Thực đơn
Giới thiệu về virus
Có nhiều cách để virus lây lan từ vật chủ này sang vật chủ kia. Nhiều loại virus gây bệnh cho thực vật được một số sinh vật mang theo và reo rắc mầm bệnh; những sinh vật như vậy được gọi là vector (vật chủ trung gian truyền bệnh). Một số virus lây nhiễm cho động vật, con người, cũng có hình thức lây lan qua vectơ (thường là côn trùng hút máu), nhưng hình thức lây truyền trực tiếp phổ biến hơn. Một số bệnh nhiễm virus chẳng hạn như norovirus và rotavirus lây lan qua thực phẩm bẩn, nước bị ô nhiễm, qua tay, vật dùng chung, và qua tiếp xúc gần với người bị nhiễm bệnh khác. Một số virus lây truyền qua không khí (virus cúm). Các loại virus như HIV, viêm gan B và viêm gan C thường lây truyền qua quan hệ tình dục không an toàn hoặc kim tiêm dưới da dùng đi dùng lại nhiều lần. Để ngăn ngừa nhiễm trùng và bệnh tật, yếu tố tiên quyết là phải biết hình thức lây truyền của mỗi loại virus.[49]
Một số bệnh thông thường ở người do virus gây ra gồm cảm lạnh, cúm, thủy đậu và mụn rộp. Các bệnh nghiêm trọng như Ebola và AIDS cũng do virus gây ra.[50] Cũng có nhiều loại virus gây ra ít hoặc không có bệnh, được gọi là virus "lành tính". Đối với virus gây hại thì được mô tả bằng thuật ngữ độc lực.[51] Virus gây ra các bệnh khác nhau tùy thuộc vào loại tế bào mà chúng lây nhiễm. Một số virus có thể gây nhiễm trùng suốt đời, gây bệnh mạn tính, tức là virus luôn sinh sản trong cơ thể dù đã có cơ chế phòng vệ của vật chủ.[52] Đây là hiện tượng phổ biến khi nhiễm virus viêm gan B, viêm gan C. Những người bị nhiễm virus mạn tính gọi là người mang mầm bệnh, là ổ chứa virus.[53][54]
Nếu tỷ lệ người mang mầm bệnh trong một dân số nhất định đạt đến một ngưỡng nhất định, căn bệnh đó trở thành bệnh địa phương.[55] Ở các nước có khí hậu ôn đới, các bệnh do virus thường diễn biến theo mùa. Viêm đa cơ do poliovirus (virus bại liệt) thường xảy ra trong những tháng mùa hè.[56] Ngược lại, cảm lạnh, nhiễm cúm và rotavirus thường hay gặp vào mùa đông.[57][58] Các loại virus khác, chẳng hạn như virus sởi, gây ra dịch bệnh cứ 3 năm một lần.[59] Ở các nước đang phát triển, virus gây nhiễm trùng đường hô hấp và đường ruột khá thường gặp. Virus có vector côn trùng là nguyên nhân phổ biến gây bệnh ở những nơi này. Ví dụ, virus Zika và virus sốt xuất huyết ký sinh trong muỗi cái Aedes. Muỗi này đốt người và gây nên dịch, đặc biệt trong mùa sinh sản của muỗi.[60]
Mặc dù đại dịch do virus gây nên khá là hiếm gặp, tuy nhiên HIV tiến hóa từ virus tìm thấy ở khỉ và tinh tinh trở thành đại dịch kể từ những năm 1980.[62] Trong thế kỷ 20, có 4 đại dịch do virus cúm gây ra, nghiêm trọng nhất vào các năm 1918, 1957 và 1968.[63] Trước khi xóa sổ, bệnh đậu mùa đeo đẳng loài người, gây nên đại dịch trong hơn 3000 năm.[64] Trong suốt chiều dài lịch sử, quá trình di cư của con người đã hỗ trợ sự lây lan của đại dịch qua đường biển đường hàng không.[65]
Ngoại trừ bệnh đậu mùa, hầu hết các đại dịch đều do virus mới tiến hóa gây nên. Những virus "mới nổi" này thường là chủng đột biến của những virus ít gây hại hơn vốn đã lưu hành trước đó ở người hoặc động vật.[66]
Hội chứng hô hấp cấp tính nặng (SARS) và hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS) là do các chủng mới của coronavirus. Các loại coronavirus khác chỉ gây nhiễm trùng nhẹ ở người.[67] Độc lực và sự lây lan nhanh chóng của SARS đã gây ra khoảng 8000 ca dương tính, 800 ca tử vong (cho đến tháng 7 năm 2003).[68]
