Quản lý dịch bệnh thủy sản

Thời gian qua dịch bệnh thủy sản vẫn thường xuyên xảy ra, gây thiệt hại nặng nề cho người nuôi trồng. Điển hình nhất là con tôm, dù đây là mặt hàng chiến lược với giá trị xuất khẩu lớn nhưng lại là loài nuôi chứa đựng nhiều rủi ro nhất vì dịch bệnh luôn có thể bùng phát. Thống kê của Tổng cục Thủy sản cho thấy, mặc dù năm 2010 diện tích nuôi tôm nước lợ bị thiệt hại do môi trường, dịch bệnh đã giảm đáng kể so với những năm trước nhưng vẫn ở mức cao với 60.000ha.

Quản lý dịch bệnh thủy sản

1

QUẢN LÝ DỊCH BỆNH THỦY SẢN

TỔNG QUAN

• Bệnh không truyền nhiễm

- Các phương pháp chẩn đoán bệnh ở thủy sản

• Mô bệnh học

• Miễn dịch học

• Sinh học phân tử

- Các phương pháp phòng và trị bệnh ở thủy sản

2 THÔNG ĐIỆP TRỌNG TÂM

- Những xét nghiệm ở phòng thí nghiệm chỉ là một phần của quản lý dịch bệnh

- Quản lý dịch bệnh là sự tiếp cận từ nhiều phía

- Nên tránh tập trung phát triển các kỹ thuật xét nghiệm phân tử mà xem nhẹ việc thường xuyên tiếp cận với người nuôi thủy sản

3 TẠI SAO PHẢI NGHIÊN CỨU BỆNH THỦY SẢN ?

• Bệnh không truyền nhiễm

+ Dinh dưỡng hoặc môi trường + Thường là sự kết hợp nhiều nguyên nhân

y Mầm bệnh + Vật chủ = Bệnh

• Không bao giờ đơn giản như vậy

- Muốn đề xuất giải pháp phòng và trị bệnh hữu hiệu, phải:

• Xác định được nguyên nhân:

• Cần phải có những giải pháp thích hợp tùy theo thực tiễn của mỗi

trường hợp: thuốc và hóa chất chỉ có tác dụng rất nhỏ để giải quyết vấn

đề dịch bệnh

5 PHÁT HIỆN BỆNH

- Đủ sớm để có giải pháp kịp thời

- Khó thực hiện trong một lần khảo sát

- Cần sự theo dõi liên tục: thường là do người nuôi thực hiện

- Ghi nhận các thông tin về ao nuôi là rất quan trọng: nhưng thường ít khi

được thực hiện

- Thông tin về sản xuất: tăng trưởng/cho ăn/tỷlệ sống

- Diễn biến của bệnh

- Quan sát hoạt động tôm/cá: hoạt động/quan sát tổng quan

- Thông tin về môi trường nuôi: PH/độ trong/nhiệt độ/độ mặn/Oxy hòa tan

6 THÔNG TIN VỀ SẢN XUẤT

- Dấu hiệu trước tiên về sức khỏe thủy sản thường là: giảm ăn/giảm bắt mồi

- Các dạng bệnh có ảnh hưởng lâu dài

• Ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản lượng

• Chỉ có thể phát hiện qua thông tin về sản xuất: tăng trưởng/FCR/etc

3

7 ĐƯỜNG CONG TĂNG TRƯỞNG

8 DIỄN BIẾN CỦA BỆNH

* Những diễn biến quan trọng trong việc xác định nguyên nhân gây ra dịch bệnh

- Quá trình lây lan và vị trí phát tán mầm bệnh

- Có liên quan đến:

• Các biến động về môi trường

• Nguồn tôm/cá giống

• Thức ăn sử dụng

* Dịch tể học

- Nghiên cứu dạng bệnh ở các quần thể

• Các nghiên cứu dịch tể của bệnh ở mức quần thể

• Phương thức truyền thống nghiên cứu ở mức cá thể

- Cần phải thực hiện cả hai để có thể kiểm soát bệnh một cách hiệu quả

- Người nuôi luôn luôn theo dõi các vấn đề cơ bản liên quan đến dịch tể của bệnh

• Bám sát diễn biến bộc phát của bệnh: sự phân bố về mặt địa lý và thời

• Truyền nhiễm e.g: mẻ tôm/cá giống bị nhiễm

• Không truyền nhiễm e.g: do ô nhiễm hoặc độc tố

9 LÂY LAN

5

Point source

9 QUAN SÁT

- Hoạt động, các vùng bị tổn thương, vừa mới chết

- Thường không giúp ít nhiều cho việc đề xuất giải pháp

• Nên kết hợp với những thông tin khác

• Nhiều mầm bệnh gây ra dấu hiệu lâm sàng giống nhau

• Dấu hiệu bệnh khác nhau theo cá thể và quần thể

- Quan sát hoạt động

• Cá và tôm là những sinh vật đơn giản

• Có rất ít thay đổi về hoạt động/tập tính khi bị bệnh: tấp vào mé bờ/lờ

ƒ Do nhiễm bệnh hoặc các yếu tố sinh lý

ƒ e.g đen mang có thể do rất nhiều nguyên nhân

• Có rất nhiều yếu tố gây sốc và nhiễm vi sinh vật gây ra hiện tượng đỏ thân

10 THÔNG TIN VỀ MÔI TRƯỜNG

- Cần được theo dõi thường xuyên và có ghi nhận các chỉ tiêu về môi trường

- Thường không thể phát hiện ra nguyên nhân ở một lần khảo sát

- Khi dịch bệnh đã bộc phát thì thường đã quá trễ để có thể cứu vãn

- Không thể đòi hỏi người nuôi giám sát các chỉ tiêu về thủy hóa phức tạp

- Các ghi nhận về chỉ tiêu môi trường phải:

• Đơn giản

• Người nuôi hiểu được rằng các chỉ tiêu họ cần ghi nhận là rất có lợi

• ĐỪNG ĐÒI HỎI QUÁ NHIỀU SỐ LIỆU !!!

