Listeria monocytogenes là gì? Các nghiên cứu khoa học

Listeria monocytogenes là vi khuẩn Gram dương hình que, có khả năng di động và tồn tại trong môi trường lạnh, gây bệnh listeriosis nghiêm trọng ở người. Vi khuẩn xâm nhập qua thực phẩm nhiễm khuẩn, nhân lên nội bào và lây từ tế bào sang tế bào, né tránh miễn dịch và gây nguy hiểm cho nhóm người có miễn dịch yếu.

Định nghĩa Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes là một loài vi khuẩn Gram dương, hình que ngắn, không sinh bào tử, có khả năng di động, thuộc nhóm vi khuẩn nội bào tùy nghi. Vi khuẩn này là tác nhân gây bệnh listeriosis – một bệnh truyền nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt nguy hiểm đối với phụ nữ mang thai, người cao tuổi và những người có hệ miễn dịch suy yếu.

Vi khuẩn có khả năng tồn tại và phát triển trong nhiều điều kiện môi trường khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ thấp, độ pH rộng và nồng độ muối cao. Điều này cho phép L. monocytogenes tồn tại trong các sản phẩm thực phẩm được bảo quản lạnh, làm tăng nguy cơ lây nhiễm qua thực phẩm.

Đặc điểm hình thái và sinh học

L. monocytogenes là vi khuẩn hình que ngắn, kích thước khoảng 0,5–2,0 µm chiều dài và 0,4–0,5 µm chiều rộng, thường xuất hiện đơn lẻ hoặc thành chuỗi ngắn. Vi khuẩn không sinh bào tử, không có vỏ bọc và có khả năng di động nhờ các lông roi phân bố xung quanh thân khi nuôi cấy ở nhiệt độ 20–25°C. Tuy nhiên, ở 37°C, vi khuẩn thường không di động.

Vi khuẩn là catalase dương tính, oxidase âm tính và có khả năng phát triển trong môi trường kỵ khí tùy nghi. Trên môi trường thạch máu, L. monocytogenes tạo ra các khuẩn lạc nhỏ, bóng, màu trắng đến xám với vùng tan máu beta hẹp. Vi khuẩn có thể phát triển trong khoảng nhiệt độ từ -0,4°C đến 45°C, với nhiệt độ tối ưu là 37°C, và có thể tồn tại ở độ pH từ 4,6 đến 9,5 cũng như nồng độ muối lên đến 20%.

Thông tin chi tiết: NCBI – Listeria monocytogenes

Cơ chế gây bệnh và yếu tố độc lực

L. monocytogenes xâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua đường tiêu hóa sau khi tiêu thụ thực phẩm bị nhiễm khuẩn. Tại ruột non, vi khuẩn gắn vào tế bào biểu mô nhờ protein bề mặt Internalin A (InlA) và Internalin B (InlB), sau đó được nội hóa vào tế bào chủ. Bên trong tế bào, vi khuẩn phá vỡ không bào nhờ enzyme listeriolysin O (LLO) và phospholipase, cho phép chúng thoát vào bào tương và nhân lên.

Vi khuẩn sử dụng protein ActA để huy động actin của tế bào chủ, tạo "đuôi actin" giúp di chuyển và lây lan từ tế bào này sang tế bào khác mà không cần ra môi trường ngoại bào, giúp né tránh hệ miễn dịch. Các yếu tố độc lực chính bao gồm:

  • Internalin A và B: giúp vi khuẩn gắn và xâm nhập vào tế bào chủ.
  • Listeriolysin O (LLO): phá vỡ không bào, giải phóng vi khuẩn vào bào tương.
  • ActA: huy động actin của tế bào chủ, hỗ trợ di chuyển nội bào.
  • Phospholipase: hỗ trợ phá vỡ màng không bào.

Thông tin chi tiết: LabCE – Listeria monocytogenes Virulence Factors

Dịch tễ học và nhóm nguy cơ

Listeriosis là một bệnh truyền nhiễm nghiêm trọng nhưng hiếm gặp, với tỷ lệ tử vong cao, đặc biệt ở các nhóm nguy cơ như phụ nữ mang thai, người cao tuổi và những người có hệ miễn dịch suy yếu. Vi khuẩn thường lây truyền qua thực phẩm bị nhiễm khuẩn, bao gồm:

  • Sản phẩm từ sữa chưa tiệt trùng (sữa, phô mai mềm).
  • Thịt nguội, xúc xích, cá hun khói.
  • Rau sống bị nhiễm khuẩn từ đất hoặc nước.

Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC), mỗi năm tại Hoa Kỳ có khoảng 1.600 ca nhiễm listeriosis, với khoảng 260 ca tử vong. Phụ nữ mang thai có nguy cơ cao bị sảy thai, thai chết lưu hoặc sinh non nếu nhiễm khuẩn. Người cao tuổi và những người có hệ miễn dịch suy yếu có nguy cơ cao phát triển các biến chứng nghiêm trọng như nhiễm trùng huyết và viêm màng não.

Thông tin chi tiết: CDC – Listeria Homepage

Triệu chứng và chẩn đoán lâm sàng

Listeriosis có biểu hiện lâm sàng đa dạng, phụ thuộc vào tình trạng miễn dịch và độ tuổi của bệnh nhân. Ở người trưởng thành khỏe mạnh, nhiễm Listeria thường gây triệu chứng nhẹ hoặc không có triệu chứng. Tuy nhiên, ở nhóm nguy cơ cao, bệnh có thể tiến triển nặng với các biến chứng nghiêm trọng.

Biểu hiện thường gặp bao gồm sốt, ớn lạnh, đau cơ, buồn nôn, tiêu chảy – tương tự như cúm hoặc ngộ độc thực phẩm nhẹ. Khi vi khuẩn vượt qua hàng rào máu não hoặc nhau thai, các thể bệnh nặng có thể xuất hiện như:

  • Viêm màng não: đau đầu, cứng cổ, lú lẫn, co giật.
  • Nhiễm khuẩn huyết: sốc nhiễm trùng, rối loạn đông máu.
  • Nhiễm khuẩn thai kỳ: sảy thai, thai chết lưu, nhiễm trùng sơ sinh.

Việc chẩn đoán listeriosis đòi hỏi phân lập vi khuẩn từ mẫu bệnh phẩm như máu, dịch não tủy, nước ối hoặc nhau thai. Nuôi cấy vi khuẩn trên thạch máu cừu 5% cho kết quả đặc hiệu, tuy nhiên thời gian nuôi cấy có thể kéo dài 24–72 giờ. Các kỹ thuật hiện đại như PCR và phản ứng chuỗi enzyme (ELISA) giúp xác định nhanh chủng L. monocytogenes và yếu tố độc lực.

Điều trị và kháng sinh

Penicillin G hoặc ampicillin là lựa chọn hàng đầu trong điều trị listeriosis, thường phối hợp với gentamicin để tăng tác dụng hiệp đồng diệt khuẩn. Ở bệnh nhân dị ứng penicillin, cotrimoxazole hoặc vancomycin có thể được sử dụng thay thế. Thời gian điều trị phụ thuộc vào vị trí và mức độ nhiễm trùng, có thể kéo dài 2 đến 6 tuần hoặc lâu hơn trong trường hợp nhiễm khuẩn thần kinh hoặc tim mạch.

Bảng khuyến cáo điều trị listeriosis theo vị trí nhiễm:

Vị trí nhiễm Kháng sinh lựa chọn Thời gian
Nhiễm khuẩn huyết Ampicillin + Gentamicin 2–4 tuần
Viêm màng não Ampicillin + Gentamicin 3–6 tuần
Thai phụ Ampicillin (đơn trị) 2 tuần

L. monocytogenes có đề kháng tự nhiên với cephalosporin – do đó các kháng sinh nhóm này không được khuyến cáo sử dụng. Việc chẩn đoán sớm và bắt đầu điều trị kịp thời là yếu tố quan trọng trong tiên lượng và giảm tỷ lệ tử vong của bệnh.

Kiểm soát và phòng ngừa

Kiểm soát L. monocytogenes chủ yếu tập trung vào đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, đặc biệt trong sản xuất, bảo quản và tiêu dùng các sản phẩm thực phẩm nguy cơ cao. Các biện pháp bao gồm:

  • Tiệt trùng sữa và sản phẩm từ sữa.
  • Giữ lạnh thực phẩm ở nhiệt độ dưới 4°C nhưng không quá thời hạn sử dụng.
  • Tránh sử dụng sản phẩm nguội (như thịt nguội, xúc xích) cho phụ nữ mang thai hoặc người suy giảm miễn dịch trừ khi đã đun nóng kỹ.
  • Rửa sạch rau củ trước khi ăn sống và vệ sinh thiết bị, bề mặt chế biến thực phẩm thường xuyên.

