Mới được công bố trên Tạp chí Y học New England hôm qua 3/9, đây là những hình ảnh mô tả cách coronavirus mới đang lây nhiễm hàng loạt vào các tế bào phổi của con người.
Nghiên cứu được thực hiện chủ yếu bởi Camille Ehre, một nhà nghiên cứu về phổi và là bác sĩ nhi khoa tại Đại học Bắc Carolina. Cùng với nhóm của mình, cô đã có cơ hội chụp ảnh để hiểu chính xác cách coronavirus tương tác với đường hô hấp của phổi khi nó bị nhiễm trùng như thế nào, cũng như cách các tế bào bị nhiễm bệnh này hoạt động ra sao sau khi chúng bị tấn công bởi virus.
Họ sử dụng các tế bào từ biểu mô, hoặc bề mặt, của đường dẫn khí dạng cây của phổi, lấy từ phổi được cấy ghép và nuôi cấy chúng trong phòng thí nghiệm. Sau đó, họ cho các tế bào tiếp xúc với coronavirus, thứ có tên chính thức là SARS-CoV-2, và để tự nhiên tiếp quản phần còn lại. Tất cả các thí nghiệm lây nhiễm đều được thực hiện trong phòng thí nghiệm an toàn sinh học cấp độ 3, dành riêng cho việc nghiên cứu một số vi trùng thuộc dạng nguy hiểm nhất trên thế giới.
Hình ảnh virion SARS-COV-2 lây nhiễm vào các tế bào lót đường thở của phổi con người. Hình ảnh được chụp ở độ phóng đại 1 micromet.
Virus về cơ bản là một nhóm nhỏ gồm các protein và vật chất di truyền (DNA hoặc RNA, như với SARS-CoV-2) có thể đột nhập và chiếm đoạt các tế bào sống. Sau đó, chúng buộc các tế bào bị nhiễm bệnh này sản xuất và gửi nhiều bản sao của chính chúng ra môi trường, để quá trình này bắt đầu lại từ đầu. Thông thường, quá trình này cuối cùng sẽ dẫn đến cái chết của chính tế bào. Virus phụ thuộc vào các sinh vật khác đến nỗi vẫn còn một cuộc tranh luận gay gắt giữa các nhà khoa học về việc liệu chúng có nên được coi là một sinh vật sống hay không.
Hình ảnh bên trên và bên dưới cho thấy từng bản sao hoàn toàn nguyên vẹn của vi rút, được gọi là virion, di chuyển tự do quanh các tế bào đường thở 96 giờ sau khi nhiễm bệnh. Chúng được chụp dưới kính hiển vi quét điện tử (SEM), loại kính hiển vi có thể hỗ trợ để nhìn thấy những thứ vô cùng nhỏ như virus. Những thứ trông giống như quả bóng là SARS-CoV-2, trong khi các cấu trúc hình "bánh quẩy" uốn cong là các tế bào có lông mao, những thứ có hình chiếu giống như sợi tóc có thể di chuyển theo nhịp điệu để loại bỏ các mảnh vụn, chất nhờn và vi khuẩn khỏi đường thở để con người có thể thở bình thường. Bác sĩ Ehre phát hiện ra rằng SARS-CoV-2 đặc biệt thích lây nhiễm các tế bào có màng này, và một khi đã làm vậy, nó sẽ hoạt động nhiệt tình để tạo ra nhiều tế bào hơn.
Hình ảnh virion SARS-COV-2 lây nhiễm vào các tế bào lót đường thở của phổi con người. Hình ảnh này có kích thước 100 nanomet, hoặc phóng đại gần hơn 10 lần so với hình ảnh ở trên.
"Khi chúng tôi xem xét những mẫu cấy bị nhiễm này dưới kính hiển vi SEM, quan sát nổi bật nhất là số lượng virion đáng kinh ngạc được tạo ra bởi một tế bào bị nhiễm", Ehre chia sẻ qua một email. "Một số tế bào bị nhiễm virus này chứa đầy virus đến mức chúng cuộn tròn và tách ra khỏi biểu mô, tạo cảm giác rằng chúng sắp vỡ ra."
Mức độ cao của SARS-CoV-2 được tạo ra bởi các tế bào đường thở (tỷ lệ 3 trên 1 trong nghiên cứu) giúp giải thích lý do tại sao coronavirus có thể ảnh hưởng rất nhiều đến các bộ phận khác nhau của cơ thể ở gần đó, như niêm mạc của khoang mũi. Và theo Ehre, điều này rất quan trọng đối với khứu giác của chúng ta.
"Một lượng virus khổng lồ có thể lây lan trong cơ thể người bị nhiễm bệnh và lây nhiễm sang biểu mô khứu giác, giải thích triệu chứng phổ biến là mất khứu giác và cũng lây nhiễm sang các tuyến nước bọt, giải thích cho triệu chứng khô miệng", bà chia sẻ. "Điều tồi tệ nhất là khi virus đi đến phổi và tạo ra bệnh viêm phổi, gây khó thở và cuối cùng có thể dẫn đến tử vong."
Những phát hiện này rất quan trọng để điền vào một phần của câu đố khoa học mang tên SARS-CoV-2 và Covid-19. Nhưng đối với những người bình thường, chúng cũng có thể là động lực để giữ cho bản thân và những người khác an toàn khỏi bị nhiễm bệnh nhất có thể.
"Những hình ảnh mô nuôi cấy bị nhiễm SARS-CoV-2 này cho thấy các tế bào có lông mao chứa đầy virus sẽ giải phóng các đám lớn các hạt chứa virus. Nó tạo nên một lý do giải thích mạnh mẽ cho việc sử dụng khẩu trang ở cả những người bị nhiễm và chưa bị nhiễm có thể hạn chế lây truyền SARS-CoV-2 thế nào", Ehre cho biết.
Tham khảo Gizmodo
*Đọc bài cùng tác giả Bảo Nam tại đây