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

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 NGU

Trang 1

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

Trang 2

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

Trang 3

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 vị nào

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 12 năm 2019

Tác giả luận án

Nguyễn Mạnh Cường

Trang 4

Tôi xin trân trọng cảm ơn Khoa Chăn nuôi - Thú y, Phòng Đào tạo, Trườngđại học Nông Lâm, Viện Khoa học Sự sống - Đại học Thái Nguyên; Trung tâmChẩn đoán Thú y Trung ương - Cục Thú y, Bộ môn Vi trùng - Viện Thú y, Chi cụcChăn nuôi - Thú y tỉnh Thái Nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợicho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài luận án.

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thày hướng dẫn khoa họclà: PGS.TS Tô Long Thành - Giám đốc Trung tâm Chẩn đoán Thú y Trung ương,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 đỡtôi 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 - ViệnThú y và Bộ môn Công nghệ Vi sinh, Công nghệ Phân tử - Viện Khoa học Sự sống -Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện, giúp đỡ và hướng dẫn thực hiện các thínghiệm 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 12 năm 2019

Tác giả

Nguyễn Mạnh Cường

Trang 5

MỤC LỤC

ĐOAN i LỜICẢM ƠN iiMỤC LỤC iii

vii DANH MỤC CÁCBẢNG ix DANH MỤC

Trang 6

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN ht t p : / / l r c tnu.edu.vn

1.2.2 Hình thái và tính chất nuôi cấy của vi khuẩn S suis 9

Trang 7

1.3.5 Chẩn đoán 251.3.6 Phòng bệnh 291.3.7 Điều trị bằng kháng

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 38

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

Trang 8

62.4 Phương pháp nghiên

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

45

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

suis 45

Trang 9

S suis phân lập

được 46

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

46

2.4.13 Phương pháp chế tạo thử nghiệm Autovaccine vô hoạt keo phèn từ các

chủng vi khuẩn S suis phân lập được

51

3.1.2 Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp trên các huyện, thành thuộctỉnh Thái Nguyên 55

Trang 10

83.1.3 Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo mùa

Trang 11

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

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

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

120

1 KẾT LUẬN 120

2 ĐỀ NGHỊ 121

Trang 12

Trang 13

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

ICAM : Intercellular adhension molecule

IHA : Indirect Haemaglunation test

MRP : Muramidase - released protein

PBS : Phosphate-buffered solution

Trang 14

PCR : Polymerase Chain Reaction

PYRA : Pyrrolidonyl Arylamidase

STSS : Streptococcus toxic shock syndrome

TYE : Tryptone Yeast Extract Broth

Trang 15

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp từ năm 2015 - 2017 53

Bảng 3.2: Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp trên huyện, thành thuộc tỉnh Thái Nguyên 56

Bảng 3.3: Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo mùa vụ 59

Bảng 3.4: So sánh nguy cơ lợn mắc viêm phổi theo mùa vụ 61

Bảng 3.5: So sánh nguy cơ lợn mắc viêm khớp theo mùa vụ 62

Bảng 3.6: Tỷ lệ lợn mắc và chết do viêm phổi, viêm khớp theo lứa tuổi 63

Bảng 3.7: So sánh nguy cơ mắc viêm phổi giữa các lứa tuổi lợn 67

Bảng 3.8: So sánh nguy cơ mắc viêm khớp giữa các lứa tuổi lợn 68

Bảng 3.9: Kết quả phân lập vi khuẩn S suis từ lợn mắc viêm phổi và viêm khớp ở các lứa tuổi khác nhau 70

Bảng 3.10: Kết quả giám định một số đặc tính sinh vật, hóa học của các chủng S suis phân lập được 72

Bảng 3.11: 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 75

Bảng 3.12: Kết quả xác định tính mẫn cảm kháng sinh của các chủng S suis phân lập được 77

Bảng 3.13: Kết quả xác định serotype của các chủng vi khuẩn S suis phân lập được 79

