Bệnh lao, hay tuberculosi, là một trong những căn bệnh lây nhiễm phổ biến và nguy hiểm trên toàn cầu. Gây ra bởi vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis (MTB), bệnh lao không chỉ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe mỗi người mà còn tác động lớn đến cả sức khỏe cộng đồng và tình hình kinh tế xã hội. Với số lượng ca mắc mới và tử vong vẫn đang tăng, Việt Nam thuộc 1 trong 30 quốc gia có tỉ lệ bệnh lao bệnh cao nhất thế giới (WHO). Vì vậy, lao vẫn là một thách thức lớn đối với ngành y tế trong nước và toàn cầu.
Trong cuộc chiến chống lại bệnh lao, việc chẩn đoán đúng đắn và kịp thời đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Xác định và điều trị bệnh lao ở giai đoạn đầu không chỉ ngăn chặn sự lây lan mà còn cải thiện đáng kể cơ hội chữa khỏi và giảm nguy cơ tử vong. Chính sách sàng lọc và chẩn đoán sớm kết hợp với việc áp dụng phương pháp điều trị hiệu quả, đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát bệnh lao và giảm thiểu ảnh hưởng của nó đối với cộng đồng.
1. Mycobacterium tuberculosis: Tác Nhân Gây Bệnh Lao
Mycobacterium tuberculosis (MTB) là tên gọi khoa học của loại vi khuẩn lao (vi khuẩn hiếu khí) và là một loại vi khuẩn Gram dương. MTB có hình dạng que, thẳng, mảnh và nhỏ, chiều dài từ 3µm đến 5µm. Vi khuẩn lao không có lông, bất động và không có khả năng sinh nha tế bào và có cấu trúc tế bào đặc trưng với ba lớp cấu tạo chính:
- Lớp ngoài cùng của MTB tạo nên sự liên kết giữa các acid mycolic và lipid, tạo ra cấu trúc ít thấm nước và bền vững với môi trường bên ngoài. Lớp này đồng thời góp phần vào độc tính của vi khuẩn lao và khả năng chống lại sự tấn công của đại thực bào và hệ thống miễn dịch cơ thể.
- Lớp màng trung gian, gọi là peptidoglycan như một màng polyme sinh học. Liên kết với đường arabinose và các phân tử acid mycolic, peptidoglycan tạo thành một khung định hình cho vi khuẩn lao, mang lại sự cứng cáp cho vỏ bọc trực khuẩn.
- Lớp màng nội bên cùng của Mycobacterium tuberculosis gồm các thành phần phospholipid (nhóm ưa nước hướng vào bên trong và một nhóm kỵ nước hướng ra ngoài vỏ bọc). Điều này tạo ra các lớp màng sinh học có khả năng điều chỉnh thẩm thấu của vỏ bọc ngoài, giúp vi khuẩn điều tiết sự tiếp xúc với môi trường xung quanh.
Với cấu trúc tế bào đặc biệt tạo nên tính chất sinh học độc đáo và khả năng thích ứng với môi trường khắc nghiệt của Mycobacterium tuberculosis.
Khả năng tồn tại trong điều kiện tự nhiên của vi khuẩn trong khoảng 3 – 4 tháng. Chúng phát triển rất chậm khi tồn tại trong cơ thể con người, cứ mỗi 16 – 20 giờ sẽ tiến hành phân chia một lần. Ở nhiệt độ 42 độ C MTB có thể ngừng phát triển và sẽ chết sau 10 phút ở 100 độ C.
Mycobacterium tuberculosis với cấu trúc và tính chất sinh học đặc trưng đóng vai trò quan trọng trong khả năng sống sót và lây lan của nó trong cơ thể người. Sự hiểu biết sâu sắc về đặc điểm này có thể giúp trong việc phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả và chiến lược kiểm soát bệnh lao.
2. Các phương pháp chẩn đoán bệnh Lao
2.1. Xét nghiệm vi khuẩn từ mẫu đờm và các phương pháp truyền thống
Các phương pháp truyền thống để chẩn đoán bệnh lao thường bao gồm việc thu thập mẫu đờm từ bệnh nhân và sử dụng kỹ thuật màu acid-fast hoặc vi khuẩn học để phát hiện và xác định có sự hiện diện của vi khuẩn MTB có trong mẫu.
Xét nghiệm nhuộm soi tìm AFB
Phương pháp màu acid-fast giúp phát hiện vi khuẩn lao thông qua việc nhuộm Ziehl Neelsen và nhận diện dưới kính hiển vi, giúp phát hiện trực khuẩn kháng cồn kháng acid (AFB) – dựa vào tính chất vách có lớp sáp dày của Mycobacterium tuberculosis.
Ưu điểm chính của phương pháp này là khả năng xác định chính xác có sự hiện diện của vi khuẩn lao. Tuy nhiên, việc thu thập mẫu gặp khó khăn, đặc biệt là từ những bệnh nhân có triệu chứng ho hoặc khó thở. Ngoài ra, kỹ thuật xét nghiệm này chỉ phát hiện trực khuẩn kháng cồn kháng acid chứ không chắc chắn là vi khuẩn lao.
Xét nghiệm nuôi cấy lao MGIT (Culture and Sensitivity Testing)
Bệnh phẩm đờm sẽ được nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng thích hợp nhằm kích thích sự phát triển của vi khuẩn lao nếu có. Sau khi vi khuẩn phát triển, tiến hành phân lập định danh và làm kháng sinh đồ đối với vi khuẩn, xác định và kiểm tra độ nhạy cảm với các loại kháng sinh khác nhau để xác định loại thuốc hiệu quả trong điều trị.
Tuy nhiên, chúng có nhược điểm là mất thời gian, đặc biệt là quá trình nuôi cấy vi khuẩn có thể kéo dài khá lâu trước khi kết quả được xác định.
2.2. Ứng dụng Sinh học phân tử trong chẩn đoán bệnh Lao
Ngoài các phương pháp truyền thống, có nhiều phương pháp chẩn đoán bệnh lao bằng sinh học phân tử, mà trong đó công nghệ di truyền đóng vai trò quan trọng.
Kỹ thuật Real-time Polymerase Chain Reaction (PCR) là một trong những phương pháp tiên tiến giúp chẩn đoán bệnh lao nhanh chóng và chính xác hơn. Phương pháp này sử dụng DNA vi khuẩn tổng hợp từ mẫu đờm và có thể phát hiện sự có mặt của M. tuberculosis một cách nhanh chóng và đáng tin cậy.
Bộ kit Real-time PCR cho phép xác định chính xác tác nhân gây bệnh trong mẫu sinh thiết, mẫu đờm của bệnh nhân, kèm theo các thành phần chứng nội, chứng âm, chứng dương được kiểm soát chặt chẽ quy trình xét nghiệm.
Quy trình tách chiết được khuyến cáo khi sử dụng:
TopPURE® Genomic DNA Extraction Kit (HI-112)
TopPURE® MTB Prep Kit (HI-012)
TopPURE® Maga Genomic DNA/RNA Extraction Kit (HI-612)
Ưu điểm chính của Real-time PCR bao gồm:
Nhanh Chóng và Đáng Tin Cậy: Phương pháp này cho phép phát hiện vi khuẩn lao một cách nhanh chóng, thậm chí chỉ trong vài giờ. Nó cung cấp kết quả chính xác và đáng tin cậy, giúp bác sĩ chẩn đoán bệnh lao một cách hiệu quả.
Định Lượng DNA/RNA: Real-time PCR không chỉ xác định có sự hiện diện của vi khuẩn lao mà còn có thể đo lường lượng DNA/RNA có trong mẫu đờm, cho phép xác định mức độ nhiễm bệnh.
Phát hiện và chẩn đoán sớm: Phương pháp này cho phép phát hiện các loại vi khuẩn lao khác nhau cũng như các biến thể kháng thuốc, giúp điều chỉnh quy trình điều trị kịp thời.
Tự Động Hóa: Real-time PCR được tích hợp vào các hệ thống tự động hóa, tăng tốc độ xử lý mẫu và giảm thiểu nguy cơ sai sót từ quá trình thủ công.
Kỹ thuật Real-time PCR cung cấp kết quả nhanh chóng và chính xác hơn so với các phương pháp truyền thống. Nó cũng giúp phát hiện bệnh lao ở các giai đoạn sớm hơn, cho phép bắt đầu điều trị kịp thời và ngăn ngừa sự lây lan của bệnh. Ngoài ra, phương pháp này cũng có tiềm năng để sử dụng trong các điều kiện xét nghiệm lớn, tạo ra tiện ích lớn trong kiểm soát dịch bệnh.
Tóm lại, chẩn đoán sớm và kịp thời đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn và kiểm soát bệnh lao trong cộng đồng. Việc sử dụng các phương pháp chẩn đoán hiện đại như Real-time PCR và các kỹ thuật sinh học phân tử khác không chỉ giúp xác định chính xác sự hiện diện của vi khuẩn lao mà còn mang lại nhiều lợi ích trong ngăn chặn sự lây lan của bệnh, giảm nguy cơ lây nhiễm cho người khác và nâng cao sức khỏe cộng đồng.