11 CÁC XÉT NGHIỆM

- Xét nghiệm là nhằm mục đích định danh mầm bệnh/xác nhận bệnh lý/xác định tác nhân gây bệnh

• Mô học, vi trùng học, sinh học phân tử và miễn dịch học

• Không giúp ích gì cho những ao nuôi đang bị bệnh

- Xét nghiệm chỉ là một phần nhỏ trong việc xác định nguyên nhân gây nên dịch bệnh

- Xét nghiệm nhằm:

• Nhận dạng mầm bệnh

• Chọn loại kháng sinh có hiệu lực với mầm bệnh

• Cho ý kiến về khả năng thu hoạch khẩn cấp

• Xác định người nuôi tôm/cá phi bệnh tật

• Đối phó với những vấn đề mới có liên quan đến dịch bệnh

(*) Không giúp ích gì cho những ao nuôi đang bị nhiễm bệnh

- Hiệu quả kinh tế

- Khống chế bệnh phải phù hợp với hệ thống nuôi/khả năng của người nuôi

- Khi cần thiết phải thuyết phục người nuôi

- Không làm gì cả: thường không được chấp nhận

- Thay đổi phương thức quản lý

- Tát ao: thất thu hoặc phải thu hoạch sớm

- TRỊ BỆNH

15 VAI TRÒ CỦA PHÒNG THÍ NGHIỆM

• Xác định nguyên nhân và khuyến cáo các xử lý

• Lưu giữ và cung cấp thông tin về những vấn đề dịch bệnh xuất hiện trong khu vực

• Tìm hiểu nguyên nhân của những bệnh mới

- Sẽ không giúp ích người nuôi nếu chỉ xác định mầm bệnh và bệnh lý

- Sẽ giúp ích người nuôi nếu

• Hợp tác với cán bộ khuyến ngư và người nuôi

• Có những phương cách quản lý ao nuôi hợp lý

16 KẾT LUẬN

- Mục tiêu là giúp người nuôi

- Phòng thí nghiệm không thể đơn phương thực hiện

- Các xét nghiệm của phòng thí nghiệm phải được sử dụng kết hợp với những dữ liệu khác để xác định nguyên nhân gây ra bệnh

- Liên kết và hỗ trợ từ cán bộ khuyến ngư và người nuôi để có những khuyến cáo hữu ích về mặt quản lý

- Tránh lập lại những hạn chế mà các phòng thí nghiệm khác đã gặp

-

9

KỸ THUẬT CHẨN ĐOÁN BỆNH THỦY SẢN

NGUYÊN LÝ VÀ ỨNG DỤNG

1 GIỚI THIỆU

- Quá trình xét nghiệm bệnh phẩm thủy sản người phân tich mẫu thường bị

nhầm lẫn giữa các tác nhân gây bệnh cơ hội hơn là tác nhân gây bệnh chủ yếu

- Kết quả chẩn đoán bệnh phụ thuộc rất lớn vào:

+ tính sẵn có của phương pháp chẩn đoán đang được áp dụng ở phòng thí nghiệm

+ lảnh vực nghiên cứu của người chẩn đoán

+ những phép chẩn đoán được phát triển trên cơ sở các loài địa phương

- Nắm vững nguyên tắc của các kỹ thuật đoán và đọc kết quả một cách

chuẩn xác có ý nghĩa rất quan trọng

-

2 NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG

* Sự đồng nhất trong thao tác thu, xử lý và phân tích mẫu

- Thao tác thu, xử lý và phân tích mẫu là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến kết quả của các phép chẩn đoán bệnh

- Thời gian thu mẫu, khoảng cách giữa các lần thu mẫu, phương pháp cố định mẫu, nhiệt độ bảo quản mẫu, chất lượng của môi trường phân lập, thời gian sử dụng của các dung dịch hóa chất sau khi chuẩn bị… đều là những vấn đề cần được cân nhắc trong quá trình phân tích mẫu

- Số lần mẫu được đông lạnh rồi rả đông cũng ảnh hưởng đến kết quả phân tích

Æ Giữa các phòng thí nghiệm và các phép phân tích được sử dụng phải đồng nhất thì kết quả đạt được mới có ý nghĩa về mặt so sánh

* So sánh kết quả giữa các phòng thí nghiệm

Các yếu tố cần xem xét khi so sánh kết quả giữa các phòng thí nghiệm bao gồm:

- Các dạng kết quả và ý nghĩa của chúng

- Phương thức so sánh, ví dụ:

- Mật số virus, vs, hàm lượng kháng thể

- Giới hạn xác định kết quả dương và âm tính

- Độ nhạy của phương pháp (i.e % kết quả dương tính thật trên số kết quả dương tính)

- Tính chuyên biệt (i.e % kết quả âm tính thật trên số kết quả âm tính)

- Giá trị giới hạn này sẽ ảnh hưởng đến kết quả âm tính và dương tính giả cũng như kết quả âm tính và dương tính thật