Bảng 3.14: Kết quả xác định gen mã hóa yếu tố độc lực của các chủng S suis phân lập được 83

Bảng 3.15: Kết quả lựa chọn sơ bộ một số chủng S suis phân lập được 86

Bảng 3.16: Kết quả xác định một số đặc tính sinh vật, hóa học cơ bản của các chủng S suis lựa chọn sau 5 đời cấy truyền 89

Bảng 3.17: Kết quả kiểm tra độc lực của một số chủng S suis trên chuột bạch sau 5 đời cấy truyền 90

Bảng 3.18: Đặc tính của các chủng S suis được lựa chọn để chế tạo thử nghiệm Autovaccine 92

Trang 16

10

Bảng 3.19: Kết quả xác định số lượng vi khuẩn có trong canh trùng S suis dùng chế

tạo Autovaccine thử nghiệm 94Bảng 3.20: Kết quả kiểm tra thuần khiết của canh trùng dùng chế tạo Autovaccine

thử nghiệm 95Bảng 3.21: Kết quả kiểm tra vô trùng của Autovaccine chế tạo thử

nghiệm 97

Bảng 3.22: Kết quả kiểm tra an toàn của Autovaccine trên lợn thí

nghiệm 98

Bảng 3.23: Kết quả xác định hiệu lực của Autovaccine thử nghiệm trên chuột

bạch khi công cường độc vi khuẩn S suis serotype 2 99

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

Autovaccine 30 ngày 103Bảng 3.27: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể của lợn thí nghiệm sau tiêm

Autovaccine 30 ngày 104Bảng 3.28: Kết quả kiểm tra kháng thể trong huyết thanh của lợn sau tiêm

Autovaccine 120 ngày 111Bảng 3.34: Kết quả thử nghiệm Autovaccine phòng viêm phổi và viêm khớp do

Trang 18

12

Bảng 3.35: Kết quả điều trị thử nghiệm lợn mắc viêm phổi 115Bảng 3.36: Kết quả điều trị thử nghiệm lợn mắc viêm khớp 117

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 55Hình 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 58

Hình 3.3 Biểu đồ so sánh tỷ lệ lợn mắc bệnh và chết do viêm phổi, viêm khớp

theo mùa vụ 61Hình 3.4 Biểu đồ so sánh tỷ lệ lợn mắc bệnh và chết do viêm phổi, viêm khớp

theo lứa tuổi của lợn 66

Hình 3.5 Kết quả phản ứng PCR xác định serotype của vi khuẩn S suis 82

Hình 3.6 Kết quả phản ứng PCR xác định gen mã hóa độc lực của các chủng

S suis phân lập được 84

Trang 19

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 cũng như chất lượng nên đã đáp ứng với nhu cầu tiêu dùng nội tỉnh vàhướng tới xuất khẩu, góp phần giải quyết việc làm và tăng thu nhập cho người chănnuôi trên địa bàn Theo Niên giám thống kê số lượng và sản phẩm gia súc, gia cầmcủa Chi cục Thống kê tỉnh Thái Nguyên (1/10/2018) [2] năm 2018 tổng đàn lợn cótrên 745.209 con, tổng sản lượng thịt hơi đạt trên 83.065 tấn, đây là nguồn cung cấpthực phẩm chủ yếu trong ngành chăn nuôi Vì vậy, chăn nuôi lợn đã chiếm vị thếquan trọng trong phát triển kinh tế của tỉnh và trở thành ngành mũi nhọn được quantâm phát triển Chăn nuôi lợn ở Thái Nguyên hiện tại vẫn chủ yếu là các trại quy mônhỏ nên gặp rất nhiều khó khăn đặc biệt là khâu kiểm soát dịch bệnh nên đã ảnhhưởng lớn đến hiệu quả chăn nuôi Ngoài các bệnh truyền nhiễm gây ra cho đàn lợnnhư 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 hưởng tới 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 viêm phổi 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

Trang 20

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

Trang 21

Trong 6 tháng đầu năm 2017 cả nước có 69 người mắc bệnh liên cầu khuẩn lợn,trong đó có 4 ca chết do nhiễm khuẩn nặng (Phương Trang, 2017) [142] Theothống kê của Cục Y tế dự phòng (Bộ Y tế) [140] trong năm 2017 cả nước ghi nhận

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 hiệu quả là mộtyêu cầu cấp thiết, góp phần nâng cao hiệu quả, tăng thu nhập cho người chăn 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.