Trong môi trường công nghiệp thực phẩm, việc giám sát thường xuyên bằng cấy mẫu bề mặt và sử dụng kháng sinh sinh học hoặc enzyme phân giải Listeria đang được ứng dụng để giảm nguy cơ nhiễm chéo. Nhiều quốc gia như Hoa Kỳ, Canada và EU có quy định rất nghiêm ngặt về ngưỡng tồn tại của L. monocytogenes trong thực phẩm – thường là 100CFU/g\leq 100 \, CFU/g hoặc hoàn toàn không được phát hiện trong mẫu thử.

Tình hình nghiên cứu và xu hướng

Hiện nay, nghiên cứu về Listeria monocytogenes tập trung vào việc phát triển phương pháp phát hiện nhanh, chính xác cũng như vaccine phòng bệnh. Công nghệ giải trình tự gene thế hệ mới (NGS) giúp xác định nhanh chủng gây bệnh, phân tích nguồn lây và theo dõi dịch tễ học với độ phân giải cao.

Một số chiến lược nghiên cứu đáng chú ý gồm:

  • Vaccine sống giảm độc lực cho phụ nữ mang thai hoặc bệnh nhân có nguy cơ cao.
  • Peptide kháng khuẩn mới có khả năng ức chế đặc hiệu Listeria.
  • Sinh học phân tử nhằm điều chỉnh biểu hiện ActA, LLO và các gen độc lực khác.

Các nghiên cứu về microbiome đường ruột và khả năng cạnh tranh sinh học của L. monocytogenes trong hệ vi sinh cũng đang được đẩy mạnh, hứa hẹn mở ra các hướng can thiệp sinh học không dùng thuốc.

Kết luận

Listeria monocytogenes là vi khuẩn Gram dương nguy hiểm, có khả năng tồn tại dai dẳng trong môi trường và thực phẩm lạnh, gây bệnh listeriosis với biến chứng nghiêm trọng ở nhóm người có miễn dịch yếu. Cơ chế xâm nhập nội bào và lây truyền từ tế bào sang tế bào giúp vi khuẩn né tránh miễn dịch và làm phức tạp quá trình điều trị.

Phòng ngừa listeriosis đòi hỏi chiến lược kiểm soát toàn diện từ sản xuất, bảo quản đến tiêu thụ thực phẩm, đồng thời cần tiếp tục nghiên cứu các công cụ chẩn đoán và điều trị hiệu quả hơn nhằm giảm thiểu nguy cơ sức khỏe cộng đồng từ vi khuẩn này.

Các bài báo, nghiên cứu, công bố khoa học về chủ đề listeria monocytogenes:

