Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của vi khuẩn streptococcus suis gây bệnh ở lợn tại tỉnh thái nguyên và chế tạo autocvaccine phòng bệnh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM –––––––––––––––––––––––– NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA VI KHUẨN STREPTOCOCCUS SUIS GÂY BỆNH Ở LỢN TẠI TỈNH THÁI N

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

––––––––––––––––––––––––

NGUYỄN MẠNH CƯỜNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC

CỦA VI KHUẨN STREPTOCOCCUS SUIS GÂY BỆNH Ở

LỢN TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ CHẾ TẠO

AUTOVACCINE PHÒNG BỆNH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ THÚ Y

THÁI NGUYÊN - 2019

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

––––––––––––––––––––––––

NGUYỄN MẠNH CƯỜNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC

CỦA VI KHUẨN STREPTOCOCCUS SUIS GÂY BỆNH Ở

LỢN TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ CHẾ TẠO

THÁI NGUYÊN - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng: Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi; các sốliệu, kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác và chưa từng sử dụng để bảo vệ một học vịnào

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận án này đã được cảm

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, tháng 7 năm 2019

Tác giả luận án

Nguyễn Mạnh Cường

i

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thày hướng dẫn khoahọc là: PGS.TS Tô Long Thành - Giám đốc Trung tâm chẩn đoán Thú y trungương, Cục Thú y và TS Nguyễn Văn Quang - Nguyên Trưởng Khoa Chăn nuôi -Thú y, Trường đại học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên đã trực tiếp hướng dẫn,giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận án

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ Bộ môn Vi trùng Trung tâm chẩn đoán thú y trung ương - Cục Thú y, Bộ môn Vi trùng - Viện Thú y

-và Bộ môn Công nghệ Vi sinh, Công nghệ Phân tử - Viện Khoa học Sự sống - Đạihọc Thái Nguyên đã tạo điều kiện, giúp đỡ và hướng dẫn thực hiện các thí nghiệm của

đề tài luận án

Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thày, cô, các bạn đồngnghiệp, học viên cao học, các em sinh viên và đặc biệt là gia đình đã luôn giúp đỡ,động viên, hỗ trợ tôi trong thời gian qua để hoàn thành luận án này

Thái Nguyên, tháng 7 năm 2019

Tác giảii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH xi

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

3.1 Ý nghĩa khoa học 2

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

4 Những đóng góp mới của đề tài: 3

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Tình hình nghiên cứu bệnh liên cầu khuẩn và chế tạo vaccine phòng bệnh trên lợn gây ra do S suis ở trong và ngoài nước 4

1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 4

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 5

1.2 Vi khuẩn S suis 7

1.2.1 Phân loại vì khuẩn S suis 7

1.2.2 Hình thái và tính chất nuôi cấy của vi khuẩn S suis 8

1.2.3 Đặc tính sinh hoá của vi khuẩn S suis 9

1.2.4 Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn S suis 9

1.2.5 Các yếu tố độc lực của vi khuẩn S suis 10

1.3 Bệnh liên cầu khuẩn ở lợn do vi khuẩn S suis gây ra 13

1.3.1 Đặc điểm dịch tễ học 13

1.3.2 Cơ chế sinh bệnh 15

iii

1.3.3 Triệu chứng lâm sàng và bệnh tích 17

1.3.4 Miễn dịch ở lợn chống vi khuẩn S suis 19

1.3.5 Chẩn đoán 23

1.3.6 Phòng bệnh 27

1.3.7 Điều trị bằng kháng sinh 31

Chương 2: NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG, NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.1 Nội dung nghiên cứu 35

2.1.1 Nghiên cứu tình hình bệnh viêm phổi, viêm khớp ở lợn nuôi tại Thái Nguyên do vi khuẩn S suis gây ra 35

2.1.2 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của các chủng S suis gây viêm phổi và viêm khớp ở lợn tại Thái Nguyên 35

2.1.3 Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm Autovaccine vô hoạt keo phèn từ các chủng S suis phân lập 35

2.1.4 Nghiên cứu thử nghiệm biện pháp phòng, trị bệnh do S suis gây ra ở lợn 35

2.2 Đối tượng, nguyên liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 36

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 36

2.2.2 Nguyên vật liệu 36

2.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 37

2.3.1 Địa điểm nghiên cứu 37

2.3.2 Thời gian nghiên cứu 37

2.4 Phương pháp nghiên cứu 37

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu dịch tễ 37

2.4.2 Phương pháp thu thập mẫu 39

2.4.3 Phương pháp nuôi cấy và phân lập vi khuẩn S suis 39

2.4.4 Phương pháp kiểm tra hình thái vi khuẩn bằng nhuộm Gram 39

2.4.5 Phương pháp thực hiện các phản ứng sinh hóa (Nhận biết cấp I) 39

2.4.6 Phương pháp thực hiện bộ Kit sinh hóa API 20 Strep (Nhận biết cấp II) 40

2.4.7 Phương pháp PCR để xác định các serotype gây bệnh thông thường và các gen mã hoá một số yếu tố độc lực của vi khuẩn S suis 41

iv

2.4.8 Phương pháp tính liều gây chết 50% (LD50) của vi khuẩn S suis 42

2.4.9 Phương pháp xác định số lượng vi khuẩn 42

2.4.10 Phương pháp xác định độc lực của các chủng vi khuẩn S suis phân lập được trên động vật thí nghiệm 42

2.4.11 Phương pháp xác định khả năng mẫn cảm với kháng sinh của các chủng vi khuẩn S suis phân lập được 43

2.4.12 Xây dựng phác đồ điều trị lợn mắc viêm phổi, viêm khớp 43

2.4.13 Phương pháp chế tạo thử nghiệm Autovaccine vô hoạt keo phèn từ các chủng vi khuẩn S suis phân lập được 44

2.4.14 Kiểm tra vô trùng, an toàn và hiệu lực của Autovaccine thử nghiệm phòng bệnh liên cầu khuẩn (chi tiết được trình bày ở phụ lục 10) 45

2.4.15 Kiểm tra đáp ứng miễn dịch của lợn sau tiêm Autovaccine 45

2.4.16 Phương pháp xác định hiệu giá kháng thể ở lợn đã được tiêm Autovaccine bằng phản ứng IHA 45

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 46

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47

3.1 Tình hình lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp từ năm 2015 – 2017 tại tỉnh Thái Nguyên 47

3.1.1 Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp từ năm 2015 - 2017 47

3.1.2 Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp trên các huyện, thành thuộc tỉnh Thái Nguyên 49

3.1.3 Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo mùa vụ 52

3.1.4 Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo lứa tuổi 53

3.2 Kết quả nghiên cứu một số đặc tính sinh học của các chủng S suis phân lập được 56

3.2.1 Kết quả phân lập vi khuẩn S suis từ lợn mắc viêm phổi và viêm khớp tại Thái Nguyên 56

3.2.2 Kết quả giám định một số đặc tính sinh vật, hóa học của các chủng vi khuẩn S suis phân lập được 58

3.2.3 Kết quả xác định một số đặc tính sinh vật, hoá học của các chủng vi khuẩn S suis phân lập được bằng bộ Kit sinh hóa API 20 Strep 60

v

3.2.4 Kết quả xác định tính mẫn cảm kháng sinh của các chủng S suis phân lập 62

3.2.5 Kết quả xác định serotype của các chủng S suis phân lập được bằng kỹ thuật PCR 63

3.2.6 Kết quả xác định gen mã hóa yếu tố độc lực của các chủng vi khuẩn S suis phân lập được 66

3.2.7 Kết quả nghiên cứu sự ổn định một số đặc tính sinh học của các chủng S suis phân lập được ở lợn tại Thái Nguyên 69

3.3 Kết quả nghiên cứu chế tạo thử nghiệm Autovaccine từ các chủng S suis phân lập được 75

3.3.1 Chọn chủng vi khuẩn S suis để chế tạo thử nghiệm Autovaccine 75

3.3.2 Chế tạo thử nghiệm Autovaccine phòng bệnh S suis ở lợn 76

3.3.3 Kết quả kiểm nghiệm Autovaccine phòng bệnh S suis ở lợn 79

3.3.4 Kết quả xác định đáp ứng miễn dịch ở lợn sau tiêm Autovaccine thử nghiệm phòng bệnh S suis ở lợn 84

3.4 Kết quả thử nghiệm biện pháp phòng và trị viêm phổi, viêm khớp cho lợn do S suis gây ra 94

3.4.1 Kết quả xác định hiệu lực của Autovaccine phòng viêm phổi và viêm khớp cho lợn 94

3.4.2 Kết quả thử nghiệm một số phác đồ điều trị lợn mắc viêm phổi và viêm khớp 96

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 101

1 KẾT LUẬN 101

2 ĐỀ NGHỊ 102

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

PHỤ LỤC

vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

BHI : Brain Heart Infusion

ICAM : Intercellular adhension molecule

IHA : Indirect Haemaglunation test

LAP : Leucine AminoPeptidase

MRP : Muramidase - released protein

PAL : Alkaline Phosphatase

PBS : Phosphate-buffered solution

PCR : Polymerase Chain Reaction

PYRA : Pyrrolidonyl Arylamidase

STSS : Streptococcus toxic shock syndromeTCCS : tiêu chuẩn cơ sở

TCVN : tiêu chuẩn Quốc Gia

TSA : Tryptone soya agar

TYE : Tryptone Yeast Extract Broth

vii

VP : Voges Proskauer

VCAM : Vascular cell adhension molecule

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp từ năm 2015 – 2017 48Bảng 3.2: Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp trên huyện, thành thuộc

tỉnh Thái Nguyên 50Bảng 3.3: Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo mùa vụ 52Bảng 3.4: Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo lứa tuổi 54

Bảng 3.5: Kết quả phân lập vi khuẩn S suis từ lợn mắc viêm phổi và viêm khớp

ở các lứa tuổi khác nhau 57

Bảng 3.6: Kết quả giám định một số đặc tính sinh vật, hóa học của các chủng S.

suis phân lập được 59

Bảng 3.7: Kết quả xác định một số đặc tính sinh vật, hóa học của các chủng vi

khuẩn S suis phân lập được bằng bộ Kit sinh hóa API 20 Strep 61 Bảng 3.8: Kết quả xác định tính mẫn cảm kháng sinh của các chủng S suis phân

chủng S suis lựa chọn sau 5 đời cấy truyền 72 Bảng 3.13: Kết quả kiểm tra độc lực của một số chủng S suis trên chuột bạch sau