Trang 22

4

- 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 nâng cao hiệu quả cho người chăn 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 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

Trang 23

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Bệnh do vi khuẩn Streptococcus suis (S suis) gây ra ở lợn và ở người

1.1.1 Bệnh do vi khuẩn Streptococcus suis gây ra ở lợn

1.1.1.1 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 đã xảy

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

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

Trang 24

6trong 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]

Trang 25

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 các loạithực 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) [58] 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 của chúng so vớiban đầu

1.1.1.2 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

Trang 26

8

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 có sinhđáp 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 sinhmiễn dịch 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

Trang 27

bảo hộ là 71,04%.

Trang 28

10

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, mặc dù 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

1.1.2 Bệnh do vi khuẩn Streptococcus suis gây ra ở người

Không chỉ gây thiệt hại trên đàn lợn, vi khuẩn S suis còn gây bệnh nguy

hiểm cho người, dịch bệnh liên cầu lợn đã xảy ra ở Trung Quốc từ tháng 7/2005đến tháng 8/2005 có 215 người mắc, trong đó có 39 người tử vong, tỷ lệ 18,1%(Lun Z.R và cs., 2007) [49] Trên thế giới, ca bệnh ở người do vi khuẩn S suỉs lần

đầu tiên được thông báo vào năm 1968 ở Đan Mạch, đến cuối năm 2012 đã cókhoảng

Trang 29

trung hoặc ở những nơi người thường tiếp xúc với lợn Ở Châu Á, các nước có tỷ lệ

người mắc và chết do S suis lần lượt là: Thái Lan (36,0%), Việt Nam (30,0%) và

Trung Quốc (22,0%) (Huong V.T.L và cs., (2014) [80]

Trang 30

12

Bệnh do S suis ở người chủ yếu là do các chủng thuộc serotype 2 gây ra, một

số ca bệnh khác là do serotype 4, serotype 14 và serotype 1 cũng đã được ghi nhận

(Lun Z.R và cs (2007) [94] Ở người, S suis thường gây viêm não, viêm nội tâm

mạc, viêm mô bào, viêm phổi, viêm khớp… kèm theo hiện tượng nhiễm Các cabệnh nặng thường có các biểu hiện như sốc, nghẽn mạch ngoại vi, gây ra hiện

tượng xuất huyết, thường dẫn đến tử vong Ngoài ra, S suis còn là tác nhân gây ra

các ổ viêm hậu quả là khiếm thính ở người, tỷ lệ bệnh nhân bị khiếm thính do

nhiễm S suis có thể tới 50,0% ở châu Âu và 65,0% ở châu Á và việc sử dụng

kháng sinh dường như không có tác dụng trong việc điều trị (Hoa N.T và cs.,(2011) [78]

Đường xâm nhập của vi khuẩn S suis vào cơ thể người có thể từ các vết xước

ở da, đường hầu họng hoặc đường tiêu hóa Thời gian ủ bệnh thường từ vài giờ đến

2 ngày Hầu hết các trường hợp nhiễm bệnh ở người đều được xác định là có phơinhiễm với thịt lợn chưa được chế biến hoặc có tiếp xúc trực tiếp với lợn bệnh Vìvậy, những người chăn nuôi lợn, người làm việc tại lò mổ, vận chuyển thịt lợn,kiểm nghiệm thịt hoặc làm nghề bán thịt thường bị nhiễm vi khuẩn này(Gottschalk M.,

