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

Định nghĩa và đặc điểm chung của virus cúm

Virus cúm là một tác nhân gây bệnh truyền nhiễm thuộc họ Orthomyxoviridae, có bộ gen là RNA đơn sợi âm tính phân mảnh. Virus này là nguyên nhân chính gây ra bệnh cúm (influenza) ở người, động vật có vú và chim, với biểu hiện lâm sàng đặc trưng ở người là viêm đường hô hấp cấp tính. Khả năng lây lan nhanh và tần suất biến đổi kháng nguyên cao khiến virus cúm trở thành một trong những mối đe dọa y tế công cộng toàn cầu.

Virus cúm có vỏ bọc lipid ngoài cùng và hai loại glycoprotein bề mặt chính: hemagglutinin (HA) và neuraminidase (NA). HA cho phép virus bám vào tế bào vật chủ thông qua thụ thể sialic acid, trong khi NA có vai trò cắt liên kết sialic acid giúp virus thoát khỏi tế bào đã nhiễm. Đây cũng là hai kháng nguyên chính được sử dụng để phân loại các subtype của virus cúm, đặc biệt là cúm A.

Virus cúm được chia thành ba loại chính là cúm A, B và C. Trong đó, cúm A thường gây ra các đại dịch vì có khả năng thay đổi kháng nguyên lớn (antigenic shift) khi lây nhiễm giữa các loài khác nhau. Cúm B chỉ gây bệnh ở người và thường giới hạn trong các đợt dịch nhỏ theo mùa. Cúm C ít gặp, triệu chứng nhẹ và không gây dịch lớn.

Cấu trúc di truyền và phân loại

Cấu trúc di truyền của virus cúm là RNA đơn sợi âm tính gồm 7–8 đoạn, mỗi đoạn mã hóa cho một hoặc nhiều protein. Virus cúm A và B có 8 đoạn gen, trong khi cúm C chỉ có 7. Từng đoạn gen đóng vai trò thiết yếu trong quá trình sao chép, dịch mã và lắp ráp virus mới trong tế bào vật chủ.

Các đoạn RNA mã hóa cho các protein như PB1, PB2, PA (phức hợp polymerase), HA (hemagglutinin), NP (nucleoprotein), NA (neuraminidase), M (matrix protein), và NS (non-structural protein). Ví dụ: PB2 tham gia nhận diện mRNA của tế bào chủ, còn NP bao bọc RNA và hỗ trợ nhập nhân.

Đối với cúm A, phân nhóm (subtype) được xác định dựa vào 18 loại HA (H1–H18) và 11 loại NA (N1–N11), dẫn đến nhiều tổ hợp khác nhau như H1N1, H3N2. Virus cúm A H1N1 là nguyên nhân gây ra đại dịch cúm năm 2009, trong khi H3N2 thường lưu hành trong các mùa cúm gần đây. Cúm B có hai dòng di truyền chính: Yamagata và Victoria.

Loại virus cúm	Đặc điểm	Nguy cơ đại dịch
Influenza A	Lây ở người và động vật, biến đổi kháng nguyên cao	Rất cao
Influenza B	Chỉ lây ở người, ổn định hơn cúm A	Trung bình
Influenza C	Triệu chứng nhẹ, không gây dịch	Thấp

Cơ chế xâm nhập và nhân lên của virus

Quá trình xâm nhập bắt đầu khi HA của virus gắn vào thụ thể sialic acid trên bề mặt tế bào biểu mô hô hấp của vật chủ. Virus sau đó được đưa vào tế bào qua cơ chế endocytosis, tạo thành túi nội bào. Môi trường acid trong endosome làm thay đổi cấu hình của HA, thúc đẩy sự hợp nhất giữa màng virus và màng endosome, từ đó giải phóng bộ gen RNA vào bào tương và sau đó nhập vào nhân.

Trong nhân tế bào, phức hợp RNA và polymerase bắt đầu phiên mã mRNA virus và sao chép RNA âm tính sang RNA dương tính, từ đó tạo ra bản sao mới. Các mRNA được dịch mã tại bào tương để tạo ra protein cấu trúc. Bộ gen RNA mới và protein sẽ di chuyển đến màng tế bào, nơi virus được lắp ráp và đẩy ra ngoài qua quá trình nảy chồi (budding).

Neuraminidase có vai trò thiết yếu ở bước cuối: nó cắt liên kết giữa virus và sialic acid, cho phép virus mới thoát ra khỏi tế bào chủ và tiếp tục lây nhiễm tế bào khác. Đây cũng là mục tiêu điều trị của các thuốc kháng virus như oseltamivir (Tamiflu), có cơ chế ức chế NA.

