ lại di chuyển từ nơi này qua nơi khác; các lệnh ban hành như vậy có thể là khó thực hiện và không được người dân đồng tình. 1.10. Điều trị Hình: Neuraminidase từ cúm H1N1 năm 1918. Các phần sialic acid được bám vào phần dưới của enzyme. Người bị cúm được khuyến cáo là nghĩ ngơi thật nhiều, uống nhiều nước, và tránh uống bia rượu và hút thuốc lá, và, nếu cần thiết, uống thuốc như paracetamol (acetaminophen) để làm giảm sốt và đau cơ bắp vì cúm. Trẻ em và người dưới 20 tuổi với triệu chứng cúm (đặc biệt là sốt) nên tránh uống aspirin trong khi bị nhiễm cúm (đặc biệt là cúm B), vì như vậy có thể làm dẫn đến bị hội chứng Reye (hiếm gặp, nhưng có thể gây tử vong do hư gan). Vì cúm do virus gây ra, thuốc kháng sinh không có tác dụng điều trị bệnh; ngoại trừ nếu nó được kê toa để trị các bệnh nhiễm thứ cấp như viêm phổi. Hai loại thuốc chống virus chính được sử dụng để trị cúm là thuốc ức chế neuraminidase và thuốc ức chế protein M2 (các dẫn xuất của adamantane). Thuốc ức chế neuraminidase đang được dùng rộng rãi để trị cúm vì thuốc này ít độc hơn và tác dụng cao hơn. CDC khuyến cáo tránh dùng thuốc ức chế protein M2 trong mùa cúm 2005-2006 vì khả năng kháng thuốc cao của virus. 1.10.1. Các chất ức chế enzyme neuraminidase Các thuốc chống virus như oseltamivir (tên thương mại là Tamiflu) và zanamivir (tên thương mại là Relenza) là các chất ức chế neuraminidase được thiết kế để chặn đứng virus phát tán trong cơ thể. Các thuốc này thường có tác dụng chống cả cúm A và B. Cochrane Collaboration tổng kết về các thuốc này và kết luận là chúng làm giảm triệu chứng và biến chứng. Nhiều chủng khác nhau của virus cúm có mức độ kháng khác nhau đối với các thuốc chống virus này, và không thể đoán được độ kháng thuốc của các chủng gây nên đại dịch trong tương lai. 1.10.2. Các chất ức chế M2 (các chất adamantane) Các thuốc chống virus cúm như amantadine và rimantadine được thiết kế để cản kênh vận chuyển ion của virus (protein M2) và cản trở virus xâm nhập vào tế bào. Các thuốc này thường có hiệu quả đối với cúm A nếu được áp dụng sớm khi vừa bị nhiễm, nhưng không có tác dụng đối với virus cúm B. Độ kháng thuốc amantadine và rimantadine đo được trong các chủng H3N2 từ Hoa Kỳ đã tăng lên 91% trong năm 2005.