Một loại coronavirus xuất hiện ở Vũ Hán, Trung Quốc vào tháng 11 năm 2019. Chủng này lây lan nhanh chóng trên khắp thế giới. Chủng coronavirus gây hội chứng hô hấp cấp tính nặng 2 (SARS-CoV-2) được cho là có nguồn gốc từ dơi, gây ra căn bệnh có tên COVID-19, gây mức độ từ nhẹ đến chết,[69] và gây nên đại dịch vào năm 2020.[61][70][71] Những hạn chế đối với du lịch quốc tế được áp đặt, hiện tượng chưa từng có tiền lệ trong thời bình.[72] Các lệnh giới nghiêm, lệnh cách ly xã hội có hiệu lực ở nhiều thành phố lớn trên toàn thế giới.[73]
Có nhiều loại virus thực vật, nhưng thường chỉ làm giảm năng suất. Virus thực vật thường lây lan từ cây này sang cây khác bởi các sinh vật gọi là "vector". Vector lây truyền là côn trùng bình thường, nhưng cũng có thể là nấm, tuyến trùng và sinh vật đơn bào. Khi kiểm soát nhiễm virus thực vật, cần tập trung vào việc tiêu diệt các vector và loại bỏ các vật chủ thay thế, chẳng hạn như cỏ dại.[74] Virus thực vật vô hại với con người và động vật vì chúng chỉ có thể sinh sản và tổng hợp trong tế bào thực vật còn sống.[75]
Thể thực khuẩn (Bacteriophage) là virus ký sinh trong vi khuẩn và vi khuẩn cổ.[76] Thể thực khuẩn rất quan trọng trong hệ sinh thái biển: chúng lây nhiễm và tiêu diệt vi khuẩn trong các cộng đồng vi sinh dưới nước, làm nên cơ chế quan trọng nhất trong sự tái chế carbon ở môi trường đại dương. Những phân tử hữu cơ được giải phóng ra khỏi tế bào vi khuẩn sẽ kích thích sự phát triển mới của vi khuẩn và tảo.[77] Thể thực khuẩn rất hữu ích trong nghiên cứu khoa học vì chúng vô hại với con người và nghiên cứu dễ dàng. Một số bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn ngày càng trở nên khó kiểm soát do sự kháng kháng sinh, do đó xu hướng nghiên cứu mới là sử dụng thể thực khuẩn để điều trị nhiễm khuẩn ở người.[78]
Người và động vật có nhiều "hệ thống phòng thủ" tự nhiên chống lại virus. Một số "hệ thống" không đặc hiệu, giúp chống lại nhiều loại virus. Khả năng miễn dịch bẩm sinh này không được cải thiện khi tiếp xúc nhiều lần với virus và không được lưu giữ trong "trí nhớ miễn dịch". Da của động vật, đặc biệt là lớp biểu bì, được cấu tạo từ lớp tế bào chết ngăn chặn nhiều loại virus lây nhiễm vào vật chủ. Tính acid của dịch dạ dày phá hủy nhiều loại virus nếu vật chủ nuốt phải. Khi virus vượt qua các hàng rào này và xâm nhập vào vật chủ, các biện pháp phòng vệ bẩm sinh khác sẽ ngăn chặn sự lây lan của nhiễm trùng trong cơ thể. Một loại hormone đặc biệt gọi là interferon được cơ thể sản xuất khi có virus, ngăn chặn virus sinh sản bằng cách tiêu diệt các tế bào bị nhiễm bệnh và mô xung quanh. Bên trong tế bào có enzyme phá hủy RNA của virus. Hiện tượng này được gọi là can thiệp RNA. Một số tế bào máu còn có khả năng "ăn" và tiêu diệt tế bào bị nhiễm virus.[79]
Miễn dịch đặc hiệu đối với virus phát triển theo thời gian trưởng thành và tế bào bạch cầu, đặc biệt là tế bào lympho đóng vai trò trung tâm. Tế bào lympho giữ lại một "trí nhớ" về lịch sử nhiễm virus, tạo ra nhiều phân tử đặc biệt gọi là kháng thể. Những kháng thể này gắn vào virus và ngăn chặn virus lây nhiễm vào tế bào. Kháng thể có tính chọn lọc cao và chỉ tấn công một loại virus. Cơ thể tạo ra nhiều kháng thể khác nhau, đặc biệt là trong giai đoạn nhiễm trùng ban đầu. Sau khi tình trạng nhiễm trùng giảm, một số kháng thể vẫn còn tồn tại và tiếp tục được sản xuất, thường mang lại cho vật chủ khả năng miễn dịch suốt đời đối với chủng virus đó.[80]