- Một phương pháp phân tích mẫu hay thử nghiệm có tính hiệu lực là phương pháp có thể cho ra kết quả phân biệt rõ ràng giữa kết dương tính và âm tính hoặc giữa cá thể bị nhiễm bệnh và không bị nhiễm bệnh

- Tính hiệu lực của phương pháp biểu hiện qua hai đặc điểm:

+ tính nhạy (khả năng xác định chính xác mẫu có nhiễm hay không) + tính chuyên biệt (khả năng phát hiện mẫu không có nhiễm bệnh)

Tính hiệu lực của phương pháp được xác định bằng cách so sánh các cá thể cùng loài trong cùng một mẫu Trong trường hợp khác kết quả phải được kiểm định bằng các kỹ thuật mô học

- Tính ổn định của phương pháp

Một phương pháp được gọi là ổn định khi phương pháp đó cho ra kết quả tin cậy và giống nhau sau nhiều lần lập lại

Hai yếu tố quyết định cho tính ổn định của phương pháp là:

+ biến động giữa các cá thể phân tích (Intra – subject variation)

+ biến động giữa các lần đọc kết quả (Inter – observer variation)

Qua chẩn đoán lâm sàng những ảnh hưởng của bệnh được ghi nhận và mô tả:

- Từ việc quan sát tông quát

- Những thay đổi về tập tính hay hoạt động

- Những vết lở loét hay vùng bị tổn thương khác ở bên ngoài

- Những quan sát, ghi nhận và mô tả ở mức hiển vi bệnh lý của các nội quan

* Những biện pháp sàng lọc

Những biện pháp sàng lọc bao gồm tất cả những phương pháp xét nghiệm được áp dụng trên cơ thể sinh vật khỏe nhằm để kiểm tra xem chúng có bị nhiễm những mầm bệnh truyền nhiễm có khả năng gây bệnh về sau hay không

* Phát hiện bệnh

- Xác định sự hiện diện của nhóm hay loại mầm bệnh nào đó

- Xác định mức độ cảm nhiễm (tự nhiên hay nhân tạo) của mầm bệnh trong mẫu phân tích

* Chẩn đoán bệnh

+ chẩn đoán sơ bộ (Presum Diagnosis) - các chẩn đoán bước đầu dựa

trên những quan sát tổng quan và những chứng cứ gián tiếp Qua chẩn đoán sơ bộ thường thấy có nhiều tác nhân gây bệnh

+ chẩn đoán xác định (Confirmatory Diagnosis) - kết quả xét nghiệm

dương tính thật của mầm bệnh với độ tin cậy của phương thức xét nghiệm cao

* Các mức độ trong chẩn đoán bệnh thủy sản

- Mức độ I: quan sát vật nuôi và môi trường

xét nghiệm lâm sàng tổng quát

công việc này do cán bộ kỹ thuật, quản đốc… thực hiện

công việc này do cán bộ chuyên môn về virus, hiển vi điện tử,

sinh học phân tử, miễn dịch thực hiện

- Mức độ IV: trên thế giới chỉ có một vài phòng thí nghiệm thực hiện

3 CÁC KỸ THUẬT CHẨN ĐOÁN BỆNH THỦY SẢN

Phân thành ba dạng chính: quan sát, các kỹ thuật huyết thanh và các kỹ thuật phân tử

* Quan sát

- Quan sát trực quan và các thủ thuật hiển vi

- Các kỹ thuật mô học đặc biệt

- Kỹ thuật hiển vi điện tử

- Nuôi vi sinh vật

Các kỹ thuật quan sát

+ Quan sát tổng quan

+ Kính phết

Các kỹ thuật mô học đặc biệt

+ Kỹ thuật nhuộm đặc biệt

- Mẫu dò (DNA probe) (RFLP và DNA fingerprinting)

- Lai tại chỗ (in – situ hybridization)

4 CÁC KỸ THUẬT QUAN SÁT

4.1 CÁC THAO TÁC GIỮ TÔM CÒN SỐNG SAU CHẨN ĐOÁN

* Kính phết huyết tương: dùng để kiểm tra hình thái của hồng cầu và sự hiện

diện của vi trùng/ký sinh trùng trong máu

- Nhân co lại (bệnh vibrio hoặc bệnh đầu vàng)

- Nhân bị vỡ và có nhiều thể vùi trong tế bào chất (biểu hiện đặc trưng của

sự nhiễm YHV)

- Vi bào tử trùng (Microsporidium) cũng thường được tìm thấy trong máu

Có thể nhuộm mẫu huyết tương bằng phương pháp nhuộm Gram, nhuộm Wright hay nhuộm Heamatocyline & Eosin (H & E)

* Quan sát tiêu bản tươi

Bằng cách lấy mẫu của mang, phụ bộ hay bất kỳ bộ phận nào cần quan sát mà không làm chết tôm, cho vào một giọt dung dịch 2,8% NaCl hoặc nước biển vô trùng, đậy bằng lam và quan sát dưới kính hiển vi

- Vi khuẩn dạng sợi

- Nguyên sinh động vật

15

- Phẩy khuẩn, vi khuẩn hình que

- Nấm mycosis, tảo lục và mùn bã hữư cơ

Ở những chỗ bị đen dưới vỏ/trong cơ thì dùng dao tiểu phẩu để cắt mẫu và đặt lên phiến kính với một giọt dung dịch 2,8% NaCl Quan sát dưới kính hiển vi để phát hiện vi khuẩn gây bẩn, nguyên sinh động vật và nấm Furasium