5 đời cấy truyền 73

Bảng 3.14: Đặc tính của các chủng S suis được lựa chọn để chế tạo thử nghiệm

Autovaccine 75

Bảng 3.15: Kết quả đếm số lượng vi khuẩn có trong canh trùng S suis dùng chế tạo

Autovaccine thử nghiệm 77

ix

Bảng 3.16: Kết quả kiểm tra thuần khiết của canh trùng dùng chế tạo autovaccine thử

nghiệm 78Bảng 3.17: Kết quả kiểm tra vô trùng của Autovaccine chế tạo thử nghiệm 80Bảng 3.18: Kết quả kiểm tra an toàn của Autovaccine trên lợn thí nghiệm 81Bảng 3.19: Kết quả xác định hiệu lực của Autovaccine thử nghiệm trên chuột bạch

khi công cường độc vi khuẩn S suis serotype 2 82

Bảng 3.20 Kết quả xác định hiệu lực của Autovaccine thử nghiệm trên chuột bạch

khi công cường độc vi khuẩn S suis serotype 7 82

Bảng 3.21: Kết quả xác định hiệu lực của Autovaccine thử nghiệm trên chuột bạch

khi công cường độc vi khuẩn S suis serotype 9 83

Bảng 3.22: Kết quả kiểm tra kháng thể trong huyết thanh của lợn sau tiêm

Autovaccine 30 ngày 85Bảng 3.23: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể của lợn thí nghiệm sau tiêm

Autovaccine 30 ngày 86Bảng 3.24: Kết quả kiểm tra kháng thể trong huyết thanh của lợn sau tiêm

Autovaccine 60 ngày 87Bảng 3.25: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể của lợn thí nghiệm sau tiêm

Autovaccine 60 ngày 88Bảng 3.26: Kết quả kiểm tra kháng thể trong huyết thanh của lợn sau tiêm

Autovaccine 90 ngày 89Bảng 3.27: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể của lợn thí nghiệm sau tiêm

Autovaccine 90 ngày 90Bảng 3.28: Kết quả kiểm tra kháng thể trong huyết thanh của lợn sau tiêm

Autovaccine 120 ngày 91Bảng 3.29: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể của lợn thí nghiệm sau tiêm

Autovaccine 120 ngày 92

x

Bảng 3.30: Kết quả thử nghiệm Autovaccine phòng viêm phổi và viêm khớp do S.

suis cho lợn nuôi tại Thái Nguyên 94

Bảng 3.31: Kết quả điều trị thử nghiệm lợn mắc viêm phổi 96Bảng 3.32: Kết quả điều trị thử nghiệm lợn mắc viêm khớp 98

xi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Biểu đồ so sánh tỷ lệ lợn mắc bệnh và chết do viêm phổi, viêm khớp từ năm

2015 - 2017 tại tỉnh Thái Nguyên 49Hình 3.2 Biểu đồ so sánh tỷ lệ lợn mắc bệnh và chết do viêm phổi, viêm khớp giữa

các huyện thuộc tỉnh Thái Nguyên từ năm 2015 – 2017 51Hình 3.3 Biểu đồ so sánh tỷ lệ lợn mắc bệnh và chết do viêm phổi, viêm khớp theo

mùa vụ 53Hình 3.4 Biểu đồ so sánh tỷ lệ lợn mắc bệnh và chết do viêm phổi, viêm khớp theo

lứa tuổi của lợn 56

Hình 3.5: Kết quả phản ứng PCR xác định serotype của vi khuẩn S suis 66 Hình 3.6: Kết quả phản ứng PCR xác định gen mã hóa độc lực của các chủng S suis

phân lập được 68

xii

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Chăn nuôi lợn ở tỉnh Thái Nguyên trong những năm qua phát triển nhanh về

số lượng và được cải tiến nhiều về chất lượng nên đã đáp ứng với nhu cầu tiêudùng nội tỉnh và hướng tới xuất khẩu, góp phần giải quyết việc làm và tăng thunhập cho người chăn nuôi trên địa bàn Theo thống kê của Chi cục Chăn nuôi vàThú y tỉnh Thái Nguyên (1/10/2018) [2] năm 2018 tổng đàn lợn có trên 680.000con, tổng sản lượng thịt hơi đạt trên 80.170 tấn, đây là nguồn cung cấp thực phẩmchủ yếu trong ngành chăn nuôi Vì vậy, chăn nuôi lợn đã chiếm vị thế quan trọngtrong phát triển kinh tế của tỉnh và trở thành ngành mũi nhọn được quan tâm pháttriển Chăn nuôi lợn ở Thái Nguyên hiện tại vẫn chủ yếu là các trại quy mô nhỏ nêngặp rất nhiều khó khăn đặc biệt là khâu kiểm soát dịch bệnh nên đã ảnh hưởng lớnđến hiệu quả chăn nuôi Ngoài các bệnh truyền nhiễm gây ra cho đàn lợn như lở

mồm long móng, dịch tả, tai xanh… thì viêm phổi, viêm khớp ở lợn do vi khuẩn S.

suis cũng xảy ra khá phổ biến và gây tổn thất về kinh tế cho người chăn nuôi Bệnh

do S suis ở lợn với các biểu hiện bệnh lý như bại huyết, viêm phổi, viêm khớp,

viêm não…dẫn đến chết, đặc biệt là ở giai đoạn lợn con sau cai sữa, làm ảnh hưởngtới tăng trọng, chất lượng con giống và tăng tỷ lệ loại thải

Vi khuẩn S suis đóng vai trò quan trọng trong gây bệnh hô hấp và viêm

khớp ở lợn Nghiên cứu của Nguyễn Thị Nội và Nguyễn Ngọc Nhiên (1993) [15]

về hệ vi khuẩn đường hô hấp của 162 lợn mắc ho thở truyền nhiễm cho thấy vi

khuẩn Streptococcus chiếm tỷ lệ 74,0% Kết quả điều tra của Đỗ Ngọc Thúy và cs.

(2009b) [32] từ những lợn khỏe nuôi tại trại, lợn được đưa tới lò mổ, lợn có triệuchứng bệnh đường hô hấp, tai xanh hoặc viêm khớp, viêm não đều đã phân lập

được vi khuẩn S suis với các tỷ lệ khác nhau Trong số các chủng vi khuẩn S suis

phân lập được đã phát hiện thấy các serotype gây bệnh quan trọng và phổ biến làserotype 2, 7 và 9

Không chỉ gây thiệt hại trên đàn lợn, vi khuẩn S suis còn gây bệnh nguy hiểm cho người Ở Việt Nam cũng đã ghi nhận nhiều ca mắc và chết do S suis

serotype 2 Trong 6 tháng đầu năm 2017 cả nước có 69 người mắc bệnh liên cầukhuẩn lợn, trong đó có 4 ca chết do nhiễm khuẩn nặng (Phương Trang, 2017) [142].Theo thống kê của Cục Y tế dự phòng (Bộ Y tế) [140] trong năm 2017 cả nước ghinhận 171 ca mắc bệnh liên cầu lợn, trong đó 14 người chết Đặc biệt, trong tháng

6/2018 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có 3 ca mắc bệnh do S suis (Phương Nam,

2018) [141] Những người bị mắc bệnh đều được xác nhận là có tiếp xúc với lợn mắctrong chăn nuôi, giết mổ, ăn thịt hoặc tiết canh lợn nhiễm liên cầu khuẩn

Xuất phát từ tình hình thực tế sản xuất và an toàn thực phẩm hiện nay,

nhằm có hiểu biết đầy đủ hơn về vi khuẩn S suis gây viêm phổi và viêm khớp ở

lợn, làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu các biện pháp phòng, trị bệnh hiệuquả là một yêu cầu cấp thiết, góp phần nâng cao hiệu quả, tăng thu nhập cho ngườichăn nuôi lợn và bảo vệ sức khoẻ cộng đồng, vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của vi khuẩn Streptococcus suis gây bệnh ở lợn tại tỉnh Thái Nguyên và chế tạo Autovaccine phòng bệnh”.

2 Mục tiêu của đề tài

- Xác định một số đặc điểm sinh học của vi khuẩn S suis gây bệnh viêm

phổi và viêm khớp ở lợn nuôi tại tỉnh Thái Nguyên

- Nghiên cứu chế tạo Autovaccine thử nghiệm phòng viêm phổi và viêm

khớp cho lợn từ các chủng S suis phân lập được và thử nghiệm các phác đồ điều trị bệnh viêm phổi và viêm khớp cho lợn do S suis gây ra có hiệu quả cao, góp phần

thúc đẩy chăn nuôi lợn trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên phát triển

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Là một công trình nghiên cứu có hệ thống về đặc điểm sinh học của các

chủng vi khuẩn S suis ở lợn nuôi tại Thái Nguyên

- Nghiên cứu chế tạo Autovaccine từ các chủng S suis phân lập được để

phòng viêm phổi, viêm khớp cho lợn nuôi tại Thái Nguyên có hiệu quả và đề xuất

được phác đồ điều trị viêm phổi, viêm khớp cho lợn do S suis cho hiệu quả cao.

- Bổ sung và làm phong phú thêm dữ liệu khoa học, sử dụng làm tài liệu

tham khảo trong giảng dạy và nghiên cứu về vi khuẩn S suis gây bệnh ở lợn

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Sử dụng Autovaccine thử nghiệm tiêm phòng cho lợn nuôi tại tỉnh Thái

Nguyên đã góp phần giảm tỷ lệ lợn mắc viêm phổi, viêm khớp do vi khuẩn S suis

gây ra

- Áp dụng phác đồ điều trị bệnh viêm phổi, viêm khớp ở lợn cho hiệu quảcao, góp phần tăng thu nhập cho người chăn nuôi và phát triển bền vững ngànhchăn nuôi lợn tại tỉnh Thái Nguyên

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học để xây dựng các biện

pháp phòng, trị bệnh do vi khuẩn S suis gây ra ở lợn đạt hiệu quả.