Thực vật có cơ chế bảo vệ hiệu quả chống lại virus. Một trong những tính hiệu quả nhất là sự hiện diện của gen được gọi là gen kháng (R). Mỗi gen R có khả năng kháng một loại virus cụ thể bằng cách kích hoạt các khu vực chết tế bào cục bộ xung quanh tế bào bị nhiễm bệnh, tạo ra những đốm lớn có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Điều này ngăn chặn sự lây nhiễm.[81] Can thiệp RNA cũng là một biện pháp bảo vệ hiệu quả ở thực vật.[82] Khi bị nhiễm bệnh, thực vật thường sản xuất các chất khử trùng tự nhiên tiêu diệt virus, như axit salicylic, nitơ monoxit và chất oxy hóa.[83]
Cách chủ yếu để vi khuẩn tự bảo vệ mình khỏi thể thực khuẩn là sản xuất các enzyme phá hủy DNA ngoại lai. Những enzyme này, được gọi là endonuclease giới hạn (một loại enzyme cắt giới hạn), cắt đứt DNA của virus khi thể thực khuẩn "tiêm" vào tế bào vi khuẩn.[84]
Vắc-xin là hình thức mô phỏng nhiễm trùng tự nhiên và đáp ứng miễn dịch liên quan nhưng không gây bệnh. Sử dụng vắc-xin đã xóa sổ hoàn toàn bệnh đậu mùa và giảm đáng kể mức độ và số ca tử vong do các bệnh nhiễm trùng như bại liệt, sởi, quai bị và rubella.[85] Vắc-xin ngăn ngừa hơn 14 bệnh nhiễm virus ở người [86] và nhiều bệnh nhiễm virus ở động vật.[87] Vắc-xin có thể chứa virus sống hoặc bị giết.[88] Vắc-xin sống chứa virus yếu, có thể gây nguy hiểm khi tiêm cho những người bị suy giảm miễn dịch.[89] Công nghệ sinh học và kỹ thuật di truyền được ứng dụng để sản xuất vắc-xin "thiết kế" chỉ có thành phần protein capsid của virus. Vắc-xin viêm gan B là một ví dụ.[90] Những loại vắc-xin này an toàn hơn vì không bao giờ có khả năng gây bệnh.[88]
Từ giữa những năm 1980, sự phát triển của thuốc kháng virus đã tăng lên nhanh chóng, chủ yếu do đại dịch AIDS. Thuốc kháng virus thường là các chất tương tự nucleoside, là các chất nhân tạo thay thế nucleoside DNA. Khi sự sao chép DNA của virus bắt đầu, một số đơn phân là "chất tương tự" trong thuốc được sử dụng, giúp ngăn cản sự sao chép DNA vì các "chất tương tự" không có khả năng hình thành chuỗi DNA. Khi quá trình sản xuất DNA dừng lại, virus không thể lắp ráp các mảnh vào được.[91] Một số ví dụ về "chất tương tự" nucleoside: aciclovir dùng để chữa virus herpes; lamivudine dùng để chữa virus HIV và viêm gan B. Aciclovir là một trong những loại thuốc kháng virus lâu đời nhất và sử dụng lâu đời nhất.[92]
Các loại thuốc chống virus khác nhắm vào các giai đoạn khác nhau của vòng đời virus. HIV phụ thuộc vào một loại enzyme gọi là HIV-1 protease để virus lây nhiễm. Có một nhóm thuốc gọi là chất ức chế protease, liên kết với enzyme này và ngăn enzyme hoạt động.[93]
Viêm gan C do virus RNA gây ra. Trong 80% những người mắc bệnh, căn bệnh này trở thành mãn tính và người mang mầm bệnh vẫn có khả năng truyền nhiễm cho đến hết đời trừ khi được điều trị. Một phương pháp điều trị hiệu quả là sử dụng thuốc ribavirin (một chất có cấu trúc tương tự như nucleosid guanosin).[94] Phương pháp điều trị cho những người mang virus viêm gan B mãn tính cũng tuân theo chiến lược tương tự, sử dụng lamivudine và một số loại thuốc chống vi rút khác. Trong cả hai bệnh kể trên, thuốc ngăn chặn sự sinh sôi của virus, và interferon giết chết mọi tế bào bị nhiễm bệnh.[95]
Nhiễm HIV thường được điều trị bằng việc kết hợp nhiều loại thuốc kháng virus, mỗi loại nhắm vào một giai đoạn khác nhau trong vòng đời. Có những loại thuốc ngăn chặn virus hấp phụ vào tế bào, là chất tương tự nucleoside và một số chất độc ngăn cản enzyme cần thiết để virus sinh sản. Thành công trong lĩnh vực chữa trị virus bằng thuốc chính là bằng chứng về tầm quan trọng của việc hiểu biết cách thức sinh sản của virus.[93]
Thực đơn
Giới thiệu về virusLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Giới thiệu về virus