* Cố định mang tôm bằng dung dịch HCI Davidson và nhuộm bằng thuốc nhuộm H & E

- WSSV, YHV và IHHNV

- Vi khuẩn gây bệnh đóng rong

- Nguyên sinh động vật và nấm mycosis

- Phát hiện các thể ẩn MBV/HPV trong trường hợp tôm bị nhiễm nặng

- Ngoài ra cũng có thể phát hiện nhóm Vibrio và vi bào tử trùng

* Quan sát tiêu bản tươi

Cơ quan gan tụy, cơ, cơ quan sinh dục và ruột già cho vào một giọt 2,8% NaCl hoặc nước biẻn vô trùng, đậy bằng lam và quan sát dưới kính hiển vi

* Mô bệnh học

- Nghiên cứu các tổn thương ở các mô và tế bào (vi thể)

- So sánh đối chiếu các tổn thương với những biểu hiện lâm sàng của vật chủ để tìm hiêu mối quan hệ mật thiết giữa biến đổi hình thái và các rối loạn chức năng làm cơ sở cho việc chẩn đoán

- Mô bệnh học là phương pháp xác định các tổn thương ở các mô tế bào dựa trên các thủ thuật nhuộm tế bào và quan sát bằng kính hiển vi Phương pháp này cho phép người phân tích kết luận tính chất của các vùng tổn thương

- So sánh và đối chiếu với các kết quả quan sát bên ngoài là công việc rất cần thiết để có được một chẩn đoán đúng Nếu chỉ dựa vào những hình thái tổn thương bên ngoài mà không có các dữ liệu khác có liên quan đến cá tôm bệnh thì thường có những kết luận sai lầm vì những hình thái tổn thương của vài bệnh có thể giống nhau

và gây nhầm lẫn trong chẩn đoán

- Mô bệnh học và những điều cần lưu ý:

+ Kết quả phân tích mô học có ý nghĩa quan trọng trong chẩn đoán bệnh

hiển thị quan hệ trực tiếp giữa tá nhân gây bệnh và vật chủ + Khi thực hiện các phân tích mô học cần phải ghi nhận và phân loại

những biến đổi về hình thái và cấu tạo ở mức tế bào Mỗi loại mô, tế bào có những biểu hiện khác nhau với tác nhân gây bệnh

- Phương pháp mô học bao gồm các bước:

+ cắt lát tế bào

+ nhuộm

+ soi kính lát cắt để nhận định kết quả

(i) Các giai đoạn tạo lát cắt tế bào (tiêu bản mô học)

• Thu mẫu (e.g theo phương pháp của Lightner, 1996)

• Cố định mẫu (theo phương pháp Davidson AFA của Humason, 1972)

• Sau đó trữ chúng trong ethy alcohol 50 – 70%

(ii) Nhuộm lát cắt bằng phương pháp nhuộm H & E

(iii) Soi kính lát cắt và nhận định kết quả

5 CÁC KỸ THUẬT CHẨN ĐOÁN BỆNH THỦY SẢN

POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)

* Nguyên tắc

- Tất cả các AND polymerase khi hoạt động tổng hợp một mạch AND mới

từ mạch khuôn đều cần sự hiện diện của những mồi chuyên biệt (một mồi xuôi và một mồi ngược so với chiều phiên mã của gen)

- Mồi là những đoạn AND ngắn, có khả năng bắt cặp bổ sung với một đầu của mạch khuôn và AND polymerase sẽ nối dài mồi để hình thành mạch mới

- Nếu hai mồi chuyên biệt bắt cặp bổ sung với hai đầu của một trình tự AND thì chỉ đoạn AND nằm giữa hai mồi để tổng hợp Hai mồi này gồm: mồi xuôi và mồi ngược

- Real-time PCR: là dạng biến hóa của PCR được sử dụng để phát hiện trình

tự và số lượng AND hoặc ARN của mầm bệnh

* Các giai đoạn của PCR

- Giai đoạn biến tính (denaturation): trong một dung dịch phản ứng bao

gồm các thành phần cần thiết cho sự sao chép, phân tử AND được biến tính ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy (Tm) của chúng, thường là ở 94 - 950C trong vòng 30 giây đến 1 phút

- Giai đoạn lai ((hybridization): nhiệt độ được hạ thấp hơn Tm của các mồi

cho phép các mồi bắt cặp với khuôn Trong thực nghiệm nhiệt độ này dao động trong khoảng 40 - 700C tùy thuộc Tm của các mồi sử dụng và kéo dài từ 30 giây đến 1 phút

- Giai đoạn tổng hợp (hay kéo dài) (extension): nhiệt độ được tăng lên đến

720C giúp cho AND polymerase hoạt động tốt nhất Thời gian tùy thuộc độ dài của trình tự AND cần khuếch đại, thường kéo dài từ 30 giây đến nhiều phút

Chu kỳ gồm 3 giai đoạn nói trên sẽ được lập đi lập lại nhiều lần và mỗi lần làm tăng gấp đôi lượng AND của lần trước Sau 30 chu kỳ sự khuếch đại sẽ là 106 so với lượng bản mẫu ban đầu

17

* Reverse transcriptase PCR (RT – PCR): men phiên mã ngược (RT) PCR

* Phương pháp PCR bao gồm các giai đoạn

- Ly trích AND từ vật chủ để sử dụng làm mạch khuôn

- Chuẩn bị các thành phần của phản ứng (PCR reaction mix)

- Khuếch đại bằng máy của chu kỳ nhiệt

- Điện di

- Đọc kết quả

* Đối chứng

Một xét nghiệm PCR tiêu chuẩn cần phải có những đối chứng sau:

- Không có AND/ARN: phản ứng PCR không có mạch khuôn AND để kiểm soát trường hợp bị tạp nhiễm

- ADN/mRNA của vật chủ: để chắc chắn acid nucleic mẫu cũng được khuếch đại và mồi không đặc hiệu với hệ gen của vật chủ

- Đối chứng dương: phản ứng PCR có mạch khuôn AND đặc hiệu với mồi

19

* Các hạn chế của phương pháp PCR

- Phương pháp PCR thông thường không hoạt động được với những đoạn AND lớn hơn 3 Kb (kết quả tốt với các đoạn AND dưới 1,5 Kb)

- Sự ngoại nhiễm do sản phẩm khuếch đại của những lần thao tác trước

- Các sai sót gây ra do tạo polymerase (khoảng 10.000 nucleotic thì enzym gắn sai 1 nucleotic)

-

Sự nhận biết các chất lạ và quá trình đáp ứng miễn dịch có được là do khả năng tương tác của một phức hệ tế bào trong hệ miễn dịch của cơ thể người và đvật

2 KHÁI NIỆM VỀ SỰ ĐỀ KHÁNG MIỄN DỊCH

Đáp ứng miễn dịch ở người và động vật được chia làm hai loại: miễn dịch tự nhiên (miễn dịch bẩm sinh) và miễn dịch thu được (miễn dịch đặc hiệu)

- Miễn dịch tự nhiên (bẩm sinh)

Còn gọi là miễn dịch không đặc hiệu là khả năng tự bảo vệ có sẵn từ khi được sinh ra và mang tính chất di truyền trong các cơ thể cùng loài

Miễn dịch tự nhiên không đòi hỏi phải có sự tiếp xúc trước của cơ thể với mầm bệnh hay vật lạ Điển hình như nhiều loài động vật không mắc bệnh của người và ngược lại Ví dụ gà không mắc bệnh than, trâu bò không mắc bệnh giang mai và thương hàn của người

- Miễn dịch thu được (miễn dịch đặc hiệu)

Là trạng thái miễn dịch xuất hiện khi cơ thể tiếp xúc với kháng nguyên và

có phản ứng sinh ra kháng thể đặc hiệu chống lại chúng Miễn dịch đặc hiệu có thể ghi nhớ lại và ngăn cản bệnh ở loài tiếp xúc sau

Miễn dịch đặc hiệu được chia ra làm hai loại dựa vào phương thức tạo ra tình trạng miễn dịch là miễn dịch chủ động và miễn dịch thụ động

(i) Miễn dịch chủ động: là trạng thái miễn dịch của một cơ thể do bộ máy

miễn dịch của bản thân cơ thể đó chủ động sinh ra khi được kháng nguyên kích thích

Miễn dịch chủ động được chia làm:

• Miễn dịch chủ động tự nhiên: là trạng thái do tiếp xúc ngẫu nhiên

với kháng nguyên có trong môi trường xung quanh và được mẩn cảm

mà có được tình trạng miễn dịch

• Miễn dịch chủ động nhân tạo: là trạng thái miễn dịch thu được nhờ việc chủ động tiêm kháng nguyên vào cơ thể (như tiêm vaccin)

(ii) Miễn dịch thụ động: là trạng thái miễn dịch của một cơ thể nhờ các

kháng thể truyền từ ngoài vào, không phải do cơ thể tự sản xuất được

• Miễn dịch thụ động tự nhiên: là trạng thái miễn dịch thu được do

kháng thể được truyền một cách tự nhiên từ cơ thể này sang cơ thể

khác

• Miễn dịch thụ động nhân tạo: là miễn dịch có được khi kháng thể

chủ ý được đưa vào cơ thể (truyền huyết thanh hoặc kháng thể được

chiết suất từ kháng huyết thanh)

3 CƠ CHẾ BẢO VỆ CƠ THỂ

4.1 Miễn dịch tự nhiên

- Hàng rào vật lý: có tác dụng ngăn chặn sự xâm nhập của vi sinh vật từ

vòng ngoài (da, niêm mạc, lông mũi…)

- Hàng rào hóa học: có khả năng tiết ra một số chất ức chế sinh trưởng của

vi sinh vật (Uzozim trong nước mắt, nước mũi; Protein liên kết Fe như Lactoferrin, transferrin có trong nước mắt, tinh dịch, sữa mẹ; tính acid: dịch dạ dày; Interferon: Protein ngăn lây nhiễm virus qua các tế bào cùng loài)

- Hàng rào vi sinh vật: là nhóm VSV không gây hại, chúng sẽ chiếm trước

các vị trí, làm giảm nồng độ Oxy, cạnh tranh thức ăn, tiết một số chất diệt khuẩn

- Hàng rào tế bào:

• Đại thực bào: làm nhiệm vụ thực bào, bắt giữ và giết các vi sinh vật lạ theo kiểu amip bắt mồi

• Bạch cầu có hạt (bạch cầu kiềm, trung tính và ưa acid)

• Bạch cầu không hạt (bạch cầu đươn nhân và các tế bào lympho)

4.2 Quá trình thực bào

Quá trình thực bào được chia làm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn gắn: nhờ hóa ứng động, bám dính và hoạt hóa màng