4 Những đóng góp mới của đề tài:

- Là công trình nghiên cứu có hệ thống và đầy đủ về vi khuẩn S suis gây

bệnh ở lợn tại tỉnh Thái Nguyên

- Chế tạo thành công Autovaccine từ các chủng S suis phân lập có hiệu quả

trong phòng viêm phổi, viêm khớp cho lợn và xác định phác đồ điều trị lợn mắcviêm phổi, viêm khớp đạt hiệu quả cao được ứng dụng vào thực tiễn sản xuất chănnuôi lợn tại Thái Nguyên

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tình hình nghiên cứu bệnh liên cầu khuẩn và chế tạo vaccine phòng bệnh

trên lợn gây ra do S suis ở trong và ngoài nước

1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Vi khuẩn S suis là một trong các nguyên nhân gây ra bệnh quan trọng và gây ra những thiệt hại cho ngành chăn nuôi lợn Bệnh do S suis gây ra ở lợn được

xác nhận lần đầu tiên ở Hà Lan vào năm 1951 và ở Anh năm 1954 Từ đó, bệnh đãxảy ở hầu khắp các nước trên thế giới nơi có ngành chăn nuôi lợn phát triển(Higgins R và Gottschalk M., 2006) [77]

Theo Gottschalk M (2012) [68] vi khuẩn S suis serotype 1 và serotype ½

thường gây bệnh cho lợn con theo mẹ từ 1 - 3 tuần tuổi, có khi tới 6 tuần tuổi vàthường ở thể bại huyết hoặc nhiễm trùng như viêm phổi, viêm khớp, màng não,

viêm nội tâm mạc, đặc biệt là ở lợn con từ 1 - 7 ngày tuổi Vi khuẩn S suis thuộc

serotype 2 cũng gây bệnh cho lứa tuổi này nhưng thường gây cho lợn trong giaiđoạn sau cai sữa và lợn thịt (4-16 tuần tuổi) với các thể bệnh như trên

Theo Segura M và cs (2014a) [109] đã xác định từ 30 - 70% vi khuẩn S.

suis cư trú ở đường hô hấp trên của lợn khỏe xâm nhập vào đường hô hấp dưới gây

nhiễm trùng huyết, viêm phổi, viêm khớp, viêm ngoại tâm mạc, màng não khi hệmiễn dịch của lợn bị suy giảm Bệnh thường xảy ra vào mùa xuân khi điều kiệnchăn nuôi bất lợi và thuận lợi cho sự phát triển của các loại cầu khuẩn

Ở Anh, các nghiên cứu cũng cho thấy vi khuẩn S suis serotype 2 là nguyên

nhân chính gây bại huyết, viêm não và viêm đa khớp, ít khi gây viêm phổi; trongkhi đó ở Bắc Mỹ khi lợn mắc bệnh liên cầu khuẩn thì bệnh tích ở phổi vẫn là chủ

yếu Vi khuẩn S suis serotype 2 có thể lây nhiễm từ đàn này sang đàn khác hoặc

trong cùng một đàn do sự tiếp xúc giữa các cá thể lợn với nhau hoặc từ chất thảinhiễm vi khuẩn (Segura M và cs., 2014b) [110]

Bệnh do vi khuẩn S suis gây ra ở lợn là đa dạng gồm viêm phổi, viêm khớp,

viêm não, viêm nội tâm mạc và thường dẫn đến chết Ở Hàn Quốc, Han D.U và

cs (2001) [73] đã khảo sát xác định S suis ở hạch amidan của lợn thịt khỏe là

13,8%; trong khi đó ở Trung Quốc, nghiên cứu của Rui P và cs (2012) [106] trong

mẫu dịch mũi của lợn khỏe có 24,67% nhiễm S suis Theo Goyette - Desijardins G.

và cs (2014) [70] các nghiên cứu ở nhiều nước cho thấy S suis serotype 2 được

tìm thấy trên lợn khỏe, có thể lây nhiễm cho người qua tiếp xúc hoặc sử dụng cácloại thực phẩm từ lợn không qua nấu chín

Ở Trung Quốc, năm 2005 đã chế tạo vaccine vô hoạt từ các chủng S suis

serotype 2 để kiểm soát dịch bệnh liên cầu khuẩn ở lợn theo Lun Z.R và cs (2007)

[94] Nghiên cứu của Jiang X và cs (2016) [81] đã xác định chủng S suis serotype

5 (XS045) độc lực thấp có thể sử dụng để sản xuất vaccine nhược độc cho an toàn

và hiệu quả trong việc bảo vệ cơ thể chống lại S suis serotype 2 và 9 độc lực cao.

Theo Jiao J và cs (2017) [82] peptide NZ.2114 là một dẫn xuất từ kháng sinh

defensin và plectasin của nấm rừng, có hoạt tính kháng S suis serotype 2 trong điều

kiện invitro và invivo mạnh hơn so với ampicillin

Theo Dutkewicz J và cs (2017) [54] dựa vào kháng nguyên vỏ

polysaccharide, vi khuẩn S suis được phân thành 35 serotype từ 1 đến 34 và serotype ½ Đến nay, nhiều nghiên cứu đều cho thấy 6 serotype của S suis bao gồm

serotype 20, 22, 26, 32, 33 và 34 đã có những biến đổi về đặc tính sinh học củachúng so với ban đầu

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam, nghiên cứu của Trịnh Phú Ngọc và Lê Văn Tạo (2001) [11] cho

thấy trong 37 chủng vi khuẩn Streptococcus spp phân lập được từ lợn ở các lứa

tuổi khác nhau, trong đó có 19 chủng từ hạch phổi Kết quả của Cù Hữu Phú và cs.(2005) [22] khi nghiên cứu nguyên nhân gây viêm phổi của lợn nuôi tại một số tỉnh

phía Bắc đã xác định vi khuẩn S suis là một trong những căn nguyên phổ biến có

vai trò gây bệnh quan trọng

Đỗ Ngọc Thúy và Lê Thị Minh Hằng (2009a) [31] đã nghiên cứu đặc tínhsinh học và các phản ứng PCR để xác định các gen mã hóa một số yếu tố độc lực,

các serotype thông thường của S suis cho thấy các phản ứng đã thiết lập và chuẩn

hóa đều đảm bảo các yêu cầu và tính chính xác cao, được ứng dụng trong khảo sát

các yếu tố gây bệnh và serotype thông thường của các chủng S suis Năm 2010, Đỗ

Ngọc Thúy và cs (2010) [33] nghiên cứu chế tạo và thử nghiệm đặc tính gây miễn

dịch của vaccine vô hoạt keo phèn phòng bệnh cho lợn do vi khuẩn S suis gây ra

có đậm độ vi khuẩn trong vaccine đạt từ 3,2 - 3,5 x 108 vi khuẩn/ml bước đầu cósinh đáp ứng miễn dịch trên lợn thí nghiệm

Nghiên cứu của Hoa N.T và cs (2011) [78] tỷ lệ lợn khỏe ở lò mổ tại các

tỉnh miền Nam nhiễm S suis là 41,0%, trong đó từ bệnh phẩm là hạch amidan, là nơi cư trú thường xuyên của vi khuẩn S suis nên có tỷ lệ cao hơn.

Trương Quang Hải và cs (2012) [6] nghiên cứu lợn mắc bệnh viêm phổi tại

tỉnh Bắc Giang cho thấy tỷ lệ phân lập được S suis là 51,67% Trong đó, tỷ lệ cao

nhất ở lợn sau cai sữa từ 1,5 đến 3 tháng tuổi chiếm 59,46% và thấp nhất là ở lợncon dưới 1,5 tháng tuổi (39,29%) Theo Lê Văn Dương và cs (2013) [3] lợn dương

tính với PRRS tại tỉnh Bắc Giang phân lập được S suis là 55,10% Các chủng S.

suis phân lập được thuộc serotype 2 với tỷ lệ là 56,29%, serotype 9 là 17,03% và

serotype 7 là 5,18%, các chủng thuộc serotype 21 và 29 đều chiếm tỷ lệ thấp(2,22%)

Cù Hữu Phú và cs (2013) [24] nghiên cứu chọn chủng vi khuẩn A.

pleuropneumoniae, P multocida và S suis để chế tạo vaccine phòng bệnh viêm

phổi cho lợn cho thấy các chủng S suis thuộc serotype 2 có gen mã hóa độc tố được phân bố rải rác trong các kiểu tổ hợp gen là arcA, arcA/sly; arcA/mrp; arcA/

mrp/sly; arcA/mrp/sly/epf Theo Cù Hữu Phú và cs (2014) [25] các lô vaccine vô

hoạt có chất bổ trợ keo phèn được chế tạo từ các chủng vi khuẩn trên đều sinh miễndịch và có hiệu lực bảo hộ cao (90 - 100%) khi thử trên động vật thí nghiệm.Hoàng Văn Minh và cs (2017) [21] khi thử nghiệm vaccine vô hoạt phòng viêm

phổi cho lợn do vi khuẩn A pleuropneumoniae, P multocida và S suis gây ra tại

Bắc Giang cho thấy lợn được tiêm chủng vaccine này đã sinh miễn dịch, đạt tỷ lệbảo hộ là 71,04%

Nghiên cứu của Bùi Thị Hiền và cs (2016) [8] về sự lưu hành của S suis

trên một số địa bàn thuộc tỉnh Thừa Thiên - Huế trong vụ xuân hè năm 2015 cho

thấy tỷ lệ nhiễm S suis trên lợn khỏe là 11,4% Huỳnh Ngân Hà và cs (2016) [4]

khảo sát mức độ nhiễm S suis trên các sản phẩm từ lợn ở cơ sở giết mổ tại thành phố Hồ Chí Minh cho thấy tỷ lệ mẫu tìm thấy S suis là 72,2%, trong đó S suis

serotype 2 là 14,8% trên tổng số mẫu khảo sát Lê Quốc Việt và cs (2017) [41] đã

xác định tỷ lệ nhiễm S suis ở lợn giết mổ trên địa bàn thành phố Huế cũng cho thấy trong 100 mẫu dịch mũi của lợn đã phát hiện có 9,0% nhiễm S suis serotype 2 và

đã tạo dòng, biểu hiện gen mã hóa 6 - phosphogluconate - dehydrogenase protein

trong E coli BL21

Lê Hồng Thủy Tiên và cs (2018) [34] khảo sát tỷ lệ mang S suis trên lợn khỏe ở các độ tuổi khác nhau tại miền Đông Nam Bộ cho thấy S suis là tác nhân

gây bệnh viêm phổi, viêm khớp, viêm màng não, nhiễm trùng máu ở lợn, đặc biệt

là S suis serotype 2 và đã phân lập, xác định được tỷ lệ lợn khỏe mang S suis là

12,05%

Từ những nghiên cứu trên có thể thấy S suis là vi khuẩn được quan tâm

nghiên cứu trong thời gian gần đây, tuy tỷ lệ phát hiện được chưa cao nhưng sự có

mặt của S suis đã chứng tỏ vai trò quan trọng trong bệnh viêm phổi, viêm khớp ở

lợn tại Việt Nam hiện nay nên việc chăm sóc, phòng và trị bệnh cho lợn con cần

được lưu tâm nhằm hạn chế nhiễm bệnh do S suis cho đàn lợn cũng như cho người chăn

nuôi

1.2 Vi khuẩn S suis

1.2.1 Phân loại vì khuẩn S suis

Phân loại vi khuẩn S suis nếu dựa vào phản ứng sinh hoá thì gặp khó khăn bởi các serotype đều có các đặc tính sinh hóa tương tự nhau Ban đầu, S suis được

phân loại huyết thanh học thành các nhóm theo ký hiệu S, R, RS và T Sau đó, cácnhóm S, R và RS này lần lượt được thay thế bằng các serotype ký hiệu lần lượt là 1; 2

và 1/2, còn nhóm T được thay thế bằng serotype 15 (Higgins R và Gottschalk M.,2006) [77]

Trong thời gian từ năm 1983 đến 1995, có 32 serotype mới của S suis được

phát hiện và phân loại dựa trên cấu trúc kháng nguyên polysaccharide của giáp mô,nâng tổng số serotype của vi khuẩn này lên thành 35 loại (ký hiệu từ 1 đến 34, và1/2) Trong đó, đáng chú ý nhất là các chủng thuộc serotype 2 phân lập được

thường xuyên nhất ở lợn và cũng là nguyên nhân gây ra các thể bệnh nguy hiểmkhác nhau ở lợn và người (Dutkewicz J và cs., 2017) [54].