Listeria monocytogenes, a food-borne pathogen.
American Society for Microbiology - Tập 55 Số 3 - Trang 476-511 - 1991
Sản xuất bacteriocin như là một cơ chế đối kháng vi khuẩn của Lactobacillus salivarius UCC118 Dịch bởi AI
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - Tập 104 Số 18 - Trang 7617-7621 - 2007
Các cơ chế mà qua đó các dòng vi khuẩn probiotic cải thiện sức khỏe của cơ thể chủ yếu vẫn chưa được mô tả chi tiết. Trong nghiên cứu này, chúng tôi chỉ ra rằng Lactobacillus salivarius UCC118, một chủng vi khuẩn probiotic có khả năng chỉnh sửa di truyền, nguồn gốc từ con người và mới được giải mã trình tự, sản xuất một loại b...... hiện toàn bộ
#Lactobacillus salivarius #bacteriocin #probiotic #Listeria monocytogenes #kháng khuẩn #tương tác vi khuẩn
c-di-AMP Secreted by Intracellular Listeria monocytogenes Activates a Host Type I Interferon Response
American Association for the Advancement of Science (AAAS) - Tập 328 Số 5986 - Trang 1703-1705 - 2010
Bacterial (Interferon)ce Intracellular bacterial pathogens, such as Listeria monocytogenes , are detected in the cytosol of host immune cells, where they induce a host response that is often dependent on microbial secretion systems. Woodward ...... hiện toàn bộ
Mô hình in vitro về sự xâm nhập và tăng trưởng nội bào của Listeria monocytogenes trong dòng tế bào giống tế bào ruột người Caco-2 Dịch bởi AI
Infection and Immunity - Tập 55 Số 11 - Trang 2822-2829 - 1987
Sự xâm nhập và tái tạo của Listeria monocytogenes trong các tế bào biểu mô ruột đã được nghiên cứu bằng cách nhiễm các dòng tế bào giống như tế bào ruột người Caco-2. Sự xâm nhập là do hiện tượng thực bào có định hướng, điều này được gợi ý bởi tác động ức chế của cytochalasin D lên sự xâm nhập của vi khuẩn và từ hình ảnh vi điện tử cho thấy vi khuẩn bên trong các không bào giới hạn bởi màn...... hiện toàn bộ
Biofilm formation by Salmonella spp. and Listeria monocytogenes on plastic surface
Letters in Applied Microbiology - Tập 38 Số 5 - Trang 428-432 - 2004
Safety and Survival With GVAX Pancreas Prime and Listeria Monocytogenes–Expressing Mesothelin (CRS-207) Boost Vaccines for Metastatic Pancreatic Cancer
American Society of Clinical Oncology (ASCO) - Tập 33 Số 12 - Trang 1325-1333 - 2015
Purpose GVAX pancreas, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor–secreting allogeneic pancreatic tumor cells, induces T-cell immunity to cancer antigens, including mesothelin. GVAX is administered with low-dose cyclophosphamide (Cy) to inhibit regulatory T cells. CRS-207, live-attenuated Listeria monocytogenes–expressing mesothelin, induces innate ...... hiện toàn bộ
Ribotypes and virulence gene polymorphisms suggest three distinct Listeria monocytogenes lineages with differences in pathogenic potential
Infection and Immunity - Tập 65 Số 7 - Trang 2707-2716 - 1997
A total of 133 Listeria monocytogenes isolates were characterized by ribotyping and allelic analysis of the virulence genes hly, actA, and inlA to uncover linkages between independent phylogenetic and specific virulence markers. PCR-restriction fragment length polymorphisms revealed 8 hly, 11 inl4, and 2 actA alleles. The combination of these virulence gene alleles and ribotype patterns se...... hiện toàn bộ
Antimicrobial Efficacy of Zinc Oxide Quantum Dots against Listeria monocytogenes, Salmonella Enteritidis, and Escherichia coli O157:H7
Journal of Food Science - Tập 74 Số 1 - 2009
ABSTRACT:  Zinc oxide quantum dots (ZnO QDs) are nanoparticles of purified powdered ZnO. These were evaluated for antimicrobial activity against Listeria monocytogenes, Salmonella Enteritidis, and Escherichia coli O157:H7. The ZnO QDs were utilized as a powder, bound in a polystyrene fil...... hiện toàn bộ
Listeriolysin O is essential for virulence of Listeria monocytogenes: direct evidence obtained by gene complementation
Infection and Immunity - Tập 57 Số 11 - Trang 3629-3636 - 1989
The role of listeriolysin O in the intracellular multiplication of Listeria monocytogenes and, therefore, its pathogenicity was questioned through a genetic complementation study. A nonhemolytic mutant was generated by inserting a single copy of transposon Tn917 in the bacterial chromosome. This insertion was localized by DNA sequence analysis in hlyA, the gene coding for listeriolysin O. ...... hiện toàn bộ
Biocontrol of Listeria monocytogenes on Fresh-Cut Produce by Treatment with Lytic Bacteriophages and a Bacteriocin
Applied and Environmental Microbiology - Tập 69 Số 8 - Trang 4519-4526 - 2003
ABSTRACT The fresh-cut produce industry has been the fastest-growing portion of the food retail market during the past 10 years, providing consumers with convenient and nutritious food. However, fresh-cut fruits and vegetables raise food safety concerns, because exposed tissue may be colonized more easily by pathogenic bacteria than intact pr...... hiện toàn bộ
Tổng số: 3,042   
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 10