Giám sát sự lưu hành và xác định một số đặc tính sinh học phân tử của virus cúm gia cầm type

TRÍCH YẾU LUẬN VĂNTên tác giả: Hoàng Bạch Tuyết Tên luận văn: “Giám sát sự lưu hành và xác định một số đặc tính sinh học phân tử của virus cúm gia cầm type A/H5N6 tại một số chợ buôn bá

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

HOÀNG BẠCH TUYẾT

GIÁM SÁT SỰ LƯU HÀNH VÀ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH HỌC PHÂN TỬ CỦA VIRUS CÚM GIA CẦM TYPE A/H5N6 TẠI MỘT SỐ CHỢ BUÔN BÁN GIA CẦM SỐNG TRÊN ĐỊA BÀN CÁC TỈNH LẠNG SƠN VÀ QUẢNG NINH GIAI ĐOẠN 2016-2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo

vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 05 tháng 6 năm 2017

Tác giả luận văn

Hoàng Bạch Tuyết

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Ban Quản lý đào tạo, Khoa Thú y đã quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết

ơn sâu sắc TS Trịnh Đình Thâu, người đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn, tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin c Đình Thâu, người đã tận tình giúp đỡTôi xin c Đình Thâ, khoa Thú y, HThâu, người đã tận tình giúp đỡ nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành c người đã tận tình giúp đỡ nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận vănn đề tài.iện thuận lợi cho chúng tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài - Cơ quan Thú y vùng II; Phòng Dn Thú y vùngngười đã tận tình giúp2 tPhòng Dn Thú y vùngngười đã tận tình giúp đỡ nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./

Hà Nội, ngày 05 tháng 6 năm 2017

Tác giả luận văn

Hoàng Bạch Tuyết

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình viii

Trích yếu luận văn ix

Thesis abstract xi

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

1.3.1 Ý nghiã khoa học: 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn: 2

Phần 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Khái niệm bệnh cúm gia cầm 3

2.2 Tình hình bệnh cúm gia cầm trên thế giới 3

2.2.1 Tình hình chung 3

2.2.2 Tình hình dịch cúm h5n6 trên thế giới 9

2.3 Tình hình bệnh cúm gia cầm ở việt nam 9

2.3.1 Tình hình chung 9

2.3.2 Tình hình bệnh cúm gia cầm h5n6 11

2.4 Căn bệnh 12

2.4.1 Đặc điểm sinh học phân tử của virus cúm gia cầm 13

2.4.2 Cấu trúc, chức năng của protein hemagglutinin và neuraminidase 16

2.4.3 Tính thích ứng đa vật chủ của virus cúm 21

2.4.4 Cơ chế xâm nhiễm gây bệnh và nhân lên của virus cúm a trong tế bào vật chủ 21

2.4.5 Độc lực và khả năng gây bệnh của virus cúm gia cầm 23

2.4.6 Triệu chứng 23

2.4.7 Bệnh tích 24

2.4.8 Chẩn đoán bệnh 24

2.5 Sơ lược hoạt động giám sát cúm gia cầm tại việt nam 25

2.5.1 Kết quả giám sát 25

2.5.2 Kết quả phân tích virus cúm gia cầm tại việt nam 26

2.6 Công tác phòng, chống bệnh cúm ở gia cầm 27

3.1 Đối tượng nghiên cứu 29

3.2 Nội dung nghiên cứu 29

3.2.1 Tình hình chăn nuôi và dịch bệnh cúm gia cầm tại các tỉnh từ năm 2013 đến 3 tháng đầu năm2017 29

3.2.2 Giám sát sự lưu hành virus cúm a/h5n6 tại các chợ 29

3.2.3 Thu nhận, giải trình tự gen mã hóa cho kháng nguyên ha của một số chủng dương tính cúm a/h5n6 29

3.3 Nguyên liệu 29

3.3.1 Mẫu thí nghiệm 29

3.3.2 Dụng cụ, trang thiết bị và hóa chất lấy mẫu 29

3.4 Phương pháp nghiên cứu 31

3.4.1 Phương pháp dịch tễ học mô tả, dịch tễ học phân tích 31

3.4.2 Phương pháp lấy mẫu 31

3.4.3 Phương pháp xét nghiệm virus cúm a/h5n6 32

3.4.4 Phương pháp giải trình tự và phân tích gen ha 34

3.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 35

Phần 4 Kết quả và thảo luận 36

4.1 Tình hình chăn nuôi gia cầm và dịch bệnh cúm gia cầm tại 2 tỉnh lạng sơn và quảng ninh từ 2013– 2016 36

4.1.1 Tình hình chăn nuôi gia cầm tại 2 tỉnh lạng sơn và quảng ninh: 36

4.1.2 Tình hình dịch cúm gia cầm tại 2 tỉnh quảng ninh và lạng sơn: 39

4.2 Kết quả giám sát virus cúm a/h5n6 tại 8 chợ của các tỉnh nghiên cứu 41

4.2.1 Kết quả lấy mẫu tại các tỉnh 41

4.2.2 Tỷ lệ nhiễm virus cúm type a trong các mẫu bệnh phẩm 43

4.2.3 Tỷ lệ nhiễm virus cúm subtype h5 trong các mẫu bệnh phẩm 45

4.2.4 Tỷ lệ nhiễm virus cúm subtype n6 trong các mẫu bệnh phẩm 47

4.2.5 Lưu hành virus cúm a/h5n6 qua các vòng lấy mẫu 50

4.2.6 Sự lưu hành virus cúm a/h5n6 tại các chợ lấy mẫu 52 4.3 Một số đặc điểm phân tử gen ha của virus cúm gia cầm a/h5n6 tại

quảng ninh và lạng sơn giai đoạn 2016-2017 55 4.3.1 Kết quả giải trình tự gen ha của virus cúm gia cầm a/h5n6 55 4.3.2 Kết quả phân tích trình tự acid amin chuỗi nối giữa ha1 và ha2

(cleavage site) của các chủng virus cúm gia cầm so với chủng tham chiếu 63 4.3.3 Sự tương đồng về trình tự nucleotide và amino acid so với chủng tham

chiếu 64 4.3.4 Xây dựng cây phả hệ gen ha và xác định nhánh (clade) virus cúm

a/h5n6 65 Phần 5 Kết luận và kiến nghị 67 5.1 Kết luận 67 5.1.1 Tình hình chăn nuôi và dịch bệnh cúm gia cầm ở 2 tỉnh Quảng Ninh

và Lạng Sơn 67 5.1.3 Virus cúm a/h5n6 tại 2 tỉnh quảng ninh và lạng sơn có đặc tính sinh

học phân tử: 67 5.2 Kiến nghị 68 Tài liệu tham khảo 69

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

BNNPTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

HPAI Highly pathogenic avian influenza

OIE Office International des Epizooties

VAHIP Dự án phòng chống dịch cúm gia cầm , cúm ở người

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Tình hình dịch cúm gia cầm trên thế giới giai đoạn 2004 - 2016 6

Bảng 2.2 Tình hình bệnh cúm H5N1 trên người giai đoạn 2003 - 2017 7

Bảng 2.3 Tóm tắt các chủng virus cúm gia cầm tại Việt Nam, 2003 - 2016 26

Bảng 3.1 Trình tự các đoạn mồi và đoạn dò để phát hiện virus H5N6 và giải trình tự gen HA 31

Bảng 4.1 Tổng đàn gia cầm tại Lạng Sơn và Quảng Ninh gia đoạn 2013-2016 36

Bảng 4.2 Tình hình dịch cúm gia cầm tại các tỉnh giai đoạn 2013 – 3 tháng đầu năm 2017 39

Bảng 4.3 Kết quả lấy mẫu tại Quảng Ninh và Lạng Sơn 42

Bảng 4.4 Tỷ lệ nhiễm virus cúm type A trong các mẫu bệnh phẩm 43

Bảng 4.5 Tỷ lệ nhiễm virus cúm subtype H5 trong các mẫu bệnh phẩm 45

Bảng 4.6 Tỷ lệ nhiễm virus cúm subtype N6 trong các mẫu bệnh phẩm 47

Bảng 4.7 Lưu hành virus cúm A/H5N6 qua các tháng lấy mẫu 50

Bàng 4.8 Lưu hành virus cúm A/H5N6 tại các chợ lấy mẫu 53

Bảng 4.9 Bảng ký hiệu các chủng virus cúm A/H5N6 tại Lạng Sơn và Quảng Ninh được giải trình tự gen HA 55

Bảng 4.10 Sự biến đổi nucleotide và amino acid của các chủng nghiên cứu so với chủng tham chiếu A/Chicken/VN/LangSon/2014 62

Bảng 4.11 So sánh tỷ lệ đồng nhất nucleotide và tương đồng amino acid của HA của các chủng nghiên cứu với các chủng tham chiếu.Phía trên dường chéo là tỷ lệ tương đồng nucleotide, phía dưới đường chéo là tỷ lệ tương đồng amino acid 65

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ lịch sử đại dịch cúm ở người 4

Hình 2.2 Tình hình dịch cúm gia cầm trên thế giới giai đoạn 2004 – 2016 5

Hình 2.3 Tình hình bệnh cúm H5N1 ở người giai đoan 2003 – 2016 8

Hình 2.4 Cấu trúc bên ngoài của virus cúm gia cầm 13

Hình 2.5 Cấu trúc hệ gen của virus cúm type A 16

Hình 2.6 Mô hình cơ chế xâm nhiễm và nhân lên virus cúm A ở tế bào chủ 22

Hình 3.1 Quy trình xét nghiệm phát hiện virus cúm A/H5N6 33

Hình 4.1 Tổng đàn gia cầm tại các tỉnh giai đoạn 2013 – 2016 37

Hình 4.2 Bản đồ dịch cúm tại Quảng Ninh 2013 - 2017 40

Hình 4.3 Bản đồ dịch cúm tại Lạng Sơn 2013 - 2017 40

Hình 4.4 Biểu đổ tỷ lệ nhiễm virus cúm type A trong các mẫu bệnh phẩm 44

Hình 4.7 Biểu đồ Lưu hành virus cúm A/H5N6 qua các tháng lấy mẫu 51

Hình 4.8 Biểu đồ Lưu hành virus cúm A/H5N6 tại các chợ lấy mẫu 54

Hình 4.9 Trình tự chuỗi nucleotide trong gen HA của các chủng nghiên cứu 59

Hình 4.10 Trình tự amino acid gen HA của các chủng nghiên cứu 61

Hình 4.11 Chuỗi nối (Cleavage sites) giữa HA1 và HA2 của các chủng nghiên cứu và chủng tham chiếu 64

Hình 4.12 Cây phả hệ gen HA của các chủng virus Cúm gia cầm H5N6 66

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Hoàng Bạch Tuyết

Tên luận văn: “Giám sát sự lưu hành và xác định một số đặc tính sinh học phân tử của virus cúm gia cầm type A/H5N6 tại một số chợ buôn bán gia cầm sống trên địa bàn các tỉnh Lạng Sơn và Quảng Ninh giai đoạn 2016-2017”