Các chủng thuộc các serotype khác nhau có đặc tính gây bệnh khác nhau vàgây ra các thể bệnh khác nhau Thậm chí các chủng vi khuẩn thuộc cùng mộtserotype cũng có thể gây ra các thể bệnh khác nhau do vùng địa lý mà chúng phân

bố Một sổ serotype không có độc lực và có thể được phân lập từ lợn khỏe mạnh,không có triệu chứng lâm sàng như các serotype 17, 18, 19 và 21 Trong khi đó, cómột số chủng có thể phân lập được từ lợn và cả các loài động vật khác nữa nhưserotype 20 và 31 từ bê, serotype 33 từ cừu non (Segura M và cs., 2017) [113]

Đỗ Ngọc Thúy và cs (2009b) [32] khi xác định serotype của các chủng S.

suis phân lập từ lợn tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam cho thấy số chủng thuộc

serotype 2 chiếm tỷ lệ cao nhất; tiếp sau là các serotype 7, 9; 31; 32; 7; 17; 21 và 8

1.2.2 Hình thái và tính chất nuôi cấy của vi khuẩn S suis

Vi khuẩn S suis thuộc bộ: Lactobacillales, họ: Streptococcaceae, lớp:

Bacilli, giống: Streptococcus.

Vi khuẩn S suis có hình cầu hoặc hình trứng đường kính nhỏ hơn 1,0 μm,

thường xếp thành từng chuỗi như chuỗi hạt, có độ dài ngắn khác nhau tùy thuộcvào môi trường nuôi cấy, từ hai đến 6 - 10 cầu khuẩn và dài hơn tạo thành liên cầukhuẩn Chiều dài của chuỗi tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường Vi khuẩn bắt màuGram dương, không di động, không sinh nha bào Trong bệnh phẩm vi khuẩn đứngthành chuỗi ngắn thường có từ 2 - 8 đơn vị Khi nuôi cấy trong môi trường lỏng, hìnhthái các chuỗi được nhìn thấy rõ và vi khuẩn xếp thành chuỗi dài (Lê Văn Tạo và cs.,2005) [28]

Trong canh trùng sau 30 giờ nuôi cấy, vi khuẩn có thể thay đổi tính chất bắt

màu, chuỗi cũng thấy dài hơn Theo Nguyễn Quang Tuyên (2008) [39] vi khuẩn S.

suis bắt màu dễ dàng với một số loại thuốc nhuộm thông thường, ở trong canh

trùng non chúng bắt màu Gram (+), ở trong dịch viêm và canh trùng nuôi cấy trên

28 giờ thì thường bắt màu Gram (-)

Theo Quin P và cs (2005) [102] S suis là những vi khuẩn hiếu khí hay yếm

khí tùy tiện, thích hợp ở nhiệt độ 37oC Trong môi trường nước thịt: lúc đầu phát

triển làm đục đều môi trường, sau 24 giờ nuôi cấy vi khuẩn hình thành các hạt hoặcbông nhỏ bám vào thành ống, rồi lắng xuống đáy ống nghiệm, môi trường trong ởphía trên và ở đáy có cặn.

Trên môi trường đặc: sau 24 giờ nuôi cấy phát triển thành các khuẩn lạc kíchthước nhỏ từ 1-2 mm, sau 72 giờ thì khuẩn lạc có kích thước lớn từ 3-4 mm Khi

nuôi cấy S suis trong điều kiện có 5-10% C02 thì khuẩn lạc sẽ phát triển nhanh và

to hơn Khuẩn lạc thường tạo chất nhầy mạnh và rõ nếu vi khuẩn được nuôi cấy vàigiờ ở môi trường nước thịt có bổ sung huyết thanh trước khi cấy sang môi trườngđặc hoặc thạch máu Khuẩn lạc trên môi trường thạch thường nhỏ và khô hơn trênmôi trường có bổ sung dinh dưỡng

Trên môi trường MacConkey: Vi khuẩn phát triển tốt, sau 24 giờ nuôi cấyhình thành các khuẩn lạc nhỏ bằng đầu đinh ghim

Trên môi trường thạch máu: Sau 24 giờ nuôi cấy, hình thành khuẩn lạc nhỏ,hơi vồng và sáng trắng Có thể quan sát thấy dung huyết dạng α: vùng dung huyếtxung quanh khuẩn lạc có màu xanh (dung huyết không hoàn toàn); hoặc dunghuyết dạng β: bao quanh khuẩn lạc là một vùng tan máu hoàn toàn trong suốt, có bờ

rõ ràng do Hemoglobin bị phân huỷ hoàn toàn và dung huyết dạng  (không dunghuyết): không làm biến đổi thạch máu Theo Phạm Sỹ Lăng và cs (2012) [19] đa

số vi khuẩn S suis gây bệnh cho lợn đều có khả năng dung huyết dạng α và β, gây

thiếu máu cho lợn

1.2.3 Đặc tính sinh hoá của vi khuẩn S suis

Vi khuẩn S suis có khả năng lên men đường glucose, lactose, succrose,

insulin, trehalose, maltose, fructose Chúng không lên men các loại đường ribose,

arabinose, sorbitol, mannitol, dextrose và xylose Vi khuẩn S.suis không chứa men

catalase và oxidase nên phản ứng catalase và oxidase đều cho kết quả âm tính(Nguyễn Quang Tuyên, 2008) [39]

Các chủng Streptococcus phân lập từ lợn ở Việt Nam khi kiểm tra đặc tính

sinh hóa cho thấy chúng phân hủy arginin, lên men đường inulin, salicin, glucose,trehalose, lactose, sucrose, galactose, fructose Tất cả các chủng đều không lên menđường sorbitol, mannitol, dulcitol, xylose, rabinose, dextrose, glycerol Phản ứng

sinh hóa thường được sử dụng để giám định vi khuẩn S suis phân lập được là phản

ứng amylase dương tính và Voges Proskauer âm tính (Tiêu chuẩn Quốc gia :TCVN 8400-2 :2010) [36]

1.2.4 Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn S suis

Vi khuẩn S suis có cấu trúc kháng nguyên rất phức tạp, một số kháng nguyên

đã được tìm thấy là:

Kháng nguyên thân (Somatic antigen): Kháng nguyên thân có vai trò quantrọng trong việc quyết định các yếu tố dịch tễ và độc lực của vi khuẩn Khángnguyên thân nằm ở thành vi khuẩn (Cell wall) và được cấu tạo bởi các phân tửpeptidoglycan ở lớp trong cùng (N - acetylglucosamine và N - acetylmuramic acid), tiếpđến là lớp giữa gồm các polysaccharide (N - acetylglucosamine và rhamnose) và lớpngoài cùng là các protein gồm M protein, lipoteichoic acid, R và T protein (Baums C.G

và c., 2009) [45]

Kháng nguyên giáp mô (Capsule antigen): Kháng nguyên giáp mô có vai tròquan trọng trong việc bảo vệ vi khuẩn, chống lại thực bào của cơ thể vật chủ Nhiều

nghiên cứu cũng đã cho thấy các chủng S suis có giáp mô thì có độc lực và khả

năng gây bệnh, còn các chủng không có giáp mô thì không có khả năng này Thànhphần của kháng nguyên giáp mô khác nhau tùy thuộc vào loại vi khuẩn, cảc chủng

S suis thuộc nhóm A thì giáp mô được tạo thành bởi các hyaluronic acid, còn các

chủng S suis thuộc nhóm O thì thành phần của giáp mô là polysaccharide (Van

Calsteren M R và cs., 2010) [123]

Kháng nguyên bám dính (Fimbriae antigen): Vai trò của kháng nguyên bám

dính của S suis còn chưa được biết đến một cách rõ ràng, nhưng có ý kiến cho rằng

chúng đóng vai trò quan trọng trong việc giúp vi khuẩn bám dính vào tế bào biểu

mô Vi khuẩn S.suis là một trong số ít các loại vi khuẩn Gram dương có mang cấu trúc này So với các loại vi khuẩn khác thì kháng nguyên bám dính của S suis có

cấu trúc mỏng, ngắn, đường kính khoảng 2 nm và dài có khi tới 200 nm (Kouki A

và cs., 2013) [85]

Hiểu biết về thành phần và cấu trúc kháng nguyên chủ yếu liên quan tới độctính của vi khuẩn là những thông tin quan trọng, sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho

việc phát triển kỹ thuật chẩn đoán huyết thanh đặc hiệu và chế tạo vaccine phòngbệnh cho lợn

1.2.5 Các yếu tố độc lực của vi khuẩn S suis

Những hiểu biết về các yếu tố độc lực của vi khuẩn S suis còn rất hạn chế.