- Giai đoạn nuốt: nhờ hình thành hốc thực bào và phagolysosom

- Giai đoạn tiêu: nhờ cơ chế phụ thuộc Oxy và cơ chế không phụ thuộc Oxy

(1) Giai đoạn gắn: do sự hấp dẫn gọi là hóa ứng động nhờ tính chất sinh

học của các chất do VSV tiết ra tác động lên thụ thể của màng tế bào thực bào làm chúng sẽ di chuyển đến ổ diêm, sau đó enzym kinase sẽ được hoạt hóa làm thay đổi bộ khung tế bào tạo ra những giả túc Khi thực bào đến sát thì có hiện tượng thì có hiện tượng dính màng tế bào nhờ vào những Protein liên kết hay các thụ thể khác nhau trên

bề mặt tế bào Sau đó các tế bào thực bào sẽ thay đổi các hoạt động như thò giả túc,

hình thành lysosom, tăng cường hoạt động men…

(2) Giai đoạn nuốt: màng tế bào bị lõm vào, chất nguyên sinh sẽ tạo các

chân giả bao lấy VSV, rồi đóng kín lại tạo thành hốc thực bào chứa các VSV

(3) Giai đoạn tiêu: sẽ được bắt đầu, các hạt lysosom tiến đến sát các hốc

thực bào, xảy ra hiện tượng hòa tan màng của hai tiểu thể thành chung là phalogysosom, tại đây các VSV sẽ bị tiêu diệt nhờ hai cơ chế chính: cơ chế phụ thuộc

Oxy và cơ chế không phụ thuộc Oxy

• Cơ chế phụ thuộc Oxy: Oxy được sử dụng một cách mạnh mẽ để

chuyển thành các anion superoxyt (O1/2 ) và oxyt nitơ (NO), tạo nên một

hệ thống halogen (acid hypochloro, chloramin) có thể tiêu diệt cả vi

khuẩn lẫn virus

• Cơ chế không phụ thuộc Oxy: là các men tiêu Protein, lysosom,

lactoferin…diệt vi khuẩn và cuối cùng là các men thủy phân tiêu hoàn

toàn vi khuẩn

4 CÁC GIAI ĐOẠN CỦA ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU

- Khi kháng nguyên xâm nhập vào cơ thể sống sẽ gặp phải sự đề kháng tự nhiên (đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu) Một số tế bào ăn và tiêu được kháng nguyên còn có vai trò còn có vai trò trình diện đặc điểm của kháng nguyên ấy với tế bào khác sinh được kháng thể

Ngoài đại thực bào thì có nhiều tế bào khác cũng làm được việc này (như

tế bào lympho B) nên được gọi chung là tế bào trình diện kháng nguyên (APC)

Hiện tượng thực bào là một phần của đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu, đồng thời cũng là bước khởi đầu của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu

- Ba giai đoạn của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu:

(1) Giai đoạn nhận diện kháng nguyên: làm biến đổi một kháng nguyên

có cấu trúc phức tạp thành những peptit nhỏ chỉ có một nhóm quyết định kháng nguyên để các tế bào có thẩm quyền của hệ thống miễn dịch có thể nhận biết được

• Hầu hết các kháng nguyên đều được xử lý và trình diện bởi APC thông qua những phân tử MHC có sẵn trên bề mặt các tế bào ấy với các rexepto tương ứng TCR trên lympho bào T

• Một số ít kháng nguyên được nhận diện trực tiếp bởi BCR trên lympho bào B

(2) Giai đoạn cảm ứng: phân tử MHC mang peptit nhỏ kháng nguyên

(epitop) tiếp xúc với TCR cùng với sự hỗ trợ của nhiều phân tử bề mặt sẽ tạo ra tín hiệu hoạt hóa tế bào lympho T nhằm củng cố và phát triển sự nhận diện epitop

Sự nhận diện này sẽ được khuếch đại do tế bào mới được hoạt hóa tiết

ra những cytokin (tế bào hoạt động) gây tăng sinh cũng như tác động đén những tế bào khác làm chúng tăng cường hoạt động Trong đó, một số sẽ trở thành tế bào có trí nhớ tương đối bền vững đối với kháng nguyên ấy để sẵn sàng phản ứng khi tiếp xúc lần sau

Những tế bào nhận thông tin và tham gia đáp ứng miễn dịch lần đầu được gọi là đã mẫn cảm, tức là đã được tiếp xúc với kháng nguyên và sản xuất kháng thể đặc hiệu với kháng nguyên ấy Kháng thể có thể nằm trên màng của những tế bào

23

sinh ra nó gọi là kháng thể tế bào và do một quần thể tế bào lympho T sản xuất Kháng thể có thể hòa tan và đổ vào ổ dịch nội môi, đó là kháng thể dịch thể và do những tế bào lympho B sản xuất

• Đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào: (i) có sự tham gia của tế bào

Tc (T độc) thể hiện dưới hình thức gây độc tế bào hay còn gọi là phản ứng độc tế bào (ii) có sự hỗ trợ của tế bào Th (T hỗ trợ) kích thích tế

bào tiết ra các cytokin nhằm hoạt hóa các tế bào miễn dịch khác

• Đáp ứng miễn dịch thể dịch: được thể hiện bằng sự sản xuất kháng thể

có khả năng tương tác đặc hiệu với kháng nguyên

(3) Giai đoạn hiệu ứng: khi các tế bào lympho được mẫn cảm đã sản xuất

ra các kháng thể và kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên sẽ dẫn đến quá trình viêm và tiêu diệt kháng nguyên ấy

- Đáp ứng miễn dịch thứ phát có thời gian tiềm tàng ngắn hơn, cường độ đáp ứng mạnh hơn và thời gian duy trì đáp ứng dài hơn do các tế bào trí nhứ phát triển nhanh và mạnh tạo thành một dòng tế bào chuyên sản xuất ra kháng thể đặc hiệu