Cơ chế biến đổi di truyền và dịch tễ học

Virus cúm có tần suất đột biến cao do thiếu cơ chế sửa lỗi khi sao chép RNA. Hai cơ chế chính làm biến đổi di truyền là:

• Trôi kháng nguyên (antigenic drift): Là sự tích lũy dần các đột biến điểm trong gen HA hoặc NA, làm thay đổi nhẹ kháng nguyên bề mặt. Điều này khiến hệ miễn dịch khó nhận diện virus đã từng nhiễm, dẫn đến sự tái nhiễm hàng năm.
• Thay đổi kháng nguyên (antigenic shift): Xảy ra khi hai chủng virus cúm khác nhau cùng lây nhiễm một vật chủ (thường là heo hoặc chim), tái tổ hợp tạo ra một chủng mới có kháng nguyên hoàn toàn khác. Đây là nguyên nhân gây ra các đại dịch cúm toàn cầu như cúm Tây Ban Nha (1918) hay H1N1 (2009).

Sự thay đổi liên tục này là lý do vaccine cúm phải được cập nhật hàng năm, dựa trên dự đoán của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) về chủng virus có khả năng lưu hành trong mùa cúm kế tiếp. Dữ liệu virus thu thập từ hơn 100 quốc gia giúp WHO xây dựng bản đồ di truyền cúm toàn cầu và hướng dẫn cập nhật vaccine.

Dịch tễ học và lây lan

Virus cúm lưu hành khắp nơi trên thế giới, với đặc điểm dịch tễ học thay đổi theo vùng khí hậu. Ở các nước ôn đới, cúm thường có tính mùa rõ rệt, bùng phát mạnh vào mùa đông – xuân. Trong khi đó, ở các vùng nhiệt đới như Đông Nam Á, cúm có thể xảy ra quanh năm nhưng thường tăng cao trong mùa mưa. Khả năng lây nhiễm cao và thời gian ủ bệnh ngắn khiến cúm dễ dàng lan rộng qua cộng đồng nếu không được kiểm soát.

Cúm lây truyền chủ yếu qua ba con đường: (1) qua giọt bắn (droplet) khi người bệnh ho hoặc hắt hơi, (2) tiếp xúc trực tiếp qua tay hoặc bề mặt nhiễm virus rồi đưa lên mắt, mũi, miệng, và (3) khí dung (aerosol) trong môi trường kín. Một người nhiễm cúm có thể truyền bệnh từ 1 ngày trước khi có triệu chứng cho đến khoảng 5–7 ngày sau đó. Trẻ nhỏ và người suy giảm miễn dịch có thể lây virus lâu hơn.

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), mỗi năm cúm mùa gây ra từ 3 đến 5 triệu ca bệnh nặng và 290.000–650.000 ca tử vong trên toàn cầu. Đặc biệt trong đại dịch cúm 2009 (H1N1), WHO ước tính có hơn 200.000 ca tử vong chỉ trong vòng một năm. Tại Việt Nam, cúm mùa lưu hành quanh năm, thường có hai đỉnh dịch vào tháng 3–4 và tháng 9–10.

Biểu hiện lâm sàng và biến chứng

Các triệu chứng khởi phát của cúm thường xuất hiện đột ngột, bao gồm sốt cao (trên 38°C), ho khan, đau họng, đau cơ, mệt mỏi, đau đầu, ớn lạnh và chảy mũi. Một số trường hợp có thể kèm tiêu chảy, nôn mửa – đặc biệt ở trẻ em. So với cảm lạnh thông thường, cúm gây mệt mỏi nặng hơn và tiến triển nhanh hơn.

Biến chứng nghiêm trọng có thể xảy ra, đặc biệt ở các nhóm nguy cơ như người già, trẻ sơ sinh, phụ nữ mang thai và người có bệnh nền (tiểu đường, bệnh tim, phổi, ung thư...). Biến chứng gồm: viêm phổi do virus hoặc vi khuẩn thứ phát, suy hô hấp, viêm cơ tim, viêm não, thậm chí tử vong. Viêm phổi là nguyên nhân chính gây tử vong liên quan đến cúm ở người lớn tuổi.

Bệnh cúm còn có thể làm nặng thêm các bệnh mạn tính sẵn có như hen phế quản, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD), hoặc bệnh tim mạch. Ngoài ra, trẻ em mắc cúm có nguy cơ cao hơn bị viêm tai giữa cấp và co giật do sốt cao.