Phần lớn những nghiên cứu được tiến hành với các chủng thuộc serotype 2 Cácnhà khoa học đều có chung quan điểm: có sự tồn tại của chủng độc và không độc

của vi khuẩn S suis type 2 Thành phần CPS được chứng minh là yếụ tố độc lực

quan trọng của vi khuẩn này vì các chủng đột biến không có giáp mô đều thể hiện

là không có độc tính và nhanh chóng bị loại bỏ khỏi hệ thống tuần hoàn của lợn vàchuột trong các thí nghiệm gây nhiễm thực nghiệm Tuy vậy không phải tất cả cácchủng có giáp mô đều là chủng có độc lực (Lun Z.R và cs., 2007) [94]

Thành phần CPS của vi khuẩn S suis có thành phần polysaccharide được

chứng minh là yếu tố độc lực quan trọng của vi khuẩn Bên cạnh đó, các yếu tố độclực khác của giáp mô cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh bệnh củachúng Trong đó, yếu tố gây dung huyết (Suilysin) có trọng lượng phân tử là 65kDa và có độ phóng xạ riêng là 0,7 x 106 Units/mg được coi là yếu tố độc lực quan

trọng của vi khuẩn S suis và được mã hoá bởi gen sly Ngoài ra, vi khuẩn S suis

còn có hai loại protein cũng được xác định là đóng vai trò quan trọng trong quá

trình gây bệnh là protein giải phóng muramidase được mã hóa bởi gen mrp và protein giải phóng yếu tổ ngoại bào bởi gen epf Các chủng S suis còn sản sinh ra enzym arginine deiminase được mã hoá bởi gen arcA có vai trò quan trọng trong sự tồn

tại của vi khuẩn trước những tác động của yếu tố stress (Segura M và cs., 2017) [113] Các yếu tố độc lực khác, ngoài polysaccharide của giáp mô cũng đóng vaitrò quan trọng trong quá trình sinh bệnh của vi khuẩn, bao gồm: Yếu tố gây dunghuyết, hay còn gọi là "suilysin" có trọng lượng phân tử 65 kDa và có độ phóng xạriêng là 0,7 x 106 Units/mg Suilysin (SLY) thuộc về nhóm độc tố với những đặcđiểm chung là dễ bị oxy hoá, dễ bị hoạt hóa bởi một số hóa chất khử, dễ bị ức chếbởi cholesterol với nồng độ loãng, ức chế tính hoạt động của một số lượng ít, gốc N

- của chuỗi amino acid của suilysin giống vởi perfringolysin O, streptolysin O,

listeriolysin O, alveolysin, pneumolysin (Takeuchi D và cs., 2013) [120] Trong

điều kiện invivo, chuột và lợn đã được chứng minh là có khả năng tạo ra miễn dịch

khi được tiêm vaccine chứa suilysin để kháng lại S suis serotype 2 gây bệnh Suilysin là yếu tố độc lực quan trọng của S.suis vì sự trung hoà của yếu tố này đủ

dể bảo vệ chuột thí nghiệm chống lại các tác động có hại của S suis type 2

(Gottschalk M và cs., 2013) [69] Tuy nhiên, yếu tố gây dung huyết dường nhưkhông phải là yếu tố độc lực quan trọng đối với các chủng phân lập được ở Bắc

Mỹ, ngược lại rất nhiều chủng có nguồn gốc từ Lợn mắc ở châu Âu lại có hoạt tínhnày Hoạt tính của suilysin không thể phân biệt được bằng các phương pháp sinhhoá và miễn dịch thông thường, vì vậy, một số nghiên cứu đã cho rằng suilysin cóthể là yếu tố độc lực quan trọng của một số chủng vi khuẩn Mặc dù vậy, một số

chủng S suis serotype 2 không có khả năng dung huyết vẫn đã được chứng minh

rằng có độc lực cao (Tenenbaum T và cs., 2016) [119]

Hai loại protein: protein giải phóng muramidase MRP có trọng lượng phân

tử 136 kDa và protein giải phóng yếu tổ ngoại bào EF đã được xác định là các yếu

tố độc lực quan trọng trong sinh bệnh học của S suis type 2 gây bệnh ở lợn và

người Các nghiên cứu về gây bệnh thực nghiệm trên lợn cũng đã cho thấy cácchủng vi khuẩn có mang 2 yếu tố gây bệnh này (MRP - EF -) đã được phân lập từcác phủ tạng của lợn sau khi gây nhiễm với các triệu chứng điển hình của bệnh,trong khi đó các chủng không mang các yếu tố gây bệnh này (MRP - EF -) có thểphân lập được thưòng xuyên trong amidan của lợn khỏe và không có khả năng gâybệnh cho lợn thí nghiệm (Feng Y và cs., 2010) [64] Tuy nhiên, quy luật này lại

không đúng với trường họp các chủng S suis serotype 2 phân lập được từ lợn và

người bị bệnh tại Canada và Bắc Mỹ vì hầu hết các chủng đều không gây dunghuyết và không mang các yểu tổ gây bệnh MRP và EF khác biệt hoàn toàn với cácchủng phân lập được từ châu Âu, kể cả về cấu trúc di truyền (Gottschalk M và cs.,2013) [69]

Các nhà nghiên cứu tại GREMIP (Trung tâm nghiên cứu thuộc trường Đạihọc Tổng hợp Montreal, Canada) cũng đã mô tả một số loại loại protein bao gồmprotein sốc nhiệt có trọng lượng phân tử 60 kDa, protein gắn albumin và protein cókhả năng gắn với IgG Những protein này có thể được tạo ra bởi cả chủng có độc

và không có độc lực của tất cả serotype của S suis, kể cả serotype 2 Tuy nhiên,

nhiều khả năng là các yếu tố độc lực này chỉ được tạo ra trong điều kiện invivo.Ngoài ra, yếu tố bám dính (adhesins), men phân huỷ protein, bacteriocin và

fimbriae cũng được xem là các yếu tố độc lực của vi khuẩn S suis (Gottschalk M.,

2007) [66]

Nghiên cứu của Đỗ Ngọc Thúy và cs (2009b) [32] cho thấy trong 211 chủng

S suis phân lập được từ lợn tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam đã xác định được 7 tổ

hợp gen mã hóa các yếu tố độc lực Theo Segura M và cs (2017) [113] nhiều loài

Streptococcus có giáp mô, bản chất là polysaccharide (capsular polysaccharide

-CPS) được coi là một yếu tố độc lực quan trọng của vi khuẩn Streptococcus sinh ra

men streptokinaza và streptodoranse diệt bạch cầu, hyaluroridaza phân hủy acidhyaluronic gây nhão mô

1.3 Bệnh liên cầu khuẩn ở lợn do vi khuẩn S suis gây ra

1.3.1 Đặc điểm dịch tễ học

Vi khuẩn S suis serotype 2 đã được thông báo từ lâu là loại thường gặp nhất

gây bệnh cho lợn và người ở hầu hết các nước trên thế giới (Denicourt M và cs.,2000) [57] Còn sự phân bố của các serotype khác và các thể bệnh do chúng gây ra

ở lợn ở các nước là có sự khác nhau, ở Scanđinavia, serotype 7 chiếm ưu thể trongnhững năm 1980, nhưng sau đó, số chủng thuộc serotype 2 lại vượt trội, tại Nhật,serotype 2 chiếm tỷ lệ cao nhất (28%), serotype 7 (11%), serotype 9 là loại phổbiến nhất ở Australia, trong khi đó ở Anh, serotype 14 chiếm ưu thế (25%), chỉ sauserotype 2 (62%) (Higgins R và Gottschalk M., 2006) [77]

Nhiều công trình nghiên cứu đã kết luận rằng các chủng vi khuẩn gây bệnhcho lợn chủ yếu thuộc về một nhóm serotype nhất định có ký hiệu từ 1 - 8(Gottschalk M và cs., 2010) [67] Trong khi đó, có một vài serotype, đáng chú ýnhất là serotype 21, và ít phổ biến hơn là serotype 17, 18 và 19 chủ yếu chỉ đượctìm thấy ở lợn khoẻ và không có triệu chứng lâm sàng

Vi khuẩn S suis serotype 2 cũng phân lập được từ lợn khoẻ nhưng với tỷ lệ

thấp Ở Anh, khi tiến hành điều tra tỷ lệ nhiễm ở 4 đàn lợn khoẻ, cho thấy hai đànkhông có serotype 2, một đàn mang serotype 2 với tỷ lệ 1,5% và đàn còn lại với tỷ

lệ 20% Kết quả này cũng phù hợp với các nghiên cứu khác được tiến hành tạiCanada cho kết quả là serotype 2 có trong 12% đàn không có triệu chứng lâm sàng

và trong 4% sổ lợn của các đàn này; ở Canada, đã phân lập được serotype 2 ở 8/19đàn lợn khoẻ, trong đó serotype 2 có trong xoang mũi của 1,5% số lợn, còn serotype

19 là 24% và serotype 21 là 19% (Gottschalk M., 2012) [68]

Điều đáng chú ý là lợn bị bệnh có thể mang một hoặc vài serotype khác nhau

trong cùng một cơ thể Cụ thể, 31% lợn có mang một serotype củạ S suis ở xoang

mũi, 38% mang 2 hoặc 3 serotype, và 6% có mang trên 4 serotype Kết quả này cóvai trò rất quan trọng trong chẩn đoán bệnh vì cần phải xác định chính xác serotypegây bệnh chính Ở Anh, bệnh do serotype 2 gây ra chủ yếu là gây bại huyết và viêm

não ở lợn đã cai sữa Ở Hà lan, S suis serotype 2 là nguyên nhân chính gây viêm

phổi (42%), viêm não (18%), viêm nội tâm mạc (18%) và viêm đa thanh mạc (10%)

Ngoài serotype 2, S suis thuộc các serotype khác cũng đã phân lập được từ lợn bị viêm

phổi - màng phổi ở Đan Mạch, Hà Lan, Bỉ, Phần Lan, Australia, Canada và Mỹ (Feng

Y và cs., 2014) [65]

Trong ổ dịch do S suis serotype 9 gây ra tại Canada, thấy 100% lợn chết có

biểu hiện viêm khớp, 91% có viêm não, 73% có viêm phổi kẽ, 42% có viêm nộitâm mạc Các nhà nghiên cứu cho rằng sự phân bố của các bệnh tích này ở lợn mắc

là hoàn toàn khác so với bệnh do serotype 2 gây ra Như vậy, nhiều khả năng làmột vài serotype nhất định có các đặc điểm độc lực và đặc tính gây bệnh riêng.Chính điều này đã giải thích cho các trường hợp viêm phổi rất nghiêm trọng doserotype 3 gây nên ở Achentina hoặc của serotype 14 ở Anh và chính serotype nàycũng đã gây bệnh ở người (Gottschalk M và cs., 2013) [69]

Khả năng gây bệnh của S suis phụ thuộc vào nhiều yếu tố như sức đề kháng

của con vật, điều kiện vệ sinh môi trường, chế độ chăm sóc nuôi dưỡng, thời tiếtkhí hậu và yếu tố độc lực của vi khuẩn