6 CHẤT SINH MIỄN DỊCH VÀ KHÁNG NGUYÊN

* Tính đặc hiệu của kháng nguyên

- Sự liên kết giữa kháng nguyên với kháng thể luôn mang tính đặc hiệu cao như khóa với chìa

- Kháng thể liên kết với những phần nhất định của kháng nguyên, gọi là epitop Phần tương ứng với nó trên mỗi kháng thể gọi là paratop Phần tương ứng trên

tế bào lympho gọi là thụ thể

- Kích thước của epitop khoảng 7*12*35 A gồm 5 – 7 acid amin Paratop và thụ thể cũng có kích thước tương tự

- Mỗi epitop chỉ gắn đặc hiệu với một paratop của kháng thể hoặc thụ thể và chỉ sinh ra một dòng kháng thể đặc hiệu Một kháng nguyên có nhiều epitop khác nhau

sẽ tạo thành nhiều dòng kháng thể khác nhau tương ứng với từng epitop

* Máu và bạch huyết

- Máu

• Tế bào hồng cầu (erythrocyte)

• Tế bào bạch cầu (leucocyte) chia làm hai dạng là tế bào lympho

(lymphocyte) và tế bào mono (monocyte)

• Tế bào dạng tấm còn gọi là tiểu cầu (plateled cell, thrombocyte)

- Bạch huyết

• Tế bào bạch cầu chia làm hai dạng là tế bào lympho và tế bào mono

• Tế bào dạng tấm còn gọi là tiểu cầu

Huyết tương bị đông tụ khi không sử dụng những chất chống đông Phần vón cục là các tơ huyết, phần còn lại là Serum (chứa hàm lượng cao các Protein kháng thể)

7 CÁC CƠ QUAN THAM GIA ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH

* Hệ thống miễn dịch: các dòng bạch cầu của hệ thống tạo máu và bạch huyết

* Các mô lympho: đóng vai trò chủ yếu thông qua sự kết hợp với những tế bào

của hệ thống thực bào đơn nhân và tế bào lympho

* Về mặt tổ chức thành cơ quan:

- Cơ quan gốc: tủy xương

- Cơ quan tiên phát: tuyến ức, túi Fabricius - tủy xương

- Cơ quan thứ phát: cơ quan lympho ngoại vi

- Cơ quan gốc: tủy xương là cơ quan gốc của hệ thống tạo huyết (tạo tế bào miễn dịch)

- Cơ quan lympho tiên phát: biệt hóa, nhân lên của tế bào lympho gốc và học cách nhận biết các kháng nguyên của bản thân và kháng nguyên lạ

Tuyến ức: giúp cho sự trưởng thành tế bào lympho T

Túi Fabricius - tủy xương: giúp cho sự trưởng thành tế bào lympho T

27

* Sự biệt hóa tế bào B

- Giai đoạn I

Tế bào nguồn tủy xương Æ lympho B khởi thủy (Pro B) Æ tiền lympho B

(Pre B) Æ lympho B chưa chín nhưng có IgM bề mặt Æ lympho B chín với sự xuất

hiện của IgM IgD

(Mỗi tế bào B có khoảng 0,5 – 1,5.105 phân tử Ig và chúng hoạt động như

các thụ thể tiếp nhận kháng nguyên Ở giai đoạn này sự phát triển của lympho B không

cần sự kích thích của kháng nguyên và sự hỗ trợ của lympho bào T và chúng chưa tiết

8 CÁC CƠ QUAN VÀ TẾ BÀO THAM GIA ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH

* Cơ quan lympho thứ phát: là nơi các tế bào lympho sau khi rời khỏi cơ quan

lympho tiên phát di chuyển đến cư trú để làm nhiệm vụ đề kháng miễn dịch của chúng

- Cơ quan lympho thứ phát tập trung có vỏ bọc (hạch và lách)

- Cơ quan lympho thứ phát phân tán (da., niêm mạc, hạch amiđan, mảng

peyer, ruột thừa, những cấu tạo lympho ở phổi, ở đường tiết niệu – sinh dục và ở tuyến

vú)

* Các tế bào tham gia đáp ứng miễn dịch: các tế bào tham gia vào hệ thống

miễn dịch đều có nguồn gốc từ tủy xương và biệt hóa thành nhiều dòng gọi là CFU

(Colony Formation Uit = đơn vị hình thành quần thể) dưới tác dụng của vi môi trường

cũng như những chất tiết khác nhau (hormon, cytokin…)

- Những tế bào của đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu: đại thực bào, bạch

cầu trung tính, bạch cầu toan tính, bạch cầu kiềm tính và tế bào mast, tiểu cầu, những

tế bào diệt tự nhiên, tế bào nội mô

- Những tế bào của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu: tế bào trình diện kháng

nguyên (tế bào mono, đại thực bào, tế bào tua) và tế bào lympho (T & B)

* Tế bào tham gia vào hệ thống miễn dịch

- Tế bào lympho: biệt hóa thành tế bào B (chín ở tủy xương) và tế bào T

(chín ở tuyến ức)

- Sự giống nhau giữa tế bào B & T

• Vai trò: chủ chốt trong đáp ứng miễn dịch

• Phân bố: máu, bạch huyết Cư trú tại hạch lympho, lách

• Nguồn gốc: từ tế bào tủy xương

• Thời gian sống: nhiều tháng đến nhiều năm

• Tính đặc hiệu với kháng nguyên hẹp

- Sư khác nhau giữa tế bào B & T

- Chức năng của tế bào T: là nhận diện kháng nguyên nhờ các thụ thể có

bản chất Protein (CD4 và CD8 ) gắn trên nó

• CD 4 :