Vaccine phòng cúm

Vaccine cúm là biện pháp chủ động và hiệu quả nhất trong việc phòng ngừa bệnh. Vaccine hiện nay được cập nhật hằng năm dựa trên dự báo các chủng virus cúm sẽ lưu hành trong mùa kế tiếp. Vaccine cúm có thể là loại bất hoạt (IIV – Inactivated Influenza Vaccine) hoặc sống giảm độc lực (LAIV – Live Attenuated Influenza Vaccine), tiêm qua đường tiêm bắp hoặc nhỏ mũi.

CDC và WHO khuyến cáo tiêm phòng cúm mỗi năm cho các nhóm nguy cơ cao gồm:

• Người ≥ 65 tuổi
• Phụ nữ có thai
• Trẻ em từ 6 tháng đến 5 tuổi
• Người có bệnh mạn tính hoặc suy giảm miễn dịch
• Nhân viên y tế

Hiệu quả bảo vệ của vaccine cúm dao động từ 40%–60% tùy theo độ khớp giữa chủng virus trong vaccine và chủng thực tế lưu hành. Mặc dù không bảo vệ tuyệt đối, vaccine giúp làm giảm mức độ nặng của bệnh và nguy cơ nhập viện hoặc tử vong đáng kể, nhất là ở người cao tuổi và người có bệnh nền.

Chẩn đoán và điều trị

Chẩn đoán cúm có thể dựa vào biểu hiện lâm sàng, đặc biệt trong mùa dịch. Tuy nhiên, để xác định chính xác, cần sử dụng các kỹ thuật xét nghiệm như:

• RT-PCR: Phát hiện RNA virus, độ chính xác cao, thường được sử dụng tại bệnh viện và phòng xét nghiệm trung tâm.
• Test nhanh kháng nguyên (RIDTs): Phản ứng miễn dịch phát hiện kháng nguyên cúm, thời gian trả kết quả ngắn (10–15 phút), độ nhạy thấp hơn PCR.
• Nuôi cấy virus: Sử dụng trong nghiên cứu và giám sát dịch tễ.

Điều trị cúm gồm hỗ trợ triệu chứng như hạ sốt, nghỉ ngơi, bù nước. Thuốc kháng virus như oseltamivir (Tamiflu), zanamivir hoặc baloxavir có thể giảm triệu chứng và thời gian bệnh nếu được dùng trong vòng 48 giờ đầu. Oseltamivir được chỉ định sớm ở nhóm bệnh nhân có nguy cơ biến chứng cao. Kháng sinh không có tác dụng với virus cúm, chỉ dùng khi có bội nhiễm vi khuẩn.

Vai trò của nghiên cứu và giám sát toàn cầu

WHO phối hợp với hơn 100 quốc gia qua hệ thống Global Influenza Surveillance and Response System (GISRS) để theo dõi sự tiến hóa và phân bố virus cúm toàn cầu. Mỗi năm, hệ thống này tổng hợp dữ liệu di truyền và dịch tễ để khuyến nghị chủng virus nên được đưa vào vaccine mùa tiếp theo.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học đang phát triển các công nghệ vaccine thế hệ mới như vaccine mRNA (tương tự vaccine COVID-19), vaccine tái tổ hợp protein và vaccine phổ rộng (universal flu vaccine). Mục tiêu là tạo ra loại vaccine có thể bảo vệ lâu dài chống lại nhiều chủng cúm khác nhau, hạn chế nhu cầu tiêm nhắc hằng năm.

Các nghiên cứu về cúm gia cầm (H5N1, H7N9) và cúm lợn cũng được thực hiện nghiêm ngặt do nguy cơ virus tái tổ hợp với chủng người và gây ra đại dịch. Việc đầu tư vào hạ tầng y tế công cộng, nghiên cứu vaccine và mô hình dự báo dịch cúm là trọng tâm trong chiến lược y tế dự phòng toàn cầu.

Tài liệu tham khảo

1. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Influenza Viruses. https://www.cdc.gov/flu/about/viruses/index.htm
2. World Health Organization (WHO). Seasonal Influenza. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/influenza-(seasonal)
3. Belongia, E.A., & McLean, H.Q. (2019). Influenza Vaccine Effectiveness: Current Evidence and Challenges. Clin Infect Dis.
4. Jiang, S., et al. (2020). Advances in Universal Influenza Vaccine Development. Trends in Immunology.
5. Uyeki, T.M. et al. (2019). Clinical Practice Guidelines by the Infectious Diseases Society of America: Diagnosis, Treatment, Chemoprophylaxis, and Institutional Outbreak Management of Seasonal Influenza. Clin Infect Dis.