Việc lây truyền bệnh giữa các đàn với nhau chủ yếu xảy ra trong quá trìnhvận chuyển của các lợn khỏe mang trùng Việc nhập lợn khỏe mang trùng (lợn hậu

bị, lợn đực giống, lợn cai sữa) vào đàn không có mầm bệnh thường dẫn tới việcphát sinh bệnh ở lợn đã cai sữa hoặc lợn vỗ béo Lợn con có thể bị nhiễm mầm

bệnh từ lợn mẹ qua đường hô hấp Các nghiên cứu cũng đã cho thấy hầu hết lợn đã

cai sữa đều có mang các chủng S suis nhưng chỉ có một số ít các chủng này có khả

năng gây bệnh cho lợn ở giai đoạn sau đó (Goyette-Desjardins G và cs., 2014)

[70] Trong tự nhiên, đường lây truyền của các chủng S suis có độc lực cao thường do

từ lợn khỏe nhiễm S suis vào đàn lợn chưa bị nhiễm có thể dẫn đến sự khởi phát bệnh ở lợn cai sữa và lợn thịt Lợn nái lây nhiễm S suis sang lợn con trong quá trình sinh sản

do âm đạo bị nhiễm trùng hoặc qua đường hô hấp, tiêu hóa (Cloutier G và cs., 2003)[55]

Bệnh có thể bị lây nhiễm từ trại này sang trại khác thông qua vật chủ trung

gian là ruồi, có thể mang S suis serotype 2 tới 5 ngày và có thể làm nhiễm mầm

bệnh vào thức ăn mà chúng đậu phải ít nhất là trong vòng 4 ngày Sự tồn tại của lợn

chết mang vi khuẩn S suis trong chuồng nuôi cũng là một cách để truyền S suis

(Luque I và cs., 2010) [93]

Theo Huong V.T.L và cs (2014) [80] bệnh lây lan trong đàn do sự tiếp xúcgiữa lợn khỏe và lợn bệnh, lợn mẹ mắc bệnh sẽ truyền sang cho đàn lợn con Bệnhcòn có thể lây qua đường hô hấp, đây là đường truyền lây có ý nghĩa quan trọng do

số lượng vi khuẩn ở môi trường rất lớn Ngoài ra, bệnh có thể truyền lây qua dụng

cụ chăn nuôi và một số yếu tố trung gian như ruồi, một số loài chim, chuột và vậtmang khác

Theo Hồ Thị Kim Hoa (2016) [9] nhiễm trùng ở lợn hầu hết là sự kết hợpgiữa vi sinh vật gây bệnh và môi trường ô nhiễm làm giảm sức đề kháng của vậtnuôi, tạo điều kiện cho quá trình nhiễm trùng Ngoài các virus gây bệnh phổ biến

cho lợn còn có một số vi khuẩn khác trong đó có S suis.

1.3.2 Cơ chế sinh bệnh

Theo Lê Văn Tạo (2007) [29] khoảng 30 - 70% con vật khoẻ mạnh phân lập

được Streptococcus spp từ đường hô hấp trên Khi hàng rào bảo vệ của cơ thể bị

suy giảm hoặc phá vỡ thì vi khuẩn sẽ xâm nhập vào đường hô hấp dưới và gâyviêm phổi, vi khuẩn theo hệ thống tuần hoàn gây nhiễm trùng huyết, sau đó trànvào nội và ngoại tâm mạc, màng não, xoang khớp để gây ra các thể bệnh ở đó

Theo Trần Văn Bình (2008) [1] vi khuẩn Streptococcus spp gây dung huyết kiểu

alpha, khi vào máu và đến các cơ quan sẽ gây ra các ổ áp xe thứ phát, dẫn đến viêmtủy xương, viêm khớp, viêm van tim, viêm nội tâm mạc, thận, gan, hạch lympho vàđường sinh dục.

Trong cơ thể lợn, vi khuẩn S suis thường tồn tại ở hạch amidan, mũi, đường

sinh dục, tiêu hóa và chúng có thể được phát hiện ở lợn mọi lứa tuổi Nơi cư trú

thích hợp của vi khuẩn S suis ở lợn cũng như ở người là đưòng hô hấp trên, đặc

biệt là hạch amidan và xoang mũi (Gottschalk M và cs., 2012) [68] Từ đó, vikhuẩn di chuyển theo hệ lâm ba tới hạch dưới hàm, cư trú ở các mô, nhưng lúc đó

cơ thể chưa có dấu hiệu lâm sàng gì của bệnh, ở các tổ chức cư trú, vi khuẩn sống

và nhân lên trong các tế bào thích hợp (monocyte), rồi di chuyển vào xoang dịchnão tuỷ, kích thích các tế bào đơn nhân (monocyte) và đại thực bào (macrophage)sản sinh cytokine, gây ra hiện tượng thâm nhập viêm từ mạch máu vào hệ thần kinhtrung ương, gây ra viêm não Đồng thời, vi khuẩn cũng qua con đường nhiễm trùnghuyết xâm nhập vào khớp xương và các mô khác để gây bệnh (Dutkiewicz J và cs.,2018) [59]

Nhiều nhà nghiên cứu đang tìm và giải thích con đường xâm nhập và khảnăng gây bệnh cho lợn của vi khuẩn này Điều này có ý nghĩa hết sức quan trọngtrong việc nghiên cứu biện pháp phòng trị bệnh do chúng gây ra Qua những nghiên

cứu về nhóm cầu khuẩn, vi khuẩn Streptococcus spp thường xuất hiện trên các tổn

thương bề mặt của da Từ đó, các vi khuẩn này có thể xâm nhập vào cơ thể và gâynhiễm trùng máu Các tổn thương do cơ giới (cắn xé nhau, đánh nhau) thường là

cửa ngõ cho Streptococcus spp xâm nhập vào cơ thể và gây bệnh Tuy nhiên, bệnh

có thể khỏi dần hoặc nặng thêm phụ thuộc vào sức đề kháng của cơ thể và sốlượng, độc lực của vi khuẩn nhiễm vào (Huong V T L và cs, (2014) [80]

Khi nghiên cứu về vai trò gây bệnh của S suis serotype 2 thì nhiều nhà khoa

học cho rằng nguyên nhân chủ yếu là do kháng nguyên CPS, các protein có liênquan đến độc lực như protein giải phóng muramidase MRP và yếu tố ngoại bào EF,hemolysin hoặc suilysin và một số yếu tố bám dính khác, trong đó, CPS đóng vaitrò quan trọng nhất do có khả năng kháng lại đại thực bào, gây viêm màng não

(Lun Z R và cs, 2007) [94] Vi khuẩn S suis sau khi xâm nhập vào hạch amidan,

chúng di chuyển theo hệ lâm ba tới hạch dưới hàm và cư trú ở các mô Ở các tổchức cư trú, chúng sống và nhân lên trong tế bào monocyte, rồi vào xoang dịch nãotủy gây viêm màng não, hoặc qua nhiễm trùng huyết để xâm nhập vào màng não,khớp xương và các mô khác (Baums C.G và cs., 2009) [45].

Ở Trung Quốc, nghiên cứu về yếu tố độc lực và sinh bệnh học của nhiễm

trùng do vi khuẩn S suis gây ra ở lợn thường chủ yếu tập trung vào các chủng

thuộc serotype 2 hoặc chủng có độc lực cao (ST7) gây bệnh cho người (WertheimH.F và cs., 2009) [127]

Theo Fittipaldi N và cs (2009) [62] vi khuẩn S suis xâm nhập vào các tế

bào nội mô và biểu mô của mao mạch gây viêm màng não, viêm khớp và các bệnh

lý thứ cấp khác như viêm phổi, viêm nội tâm mạc… là đặc trưng của bệnh do vi

khuẩn S suis gây ra Khả năng gây bệnh của S suis được biết đến qua các yếu tố

độc lực có tính độc cao bao gồm CPS, SLY, EF, MRP, adhesins và enzym

Vi khuẩn S.suis thường gây bệnh cho lợn ở thể bại huyết và nhiễm trùng tại

chỗ như viêm khớp, viêm màng não, viêm nội tâm mạc, đặc biệt với lợn con từ 7

-30 ngày tuổi Đến nay, khi nghiên cứu vai trò gây bệnh của S suis serotype 2 đã có

thể khẳng định yếu tố CPS đóng vai trò quan trọng nhất (Segura M và cs., 2014b)[110] Trong quá trình xâm nhập vào cơ thể, sự tương tác giữa vi khuẩn gây bệnh

và các cấu trúc của cơ thể là phức tạp và đa dạng, thường liên quan đến các phân tử

ở bề mặt tế bào vi khuẩn hoặc được tiết ra bởi vi khuẩn, sự hoà tan hoặc liên kếtmàng các thụ thể của cơ thể Sự tác động của vi khuẩn tới cơ thể động vật khi sức đềkháng bị giảm sút thì sẽ dẫn đến một quá trình bệnh lý (Segura M và cs., 2016) [112]

1.3.3 Triệu chứng lâm sàng và bệnh tích

1.3.3.1 Triệu chứng lâm sàng

Tỷ lệ nhiễm của S suis ở lợn khỏe mạnh có thể tới 100%, nhưng tỳ lệ mắc

bệnh thay đổi theo từng thời gian khác nhau, thường là dưới 15%, lứa tuổi của lợnmắc bệnh thường là 5 - 10 tuần tuổi, nhưng trong một nghiên cứu tại Mỹ thì tuổimắc bệnh của lợn là 1 - 32 tuần tuổi và 75% trong số lợn đó là tập trung vào lứatuổi dưới 16 tuần (Higgins R và Gottschalk M., 2006) [77]

Triệu chứng và các thể bệnh do vi khuẩn S suis gây ra ở lợn là rất phức tạp,

khó nhận biết và khó phân biệt khi bệnh có biểu hiện bội nhiễm, kế phát bởi một số

vi khuẩn khác Để gây bệnh vi khuẩn S suis sau khi vào cơ thể sẽ nhân lên tại hạch

hạch nhân rồi vào máu gây nhiễm trùng huyết, nên triệu chứng đầu tiên là sốt 40,6 41,7oC, triệu chứng thần kinh như run rẩy, đứng không vững, liệt, dẫn đến chết (LêVăn Tạo, 2007) [29]

