Listeria monocytogenes là gì? Các nghiên cứu khoa học

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 $\leq 100 \, CFU/g$ 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.