2012) [68]

Ở Việt Nam, trong nhiều năm trở lại đây cũng đã ghi nhận nhiều ca mắc và

tử vong do mắc liên cầu khuẩn Theo số liệu của Bệnh viện Nhiệt đới từ năm

1996 đến năm 2005, trong bệnh viêm màng não mủ ở người lớn thì vi khuẩn S.

suis là nguyên nhân gây bệnh chủ yếu chiếm tỷ lệ 33,6%, trong đó 98,91% số

chủng thuộc serotype 2 (Mai N.T.H và cs., 2008)[] và 1,09% chủng thuộcserotype 16 (Nghia H.D và cs., 2008)[] Năm 2010 cả nước có 42 người mắc

bệnh liên cầu khuẩn lợn và những năm sau số người nhiễm bệnh do S suis ngày

càng gia tăng Sáu tháng đầu năm 2017 trên cả nước có 69 người mắc bệnh liêncầu khuẩn 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 cảnước ghi nhận 171 ca mắc bệnh liên cầu lợn, trong đó 14 người chết Tháng 6/2018

Trang 31

chết (Phương Nam, 2018) [141] Những người mắc bệnh liên cầu khuẩn lợn đềuđược xác nhận là có tiếp

Trang 32

14

xúc với lợn mắc S suis như trong quá trình chăn nuôi, điều trị lợn ốm, giết mổ,tiêu huỷ lợn bệnh, ăn thịt lợn hoặc tiết canh lợn bệnh

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 đượcthường 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,

có một 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.

Trang 33

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 thuộc vàomôi 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 (+), 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,hình thái 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) [40] 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 giờthì 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 pháttriển 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 thạch MacConkey: Vi khuẩn phát triển tốt, sau 24 giờ nuôi cấy hìnhthành các khuẩn lạc nhỏ bằng đầu đinh ghim

Trang 34

16Trên 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 dung huyết

Trang 35

dạng β: bao quanh khuẩn lạc là một vùng tan máu hoàn toàn trong suốt, có bờ rõràng 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) [40]

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 : TCVN8400-2 :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),tiếp đến là lớp giữa gồm các polysaccharide (N - acetylglucosamine và rhamnose)

và lớp ngoài cùng là các protein gồm M protein, lipoteichoic acid, R và T protein(Baums C.G và c., 2009) [45]

Trang 36

18Kháng 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

Trang 37

gây bệnh, còn các chủng không có giáp mô thì không có khả năng này Thành phần

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 (+) 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 vàcs.,

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 choviệc 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 Các nhàkhoa 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 làkhông 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 của

Trang 38

20

chúng Trong đó, yếu tố gây dung huyết (sly) có trọng lượng phân tử là 65 kDa và

có

Trang 39

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]

Sly thuộc về nhóm độc tố với những đặc điểm chung là dễ bị oxy hoá, dễ bị

hoạt hóa bởi một số hóa chất khử, dễ bị ức chế bởi 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

sly để kháng lại S suis serotype 2 gây bệnh Sly là yếu tố độc lực quan trọng của S suis vì sự trung hoà của yếu tố này đủ để 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 như không phải là yếu tố độc lực quan trọng đối với cácchủng phân lập được ở Bắc Mỹ, ngược lại rất nhiều chủng có nguồn gốc từ lợn mắc

ở châu Âu lại có hoạt tính này Hoạt tính của sly không thể phân biệt được bằng các

phương pháp sinh hoá và miễn dịch thông thường, vì vậy, một số nghiên cứu đã chorằng suilysin có thể 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 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 tố 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 các chủng vikhuẩn có mang 2 yếu tố gây bệnh này (MRP - EF -) đã được phân lập từ các phủ

Trang 40

22tạng của lợn sau khi gây nhiễm với các triệu chứng điển hình của bệnh, trong khi

đó các

Định dạng
Số trang	257
Dung lượng	5,46 MB