Ở thể cấp tính, lợn có thể chết mà không có biểu hiện của bệnh Lợn mắcthường có triệu chứng thần kinh là hậu quả của viêm màng não Dấu hiệu thần kinh

có thể thấy là cong lưng, co giật, ít vận động và liệt Biểu hiện lâm sàng khác nhưlợn mệt mỏi và kém ăn do nhiễm trùng huyết, viêm phổi, đi khập khuyễnh hoặc què

do viêm khớp Biểu hiện lâm sàng ít thấy của S suis là viêm nội tâm mạc, viêm van tim, viêm mũi, xảy thai tuy nhiên, ở Indonesia, vi khuẩn S suis thường phân lập

được ở lợn bị viêm màng trong tim, lợn mắc có thể chết đột ngột hoặc khó thở, tímtái (Nugroho W và cs., 2016) [98]

Lợn bị nhiễm S suis thường có biểu hiện khó thở, da nổi tím xanh và cơ thể

suy kiệt ở các mức độ khác nhau Lợn từ 1 - 3 tuần tuổi thường mắc thể viêm màngnão với các triệu chứng như ủ rũ, kém ăn, sưng hầu, khó nuốt, lông khô, sốt, damẩn đỏ Lợn bị viêm khớp nên hoạt động khó khăn, đi lại loạng choạng, chân nhưbơi chèo, rồi tê liệt Biểu hiện viêm não là căn cứ chủ yếu để chẩn đoán bệnh vì

triệu chứng này thường gặp ở lợn con theo mẹ do vi khuẩn S suis serotype 1 gây

ra Thể viêm khớp thường xảy ra do S suis serotype 2 ở lợn cai sữa và lợn trưởng

thành, lợn mắc bệnh viêm khớp đầu gối hoặc khớp bàn chân Các tổn thương đầutiên bao gồm thủy thũng, sưng khớp, màng khớp sung huyết, dịch khớp đục Bệnh

có thể tiến triển nặng hơn với hiện tượng xơ hóa và áp xe các tổ chức trong khớp,khớp bị thoái hóa, viêm khớp có mủ ở lợn con Bệnh xảy ra đối với hệ thống xươngthường là thoái hóa ở các đốt sụn Đốt sụn bị hoại tử sau 15 - 30 ngày mắc bệnh.Ngoài ra, còn thấy các triệu chứng như viêm não, viêm phổi, bại huyết, viêm nội

tâm mạc, viêm teo mũi, sảy thai, viêm âm đạo, tùy thuộc vào serotype của chủng S.

suis gây bệnh Lợn mắc bệnh chết do khó thở, tím tái, hoặc kiệt sức Các serotype

khác nhau của S suis đều có thể gây bệnh cho lợn ở lứa tuổi này (Lê Văn Tạo,

2005 [28]; Phạm Sỹ Lăng và cs., 2014 [20])

1.3.3.2 Bệnh tích

Bệnh tích của các thể bệnh do các serotype S suis khác nhau gây ra là không

giống nhau Các biến đổi về bệnh tích vi thể không có sự sai khác giữa các serotypegây bệnh và thường tập trung ở não, phổi, tim và các khớp Các tổn thương quansát thấy như viêm màng não, viêm não, viêm phổi - màng phổi có mủ hoặc viêmphổi kẽ (Phạm Sỹ Lăng và cs., 2006) [18]

Một số nhà khoa học cho rằng S suis là một tác nhân có vai trò quan trọng

gây ra tổn thương ở phổi khi không có các mầm bệnh khác tác động Trong thực tế,các biểu hiện lâm sàng liên quan đến viêm màng não, viêm khớp và viêm thanh

mạc ở lợn con do S suis serotype 9 gây ra cũng giống như ở lợn thí nghiệm Bệnh

tích có ở da, ban đầu tạo ra các ổ áp xe, sau 5 tuần da phủ trên bề mặt các ổ áp xe bịhoại tử, đến tuần thử 7 - 8 các ổ áp xe vỡ, dịch rỉ viêm màu xanh hoặc màu socola(cà phê) chảy ra, ổ áp xe trở thành các tổn thương (Beineke A và cs., 2008) [48]

Tại Hà Lan, số liệu thống kê cho thấy 42,0% trường hợp lợn mắc S suis

serotype 2 bị viêm phổi, trong khi đó tỷ lệ có bệnh tích viêm màng não, viêm nộitâm mạc và viêm đa khớp lần lượt là 18%, 18% và 10% Ở một số nước khác nhưĐan Mạch, Hà Lan, Bỉ, Phần Lan, Úc, Canada và Hoa Kỳ đã ghi nhận hiện tượng

viêm phế quản phổi ở lợn bị bệnh do S suis serotype 2 gây ra Ngoài ra, vi khuẩn

S suis còn gây viêm khớp, sung huyết, phù thũng (Gottschalk M., 2012) [68].

Thể viêm khớp thường xảy ra ở lợn con theo mẹ, sau cai sữa và lợn trưởngthành Ở lợn trưởng thành có hiện tượng viêm một khớp, khớp bị viêm thường làkhớp bẹn, khớp gối hoặc khớp bàn chân Tổn thương giai đoạn đầu bao gồm khớp

bị thủy thũng, sưng và màng khớp sung huyết, dịch khớp đục Ở lợn con, bệnh cóthể tiến triển nặng hơn với hiện tượng viêm tơ huyết và áp xe các tổ chức trongkhớp, sau đó khớp bị thoái hóa, viêm khớp có mủ (Phạm Sỹ Lăng và cs., 2012)[19]

Tổn thương vi thể thường được tìm thấy ở não, tim và khớp Các tổn thươngchủ yếu là viêm màng não, sung huyết mạch máu não, viêm mủ có fibrin hoặc viêm

mủ màng tim Bệnh xảy ra ở hệ xương thường thấy thoái hóa ở khớp, các đốt sụn

và sau từ 15 - 30 ngày mắc bệnh các đốt sụn có thể bị hoại tử Ngoài ra, còn xuấthiện viêm phổi, đây là tổn thương thứ phát của nhiễm trùng huyết Tổn thương vi

thể nói chung tương đối giống nhau cho tất cả các type huyết thanh của S suis.

Trong trường hợp hiếm gặp là viêm phổi xuất huyết fibrin với hoại tử vách phế

nang, nơi được cho rằng chủng S suis có thể gây ra tổn thương mạch máu (Berthelot

H.F và cs., 2001) [47]

Theo Phạm Sỹ Lăng và cs (2014) [20] bệnh tích vi thể thường giới hạn ởmột số cơ quan như phổi, não, tim và khớp Phổ biến nhất là viêm màng não, mạchquản màng não bị sung huyết, viêm màng ngoài tim có fibrin hoặc có mủ, viêm phếquản phổi có mủ và viêm kẽ phổi Ở hệ thống xương thường là thoái hóa ở các đốtsụn, sau 15 - 20 ngày mắc bệnh có thể thấy các đốt sụn bị hoại tử

1.3.4 Miễn dịch ở lợn chống vi khuẩn S suis

Trong thời gian qua, những nghiên cứu trên thế giới đã làm sáng tỏ các yếu

tố độc lực và sinh bệnh của S suis ở lợn và người, trong đó sự bám dính của vi khuẩn S suis vào tế bào biểu mô của vật chủ là điều kiện tiên quyết trong quá trình

sinh bệnh Các kết quả nghiên cứu cho thấy protein của vách tế bào gây miễn dịch

của S suis gọi là SadP (yếu tố bám dính của liên cầu khuẩn P), nhận biết chuỗi

galactosyl - alpha - 4 - galactose - oligosaccharides chèn và gắn với điểm hấp thụ(receptor) glycolipid tự nhiên của vật chủ (Higgins R và Gottschalk M., 2006)

[77] Tuy nhiên, sự bám dính của vi khuẩn S suis với các tế bào biểu mô là đa dạng

và liên quan đến các protein trên bề mặt của vi khuẩn cũng như sự tương tác vớicác chất ngoại tế bào (Fittipaldi N và cs., 2009) [62]

Qua nghiên cứu cho thấy một loại protein liên kết với thành phần fibronectin

của S suis serotype 2 đã thúc đẩy sự xâm nhập của vi khuẩn vào tế bào biểu mô và

lưu hành của chúng trong cơ thể (Li W và cs., 2013) [92] Nhiều loại protein của vi

khuẩn S suis liên quan đến vận chuyển, điều hoà sinh học, truyền dẫn tín hiệu và

sự đáp ứng stress có liên quan đến việc hình thành màng sinh học cho phép S.suis

trở nên bền vững, chắc chắn với hệ thống miễn dịch (Zhao Y.L và cs., 2015) [135]

Khi lợn mắc S suis thể cấp tính thường kèm với phản ứng viêm mạnh, hệ miễn

dịch không đặc hiệu đóng vai trò rất quan trọng trong các biểu hiện bệnh lý sớm

(Segura M và cs., 2014a) [109] Ở trong cơ thể, vi khuẩn S suis được phát hiện bởi

hệ miễn dịch không đặc hiệu qua các thụ thể nhận dạng là pattern recognitionreceptors (PRR) của hệ miễn dịch có thể nhận biết các cấu trúc của vi khuẩn(Nguyen M.T và cs., 2016) [97] Sự xuất hiện và tác động của PRR thay đổi theotừng loại tế bào, vị trí và thời gian (Armin S và Wilhelm G., 2016) [43] Các thànhphần khác nhau của hệ miễn dịch không đặc hiệu được kết nối chặt chẽ, bao gồm

bổ thể, peptide/protein kháng khuẩn, các cytokine và chemokines điều chỉnh và các

tế bào thực bào (Murphy K và Weaver C., 2017) [96] Các thành phần tế bào của

S suis serotype 2 kích hoạt sự sản sinh các cytokine gây viêm và chemokines trong

các tế bào khác nhau như đại thực bào murine, tế bào nội mô não và tế bào bạchcầu trong cơ thể lợn (Zhang J và cs., 2016) [137] Protein kháng khuẩn có nồng độcao (> 500 µg/ml) ở một số dịch tiết như nước mắt, dịch ruột, sữa, nước bọt vàtrong tế bào bạch cầu trung tính là enzyme phân hủy peptidoglycan (RaglandS.A và cs., 2017) [103] Lysozyme làm suy yếu thành tế bào vi khuẩn qua sự thủyphân của 1,4 - β trong mối liên hệ giữa dư lượng NAM và NAG của lớppeptidoglycan dẫn đến vi khuẩn bị phân giải (Pushkaran A.C và cs., 2015) [101]

