Listeria là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa và đặc điểm tổng quan

Listeria là một chi vi khuẩn gram dương có hình que, thuộc họ Listeriaceae, nổi bật bởi khả năng sống sót trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. Chúng không tạo bào tử, di chuyển nhờ các roi ở nhiệt độ từ 20°C đến 25°C, và có thể phát triển trong môi trường lạnh, kể cả trong tủ lạnh ở nhiệt độ 4°C. Khả năng này khiến chúng trở thành một trong số ít vi khuẩn gây bệnh có thể phát triển trong thực phẩm bảo quản lạnh.

Các loài trong chi này được phân lập lần đầu tiên vào năm 1926 bởi E.G.D. Murray từ gan của thỏ bị bệnh, và sau đó được đặt tên để vinh danh Joseph Lister – nhà phẫu thuật tiên phong trong kỹ thuật khử trùng. Đến nay, chi Listeria bao gồm hơn 20 loài, nhưng chỉ có hai loài được biết đến là gây bệnh cho người: Listeria monocytogenes và Listeria ivanovii.

L. monocytogenes là loài gây bệnh phổ biến nhất ở người, có thể dẫn đến nhiễm trùng nghiêm trọng gọi là bệnh listeriosis. Vi khuẩn này xâm nhập qua đường tiêu hóa, tồn tại trong thực phẩm như sữa tươi, pho mát mềm, thịt nguội và cá hun khói. Đặc biệt, chúng vẫn có thể phát triển trong điều kiện mặn và có tính axit nhẹ, điều mà nhiều vi khuẩn gây bệnh khác không làm được.

• Đặc tính Gram: Dương tính
• Hình thái: Que ngắn, không bào tử
• Chuyển động: Có roi ngoại bào ở 20–25°C
• Khả năng sống sót: Phát triển ở nhiệt độ thấp (1–45°C)
• Loài gây bệnh chính: L. monocytogenes

Phân loại khoa học

Về mặt phân loại, Listeria thuộc nhóm Firmicutes, là ngành vi khuẩn Gram dương có tỉ lệ G+C thấp trong DNA. Cấu trúc di truyền và đặc điểm sinh hóa của Listeria giúp phân biệt chúng với các chi liên quan như Bacillus hoặc Staphylococcus. Các nghiên cứu di truyền gần đây cho thấy chi Listeria có mối quan hệ gần với chi Brochothrix, nhưng khác biệt rõ rệt về khả năng gây bệnh và thích nghi môi trường.

Bảng phân loại khoa học chi tiết của chi Listeria như sau:

Bậc phân loại	Tên
Giới	Bacteria
Ngành	Firmicutes
Lớp	Bacilli
Bộ	Bacillales
Họ	Listeriaceae
Chi	Listeria
Loài gây bệnh chính	L. monocytogenes, L. ivanovii

Việc phân loại chính xác rất quan trọng trong nghiên cứu vi sinh y học và an toàn thực phẩm. Listeria khác biệt với nhiều chi khác cùng họ bởi đặc tính chịu lạnh, có thể sống trong môi trường pH từ 4.4 đến 9.6 và khả năng phát triển ở nồng độ muối lên tới 10%.

Đặc điểm sinh học và sinh hóa

Vi khuẩn Listeria là loại kỵ khí tùy tiện, có thể phát triển cả trong điều kiện thiếu oxy và có oxy. Sự linh hoạt này giúp chúng tồn tại trong nhiều môi trường khác nhau, từ đất, nước, chất thải động vật đến thực phẩm chế biến sẵn. Nhiệt độ phát triển tối ưu là 30–37°C, nhưng vi khuẩn vẫn có thể sinh trưởng ở 1°C, khiến việc bảo quản lạnh không đảm bảo an toàn tuyệt đối.

Về sinh hóa, Listeria dương tính với enzyme catalase và có khả năng lên men glucose, mannitol, và rhamnose mà không tạo khí. Vi khuẩn không sinh bào tử và có phản ứng oxidase âm tính. Dưới kính hiển vi, chúng xuất hiện dạng que ngắn, đơn lẻ, đôi hoặc chuỗi ngắn, với đặc trưng di chuyển “tung bay” (tumbling motility) khi quan sát dưới kính hiển vi pha tối ở nhiệt độ phòng.

Các thử nghiệm sinh hóa thường dùng trong nhận diện Listeria gồm:

• Phản ứng CAMP dương tính với Staphylococcus aureus
• Sinh catalase mạnh, oxidase âm tính
• Không sinh H₂S trong môi trường TSI
• Khả năng kháng muối cao (10%) và chịu lạnh tốt

Bảng so sánh một số đặc tính sinh hóa của Listeria monocytogenes với các vi khuẩn tương tự:

Đặc tính	L. monocytogenes	Bacillus cereus	Staphylococcus aureus
Gram	Dương	Dương	Dương
Tạo bào tử	Không	Có	Không
Di động	Có (20–25°C)	Có	Không
Catalase	+	+	+
Oxidase	–	–	–

Con đường lây nhiễm và dịch tễ học

Listeria lây truyền chủ yếu qua đường tiêu hóa do ăn phải thực phẩm nhiễm khuẩn. Nguồn nhiễm có thể bắt nguồn từ sữa chưa tiệt trùng, pho mát mềm, thịt nguội, rau sống rửa không kỹ hoặc hải sản hun khói. Vi khuẩn có thể tồn tại và nhân lên ngay cả trong thực phẩm được bảo quản lạnh, làm tăng nguy cơ lây nhiễm trong quá trình bảo quản và phân phối.

Người khỏe mạnh thường chỉ bị triệu chứng nhẹ như sốt hoặc tiêu chảy thoáng qua. Tuy nhiên, ở nhóm có nguy cơ cao – phụ nữ mang thai, người cao tuổi, trẻ sơ sinh, và người suy giảm miễn dịch – vi khuẩn có thể vượt qua hàng rào máu-não hoặc nhau thai, gây viêm màng não, nhiễm khuẩn huyết, hoặc sảy thai.

Các nghiên cứu dịch tễ học chỉ ra rằng, tỷ lệ tử vong của bệnh listeriosis dao động từ 20–30%, khiến nó trở thành một trong những bệnh do thực phẩm nguy hiểm nhất. Ở Mỹ, mỗi năm có khoảng 1.600 ca nhiễm và hơn 250 ca tử vong được ghi nhận theo báo cáo của CDC.

• Đường lây: Tiêu hóa (thực phẩm nhiễm khuẩn)
• Thời gian ủ bệnh: 3–70 ngày (trung bình 21 ngày)
• Nhóm nguy cơ: Phụ nữ mang thai, người cao tuổi, người suy giảm miễn dịch

Bảng minh họa tóm tắt các nguồn lây nhiễm phổ biến:

Nhóm thực phẩm	Ví dụ	Nguy cơ lây nhiễm
Sản phẩm sữa	Sữa tươi, pho mát mềm, kem	Cao nếu chưa tiệt trùng
Thịt và cá	Thịt nguội, cá hun khói, thịt nấu sẵn	Trung bình – cao
Rau củ quả	Rau sống, giá đỗ, trái cây cắt sẵn	Thấp – trung bình

Việc giám sát và phòng ngừa lây nhiễm được thực hiện bởi nhiều cơ quan quốc tế như EFSA tại châu Âu và FDA tại Hoa Kỳ, nhằm đảm bảo kiểm soát Listeria trong chuỗi cung ứng thực phẩm toàn cầu.

Cơ chế gây bệnh

Listeria monocytogenes là vi khuẩn nội bào tùy nghi, có khả năng xâm nhập, nhân lên và lan truyền từ tế bào này sang tế bào khác mà không bị hệ miễn dịch phát hiện dễ dàng. Quá trình gây bệnh bắt đầu khi vi khuẩn vượt qua hàng rào tiêu hóa và xâm nhập vào tế bào biểu mô ruột qua các protein bề mặt như internalin A (InlA) và internalin B (InlB), gắn với thụ thể E-cadherin và Met của tế bào chủ.

Sau khi được nội bào hóa, vi khuẩn phá vỡ không bào nhờ độc tố listeriolysin O (LLO) – một hemolysin được mã hóa bởi gen hly. LLO giúp vi khuẩn thoát khỏi không bào để nhân lên trong bào tương. Tiếp theo, vi khuẩn sử dụng protein ActA để tái tổ chức các sợi actin của tế bào chủ, từ đó hình thành “đuôi actin” giúp di chuyển trong tế bào và xuyên qua màng tế bào để xâm nhập các tế bào kế cận.

• InlA/B: Gắn vào thụ thể và giúp xâm nhập
• LLO: Phá màng không bào, giúp vi khuẩn thoát ra
• ActA: Kích thích polymer hóa actin, di chuyển nội bào

Nhờ cơ chế “di chuyển nội bào và truyền tế bào–tế bào”, vi khuẩn tránh được sự phát hiện của kháng thể và đại thực bào. Điều này đặc biệt nguy hiểm khi vi khuẩn xâm nhập hệ thần kinh trung ương hoặc nhau thai – nơi đáp ứng miễn dịch bị giới hạn.

Triệu chứng và biểu hiện lâm sàng

Biểu hiện bệnh listeriosis rất đa dạng, phụ thuộc vào thể trạng miễn dịch của bệnh nhân và đường lây nhiễm. Trong các trường hợp nhẹ, bệnh có thể chỉ biểu hiện như một đợt viêm dạ dày ruột cấp tính, với triệu chứng tiêu chảy, sốt nhẹ, mệt mỏi. Tuy nhiên, trong các ca nặng, đặc biệt ở người suy giảm miễn dịch, phụ nữ mang thai và trẻ sơ sinh, bệnh có thể tiến triển thành viêm màng não, nhiễm khuẩn huyết hoặc tổn thương thai nhi.

Biểu hiện lâm sàng chính bao gồm:

• Người lớn khỏe mạnh: tiêu chảy, đau bụng, sốt nhẹ (thể nhẹ)
• Phụ nữ mang thai: sốt, sẩy thai, thai chết lưu, sinh non
• Trẻ sơ sinh: nhiễm trùng huyết sơ sinh sớm, viêm màng não muộn
• Người suy giảm miễn dịch: viêm màng não, nhiễm khuẩn huyết

Thời gian ủ bệnh dao động từ 3 đến 70 ngày, trong đó phụ nữ mang thai thường biểu hiện muộn hơn (3 tuần hoặc hơn). Tỷ lệ tử vong của các ca bệnh xâm lấn có thể lên đến 20–30% nếu không được điều trị kịp thời.

Chẩn đoán và phân lập

Chẩn đoán bệnh listeriosis dựa trên phân lập vi khuẩn từ các mẫu lâm sàng như máu, dịch não tủy, nhau thai hoặc sản phẩm thai. Việc phân lập thường tiến hành trên môi trường chọn lọc như agar Oxford hoặc PALCAM, có chứa các chất ức chế để loại bỏ vi sinh vật khác.

Vi khuẩn tạo khuẩn lạc màu xám đến xanh trên môi trường Oxford, có vòng β-hemolysis nhẹ trên agar máu. Thời gian nuôi cấy kéo dài từ 24–48 giờ ở 35–37°C. Xét nghiệm xác định bao gồm nhuộm Gram, thử nghiệm catalase, CAMP test và hệ thống định danh sinh hóa như API Listeria.

Các kỹ thuật hiện đại như PCR, giải trình tự gen và kháng thể huỳnh quang cũng được sử dụng trong phòng xét nghiệm chuyên sâu để xác định nhanh và chính xác chủng L. monocytogenes.

1. Nuôi cấy vi khuẩn từ mẫu máu hoặc dịch não tủy
2. Quan sát hình thái khuẩn lạc và hemolysis
3. Thực hiện xét nghiệm sinh hóa xác định
4. Khẳng định bằng PCR hoặc real-time PCR

Phòng ngừa và kiểm soát

Do Listeria có thể phát triển trong điều kiện lạnh và môi trường có độ mặn cao, các biện pháp kiểm soát truyền thống như bảo quản lạnh không đủ hiệu quả. Vì vậy, phòng ngừa chủ yếu dựa vào vệ sinh thực phẩm và xử lý nhiệt thích hợp.

Các khuyến nghị chính từ FDA và CDC bao gồm:

• Tránh sử dụng sữa và pho mát chưa tiệt trùng
• Rửa sạch rau củ, đặc biệt là rau ăn sống
• Nấu chín kỹ thịt, cá, xúc xích và thực phẩm chế biến sẵn
• Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ dưới 4°C và không dùng thực phẩm đã quá hạn
• Khử trùng bề mặt chế biến và rửa tay sau khi xử lý thực phẩm tươi sống

Đối với các nhà máy thực phẩm, việc giám sát sự hiện diện của Listeria trong dây chuyền sản xuất là bắt buộc theo các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm quốc tế như HACCP, ISO 22000.

Điều trị

Trong các trường hợp nhiễm Listeria monocytogenes, điều trị bằng kháng sinh là bắt buộc, đặc biệt trong các thể nhiễm khuẩn huyết hoặc viêm màng não. Kháng sinh được lựa chọn đầu tiên là ampicillin, thường kết hợp với gentamicin để tăng hiệu lực diệt khuẩn.

Liều điều trị thường được áp dụng như sau:

• Ampicillin: 6–12 g/ngày, chia 4–6 lần
• Gentamicin: 3–5 mg/kg/ngày, chia 3 lần

$Liều\,ampicillin = 150 - 200\,mg/kg/ngày$

Trong trường hợp bệnh nhân dị ứng với penicillin, có thể thay thế bằng trimethoprim-sulfamethoxazole. Thời gian điều trị thường kéo dài 2–3 tuần đối với các ca không biến chứng và 3–6 tuần với viêm màng não.

Ảnh hưởng kinh tế và giám sát quốc tế

Listeriosis gây ra thiệt hại kinh tế đáng kể cho ngành công nghiệp thực phẩm do phải thu hồi sản phẩm, đình chỉ sản xuất và điều trị y tế. Các đợt bùng phát listeria có thể làm sụt giảm niềm tin người tiêu dùng và gây thiệt hại hàng triệu đô la cho các doanh nghiệp thực phẩm.

Các cơ quan như EFSA (Châu Âu) và CDC (Hoa Kỳ) liên tục theo dõi và công bố các đợt bùng phát listeria. Chúng phối hợp với các nhà sản xuất và chính phủ để phát hiện, cách ly, và xử lý thực phẩm nhiễm khuẩn.

Năm 2011, một đợt bùng phát listeriosis lớn tại Hoa Kỳ do dưa lưới nhiễm khuẩn đã khiến 33 người chết và hơn 140 người nhiễm bệnh. Đây là một trong những sự kiện cảnh báo mạnh mẽ nhất về rủi ro của Listeria trong thực phẩm tươi sống.

Tài liệu tham khảo

1. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Listeria Homepage
2. U.S. Food & Drug Administration (FDA). Listeria – Foodborne Pathogens
3. European Food Safety Authority (EFSA). Listeria monocytogenes
4. Swaminathan, B., & Gerner-Smidt, P. (2007). The epidemiology of human listeriosis. Microbes and Infection, 9(10), 1236–1243.
5. Farber, J.M., & Peterkin, P.I. (1991). Listeria monocytogenes: a food-borne pathogen. Microbiological Reviews, 55(3), 476–511.