+ TH (helper): kích thích tế bào B sản xuất nhiều kháng thể

29

+ TD (delayed hypersensitivity): tham gia phản ứng trung gian tế bào, hoạt hóa đại thực bào

- Tác nhân lý, hóa: nhiệt độ, acid, kiềm làm phá hủy kháng thể

- pH của môi trường Æ ảnh hưởng hoạt tính của kháng thể

- Tuy nhiên, sunphat amon, sunphat Na, cồn ở 50C làm kết tủa nhưng không làm biến tính kháng thể Æ tinh khiết được kháng thể

+ Phổ biến nhất (80% Ig huyết thanh người)

+ Khối lượng phân tử 160.000, hằng số lắng 7S chứa 2,5%

carbohydrate + Chứa 4 chuỗi polypeptit Hai chuỗi nhẹ (ngắn) ký hiệu L và hai

chuỗi dài (nặng) ký hiệu là H, được gắn với nhau bởi cầu disunphua (S – S)

+ Trình tự acid amin ở kháng thể giống hệt nhau theo tứng đôi chuỗi

nặng và từng đôi chuỗi nhẹ Mỗi chuỗi nhẹ chứa 212 acd amin, còn chuỗi nặng chứa 450 acid amin

+ Có cấu tạo đối xứng

+ Chứa hai vị trí kết hợp kháng nguyên

+ Gắn với bổ thể và đi vào nhao thai nên có thể truyền từ mẹ sang

thai

• IgM

+ Là globulin lớn nhất, có số lượng phân tử 900.000, hằng số lắng 19S và chứa 10% carbohydrate

+ Có cấu tạo gồm hai chuỗi nhẹ kappa hoặc lamda và hai chuỗi nặng

µ nên được ký hiệu là

31

+ Năm globulin cụm lại với nhau thành ngôi sao 5 cánh nhờ cầu nối

disunphua và chuỗi peptit nhỏ (chuỗi J)

+ Có 10 vị trí kết hợp kháng nguyên nên hoạt tính hơn IgG từ

60 – 180 lần

+ Xuất hiện sớm, đầu tiên trong các bệnh virus, sau đó IgG xuất hiện

muộn thay thế IgM

+ IgM cũng đáp ứng với polysaccarit vỏ nhầy của nhiều loài vi khuẩn

nên được dùng để chống các vi khuẩn này

+ IgM có trên bề mặt lympho B và làm nhiệm vụ như thụ thể cho kháng nguyên

• IgA

+ Có khối lượng phân tử 140.000 – 300.000, hằng số lắng 7S

+ Chiếm tỷ lệ ít trong huyết thanh người

+ Tồn tại ở dạng đơn, dạng dime hoặc dạng trime (gắn với nhau nhờ

cầu nối là chuỗi peptit J và được bao bởi một mảnh tiết)

+ Chủ yếu chúng có trong dịch nhầy

+ Được tổng hợp chủ yếu nhờ tế bào B trong niêm mạc ruột, đường

hô hấp và thực hiện chức năng chống vi khuẩn trên bề mặt niêm mạc

+ Có khối lượng phân tử 180.000, hằng số lắng 8S

+ Nồng độ trong huyết thanh rất thấp, chỉ bằng 1/500.000 nồng độ

IgG + Cố định trên các tế bào kiềm tính và tế bào mast

+ Tham gia các phản ứng viêm, phản ứng dị ứng và hiện tượng quá mẫn cảm

* Phân tử Protein MHC (phức hợp chủ yếu hòa hợp mô)

- MHC hoạt động như APC, có vai trò trong đáp ứng miễn dịch

33

- Các dạng Protein MHC:

• lớp I: trên bề mặt các tế bào có nhân ở động vật có xương sống

• lớp II: chỉ có trên bề mặt của tế bào B, đại thực bào và APC

• giữa hai vùng trên là một rãnh rộng là nơi gắn kháng nguyên lạ

- Các loài động vật khác nhau, có các Protein MHC khác nhau

- Là nơi trung chuyển phân tử Nó sẽ gắn với kháng nguyên tạo phức hệ

KN – MHC giúp cho các thụ thể của tế bào T nhận diện

* Sự tạo thành kháng thể

- Là một quá trình phức tạp cần phải có sự tham gia của tế bào T, B và tế bào trình diện kháng nguyên (APC) và phải có mối tương tác giữa các phân tử bề mặt của các tế bào khác nhau

- Kháng nguyên được đưa tới mọi nơi nhờ hệ máu và bạch huyết, lưu trú ở hạch lympho, lách và gan

- Kháng thể chỉ sinh ra ở hạch lympho và lách

• Tiêm kháng nguyên vào tĩnh mạch Æ kháng thể tạo nhiều ở lách

• Tiêm kháng nguyên dưới da, trong da hay màng bụng Æ kháng thể tạo nhiều ở hạch lympho

* Cơ chế hình thành kháng thể

* Chức năng của kháng thể

Chức năng sinh học của phân tử Ig trong hệ thống miẽn dịch là nhận biết “cái lạ” và tác động lên nó Vùng thay đổi V là vị trí của phân tử Ig làm nhiệm vụ và nhận biết, còn vùng C làm nhiệm vụ tương tác với các phân tử, tế bào khác để hoàn thành một cách có hiệu quả việc loại trừ yếu tố lạ.…

35