Vi khuẩn S suis sinh ra một protease có khả năng tách IgA ở người và loại

trừ khả năng miễn dịch của niêm mạc (Zhang A và cs., 2009) [136] Một thành

phần khác giúp vi khuẩn S suis né tránh miễn dịch ở niêm mạc của vật chủ để xâm

lấn vào tế bào biểu mô là polysaccharide vỏ, thành phần này giúp chúng đề khángcao với các đại thực bào nhờ các tế bào đuôi gai và sự sản sinh IgA protease

(Lecours M.P và cs., 2011) [90] Ngoài ra, khi vi khuẩn S suis hình thành giáp mô

có thể làm giảm sự bám dính với các tế bào biểu mô và giảm quá trình xâm nhập.Khi các gen của vi khuẩn tham gia vào quá trình tổng hợp giáp mô bị suy giảm thì

sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự bám dính của chúng (Fittipaldi N và cs., 2012)

[63] Lớp polysaccharide ở vỏ của vi khuẩn S suis còn cản trở sự thực bào bởi tính

mất ổn định của các mảng lipid (lipid microdomains) và sự nhận biết của các

lactosylceramide phụ thuộc (Houde M và cs., 2012) [79] Vi khuẩn S suis vào cơ

thể vật chủ tiết ra suilysin, là một hemolysin với liên kết cholesterol có hoạt tính

cytolytic nên có thể gây tổn thương cho các tế bào biểu mô để cho chúng xâm nhập

và làm suy yếu các đại thực bào, opsonin Nghiên cứu gần đầy cho thấy chủng độc

S suis serotype 2 có liên quan đến tăng biểu hiện bệnh lý với tỷ lệ chết cao ở lợn và

người, tăng bài tiết suilysin nhiều hơn so với chủng không độc (He Z và cs., 2014)

[74] Người ta đã thử nghiệm cho chuột nhiễm với chủng vi khuẩn S suis gây bệnh

đột biến thiếu suilysin, làm tăng tỷ lệ sống sót và giảm mức độ nhiễm trùng huyết.Điều này cho thấy suilysin tham gia vào quá trình xâm nhập và gây bệnh của vi khuẩn,đặc biệt là các chủng có độc lực cao (Tenenbaum T và cs., 2016) [119]

Ngoài serotype 2 thì serotype 7 của vi khuẩn S suis cũng liên quan tới sự bùng phát hội chứng trúng độc do liên cầu khuẩn (Streptococcus toxic shock

syndrome - STSS) ở Trung Quốc Khi khảo sát và nghiên cứu cơ chế gây bệnh của

STSS phát sinh do các chủng trên cho thấy đều có sự liên quan đến gen sinh bệnh,đây là yếu tố quyết định tính di truyền các đặc tính phổ biến của chúng (Chen C vàcs., 2007) [54] Khi làm tăng khả năng sinh trưởng và phát triển của các chủng nàythấy kích thích mạnh hơn các tế bào lympho T, các tế bào lympho T non và tăngcác tế bào bạch cầu đơn nhân ngoại vi hơn các chủng khác (Zheng H và cs., 2008)

[138] Các nghiên cứu sau cũng được thực hiện trên chuột khi so sánh chủng S suis serotype 7 với bệnh cổ điển cho thấy S suis serotype 7 sinh ra một lượng lớn các

cytokine tiền viêm và hội chứng trúng độc đều có liên quan đến các gen của vùngsinh bệnh so với chủng gây bệnh cổ điển (Ye C và cs., 2009) [133]

Viêm màng não là hậu quả của S suis khi gây bệnh ở lợn và người đã được

nghiên cứu Vi khuẩn di hành tới não thông qua hệ thống máu từ đường tiêu hóahoặc đường hô hấp trên Các biểu mô đám rối màng mạch là kết cấu cơ bản củachất dịch máu não tủy hoặc rào cản máu não, khi rào cản máu não bị tổn thương doviêm đám rối màng mạch sẽ gây chết tế bào và hoại tử (Lê Văn Tạo, 2005) [28]

Khi nghiên cứu bệnh lý não bộ của lợn bị nhiễm trùng S suis thấy số lượng lớn vi

khuẩn cư trú trong bào tương của bạch cầu trung tính và đại thực bào ở màng não

và suilysin trong tế bào chất với mật độ cao (Zheng P và cs., 2009) [139] Qua thử

nghiệm ở chuột các nhà khoa học cho thấy vi khuẩn S suis gây viêm não bởi sự

tương tác giữa các tế bào vi mô thông qua kích thích Toll like receptor 2 cũng như

phosphotyrosine, protein kinase C và các tín hiệu kích hoạt protein kinase (MAPK)khác (De la Cruz Dominguez Punaro M và cs., 2010) [56] Trong dó, phản ứng

viêm màng não do vi khuẩn S suis là sự tăng bạch cầu trung tính từ máu vào não từ

hàng rào máu não Nghiên cứu exvivo sử dụng các biểu mô đám rối màng mạch

não của lợn cho thấy S suis gây tăng bạch cầu trung tính xuyên mạch và di chuyển

vào rào cản máu não qua kích thích của TNF - α và tăng kết dính tế bào của cácphân tử ICAM - 1 và VCAM - 1 (Wewer C và cs., 2011) [122] Kết quả của một

thử nghiệm khác cũng cho thấy S suis serotype 2 bám dính và xâm nhiễm vào các

tế bào đệm thần kinh hình sao của ở người nhiều hơn các tế bào màng não (Auger

J.P và cs., 2015) [44] Do yếu tố độc lực của vi khuẩn S suis là enolase, có khả

năng làm tăng độ thẩm thấu của hàng rào cản máu não bằng cách sinh rainterleukin và tăng cytokine trong quá trình viêm (Sun Y và cs., 2016) [118]

Ở những cá thể lợn mắc S suis đang bình phục có sự tăng sinh mạnh mẽ các

tế bào lympho, hiện tượng này được phát sinh sau 4 tuần nhiễm trùng và cùng vớiđáp ứng miễn dịch của kháng thể đặc hiệu Các đáp ứng bảo vệ cơ thể ở lợn nhiễm

S suis còn thấy có vai trò của cytokine, chủ yếu là interferon (IFN - c) và IL - 2,

trong đó hoạt động của interleukin mạnh và thời gian dài hơn interferon(Yongganglia Liu Y và cs., 2010) [134] Khi mầm bệnh xâm nhập vào cơ thể sẽkích thích sản sinh ra kháng thể đặc hiệu để loại trừ kháng nguyên đó Kháng thểđặc hiệu có thể là dịch thể hoặc có thể là tế bào được sinh ra từ các lympho T mẫncảm (Lương Thị Hồng Vân và Vũ Minh Thục, 2011) [40] Kháng thể được sinh ra

tạo điều kiện cho sự tăng bạch cầu để tiêu diệt vi khuẩn S suis cùng với hoạt động của hệ thống bổ thể (Laarman A và cs., 2010) [86] Tuy các chủng S suis bị mất

vỏ nhưng cũng chúng vẫn có khả năng kích hoạt mạnh mẽ các tế bào bạch cầu đơnnhân (Lakkitjaroen N và cs., 2014) [87]

Đến nay, các nhà khoa học đều cho rằng vi khuẩn S suis xâm nhập chủ yếu

vào cơ thể lợn qua đường hô hấp trên và đường tiêu hóa, ở người qua đường tiêu

hóa là chủ yếu trong các ca nhiễm S suis tại các nước châu Á, còn ở các nước phát

triển một số trường hợp có thể qua vết nhiễm trùng trên da Dựa trên các nghiêncứu invitro và invivo, Ferrando M.L và Schultsz C (2016) [61] đã đưa ra một mô

hình tương tác giữa lây truyền vi khuẩn S suis với niêm mạc ruột vật chủ (lợn và

người) Sự gắn kết của vi khuẩn đối với các tế bào lympho của vật chủ nhờ cácenzyme bám dính, pili, protease IgA1 Ngoài ra, khi cấu trúc giáp mô của vi khuẩnthay đổi do môi trường sống đã làm tăng sự kết dính của chúng do tăngpolysaccharide bề mặt của các thụ thể của tế bào hấp thụ (Tang F và Lu C., 2005)

[121] Vi khuẩn S suis bài tiết chất suilysin làm tổn hại hàng rào niêm mạc đã tạo

điều kiện cho chúng xâm nhập sâu hơn vào mô và có thể tồn tại ở đó lâu dài hoặcqua khả năng chống lại đại thực bào của giáp mô để mầm bệnh lan truyền và xâmnhập vào các cơ quan nội tạng khác (Tenenbaum T và cs., 2016) [119]

1.3.5 Chẩn đoán

Việc chẩn đoán bệnh do vi khuẩn S suis gây ra thường dựa vào:

- Tình hình dịch tễ: Lịch sử mắc bệnh của đàn lợn, tuổi mắc bệnh thườngxảy ra ở lợn con trước và sau cai sữa (1 - 4 tháng tuổi) Điều kiện chuồng nuôi nhưthông gió, thông khí không đủ Đàn lợn di chuyển đàn, nuôi chung giữa lợn cũ vàlợn mới, giữa các lứa tuổi Thức ăn không đảm bảo chất lượng, chăm sóc nuôidưỡng kém, thời tiết khí hậu thay đổi tạo điều kiện cho bệnh phát sinh (Lê VănTạo, 2005) [28]

- Triệu chứng lâm sàng: Trên lâm sàng có thể nghi lợn mắc viêm phổi, viêmkhớp và viêm màng não Triệu chứng đầu tiên là sốt cao (40,0 - 41,0oC), lợn kém

ăn, ít vận động, triệu chứng ho, khó thở, viêm khớp, khớp bị viêm thường là khớp gốihoặc khớp bàn chân, đứng không vững, run rẩy, liệt và chết Ở thể cấp tính, lợn có thể

bị chết mà không có biểu hiện lâm sàng của bệnh (Phạm Sĩ Lăng và cs., 2006) [18]

- Bệnh tích: Kiểm tra các bệnh tích ở phổi, khớp và nghiên cứu các tổnthương dựa trên các bệnh tích điển hình Các tổn thương quan sát thấy như viêmphổi - màng phổi có mủ hoặc viêm phổi kẽ và viêm đa khớp, viêm não Khớp giaiđoạn đầu bị thủy thũng, sưng và màng khớp sung huyết, dịch khớp đục Ở lợn con,bệnh có thể tiến triển nặng hơn với hiện tượng viêm tơ huyết và áp xe các tổ chứctrong khớp, sau đó khớp bị thoái hóa, viêm khớp có mủ là những bệnh tích điểnhình có giá trị trong chẩn đoán bệnh (Hoàng Văn Năm và cs., 2012) [8]

- Chẩn đoán vi khuẩn học: