Nhiễm trùng sán dây lợn Taenia solium gây ra gánh nặng bệnh tật lớn trên toàn cầu, không chỉ giới hạn ở những ảnh hưởng đối với sức khỏe con người mà còn dẫn đến gánh nặng kinh tế đáng kể cho các hộ chăn nuôi lợn quy mô nhỏ do tình trạng nhiễm ấu trùng sán dây lợn (pig cysticercosis). Vòng đời, ký sinh trùng và miễn dịch học của T. solium rất phức tạp, bao gồm lợn (ký chủ trung gian, chứa giai đoạn ấu trùng metacestode, con người (ký chủ vĩnh viễn, chứa sán dây trưởng thành, đồng thời đóng vai trò là ký chủ trung gian ngẫu nhiên) và môi trường (nguồn nhiễm trứng/đốt sán). Đánh giá về mặt ký sinh trùng, miễn dịch học và dịch tễ học của tình trạng nhiễm liên quan đến từng giai đoạn trong vòng đời của T. solium, bao gồm sán dây tiền trưởng thành/ trưởng thành gây bệnh sán dây ở người; giai đoạn hậu ấu trùng sáu móc (post-oncosphere) và ấu trùng nang (cysticercus) liên quan đến bệnh ấu trùng sán dây ở lợn và người, cũng như các đặc tính sinh học của trứng trong môi trường. Các nhà nghiên cứu thảo luận về gánh nặng liên quan đến bệnh ấu trùng sán dây hệ thần kinh (Neurocysticercosis-NCC) ở người tại các vùng dịch tễ, cùng tác động kinh tế liên ngành rộng lớn hơn gắn liền với cả NCC và bệnh ấu trùng sán dây ở lợn, trong đó bệnh ở lợn ảnh hưởng trực tiếp đến chuỗi giá trị thực phẩm.
Các công cụ hiện có phục vụ chẩn đoán và các can thiệp phòng chống nhắm vào các giai đoạn khác nhau trong chu trình truyền bệnh của T. solium được đánh giá và phân tích những hạn chế. Hiện tại, chưa có một chương trình Quốc gia kiểm soát T. solium nào được thiết lập tại các vùng dịch tễ, đòi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu để xác định các chiến lược tối ưu theo từng bối cảnh dịch tễ học. Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy các “can thiệp liên ngành” nhắm vào ký sinh trùng trên cả ký chủ người và lợn cung cấp những phương pháp hiệu quả nhất để đạt được mục tiêu phòng chống và tiến tới loại trừ. Thảo luận về các hướng nghiên cứu trong tương lai đối với T. solium nhằm hỗ trợ đạt được các mục tiêu đề ra trong Lộ trình sửa đổi về các bệnh nhiệt đới bị lãng quên giai đoạn 2021-2030 của Tổ chức Y tế Thế giới, đã được thông qua tại Đại hội đồng Y tế Thế giới lần thứ 73 năm 2020.
1. MỞ ĐẦU
Taenia solium, còn được gọi là sán dây lợn, là một loài sán dây ký sinh thuộc họ Taeniidae (Ngành Platyhelminthes, Lớp Cestoda, Phân lớp Eucestoda, Bộ Cyclophyllidea) (CAB International, 2020). Khoảng 20 loài thuộc giống Taenia được xếp cùng nhóm với T. solium, bao gồm T. saginata (sán dây bò), T. hydatigena (sán dây chó), T. crassiceps (sán dây loài gặm nhấm), T. ovis (sán dây chó hoặc sán gạo cừu), T. pisiformis (sán dây chó) (Pawlowski, 2002) và loài mới sán dây châu Á được mô tả gần đây là T. asiatica (sán dây lợn thể hiện hình thái giống T. saginata và giới hạn địa lý tại châu Á) (Galán-Puchades và Fuentes, 2013). Tất cả loài Taenia đều liên quan đến hệ thống đa vật chủ. Tuy nhiên, chỉ có T. solium, T. saginata và T. asiatica là có tính chất truyền lây giữa người và động vật (zoonotic), trong đó vật chủ người là một thành tố trong chu kỳ phát triển của chúng (Galán-Puchades và Fuentes, 2013; Eom và cộng sự, 2020).
Taenia solium lưu hành dịch tễ rộng rãi trên khắp khu vực Trung và Nam Mỹ, Châu Phi cận Sahara, Trung và Đông Á, dựa trên phân loại cấp quốc gia có bằng chứng rõ ràng về sự hiện diện của chu kỳ truyền bệnh hoàn chỉnh (Hình 1) (Donadeu và cộng sự, 2016). Ở quy mô khu vực, công tác lập bản đồ dựa trên tài liệu gần đây nhất đã xác định T. solium hiện diện tại 31 trong số 54 quốc gia ở Châu Phi (Braae và cộng sự, 2015b), 16 trong số 41 quốc gia ở Trung Mỹ và lưu vực Caribe (với các báo cáo về bệnh ấu trùng sán dây lợn ở lợn tại 11 tỉnh (bang) trên khắp Colombia, Guatemala, Honduras, Mexico, Nicaragua và Venezuela (Braae và cộng sự, 2017a) và tám trong số 16 quốc gia ghi nhận bệnh ấu trùng sán dây lợn T. solium ở lợn trên khắp Đông và Đông Nam Á (Campuchia, Trung Quốc, Đông Timor, Indonesia, Lào, Mông Cổ, Myanmar và Việt Nam) (Braae và cộng sự, 2018a). Có sự chồng lấp địa lý đáng kể với các loài Taenia khác, ví dụ với T. saginata, loài hiện diện trên khắp Châu Mỹ (Braae và cộng sự, 2018b), Châu Phi (Dermauw và cộng sự, 2018a; Hendrick và cộng sự, 2019; Saratsis và cộng sự, 2019) và các khu vực thuộc châu Á (Torgerson và cộng sự, 2019).
Hình 1. Bản đồ lưu hành dịch tễ của T. solium năm 2015 dựa trên bằng chứng về bệnh ấu trùng sán dây lợn, thông tin thu thập từ các công bố đã qua bình duyệt khoa học và bằng chứng về các ca bệnh ấu trùng sán lợn ngoại lai. Trích dẫn lại từ Donadeu (2016).
(Nguồn: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/251908/WER9149_50)
2. SINH HỌC VÀ DỊCH TỄ HỌC CỦA Taenia solium
Sự phát triển của T. solium trải qua một số giai đoạn, bao gồm giai đoạn sán dây tiền trưởng thành và sán dây trưởng thành sinh sản trong vật chủ chính là người, giai đoạn trứng trong môi trường, và giai đoạn nang sán (cysticercus) trong vật chủ trung gian là lợn (Pawlowski, 2002). Hình 2 minh họa chu kỳ phát triển của T. solium.
2.1. Bệnh sán dây ở người: Ký sinh trùng và miễn dịch học của sán dây tiền trưởng thành và trưởng thành
Việc ăn thịt lợn chưa nấu chín hoặc thịt lợn sống có nhiễm nang sán (cysticerci) sẽ dẫn đến nhiễm sán dây trưởng thành ở vật chủ chính là người. Tới ruột người, nang sán mất đi phần vỏ bọc nang và đầu sán (scolex) lộn ra ngoài, giúp sán bám vào niêm mạc ruột nhờ các móc và giác hút nằm trên đầu sán (Rabiela và cộng sự, 2000). Thời gian của quá trình phát triển từ khi nang sán xâm nhập và lộn đầu thành công cho đến khi trở thành sán trưởng thành hoàn toàn, có khả năng sinh sản (giai đoạn sán dây tiền trưởng thành) là 2–4 tháng (Pawlowski, 2002; Flisser, 2013).
Hình 2. Chu kỳ phát triển của Taenia solium thể hiện các giai đoạn chính trên cơ thể người, lợn và môi trường. Trích từ Rasamoelina-Andriamanivo và cộng sự (2013).
Một protein quan trọng có nguồn gốc từ T. solium được gọi là calreticulin của T. solium, biểu hiện ở các giác hút và mỏ (rostellum), có thể tham gia vào quá trình điều hòa hệ miễn dịch của vật chủ trong thời gian nhiễm bệnh ở vật chủ chính (Flisser và cộng sự, 2010). Một con sán dây trưởng thành có chiều dài khoảng 1,5-4 m (Flisser, 2013; Garcia và cộng sự, 2014), với đầu sán và cổ nằm trước chuỗi đốt sán (strobila - tức các phân đoạn thân chính) dạng dải dài gồm 700-1.000 đốt sán (proglottid) (Pawlowski, 2002; Flisser, 2013).
Các đốt sán này có hình dạng, kích thước và giai đoạn phát triển khác nhau, trong đó các đốt sán non nhỏ nằm gần đầu sán nhất, tiếp theo là các đốt sán trưởng thành chứa cả tinh hoàn và các thùy buồng trứng, do đó làm cho sinh vật này có tính lưỡng tính. Cuối cùng, các đốt sán mang trứng, mỗi đốt chứa khoảng 50.000-60.000 trứng (Pawlowski, 2002; Flisser, 2013), nằm xa đầu sán nhất, ở phần cuối của chuỗi đốt sán.
Hiện có một số mô hình động vật để nghiên cứu miễn dịch của vật chủ và biến thiên về tính cảm nhiễm đối với bệnh sán dây T. solium ở ruột, bao gồm chuột hamster (Mesocricetus auratus) và chuột gerbil lai (Meriones unguiculatus) (Ávila và cộng sự, 2006, 2008). Tuy nhiên, sóc chinchilla (Chinchilla lanigera) là mô hình động vật duy nhất mà tại đó sán dây trưởng thành phát triển đến giai đoạn mang trứng và sản sinh trứng sống có khả năng tiếp tục truyền nhiễm (Maravilla và cộng sự, 2011). Các mô hình này đã chứng minh đáp ứng miễn dịch ban đầu của vật chủ tại niêm mạc ruột có sự tham gia của cả hai quần thể tế bào T hỗ trợ (Th1/Th2), tiếp theo là sự chuyển dịch sang đáp ứng miễn dịch Th2 khi quá trình đào thải sán trưởng thành khỏi vật chủ bắt đầu (Ávila và cộng sự, 2008). Mặc dù người ta thường cho rằng phần lớn các trường hợp nhiễm sán dây ở người chỉ liên quan đến một con sán dây duy nhất (Pawlowski, 2002), các trường hợp đa nhiễm cũng đã được ghi nhận. Ví dụ, một nghiên cứu tại Trung Quốc đã xác định rằng trong số 42 trường hợp nhiễm sán dây T. solium ở trẻ em độ tuổi đi học, có 12 trường hợp mang nhiều sán dây, trong đó một cá thể mang tới 11 con sán dây trưởng thành (Li và cộng sự, 2019).
Trứng được phóng thích ra môi trường qua phân ở dạng tự do hoặc bên trong các đốt sán già đã rụng theo cơ chế rụng đốt sán (apolysis), với tần suất khoảng 2-3 lần mỗi tuần (Pawlowski, 2002; Flisser, Craig và Ito, 2011), trong đó mỗi con sán trưởng thành có khả năng thải ra tới 300.000 trứng mỗi ngày (Pawlowski và cộng sự, 2002). Các protein đặc hiệu của sán dây được quan tâm là các kháng nguyên trong phân (copro-antigens), đây là các sản phẩm ký sinh trùng đặc hiệu theo chi gắn liền với quá trình chuyển hóa, được tìm thấy trong phân của vật chủ bị nhiễm mà không phụ thuộc vào sự hiện diện của trứng và đốt sán (Allan và cộng sự, 2003; Mwape và Gabriël, 2014). Các kháng nguyên (Ag) này đóng vai trò là mục tiêu cho xét nghiệm hấp phụ miễn dịch liên kết enzyme xác định kháng nguyên trong phân (copro-Ag-ELISA) được sử dụng rộng rãi (Allan và cộng sự, 1990), cụ thể là xét nghiệm được phát triển từ kháng thể đa dòng nguồn gốc từ thỏ siêu miễn dịch với các sản phẩm bài tiết-tiết (excretion-secretion - ES) hoặc sản phẩm thân của sán trưởng thành (Allan và cộng sự, 1990, 1992; Deplazes và cộng sự, 1991; Mwape và Gabriël, 2014).
Tình trạng nhiễm Taenia khi sử dụng xét nghiệm copro-Ag-ELISA có thể được phát hiện sớm từ 2 tuần sau khi nhiễm, tức là trước thời điểm đốt sán xuất hiện trong phân (proglottid patency) (Tembo và Craig, 2015), thời điểm vốn xảy ra vào khoảng 86 ngày sau nhiễm theo báo cáo của Tembo và Craig (2015). Điều này làm nổi bật khả năng của xét nghiệm copro-Ag-ELISA trong việc phát hiện sán dây chưa trưởng thành, đồng thời giải thích lý do vì sao xét nghiệm này ghi nhận số trường hợp nhiễm cao hơn khoảng 2,5 lần so với các phương pháp phát hiện các giai đoạn sinh sản khác, chẳng hạn như xét nghiệm phân/soi kính hiển vi để tìm trứng (Mwape và Gabriël, 2014). Các sản phẩm ES khác được biểu hiện bởi sán dây trưởng thành (Wilkins và cộng sự, 1999), ví dụ như ES33 và ES38 (Levine và cộng sự, 2004, 2007), đã được sử dụng làm mục tiêu cho các phương pháp chẩn đoán dựa trên kháng thể, bao gồm cả xét nghiệm miễn dịch thấm (immunoblot assay).
Các bằng chứng cho thấy sán dây trưởng thành sống dưới 5 năm (Garcia và cộng sự, 2014). Ước tính này dựa trên các quan sát sau khi các binh sĩ Anh trở về từ đợt công tác quân sự tại Ấn Độ, theo đó một số lượng đáng kể binh sĩ hoặc người thân trực tiếp của họ xuất hiện bệnh lý thần kinh do ấu trùng sán dây ở hệ thần kinh (neurocysticercosis - NCC) khoảng 2-5 năm sau đó, nhưng chỉ ghi nhận rất ít trường hợp mang sán dây trưởng thành sau 5 năm trong nhóm đối tượng này (Mac Arthur, 1934; Dixon và Hargreaves, 1944; Dixon và Lipscomb, 1962).
(Còn nữa) (Tiếp theo Phần 2)
TS.BS. Huỳnh Hồng Quang và CN. Nguyễn Thái Hoàng
Viện Sốt rét-KST-CT Quy Nhơn