Phương pháp nghiên cứu:

- Dùng phương pháp dịch tễ học mô tả, dịch tễ học phân tích để điều tra tình hình chăn nuôi gia cầm và tình hình dịch bệnh tại các tỉnh trong giai đoạn từ năm 2013 đến hết năm 2016

- Sử dụng quy trình TCCS 16:2016/TYV2-CĐ của Cơ quan Thú y vùng II để xét nghiệm virus cúm A/H5N6 trong các mẫu bệnh phẩm

- Xác định biến đổi di truyền và nhánh virus cúm gia cầm type A/ H5N6 lưu hành bằng kỹ thuật giải trình tự và phân tích trình tự gene HA thông qua phần mềm MEGA6.0 và BioEdit

Kết quả nghiên cứu chính:

- Tình hình dịch cúm gia cầm tại các tỉnh từ 2013 - 3 tháng đầu năm 2017

- Giám sát lưu hành virus cúm A/H5N6 tại các chợ

+ Xác định tỷ lệ nhiễm virus cúm type A trong các mẫu bệnh phẩm

+ Xác định tỷ lệ nhiễm virus cúm subtype H5 trong các mẫu bệnh phẩm

+ Xác định tỷ lệ nhiễm virus cúm subtype N6 trong các mẫu bệnh phẩm

+ Xác định sự lưu hành virus cúm A/H5N6 qua các vòng lấy mẫu

+ Xác định sự lưu hành virus cúm A/H5N6 tại các chợ lấy mẫu

- Thu nhận, giải trình tự gen mã hóa cho kháng nguyên HA của một số chủng dương tính cúm A/H5N6

- Phân tích, so sánh sự tương đồng về nucleotide và aminoacid của gen HA với chủng tham chiếu, xác định chuỗi nối giữa HA1 và HA2, xác định mối quan hệ phả hệ

của chủng nghiên cứu với các chủng đăng ký trong ngân hàng gen

- Tỷ lệ dương tính với virus cúm A tại các tỉnh nghiên cứu là 39.0% (95%CI: 35.74-42.35) Trong đó tại Quảng Ninh tỷ lệ dương tính là 48.15% (95%CI: 43.35- 52.97), tại Lạng Sơn 29.86% (95%CI: 25-58-34.42)

- Tỷ lệ dương tính với virus cúm subtype H5 là 5,90% (95% CI: 4,43-7,69) Trong đó tại Lạng Sơn 6,71% (95% CI: 4,54-9,50) và Tại Quảng Ninh là 5,09% (95% CI: 3,22-7,61)

- Tỷ lệ dương tính với virus cúm subtype N6 3,70% (95% CI: 2,55-5,19) Tỷ lệ này ở lần lượt ở các tỉnh như sau: Lạng Sơn 4,40% (95% CI: 2,63-6,78) và Quảng Ninh 3,01% (95% CI: 1,61-5,09)

- Lưu hành virus cúm A/H5N6 tập trung vào tháng 1,2,3 hàng năm - Phát hiện 07/08 chợ có lưu hành virus cúm A/H5N6

- Độ dài gen HA của các chủng cúm A/H5N6 trong nghiên cứu không biến đổi

so với các chủng cúm A/H5N6 gây dịch năm 2014

- Tỷ lệ tương đồng trình tự nucleotide của gen HA giữa các chủng nghiên cứu và chủng tham chiếu là 97,5-97,7% và tương đồng trình tự amino acid dao động từ 93,9-94,2%

- Trình tự các acid amin ở vị trí nối giữa HA1 và HA2 là RERRRKR/GLF

- Các chủng virus cúm gia cầm A/H5N6 lưu hành tại Lạng Sơn và Quảng Ninh thuộc clade 2.3.4.4B

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Hoang Bach Tuyet

Thesis title: “Surveillance circulation and identification of some molecular biological characteristics of Avian influenza A / H5N6 at some live bird markets in Lang Son and Quang Ninh provinces 2016-2017 period.”

Main results:

- Poultry production situation of studied provinces during 2013-2016

- HPAI oubreak status at studied provinces between 2013 and march 2017

- Study of circulation of A/H5N6 avian influenza virus in some live bird markets in Lang Son and Quang Ninh provinces

- Infection rate of avian influenza type A virus detected from tested samples

- Infection rate of avian influenza subtype H5 virus detected from tested samples

- Infection rate of avian influenza subtype N6 virus detected from tested samples

- Circulation of A/H5N6 virus through sampling rounds

- Circulation of A/H5N6 virus at live bird markets during surveillance period

- Received, sequenced genes encoding the HA antigen of some influenza A / H5N6 positive strains

- Analyze, compare the nucleotide and amino acid similarity of the HA gene with

the reference strain, determine the haemagglutinin cleavage sites, identify the genealogical relationship of the studied strains with the strains registered in the gene bank

The percentage positive for influenza A virus in the study provinces was 39.0% (95% CI: 35.74-42.35) This rate is different between locals, the positive rate was 48.15% (95% CI: 43.35-52.97in Quang Ninh), 29.86% (95% CI: 25-58-34.42) in Lang Son

Percentage positive for subtype was H5 5.90% (95% CI: 4.43-7.69) This rate was 6.71% in Lang Son (95% CI: 4.54-9.50) and 5.09% in Quang Ninh (95% CI: 3.22-7.61)

Percentage positive for subtype N6 virus was 3.70% (95% CI: 2.55-5.19) This rate in Lang Son was 4.40% (95% CI: 2.63-6.78), 3.01% (95% CI: 1.61-5.09) in Quang Ninh

Circulation of A/H5N6 virus concentrated in January, February and March of year This is the same with the annual law of avian fluenza disease in our country

The HA length gene of the influenza A / H5N6 strains in the study was unchanged from the influenza A / H5N6 which was isolated in 2014

The nucleotide sequence homology of the HA gene between the strains studied and the reference strains was 97.5-97.7% and the amino acid sequence similar ranged from 93.9 to 94.2%

The sequence of amino acids at cleavage sites of HA is PLRERRRKR / GLF Avian influenza A / H5N6 strains are circulating in Lang Son and Quang Ninh

in clade 2.3.4.4B

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Cúm gia cầm (avian influenza) là một bệnh truyền nhiễm nguy hiểm, có tốc độ lây lan nhanh với tỷ lệ chết cao trong đàn gia cầm nhiễm bệnh, gây thiệt hại kinh tế lớn cho nhiều nước trên thế giới (OIE,2015)

Tại Việt Nam, dịch cúm gia cầm bắt đầu xuất hiện từ những tháng cuối năm 2003 đầu năm 2004 và đã nhanh chóng lan rộng hầu hết các địa phương trong cả nước Tính đến năm 2015, đã có 5.611 ổ dịch cúm gia cầm với khoảng

60 triệu con gia cầm các loại mắc bệnh bắt buộc phải tiêu hủy gây thiệt hại nặng

nề cho ngành chăn nuôi Nghiêm trọng hơn, virus cúm đã lây sang người làm 127 người mắc bệnh, số bệnh nhân tử vong là 64 người (Phạm Thành Long, 2016)

Virus cúm A/H5N6 là một phân type trong nhóm cúm A thuộc họ Orthomyxoviridae, được phát hiện gây bệnh trên gia cầm và gây chết người tại tỉnh Tứ Xuyên Trung Quốc vào tháng 4 năm 2014 Tháng 8 năm 2014, Cục Thú y lần đầu tiên phát hiện cúm A/H5N6 trên đàn gà 80 con tại xã Chi Lăng huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn và trên đàn vịt tại huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh Trước

đó, chủng virus này đã được phát hiện ở vịt trời và chim hoang dã tại Thuỵ Điển, Đức, Mỹ, Trung Quốc Kết quả giải trình tự gen của các mẫu virus cúm A/H5N6 phát hiện ở Việt Nam cho thấy có sự tương đồng đến 99% về kiều gen với chủng virus cúm A/H5N6 gây tử vong đầu tiên trên người tại Trung Quốc Từ đó đến nay, virus cúm A/H5N6 tiếp tục được phát hiện tại nhiều tỉnh trong cả nước trong

đó có các tỉnh Hải Phòng, Lạng Sơn và Quảng Ninh và các tỉnh khác: Lào Cai, Ninh Bình, Quảng Trị, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Cao Bằng, Tuyên Quang,

Do virus cúm gia cầm có khả năng biến đổi kháng nguyên cao, có thể chủng virus phân lập ở đầu và cuối ổ dịch đã có sự khác nhau về bộ mã di truyền và đặc tính kháng nguyên Phân tích đặc điểm sinh học phân tử của các chủng virus cúm phân lập được trên thực địa góp phần vào việc xác định các biến đổi di truyền của các chủng tại các địa phương theo từng thời điểm, làm cơ sở để nghiên cứ sự tái tổ hợp cũng như tiến hóa của virus Sự xuất hiện của virus cúm A/H5N6 trên gia cầm ở Việt Nam đang góp phần nối dài danh sách những chủng virus cúm gây bệnh cho người Bởi cơ thể người chưa có kháng thể chống lại

những virus mới, trong khi đặc tính của virus cúm luôn biến đổi để thích nghi

Chợ buôn bán gia cầm sống rất phổ biến tại nước ta, người dân có thói quen mua gia cầm sống và giết mổ tại chợ Gia cầm đến từ nhiều nguồn khác nhau và có nhiều loài gia cầm khác nhau được bán tại chợ Nơi bán và giết mổ cùng một chỗ, không được vệ sinh tiêu độc khử trùng thường xuyên, người buôn bán, người mua tiếp xúc trực tiếp với gia cầm do đó nguy cơ virus cúm gia cầm nói chung và virus cúm A/H5N6 nói riêng từ gia cầm xâm nhập và lây nhiễm cho người là rất cao

Trước thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Giám sát sự lưu hành và xác định một số đặc tính sinh học phân tử của virus cúm gia cầm type A/H5N6 tại một số chợ buôn bán gia cầm sống trên địa bàn các tỉnh Lạng Sơn và Quảng Ninh giai đoạn 2016-2017”, từ đó có thể giám sát sự lưu hành và xác định những biến đổi về mặt kháng nguyên của virus cúm A/H5N6 và tại khu vực Lạng Sơn và Quảng Ninh, trên cơ sở đó đề xuất các giải pháp thích hợp phòng, chống cúm A/H5N6

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

- Xác định được sự lưu hành của chủng virus cúm gia cầm A/H5N6 trên địa bàn các tỉnh nghiên cứu nhằm cảnh báo sớm dịch cúm gia cầm và điều chỉnh các biện pháp phòng, chống dịch cho phù hợp

- Xác định một số đặc tính sinh học phân tử chủng virus cúm gia cầm A/H5N6 phân lập được trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh và Lạng Sơn

1.3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

1.3.1 Ý nghiã khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài là tư liệu quan trọng hữu ích đối với các cán

bộ khoa học kỹ thuật trong công tác nghiên cứu, giảng dạy; đặc biệt có ý nghĩa quan trọng trong việc điều chế/nhập vắc xin cúm A/A/H5N6

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 KHÁI NIỆM BỆNH CÚM GIA CẦM

Cúm gia cầm (Avian Influenza – AI) là một bệnh truyền nhiễm cấp tính ở gia cầm, do nhóm virus cúm type A, thuộc họ Orthomyxoviridae gây ra Đây là nhóm virus có biên độ vật chủ rộng, được phân chia thành nhiều subtype khác nhau dựa trên hai kháng nguyên bề mặt capsid của hạt virus là HA và NA (De Wit, 2008) Nhóm virus cúm A có 18 subtype HA (từ H1 đến H16) và 9 subtype

NA (từ N1 đến N9) Sự tổ hợp giữa các subtype HA và NA sẽ tạo ra nhiều subtyp khác nhau Mặt khác, virus cúm A có đặc tính quan trọng là dễ dàng đột biến trong gen/hệ gen (đặc biệt ở gen NA và HA) hoặc trao đổi các gen với nhau, trong quá trình xâm nhiễm và tồn tại lây truyền giữa các loài vật chủ, dẫn đến việc tạo nên nhiều subtyp có độc tính và khả năng gây bệnh khác nhau (Nguyễn

Bá Hiên và cs., 2014)

Trước đây, bệnh được gọi là bệnh dịch tả gà (Fowl plague), nhưng từ Hội nghị quốc tế lần thứ nhất về bệnh cúm gia cầm tại Beltsville (Mỹ) năm 1981 đã thay thế tên này bằng tên Highly pathogenic avian influenza – HPAI Tên này dùng để chỉ các virus cúm type A có độc lực mạnh, lây lan nhanh và có tỷ lệ tử vong cao Tổ chức Thú y thế giới đã xếp HPAI thuộc danh mục A, là 1 trong 15 bệnh nguy hiểm ở động vật Tại nước ta, bệnh cúm gia cầm nằm trong danh mục các bệnh bệnh động vật trên cạn phải công bố dịch; Danh mục các bệnh truyền lây giữa động vật và người; Danh mục bệnh động vật cấm giết mổ, chữa bệnh; Danh mục các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm phải áp dụng biện pháp phòng bệnh bắt buộc bằng vắc xin cho động vật nuôi và Danh mục các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm phải áp dụng biện pháp giám sát định kỳ (Bộ NNPTNT, 2016)

2.2 TÌNH HÌNH BỆNH CÚM GIA CẦM TRÊN THẾ GIỚI

Bên cạnh đó virus cúm gia cầm còn lây lan và tạo ra các đại dịch gây tử vong rất lớn trên người Lịch sử các đại dịch cúm ở người xảy ra trên thế giới được mô tả theo sơ đồ sau:

Hình 2.1 Sơ đồ lịch sử đại dịch cúm ở người

Nguồn: Phạm Thành Long (2016)

Năm 1918 – 1919, một đại dịch cúm (cúm Tây Ban Nha) đã nổ ra với mức

độ trầm trọng đã gây tử vong khoảng 20 – 100 triệu người trên toàn thế giới Các nghiên cứu sau này đã chứng minh được virus gây ra đại dịch này là H1N1 (Taubenberger et al., 1997)

Đại dịch cúm H1N1 giai đoạn 2009 – 2010 đã gây tử vong cho khoảng hơn 100 nghìn tới gần 400 nghìn người trên thế giới

Chủng virus cúm A/H5N1 được phát hiện lần đầu tiên gây bệnh dịch trên

gà tại Scotland vào năm 1959 và có thể là biến thể H5N1 đầu tiên trên thế giới

Năm 1997 ở Hong Kong, lần đầu tiên virus cúm gia cầm H5N1 đã gây

ra ổ dịch trên gia cầm và lây sang người làm 18 người nhiễm bệnh, 6 người chết và hàng triệu gia cầm đã bị tiêu hủy nhằm ngăn chặn dịch lây lan Đây là lần đầu tiên virus cúm A/H5N1 gây bệnh trên người (Wu et al., 2008)

Từ tháng 12/2003 đến tháng 3/2004, bệnh cúm gia cầm đã liên tiếp xảy ra với quy mô lớn ở 11 quốc gia và vùng lãnh thổ châu Á Sự lây lan nhanh chóng dịch cúm gia cầm xảy ra đồng thời ở một số nước đã trở thành mối quan tâm lớn trên toàn cầu Các chủng virus gia cầm độc lực cao đã được phân lập và định type là chủng H5N1, ở Đài Loan là chủng H5N2 (Bùi Quang Anh, 2005; Nguyễn Tiến Dũng và cs., 2004; Phạm Sỹ Lăng, 2004; Tô Long Thành, 2004).Từ đó đến nay, hàng năm dịch đều xảy ra tại nhiều nước trên thế giới với nhiều chủng virus khác nhau

Tính đến hết tháng 6 năm 2016, dịch cúm gia cầm đã xảy ra tại 75 quốc gia

và vùng lãnh thổ tại tất cả các châu lục trong đó chủ yếu tại các quốc gia châu Á (http://www.oie.int) Tình hình dịch cúm gia cầm trên thế giới giai đoạn 2004 –

2016 được thể hiện theo hình 2.1 và bảng 2.1

Hình 2.2 Tình hình dịch cúm gia cầm trên thế giới giai đoạn 2004 – 2016 Như vậy, kể từ khi dịch cúm gia cầm tái bùng phát trở lại tới nay, hàng năm vẫn có rất nhiều quốc gia trên thế giới (từ 10 đến 57 quốc gia) thông báo đã xảy ra các ổ dịch cúm gia cầm

Các quốc gia thuộc Châu Á đặc biệt là khu vực Đông Á và Đông Nam Á như Trung Quốc, Ấn Độ, Camphuchia, Indonesia, Việt Nam Được coi là khu vực tồn tại lâu dài các ổ dịch do có nhiều điều kiện thuận lợi cho mầm bệnh lưu hành như tổng đàn gia cầm lớn, phương thức chăn nuôi, buôn bán, giết mổ lạc hậu (Phạm Thành Long, 2016)

Bảng 2.1 Các chủng virus cúm gia cầm trên thế giới giai đoạn 2004 - 2016

Không chỉ gây bệnh cho gia cầm, các chủng virus cúm đã lây sang người gây tỷ lệ tử vong rất cao có khi lên tới 100% Theo thống kê của Tổ chức Y tế thế giới, từ năm 2003 đến tháng 2/2016, trên toàn thế giới đã có 844 trường hợp bệnh nhân mắc bệnh cúm gia cầm H5N1 trong đó có 449 trường hợp tử vong chiếm tỷ

lệ 53,20% tại 16 quốc gia trên thế giới trong đó nghiêm trọng nhất là ở giai đoạn

2003 – 2009 với 468 ca mắc, 282 ca tử vong tại 15 quốc gia, giai đoạn 2010 –

2015 với 376 ca mắc, 167 ca tử vong tại 7 quốc gia (http://www.who.int)

Các ca mắc và tử vong trên người tập trung chủ yếu ở các nước thuộc châu Á và châu Phi đặc biệt là khu vực Đông Á và Đông Nam Á

Tình hình bệnh cúm gia cầm H5N1 ở người trên thế giới giai đoạn 2003 -

2016 cụ thể theo bảng 2.2 và hình 2.3

Bảng 2.2 Tình hình bệnh cúm H5N1 trên người giai đoạn 2003 – 2017

Hình 2.3 Tình hình bệnh cúm H5N1 ở người giai đoan 2003 – 2016

Nguồn: WHO (2017)

Năm 2013, tại Trung Quốc đã xảy ra dịch cúm A/H7N9 ở người trên nhiều tỉnh thành trong cả nước sau đó dịch tiếp tục được phát hiện tại một số quốc gia khác như Hồng Kong, Đài Loan, Canada và Malaysia Đầu năm 2017 tình hình dịch cúm A/H7N9 trên người ở Trung Quốc trở lên phức tạp, tính đến

20 tháng 3 năm 2017, đã có 1.342 người bị nhiễm virus cúm A/ H7N9 trong đó

có 494 ca tử vong Hiện nay tình hình dịch cúm A/H7N9 trên người tại Trung Quốc vẫn diến biến phức tạp Đặc tính của virus cúm A/H7N9 là dễ biến đổi, virus H7N9 biến đổi từ độc lực thấp thành độc lực cao tên gia cầm, thích nghi cao với động vật có vú, có khả năng lây lan rộng Tuy nhiên, đến nay chưa có hiểu biết đầy đủ các nguồn lây bệnh Đặc biệt biểu hiện cúm A/H7N9 ở gia cầm không rõ ràng (http://www.vncdc.gov.vn)

Từ cuối tháng 9 năm 2015 cũng tại Trung Quốc đã phát hiện 4 trường hợp trẻ em từ 1 tới 15 tuổi tại 2 tỉnh An Huy và Hồ Nam dương tính với virus cúm A/H9N2 Tại thời điểm báo cáo 4 trường hợp trên đang trong tình trạng nhẹ Theo Tổ chức Y tế thế giới, một số trường hợp mắc cúm A/H9N2 đã được ghi nhận từ năm 1999.Một số trường hợp hoặc chùm ca bệnh nhỏ có thể xảy ra do sự

lưu hành của virus cúm A/H9N2 trong quần thể gia cầm khu vực châu Á và Trung Đông Hiện chưa có bằng chứng về việc lây truyền dễ dàng virus cúm A/H9N2 từ người sang người (http://www.vncdc.gov.vn)

2.2.2 Tình hình dịch cúm H5N6 trên thế giới

Chủng virus cúm type A/H5N6 đã từng được phát hiện ở vịt trời và chim hoang dã tại Thụy Điển, Đức, Mỹ và Đài Loan tuy nhiên chưa ghi nhận các ổ dịch trên gia cầm Chủng virus này lần đầu được phát hiện gây bệnh trên gia cầm vào tháng 4 năm 2014 tại Tứ Xuyên, Tây Nam, Trung Quốc, cơ quan chức năng

đã phải tiêu hủy 1.338 con gà Cũng tại đây, lần đầu tiên một người đàn ông 49 tuổi tử vong do nhiễm virus cúm A/H5N6

Vào tháng 7 năm 2014, tại tỉnh Luang Prabang, Lào cũng đã phát hiện ổ dịch cúm A/H5N6 trên đàn gia cầm 200 con của 1 hộ chăn nuôi (www.oie.int)

Tháng 9/2014, tiếp tục phát hiện các ổ dịch cúm A/H5N6 tại thành phố Cáp Nhĩ Tân, tỉnh Hắc Long Giang, Trung Quốc với hơn 86 nghìn con ngỗng đã

bị tiêu hủy bắt buộc (www.oie.int)

Đầu năm 2015 xuất hiện 1 trường hợp bệnh nhân nam 44 tuổi, sống ở Khu

tự trị Tây Tạng, tỉnh Vân Nam – Trung Quốc có tiền sử tiếp xúc với chim hoang

dã chết Mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân được xét nghiệm cho kết quả dương tính với cúm A/H5N6.Như vậy, tính tới tháng 6/2016, trên lãnh thổ Trung Quốc đã xảy ra 35 ổ dịch cúm gia cầm H5N6 với gần 52 nghìn con mắc bệnh, số gia cầm phải tiêu hủy lên tới 273 nghìn con và 2 trường hợp mắc bệnh trên người trong

đó có 1 trường hợp tử vong (http://www.vncdc.gov.vn)

Tháng 1 - 2 năm 2016, thông qua chương trình giám sát chủ động, các nhà khoa học Hồng Kong đã phát hiện virus H5N6 trên mẫu bệnh phẩm thu thập từ chim hoang dã (WWW.oie.int) Cũng Theo Tổ chức Thú y thế giới, virus cúm A/H5N6 là chủng virus có độc cao nhưng chưa có bằng chứng lây truyền từ người sang người

2.3 TÌNH HÌNH BỆNH CÚM GIA CẦM Ở VIỆT NAM

2.3.1 Tình hình chung

Bệnh cúm gia cầm xuất hiện lần đầu tiên ở Việt Nam vào cuối tháng 12/2003 do virus cúm gia cầm H5N1 độc lực cao (HPAI) gây ra Kể từ khi dịch xuất hiện, đến năm 2015 đã có 5.611 ổ dịch cúm gia cầm với khoảng 60 triệu con gia cầm mắc bệnh phải tiêu hủy bắt buộc Nghiêm trọng hơn, virus cúm đã lây

sang người làm 127 người mắc bệnh, số bệnh nhân tử vong là 64 người (Phạm Thành Long, 2016) Diễn biến tình hình dịch cúm gia cầm H5N1 tại Việt Nam giai đoạn 2003 – 2008 được chia thành 6 đợt chính:

- Đợt 1: từ tháng 12/2003 đến tháng 3/2004, dịch đã xảy ra ở 2.574 xã,381 huyệnthuộc 57 tỉnh, thành phố Tổng số gia cầm mắc bệnh, chết và tiêu huỷ là 45 triệu con chiếm khoảng 16% tổng đàn gia cầm cả nước(www.cucthuy.gov.vn) Trong năm 2003 có 3 ca mắc và tử vong ở người do virus cúm H5N1

- Đợt 2: từ tháng 4 đến tháng 11/2004, dịch xuất hiện ở 46 xã tại 32 huyện thuộc 17 tỉnh Tổng số gia cầm mắc bệnh, chết và tiêu huỷ là 84.078 con(www.cucthuy.gov.vn) Trong năm 2004, có 29 ca H5N1 ở người, trong đó

số tử vong là 20 người

- Đợt 3: từ tháng 12/2004 đến tháng 5/2005, dịch xảy ra ở 670 xã, 182 huyện thuộc 36 tỉnh Số gia cầm tiêu huỷ là 1.296.184 con bao gồm 470.495 con

gà và 825.689 thủy cầm(www.cucthuy.gov.vn) Trong năm 2005, có 61 ca H5N1

ở người, trong đó có 19 ca tử vong

- Đợt 4: từ tháng 10/2005 đến 01/2006 với 24 tỉnh, thành có dịch Tổng số gia cầm tiêu huỷ là 3.972.763 con trong đó gà 1.338.523 con, thuỷ cầm và loài khác là 2.634.24con(www.cucthuy.gov.vn)

- Đợt 5: bắt đầu và kéo dài trong suốt năm 2007, đã xảy ra 269 ổ dịch tại

33 tỉnh thành trong cả nước làm ốm chết và phải tiêu hủy bắt buộc là 397.943 con(www.cucthuy.gov.vn) Trong năm 2007 có 8 ca H5N1 ở người, trong đó số người chết là 5 ca

- Đợt 6: từ đầu năm 2008: xảy ra rải rác tại 57 xã của 40 huyện thuộc 21 tỉnh Tổng số gia cầm tiêu huỷ là 60.090 con, trong đó có 23.498 gà, 36.592 thuỷ cầm(www.cucthuy.gov.vn) Năm 2008 có 6 ca mắc cúm H5N1 ở người và 5 trong số 6 ca đã tử vong

Năm 2009, dịch cúm gia cầm đã xảy ra ở 68 xã của 34 huyện thuộc 17 tỉnh với tổng số gia cầm mắc bệnh, chết và tiêu hủy trên 127.000 con

(www.cucthuy.gov.vn) Năm 2009 có 5 ca mắc H5N1 ở người và đều tử vong

Năm 2010, dịch cúm gia cầm đã xảy ra ở 46 xã của 24 tỉnh làm 42.614 con gia cầm mắc bệnh, chết và phải tiêu hủy bắt buộc (www.cucthuy.gov.vn) Trong năm 2010, có 7 ca mắc H5N1 ở người và có 2 ca tử vong

Trong năm 2011 có 82 xã, 43 huyện thuộc 22 tỉnh có dịch Tổng số gia cầm mắc bệnh 110.311 con, số tiêu hủy là 151.356 con (Nguyễn Ngọc Tiến, 2013)

Năm 2012 đã xảy ra 296 ổ dịchở 112 huyện, 32 tỉnhlàm ốm chết và phải tiêu hủy 616.109 con trong đó có 117.946 con gà, 479.859 vịt và 18.304 ngan (Nguyễn Ngọc Tiến, 2013) Trong năm này có 4 ca mắc bệnh trên người

và có 2 ca tử vong

Năm 2013 đã xảy ra 104 ổ dịch cúm gia cầm tại 64 huyện, 31 tỉnh Số gia cầm ốm chết phải tiêu hủy bắt buộc là 141.687 con.Ngoài việc xảy ra trên đàn gia cầm, trong năm 2013 còn phát hiện ổ dịch cúm gia cầm A/H5N1 trên chim yến tại Ninh Thuận làm ốm chết và tiêu hủy hơn 4.000 con và trên chim cút tại Tiền Giang với hơn 30.000 con chim cút phải tiêu hủy Trong năm này

có 2 ca mắc bệnh và tử vong 1 người

Trong năm 2014 đã xảy ra 181 ổ dịch tại 96 huyện, 33 tỉnh trong cả nước,

số gia cầm phải tiêu hủy là 212.780 con Trong năm này có 2 ca mắc bệnh ở người và đều đã tử vong (Cục Thú y, 2014)

Năm 2015 cả nước chỉ xảy ra 19 ổ dịch nhỏ lẻ tại 17 huyện, 12 tỉnh thành trong cả nước với số gia cầm phải tiêu hủy là 58.128 con (Cục Thú y, 2015)

Năm 2016 cả nước đã xảy ra 3 ổ dịch cúm gia cầm H5N1 tại 3 huyện thuộc 3 tỉnh là Trà Vinh, Nghệ An và Cần Thơ làm ốm chết và phải tiêu hủy bắt buộc 1.695 con gia cầm các loại (Cục Thú y, 2016)

2.3.2 Tình hình bệnh cúm gia cầm H5N6

Tháng 8/2014, phát hi/2014, phìnúm gia c14,A/H5N6 đầ5 tiên i6 ướ i6 c1ên đàn gà 80 con c, phình bệăn nuôi tuconã Chi Lãng, huy c, pàng Ðịg huy c, phìnSơn Sau đó các Sau y c,úm H5N6 ti, phìnhđượư phát hiN6 ti, pác tiN6 tiác trong ci, ướt

Ðế rong ci,áng 12/2014, cìnhướg đã x 12/2014, dịch cúm A/H5N6 t, dịchã, 6 huy6 t, dịch cệnh à L6 huyơn, Hà Tĩnh, Lào Cai, Qut, dịch cệnh cúm ãi và Quai, Qut, àm 17.188 con gia cệnh cúm gia cầm H5Nêu h7.188 con gia cệài ra trong quá trình giám sát chinđộ ching quonúm A/H5N6 cũng đượưA/Hát hiH5N6 cũnác tỉnh Phú Thỉnh Phcũng ia cệnh cúm gia cầm H5ên Hunh Phcũng ia cệnh cúú y, 2014)

Năm 2015, dịch cúm gia cầm H5N6 đã xảy ra tại 23 xã, 18 huyện của 12 tỉnh trong cả nước là Đắk Nông, Hà Nam, Lai Châu, Lào Cai, Nam Định, Nghệ

An, Quảng Ngãi, Quảng Ninh, Hải Phòng, Sơn La, Thái Bình và Tuyên Quang làm ốm chết và phải tiêu hủy bắt buộc 34.624 con gia cầm các loại trong đó có 17.509 con gà, 7.052 thủy cầm và 10.063 con chim cút (Cục Thú y, 2015)

Trong năm 2016, dịch xảy ra tại 07 xã, phường của 06 huyện, thị xã thuộc

05 tỉnh, thành phố (Tuyên Quang, Lạng Sơn, Nghệ An, Quảng Ngãi, Kon Tum)

Số gia cầm mắc bệnh là 5.189 con (gà 4.655 con, chiếm 89,70% tổng số mắc bệnh và vịt, ngan là 534 con, chiếm 10,30%); số gia cầm tiêu huỷ là 13.550 con, bao gồm cả gia cầm khỏe mạnh trong cùng đàn mắc bệnh (gà chiếm 91,90% trong tổng số chết, vịt chiếm 8,10%)

So với năm 2015, tình hình dịch bệnh CGC A/H5N6 đã giảm cả về diện dịch và mức độ dịch, cụ thể: số xã có dịch giảm 3 lần, số huyện có dịch giảm 2,83 lần, số tỉnh có dịch giảm 2,2 lần và số gia cầm chết và tiêu huỷ giảm 2,13 lần

Trong 3 tháng đầu năm 2017, dịch cúm A/H5N6 vẫn xảy ra tại các hộ chăn nuôi nhỏ lẻ tại một số tỉnh Cao Bằng , Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Quảng Ngãi, Thừa Thiên Huế, gây thiệt hại lớn cho người chăn nuôi Qua các diễn biến dịch của các ổ dịch cúm gia cầm tại nước ta trong thời gian qua cho thấy:

- Thời gian xảy ra các ổ dịch cúm gia cầm A/H5N1 và H5N6 thường tập trung vào các tháng cuối năm và kéo dài tới các tháng đầu năm đặc biệt thường tập trung vào dịp Tết nguyên đán Điều này cũng phù hợp với thực tế tại nước ta đây

là giai đoạn chuyển mùa, thời tiết thuận lợi; hoạt động chăn nuôi, vận chuyển buôn bán gia cầm diễn nhộn nhịp để phục vụ nhu cầu thịt gia cầm rất cao của người dân trong dịp Tết đã tạo điều kiện lý tưởng cho mầm bệnh phát triển và lây lan

- Các ổ dịch thường tập trung chủ yếu tại các tỉnh thuộc 3 vùng đồng bằng lớn của cả nước là đồng bằng Sông Hồng, các tỉnh duyên hải Miền trung và các tỉnh thuộc khu vực đồng bằng Sông Cửu Long Điều này cũng hoàn toàn phù hợp với đặc điểm đây là những vùng có tổng đàn gia cầm lớn, mật độ chăn nuôi gia cầm rất cao, hoạt động buôn bán, vận chuyển gia cầm và các sản phẩm gia cầm rất nhộn nhịp, tình trạng buôn bán gia cầm nhập lậu qua biên giới tại các tỉnh phía Bắc, hoạt động nuôi vịt chạy đồng tại các tỉnh phía Nam do đó có nhiều cơ hội thuận lợi cho virus cúm phát tán và lây bệnh cho gia cầm

2.4 CĂN BỆNH

Cúm gia cầm (Avian Influenza – AI) là một bệnh truyền nhiễm cấp tính ở gia cầm, do nhóm virus cúm typ A, thuộc họ Orthomyxoviridae gây ra Đây là nhóm virus có biên độ vật chủ rộng, được phân chia thành nhiều subtype khác nhau dựa trên hai kháng nguyên bề mặt capsid của hạt virus là HA và NA Nhóm virus cúm A có 18 subtyp HA (từ H1 đến H16) và 9 subtyp NA (từ N1 đến N9) Gia cầm, thủy cầm là nguồn lưu trữ mầm bệnh chủ yếu trong tự nhiên Sự tổ hợp giữa các subtype HA và NA sẽ tạo ra nhiều subtype khác nhau

Tuy nhiên, theo một số nghiên cứu về cúm gia cầm, các nhà khoa học đã công bố, nhóm virus cúm A có thêm 2 subtype HA (H17-H18) và 2 subtype NA (N10-N11), các chủng virus cúm A/H17N10 và H18N11được phát hiện trên loài dơi Peruvian (Tong et al., 2013.)

Họ Orthomyxoviridae đã được phát hiện bao gồm 4 nhóm virus, đó là: nhóm virus cúm A (Influenza A), nhóm virus cúm B (Influenza B), nhóm virus cúm C (Influenza C) và nhóm Thogotovirrus Các nhóm virus khác nhau bởi các kháng nguyên bề mạt capsid, ơ virus cúm A và B là Hemagglutinin (HA), ở virus cúm C là Hemagglutinin Esterase Fusion (HEF) và ở Thogotovirrus là Glycoprotein (GP)(Ito et al., 1998; Murphy and Webster, 1996)

2.4.1 Đặc điểm sinh học phân tử của virus cúm gia cầm

Hình thái và cấu trúc của virus cúm gia cầm type A qua kính hiển vi điện

tử, virus có dạng hình khối tròn, hình trứng hoặc dạng khối dài, đường kính khoảng 80 – 120 nm Virus có vỏ bọc ngoài, phân tử lượng của hạt virus khoảng

virus, bản chất cấu tạo là màng lipit kép có nguồn gốc từ màng tế bào nhiễm được đặc hiệu hóa gắn vào các protein màng của virus Trên bề mặt có khoảng

500 “gai mấu” nhô ra và phân bố dày đặc, mỗi gai mấu dài khoảng 10 – 14 nm

có đường glycoprotein gồm: HA, NA, M1 và các dấu ấn khác của virus (Bender

et al., 1999; Zhao et al., 2008) Có sự phân bố không đồng đều giữa các phân tử

NA và HA (tỷ lệ khoảng 1NA/4HA), đây là 2 loại protein kháng nguyên có vai trò quan trọng trong quá trình xâm nhiễm của virus ở tế bào cảm nhiễm (Murphy and Webster, 1996; Uiprasertkul et al., 2007)

Hệ gen của virus cúm A là RNA sợi đơn âm (viêt tắt là (-) ssRNA), gồm 8 phân đoạn riêng biệt (HA, NA, M, NS, NP, PA, PB1 và PB2) nối với nhau thành

1 sợi duy nhất bên trong vỏ capsid, mã hóa cho 11 protein tương ứng của virus (Ito et al., 1998; Conenello et al., 2007)

Phân đoạn 1(gen PB2) có kích thước 2431 bp, mã hóa tổng hợp protein enzyme PB2, là tiểu đơn vị thành phần trong phức hợp enzyme polymerasa của virus, chịu trách nhiệm khởi đầu phiên mã RNA virus Protein PB2 có khối lượng phân tử theo tính toán khoảng 84.103 Da (trên thực tế là 87,103 Da) (Murphy and Webster, 1996) Tính thích nghi nhiệt độ cơ thể loài vật chủ được cho là có liên quan đến vị trí amino acid 627 ở protein PB2 (ở virus cúm gia cầm

vị trí này là Glu - thích ứng nhiệt độ cơ thể gia cầm khoảng 400C, còn ở virus thích nghi trên người là Lys - thích ứng nhiệt độ cơ thể người khoảng 370C) (Subbarao et al., 1998)

Phân đoạn 2 (gen PB1) cũng có kích thước 2431 bp, mã hóa tổng hợp enzyme PB1- tiểu đơn vị xúc tác của phức hợp enzyme promerase trong quá trình tổng hợp RNA virus, chịu trách nhiệm gắn mũ RNA (Murphy and Webster, 1996) Gần đây, đã có phát hiện thêm 1 protein (PB1-F2) được mã hóa bởi 1 khung đọc mở khác nhau của PB1, có vai trò gây ra hiện tượng apoptosis (hiện tượng tế bào chết theo chương trình) (Tumpey et al., 2002)

Phân đoạn 3(gen PA) kích thước 2233 bp, là phân đoạn gen bảo tồn cao,

mã hóa tổng hợp protein enzyme PA có khối lượng phân tử theo tính toán khoảng 83000 Da (trên thực tế là 96.103Da) PA là một tiểu đơn vị của polymerase chịu trách nhiệm kéo dài sự phiên mã RNA trong quá trình tổng hợp RNA của virus (Luong and Palese, 1992)

Phân đoạn 4 (gen HA) có độ dài thay đổi theo từng chủng virus cúm A

Đây là gen chịu trách nhiệm mã hóa tổng hợp protein HA, gồm hai tiểu phần là

HA1 và HA2 Vùng nối giữa HA1 và HA2 gồm một số amino acid mang tính kiềm được mã hóa bởi một chuỗi oligonucleotide, đó là điểm cắt cắt của enzyme protease, đây là vùng quyếtđịnh độc lực của virus (Bosch et al., 1981; Gambotto

et al., 2008) Protein HA có khối lượng phân tử khoảng 63.103 Da (nếu không được oxy hóa) và 77.103 Da (nếu được oxy hóa, trong đó HA1 là 48.103 Da và HA2 là 29.103 Da) (Keawcharoen et al., 2005; Luong and Palese, 1992)

Phân đoạn 5 (gen NP) kích thước khoảng 1556 bp, mã hóa tổng hợp nucleoprotein (NP) - thành phần của phức hệ phiên mã, chịu trách nhiệm vận chuyển RNA giữa nhân và bào tương tế bào chủ

Phân đoạn 6 (gen NA), là một gen kháng nguyên của virus, có chiều dài thay đổi theo từng chủng virus cúm A (ở A/H6N2 là 1413 bp, ở A/H5N1 thay đổi khoảng từ 1350 – 1410 bp) (Lê Thanh Hòa, 2004) Đây là gen mã hóa tổng hợp protein NA - kháng nguyên bề mặt capsid của virus, có khối lượng phân tử khoảng 50.103 Daton

Phân đoạn 7 (gen M) có kích thước 1027 bp mã hóa cho protein đệm (matrix protein - M) của virus Có khoảng 3000 phân tử MP trên bề mặt capsid của virus Protein M1 là protein nền, là thành phần chính của virus có chức năng bao bọc RNA tạo nên phức hợp RNP và tham gia vào quá trình

"nảy chồi" của virus Protein M2 là chuỗi polypeptide bé, có khối lượng phân

tử là 11.103 Da, là protein chuyển màng – kênh ion cần thiết cho khả năng lây nhiễm của virus, chịu trách nhiệm “cởi áo” virus, trình diện hệ gen ở bào tương tế bào chủ trong quá trình xâm nhiễm trên vật chủ(Luong and Palese, 1993; Murphy and Webster, 1996; Basler, 2007)

Phân đoạn 8 (gen NS), là gen mã hóa protein không cấu trúc (non structural protein), có độ dài ổn định nhất trong hệ gen mã của virus cúm A, kích thước khoảng 890 bp, mã hóa tổng hợp hai protein là NS1 và NS2, có vai trò bảo

vệ hệ gen của virus

Như vậy, virus cúm A có hệ gen được cấu trúc từ 8 phân đoạn riêng biệt

và không có gen mã hóa enzyme sửa chữa RNA, tạo điều kiện thuận lợi cho sự xuất hiện các đột biến điểm trong các phân đoạn gen/hệ gen qua quá trình sao chép nhân lên của virus, hoặc trao đổi các phân đoạn gen giữa các chủng virus cúm đồng nhiễm trên cùng một tế bào, rất có thể dẫn đến thay đổi tính kháng

nguyên tạo nên chủng virus cúm A mới (Suarez and Schultz-Cherry, 2000)

Hình 2.5 Cấu trúc hệ gen của virus cúm type A

Nguồn: Murphy and Webster (1996)

2.4.2 Cấu trúc, chức năng của Protein Hemagglutinin và Neuraminidase 2.4.2.1 Protein HA (Hemagglutinin)

Protein HA và NA là hai kháng nguyên bề mặt đặc trưng cho bản chất của từng chủng virus cúm A (David et al., 1999) có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình gây nhiễm và góp phần rất lớn quyết định tính gây bệnh của virus Gen mã hóa kháng nguyên HA là một glycoprotein có khả năng gây ngưng kết hồng cầu gà trong ống nghiệm (invitro), kháng thể đặc hiệu với HA

có thể phong tỏa sự ngưng kết đó, được gọi là kháng thể ngăn trở ngưng kết hồng cầu (HI – Hemagglutinin Inhibitory antibody) Có 16 subtype HA đã được phát hiện (H1 – H16) Có khoảng 400 phân tử HA trên bề mặt capsid của một virus có vai trò quan trọng trong quá trình nhận diện virus và khởi động quá trình xâm nhiễm của virus vào tế bào chủ (Bender et al., 1999; Wagner et al., 2002) Phân tử HA có dạng hình trụ, dài khoảng 130 ăngstron (Å), cấu tạo gồm 3 đơn phân (trimer), mỗi đơn phân (monomer) được tạo thành từ 2 tiểu đơn vị HA1 (36 kDa) và HA2 (27 kDa), liên kết với nhau bởi các cầu nối disulfide (-S-S-) Các đơn phân sau khi tổng hợp đã được glycosyl hóa (glycosylation) và gắn vào mặt ngoài capsid là tiểu đơn vị HA2, phần đầu

tự do hình chỏm cầu được tạo bởi dưới đơn vị HA1 chứa đựng vị trí gắn với thụ thể thích hợp của HA trên bề mặt màng tế bào đích (Bosch et al., 1981; Wagner et al., 2002)

Trên phân tử HA có 2 vùng kỵ nước ở tận cùng đầu N và đầu C Vùng kỵ nước ở đầu tận cùng N định hướng cho protein ra khỏi màng tế bào và bị cắt bỏ khỏi HA trưởng thành, còn vùng tận cùng đầu C (gốc aminoacid từ 186-211 của HA2) có nhiệm vụ neo giữ phân tử protein trên vỏ virus (David et al, 1999) Sự biến đổi trong gen mã hóa cho gen kháng nguyên HA là nguyên nhân gây ra các

vụ dịch hàng năm

Sự kết hợp của HA với thụ thể đặc hiệu (glycoprotein chứa sialic acid) trên bề mặt màng tế bào, khởi đầu quá trình xâm nhiễm của virus trên vật chủ giúp cho virus xâm nhập, hòa màng và giải phóng RNA hệ gen thực hiện quá trình nhân lên ở trong tế bào cảm nhiễm Quá trình kết hợp phụ thuộc vào sự phù hợp cấu hình không gian của thụ thể chứa acid sialic của tế bào đích với vị trí gắn với thụ thể này trên phân tử HA của virus cúm, quyết định sự xâm nhiễm dễ dàng của virus ở các loài vật chủ khác nhau (Wagner et al., 2002) Vị trí acid amin 226 (aa226) của HA1 được xác định là vị trí quyết định phù hợp gắn HA với thụ thể đặc hiệu của nó, ở hầu hết các chủng virus cúm A lưu hành trong tự nhiên vị trí này là Glycine, thích ứng với thụ thể Gal α-2,3 sialic acid (chứa sialic acid liên kết với nhóm hydroxyl (4-OH) của galactose ở góc quay α-2,3) của tế bào biểu mô đường hô hấp của chim và gia cầm Ngoài ra, một số

vị trí acid amin khác: Glutamine 222, Glycine 224 cũng có sự liên quan chặt chẽ đến khả năng thích ứng với thụ thể chứa sialic acid bề mặt màng tế bào chủ (Luong and Palese, 1993)

Gen HA bao gồm hai đoạn HA1 và HA2 nối với nhau bằng chuỗi oligopeptide, mã hóa cho một dãy các aminoacid là arginine và lysine (-RRRKK-), tạo nên điểm cắt của Protease Đây là vùng quyết định độc lực hay tính gây bệnh của virus Phân tử HA1, HA2 bộc lộ ra ngoài màng và có khả năng gây ngưng kết hồng cầu và chịu trách nhiệm cho việc gắn kết virus vào thụ thể trên bề mặt tế bào vật chủ trong giai đoạn đầu tiên của quá trình xâm nhiễm

Trình tự mã hóa chuỗi nối và thành phần chuỗi nối trên protein HA cũng như các vị trí các aminoacid liên quan đến khả năng gắn với thụ thể thích ứng, được coi là các chỉ thị phân tử trong nghiên cứu phân tích gen kháng nguyên HA Protein HA kích thích cơ thể sản sinh ra đáp ứng miễn dịch dịch thể đặc hiệu với từng type HA và tham gia vào phản ứng trung hòa virus Vì thế, protein HA được coi là protein vừa quyết định tính kháng nguyên, vừa quyết định độc lực của virus,

là đích đến của bảo vệ miễn dịch học nhằm ngăn chặn sự xâm nhiễm của virus ở

cơ thể nhiễm, cơ sở điều chế các vacxin phòng cúm hiện nay (Bosch et al., 1998)

Chuỗi Oligopeptide nối giữa HA1 và HA2 thuộc loại hình riêng biệt, đặc trưng cho các biến thể H trong quá trình tái tổ hợp tạo nên biến chủng , chuỗi này chứa một số aminoacid mang tính kiềm (basic aminoacid) làm khung, thay đổi đặc hiệu theo từng loại hình phân type Sự biến đổi thành phần của chuỗi nối quyết định tính độc lực của virus thuộc biến chủng mới (David et al, 1999) Nếu

ở điểm cắt của protease càng có nhiều amino acid kiềm (arginine và lysine) thì khả năng phân cắt HA càng lớn, và quá trình xâm nhập nội bào nhanh dẫn đến tăng độc lực của virus cúm A (Wolfgang Garten, 2008)

Mức độ gây bệnh của virus cúm A còn phụ thuôc rất lớn đến chức năng hoạt động của vùng tiếp nhận enzyme protease để cắt rời HA khỏi thụ thể sialic acid Virus cúm A không có gen tổng hợp enzyme protease, mà phải nhờ vào hỗ trợ của tế bào cơ thể bị nhiễm virus Càng có nhiều điểm cắt protease hoàn chỉnh

và cắt đặc hiệu, càng có nhiều enzyme tham gia cắt thụ thể, thì virus mới nhanh chóng xâm nhập vào tế bào thực hiện qua trình nhân lên tạo nhiều virus mới và mức độ gây bệnh cũng vì thê mà mặng nề hơn(Wolfgang Garten, 2008)

2.4.2.2 Protein NA (Neuraminidase)

Protein Neurominidase còn gọi là sialidase (mã số quốc tế là E.C3.2.1) là một protein enzyme có bản chất là glycoprotein được gắn trên bề mặt capsid của virus cúm A, mang tính kháng nguyên đặc trưng theo từng subtype NA.Phân tử

NA có dạng nút lồi hình nấm, đầu Phân tử NA có dạng nút lồi hình nấm, đầu tự

do (chứa vùng hoạt động) gồm 4 dưới đơn vị giống như hình cầu nằm trên cùng một mặt phẳng và phần kị nước gắn vào vỏ capsid (Uiprasertkul et al., 2007)

Protein Neuraminidase có 3 chức năng chính:

- Protein NA có vai trò là một enzyme cắt đứt liên kết giữa các gốc acid sialic của màng tế bào nhiễm với phân tử cacbonhydrate của protein HA, giải phóng hạt virus ra khỏi màng tế bào nhiễm, đẩy nhanh sự lây nhiễm của virus trong cơ thể vật chủ Và ngăn cản sự tập hợp các hạt virus mới trên màng tế bào Virus cần phải có NA thì mới có thể xâm nhập được qua lớp màng mucin của biểu mô hô hấp

- Tham gia vào phân cắt liên kết này trong giai đoạn “hòa màng”, đẩy nhanh quá trình cởi áo “uncoating” giải phóng hệ gen của virus vào trong bào

tương tế bào nhiễm, giúp cho quá trình nhân lên của virus nhanh hơn (Uiprasertkul et al., 2007)

- NA còn phân cắt các liên kết glycoside, giải phóng neuraminic acid làm tan loãng màng nhầy bề mặt biểu mô đường hô hấp, tạo điều kiện cho virus nhanh chóng tiếp cận tế bào biểu mô và thoát khỏi các chất ức chế không đặc hiệu

Virus Cúm hình thành nên cơ chế để vượt qua sự bảo vệ của mucin đường

hô hấp Chức năng của NA liên quan đến khả năng của virus xuyên qua mang nhầy do phân cắt liên kết giữa mucin và sialic acid, vốn là mối liên kết ngăn chặn

sự xâm nhiễm của virus vào các thụ thể chức năng trên tế bào đích Mặt khác,

NA có khả năng phá vỡ trục liên kết màng nhầy và IgA tạo nên trạng thái ức chế miễn dịch cục bộ từng phần, nâng cao khả năng lây nhiễm của virus cúmvà viêm phổi kế phát do vi khuẩn (29) Đột biến trong gen NA làm thay đổi những hoạt tính của enzyme này (Cohen et al., 2013)

Cùng với vai trò của kháng nguyên HA, cả 3 khâu tác động trên của NA đều tham gia làm tăng độc lực gây bệnh của virus cúm A ở cơ thể vật chủ Do đó,

NA là đích tác động của các thuốc, hóa dược ức chế virrus không đặc hiệu hiện nay (Aoki et al., 2007)

Bên cạnh đó, NA còn là một kháng nguyên bề mặt virus, tham gia kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể vật chủ, sinh ra kháng thể đặc hiệu với kháng nguyên NA của các chủng virus đương nhiễm có tác dụng phong tỏa protein NA

Sự đột biến trượt xóa gen (slippage-mediated deletion) qua các giai đoạn tiến hóa

là hiện tượng đột biến đặc biệt được phát hiện ở gen NA, và đã được chứng minh rằng thông qua loại hình đột biến xóa gen này, virus cúm A/H5N1 sẽ tạo nên một subtype N mới có độc lực cao hơn (Cohen et al, 2013)

Như vậy kháng nguyên HA và NA của virus là các đích chủ yếu của cơ chế bảo hộ miễn dịch của cơ thể với virus cúm A và là cơ sở nghiên cứu và ứng dụng đối với các vaccine phòng cúm hiện nay cho người và gia cầm, nhằm ngăn chặn dịch cúm ở gia cầm và hạn chế truyền lây sang người

2.4.2.3 Các phương thức biến đổi kháng nguyên

a Hiện tượng lệch kháng nguyên

Lệch kháng nguyên (antigenic drift) thực chất là các đột biến điểm xảy ra các phân đoạn gen/hệ gen của virus Do virus cúm A ký sinh nội bào bắt buộc, không có cơ chế “đọc và sửa bản sao – proof reading” trong quá trình phiên mã

và sao chép ở nhân tế bào đích Sự thiếu hụt enzyme sửa chữa RNA dẫn đến các enzyme sao chép phụ thuộc RNA sẽ có thế “gài” thêm (đột biến giãn nở), làm mất đi hoặc thay thế (đột biến trượt-xóa) một hay nhiều nucleotide mà không được sửa chữa trong phân tử RNA chuỗi đơn mới của virus (Lê Thanh Hòa và cs., 2006) Tùy thuộc vị trí xảy ra các đột biến trong bộ ba mã hóa, mà có thể trực tiếp làm thay đổi các amino acid trong trình tự của protein được mã hóa biểu hiện, dẫn đến thay đổi thuộc tính của protein, hoặc được tích lũy trong phân đoạn gen xảy ra đột biến (đột biến điểm) Tần xuất xảy ra đột biến điểm rất cao, cứ mỗi 10.000 nucleotide (tương ứng với độ dài của RNA hệ gen của virus cúm A) thì có 1 nucleotide sai khác (Wagner et al., 2002)

Hiện tượng này thường xảy ra ở các phân đoạn gen kháng nguyên NA và

HA, tạo ra các bộ mã tổng hợp các amino acid mới, hoặc làm thay đổi cấu trúc, thay đổi đặc tính của protein đó, hoặc có khả năng glycosyl hóa rất cao trong cấu trúc chuỗi polypeptide kháng nguyên, tạo ra một biến thể virus mới thay đổi độc lực gây bệnh hay đặc tính kháng nguyên mới (Wasilenko et al., 2008)

b Hiện tượng glycosyl hóa

Glycosyl hóa (glycosiylation) là sự gắn kết của một chuỗi carbonhydrate (oligosaccharide) vào với amino acid Asparagine (N) ở một số vị trí nhất định trong chuỗi polypeptide HA và NA, hay một số polypeptide khác của virus cúm Thông thường chuỗi oligosaccharide được gắn tại vị trí N-X-S/T (N = Asparagine; X = amino acid bất kỳ, trừ Proline; S/T = Serine hoặc Threonine) Đây là những vị trí đựơc cho là gắn kết với các kháng thể được cơ thể sinh ra do kích thích cuả kháng nguyên nhằm bảo vệ cơ thể nhiễm Hiện tượng lệch kháng nguyên sinh ra đột biến điển hình thành bộ mã của Asparagine tạo tiền đề cho hiện tượng glycosyl hóa xảy ra khi tổng hợp chuỗi polypeptide HA hay NA làm thay đổi biểu hiện đặc tính kháng nguyên của HA và NA, làm cho virus thoát khỏi tác động miễn dịch bảo hộ của cơ thể chủ và điều hòa sự nhân lên của virus (Baigent and Mc Cauley, 2001)

Hiện tượng lệch kháng nguyên và glycosyl hóa xảy ra liên tục theo thời gian, còn hiện tượng trộn kháng nguyên có thể xảy ra với tất cả các chủng của virus cúm A, khi đồng nhiễm trong một tế bào ở tất cả các loài vật chủ khác nhau Đây cũng chính là vấn đề đáng lo ngại của virus cúm A/H5N1 hiện nay, mặc dù virus này chưa có sự thích nghi lây nhiễm dễ dàng ở người, nhưng nó có

khả năng gây bệnh được cho người và rất có thể A/H5N1 tái tổ hợp (vay mượn) gen HA hay NA, hoặc cả hai gen của các chủng virus cúm A đã thích nghi ở người, để tạo ra một biến chủng virus mới thích ứng lây nhiễm dễ dàng ở người, gây ra nguy cơ của một đại dịch cúm mới và đặt ra một định hướng mới trong phòng chống dịch (Baigent and Mc Cauley, 2001)

c Hiện tượng trộn kháng nguyên

Hiện tương trộn kháng nguyên (còn gọi là trao đổi hay tái tổ hợp) các gen kháng nguyên (antigenic shift) chỉ có ở virus cúm và rất ít ở một số virus RNA gây bệnh gia cầm khác, cho phép 2 chủng virus cúm A khác nhau khi đồng nhiễm trong một tế bào có thể xảy ra sự hòa trộn (reassort) hoặc trao đổi (swap) các phân đoạn gen của 2 chủng virus đó trong quá trình kết hợp lại RNA hệ gen, tạo ra các dạng khác nhau của RNA hệ gen của các hạt virus mới từ hai RNA hệ gen của những virus ban đầu Kết quả là đã tạo ra thế hệ virus mới có các phân đoạn gen kết hợp và đôi khi giúp cho chúng có khả năng lây nhiễm ở loài vật chủ mới hoặc gia tăng độc lực gây bệnh (Chen et al., 2006)

2.4.3 Tính thích ứng đa vật chủ của virus cúm

Vật chủ tự nhiên của tất cả các chủng virus cúm A là chim hoang dã (chủ yếu là vịt trời), đây là nguyên nhân lan truyền virus trong tự nhiên rất khó kiểm soát Virus cúm A có khả năng gia tăng biên độ vật chủ của chúng trong quá trình lây truyền ở tự nhiên (De Wit, 2008) Đặc điểm thích ứng vật chủ này là điều kiện thuận lợi để virus cúm A trao đổi, tái tổ hợp các phân đoạn gen, đặc biệt là các phân đoạn gen kháng nguyên (gen “độc” HA và NA) giữa các chủng tạo ra các chủng virus cúm mới có khả năng thích ứng xâm nhiễm ở các loài vật chủ mới đặc biệt khi chúng vượt qua được “rào cản loài” dễ dàng thích ứng lây nhiễm gây bệnh

từ gia cầm sang người và giữa người với người (Webster et al., 2002)

2.4.4 Cơ chế xâm nhiễm gây bệnh và nhân lên của virus cúm A trong tế bào vật chủ

Virus cúm A/H5N1 kí sinh nội bào bắt buộc, quá trình xâm nhiễm và nhân lên của virus xảy ra chủ yếu ở các tế bào biểu mô đường hô hấp, đường tiêu hóa của cơ thể nhiễm (Murphy and Webster, 1996) có những nét đặc trưng như sau:

- Quá trình xâm nhiễm của virus cúm A được mở đầu bằng sự kết hợp của

HA và thị thể thích ứng của nó trên bề mặt các tế bào này và cuối cùng là giải phóng hệ gen của virus vào trong bào tương của tế bào nhiễm

- Quá trình nhân lên của RNA virus cúm A chỉ xảy ra trong nhân của tế bào, đây là đặc điểm khác biệt so với các virus khác (quá trình này xảy ra trong nguyên sinh chất) và cuối cùng là giải phóng các hạt virus ra khỏi tế bào nhiễm nhờ vai trò của enzyme neuraminidae Thời gian một chu trình xâm nhiễm và giải phóng các hạt virus mới của virus cúm chỉ khoảng vài giờ (trung bình 6h)

Sự tạo thành các hạt virus mời không phá tan tế bào nhiễm, nhưng các tế bào này

bị rối loạn hệ thống tổng hợp các đại phân tử và rơi vào quá trình chết theo chương trình (apopyosis) làm tổn thương mô của cơ thể vật chủ (Beard, 1998)

- Sau khi được giải phóng vào trong bào tương tế bào, hệ gen của virus sử dụng bộ máy sinh học của tế bào tổng hợp các protein của virus và các RNA vận chuyển,RNA phụ thuộc (RNA-transcription,RNA-dependent) Phức hợp protein – RNA của virus được vận chuyển vào trong nhân tế bào (Beard, 1998)

Trong nhân tế bào các RNA hệ gen của virus tổng hợp các sợi dương từ khuôn là sợi âm của hệ gen virus, từ các sợi dương này chúng tổng hợp nên RNA hệ gen của virus mới nhờ RNA-poymerase Các sợi này không được Adenine hóa (gắn thêm các Adenine – gắn mũ) ở đầu 5’- và 3’-, chúng kết hợp với nucleoprotein (NP) tạo thành phức hợp ribonucleoprotein (RNP) hoàn chỉnh và được vận chuyển ra bào tương tế bào Đồng thời, các RNA thông tin của virus cũng sao chép nhờ hệ thống enzyme ở từng phân đoạn gen của virus và được enzyme PB2 gắn thêm 10 – 20 nucleotide Adenin ở đầu 5’-, sau đó được vận chuyển ra bào tương và dịch mã tại lưới nộ bào có hạt để tổng hợp nên các protein của virus

Hình 2.6 Mô hình cơ chế xâm nhiễm và nhân lên virus cúm A ở tế bào chủ

Nguồn: Beard (1998)

- Các phân tử NA và HA của virus sau khi tổng hợp được vận chuyển gắn

lên mặt ngoài của màng tế bào nhiễm nhờ bộ máy Golgi, goi là hiện tượng “ nảy chồi” của virus NP sau khi tổng hợp được vận chuyển trở lại nhân lên tế bào để kết hợp với RNA thành RNP của virus Sau cùng các RNP của virus được hợp nhất với cùng “nảy chồi”, tạo thành các “chồi” virus gắn chặt vào màng tế bào chủ bởi liên kết giữa HA với thụ thể chứa sialic acid Các NA phân cắt các liên kết này và giải phòng các hạt virus trưởng thành tiếp tục xâm nhiễm các tế bào khác (Murphy and Webster, 1996)

2.4.5 Độc lực và khả năng gây bệnh của virus cúm gia cầm

Trong thực tế người ta chia virus cúm ra làm 2 loại: Loại virus độc lực thấp – LPAI và loại có độc lực cao - HPAI

- LPAI là loại virus khi phát triển trong cơ thể nhiễm, có thể gây bệnh cúm nhẹ không có triệu chứng lâm sàng điển hình và không làm chết vật chủ Đây là loại virus lây nhiễm rộng rãi và tạo nên các chủng virus có độc lực cao đồng nhiễm trêm cùng một tế bào và trở thành một lọai virus HPAL nguy hiểm

- HPAL là loại virus cúm A có khả năng gây tổn thương nhiều cơ quan nội tạng trong cơ thể nhiễm, trên gia cầm chúng thường gây chết 100% số gia cầm bị nhiễm trong vòng 48-72h sau nhiễm Virus loại HPAI phát triển tốt trên tế bào xơ phôi gà, tế bào thận chó (MDCK) không có trypsin Các vị dịch lớn đều do virus HPAI gây ra, thường là virus có kháng nguyên H5 và H7

Virus cúm A có tính thích ứng lây nhiễm cao với biểu mô đường hô hấp

và cũng có thể tác động gây tổn thương nhiều cơ quan khác trong cơ thể của động vật cảm nhiễm, do đó còn được gọi là virus hướng đa phủ tạng Khả năng gây bệnh của virus cúm A phụ thuộc vào độc lực vào độc lực và tính thích nghi vật chủ của từng chủng virus( De Wit, 2008)

2.4.6 Triệu chứng

Biểu hiện lâm sàng của bệnh diễn biến rất đa dạng và phức tạp, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độc lực, số lượng virus, loài nhiễm bệnh, mật độ chăn nuôi, tiểu khí hậu chuồng nuôi, chế độ dinh dưỡng, tình trạng miễn dịch của vật chủ trước khi nhiễm virus …(Nguyễn Tiến Dũng, 2004)

Triệu chứng điển hình là gia cầm chết đột ngột, chết nhiều với tỷ lệ chết từ 20-100% Con vật sốt cao, ủ rũ, bỏ ăn uống, giảm đẻ, suy yếu và đứng tụm lại thành từng đám, lông xù, xơ xác, chảy nước mũi, dịch mũi nhày màu xám, khó thở, vươn cổ để thở, thở khò khè, hắt hơi, chảy nước mắt, viêm kết mạc mắt,

nhắm mắt, sưng phù đầu, mào tích sưng phù, màu tím sẫm Con vật có triệu chứng thần kinh như co giật, mất thăng bằng, vận động xoay tròn

2.4.7 Bệnh tích

2.4.7.1 Bệnh tích đại thể

Bệnh tích thường gặp là mào, tích sưng to, tím tái phù quanh mí mắt Xuất huyết dưới da ống chân hoặc kẽ ngón chân thành vệt đỏ rất rõ Xuất huyết điểm trên bề mặt niên mạc và tương mạc nội tạng Xuất huyết hầu hết toàn bộ đường tiêu hóa, đặc biệt thấy rõ ở manh tràng và dạ dày tuyến Túi Fabricius xung huyết

và xuất huyết (Lê Văn Năm, 2004; Alexander, 2007)

2.4.7.2 Bệnh tích vi thể

Bệnh tích vi thể chủ yếu là xung huyết, xuất huyết, thâm nhiễm bạch cầu đơn nhân ở não và một số cơ quan khác Mạch quản của cơ quan như mào, gan, lách, phổi, thận, cơ tim, cơ vân, não bị giãn rộng và thâm nhiễm tế bào (Beard, 1998) 2.4.8 Chẩn đoán bệnh

2.4.8.1 Chẩn đoán dựa vào dịch tễ học

Căn cứ vào các yếu tố dịch tễ học như bệnh lây lan nhanh, gia cầm mọi lứa tuổi, nhiều loại gia cầm mắc bệnh, tỷ lệ chết cao lên tới 100% số gia cầm mắc bệnh, những vùng có ổ dịch cũ, những nơi gia cầm chưa được tiêm phòng vacxin cúm hoặc tiêm phòng chưa đủ thời gian đáp ứng miễn dịch, hoặc đã tiêm phòng nhưng qua khảo sát hiệu giá kháng thể bảo hộ chỉ đạt mức thấp

2.4.8.2 Chẩn đoán dựa vào triệu chứng và bệnh tích

Căn cứ vào các triệu chứng lâm sàng và bệnh tích để chẩn đoán Lưu ý các đặc điểm chính như gia cầm bệnh chảy nhiều nước mắt, viên xoang mũi, mào tích tím tái, phù đầu và mí mắt, có triệu chứng thần kinh, da chân vùng không lông xuất huyết

Căn cứ những bệnh tích điển hình như phổi, gan, thận, lách sưng to Xuất huyết mỡ vành tim, ruột viêm cata, xuất huyết Xuất huyết dạ dày cơ, dạ dày tuyến giống bệnh Newcastle Túi fabricius xuất huyết điểm, lỗ huyệt xuất huyết … (Alexander, 2007; Baigent and Mc Cauley, 2001)

2.4.8.3 Chẩn đoán phòng thí nghiệm

Chẩn đoán virus học: nuôi cấy, phân lập virus trên rứng gà có phôi ấp 9 – 10 ngày tuổi hoặc trên môi trường tế bào xơ phôi gà hoặc tế bào thận chó

MDCK Giám định virus trong dịch nuôi cấy bằng các phản ứng HA, HI

Chẩn đoán virus bằng kỹ thuật Realtime RT-PCR: cho phép xác định virus với lượng rất nhỏ Khẳng định chắc chắn subtype H5 và N1, N6 căn cứ vào primer và probe được thiết kế đặc hiệu

Chẩn đoán huyết thanh học: dùng phản ứng HI để phát hiện và xác định hiệu giá kháng thể trong huyết thanh gia cầm chưa tiêm phòng

Ngoài ra có thể dùng phản ứng ELISA để phát hiện kháng thể

2.5 SƠ LƯỢC HOẠT ĐỘNG GIÁM SÁT CÚM GIA CẦM TẠI VIỆT NAM 2.5.1 Kết quả giám sát

Kể từ khi xuất hiện tại nước ta, dịch cúm gia cầm đã ảnh hưởng rất nhiều tới nước ta kể về kinh tế, chính trị, văn hóa và xã hội Chính vì vậy việc chủ động các biện pháp phòng bệnh luôn được Đảng và Nhà nước quan tâm Bên cạnh đó, chúng ta cũng đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các tổ chức trên thế giới như FAO, VAHIP, CDC, USAID, qua rất nhiều chương trình giám sát chủ động nhằm phát hiện sự lưu hành của các chủng virus trong cả nước qua đó điều chỉnh các biện pháp phòng chống dịch cho phù hợp Sơ lược kết quả hoạt động giám sát cúm gia cầm tại nước ta giai đoạn 2008 – 2016 như sau:

- Đối với hoạt động giám sát chủ động cúm gia cầm H5N1: Qua các dự án

và ở các giai đoạn khác nhau tại nước ta đều phát hiện có sự lưu hành của virus cúm gia cầm A/H5N1với tỷ lệ khá cao Cụ thể trong tổng số 48.349 mẫu xét nghiệm đã phát hiện 1.782 mẫu bệnh phẩm dương tính với virus cúm gia cầm A/H5N1 (3,69%) trong đó ở dự án VAHIP trong tổng số 22.745 mẫu bệnh phẩm

có 680 mẫu dương tính với virus cúm A/H5N1 (2,99%); Ở dự án do FAO tài trợ

có 1.102/25.604 mẫu bệnh phẩm dương tính với virus cúm A/H5N1 (4,3%) Từ tháng 12/2015 đến tháng 2/2016 tiếp tục lẫy 3.840 mẫu bệnh phẩm tại các chợ buôn bán gia cầm sống kết quả có 34/3.084 mẫu bệnh phẩm dương tính với virus cúm A/H5N1 (1,10%) (Phạm Thành Long, 2016)

- Đối với giám sát lưu hành virus cúm A/H7N9 trên đàn gia cầm nhập lậu

và tại các chợ buôn bán gia cầm sống: Từ tháng 6/2013 đến tháng 2/2015 đã xét nghiệm 171.250 mẫu bệnh phẩm tại các tỉnh Biên giới phía Bắc nước ta (Hà Giang, Lào Cai, Cao Bằng, Lạng Sơn và Quảng Ninh) và các điểm trung chuyển, chợ buôn bán gia cầm lớn tại Hà Nội, Hưng Yên, Bắc Ninh, Bắc Giang Kết quả

chưa phát hiện mẫu bệnh phẩm nào dương tính với virus cúm A/H7N9 Từ tháng 12/2015 đến tháng 2/2016 tiếp tục lấy 3.084 mẫu bệnh phẩm tại các chợ buôn bán gia cầm sống kết quả vẫn chưa phát hiện sự có mặt của virus cúm A/H7N9 trên lãnh thổ Việt Nam (Phạm Thành Long, 2016)

- Đối với giám sát lưu hành virus cúm gia cầm A/H5N6: từ 12/2015 đến tháng 2/2016 đã triển khai chương trình giám sát lưu hành virus cúm gia cầm H5N6 tại 68 chợ buôn bán gia cầm ở 60 huyện, 32 tỉnh trong cả nước Tổng số mẫu bệnh phẩm thu thập là 3.084 mẫu (mẫu gộp) Kết quả xét nghiệm cho thấy

có 108/3.084 mẫu dương tính với virus cúm A/H5N6 (3,50%) (Phạm Thành Long, 2016)

2.5.2 Kết quả phân tích virus cúm gia cầm tại Việt Nam

Để làm tốt công tác phòng, chống bệnh cúm gia cầm độc lực cao, ngoài việc xác định tỷ lệ lưu hành tại các địa phương trong cả nước thì công tác nghiên cứu, giải trình tự gen của virus để qua đó lựa chọn loại vaccine phù hợp cho công tác tiêm phòng trong cả nước

Bảng 2.3 Tóm tắt các chủng virus cúm gia cầm tại Việt Nam từ 2003 - 2016

2003 - 2005 Virus H5N1 xâm nhập vào Việt Nam Clade 1

2007 - 2008 Xuất hiện Clade 2.3.4 thay thế clade 1;

Clade 7 được phát hiện trên gà nhập lậu

Clade 1 phổ biến và có những biến đổi

Clade 2.3.2/2.3.4 thỉnh thoảng được phát hiện

2009 Phát hiện được nhiều nhánh của clade

2.3.4

2010 Xuất hiện clade 2.3.2 giống với chủng

phát hiện tại Mông Cổ, Hong Kong

2011 -2013 Biến đổi từ clade 2.3.4 sang 2.3.2.1 với

3 nhánh phụ A, B, C

2014 Clade 2.3.2.1C là chủ yếu

Xuất hiện virusH5N6 (Clade 2.3.4.4)

Clade 2.3.2.1C phổ biến

Clade 1.1 có tại một vài ổ dịch

2015 - 2016 H5N6 Clade 2.3.4.4 lưu hành chủ yếu H5N1 Clade 2.3.2.1C

phổ biến Nguồn: Phạm Thành Long (2016)

Kể từ khi dịch cúm gia cầm xuất hiện tại nước ta tới nay, virus cúm luôn luôn thay đổi về cấu trúc tạo ra các chủng virus mới có độc lực cao gây nhiều khó khăn cho công tác phòng chống dịch tại các địa phương Quá trình biến đổi của các chủng virus cúm tại Việt Nam từ 2003 đến nay được thể hiện qua bảng 2.3 2.6 CÔNG TÁC PHÒNG, CHỐNG BỆNH CÚM Ở GIA CẦM

Tại nước ta hiện nay, bệnh cúm gia cầm thể độc lực cao là 1 trong 5 bệnh

ưu tiên phối hợp liên ngành giữa y tế và thú y trong việc điều tra, giám sát, chia

sẻ thông tin và nghiên cứu khoa học theo Thông tư BNNPTNT Đối với công tác xử lý các ổ dịch cúm gia cầm thực hiện theo Thông

16/2013/TTLT-BYT-tư 07/2016/TT-BNNPTNT ngày 31/5/2016 của Bộ Nông nghiệp và PTNT quy định về phòng, chống dịch bệnh động vật trên cạn

Đối với dịch cúm A/H7N9 thực hiện theo Quyết định số

210/QĐ-BNN-TY ngày 14/02/2014 của Bộ Nông nghiệp và PTNT về việc Ban hành Kế hoạch hành động ứng phó khẩn cấp với các chủng virus cúm nguy hiểm có khả năng lây lan sang người

Trong điều kiện chăn nuôi gia cầm như ở Việt Nam hiện nay, để kiểm soát dịch cúm gia cầm, một biện pháp rất quan trọng là tạo miễn dịch chủ động bằng cách tiêm vacxin cho đàn gia cầm Theo kết quả nghiên cứu mới nhất, hiện nay tại nước ta lưu hành 2 chủng virus cúm gia cầm chủ yếu là virus cúm A/H5N1 thuộc nhánh 2.3.2.1C và virus cúm A/H5N6 thuộc nhánh 2.3.4.4 (Cục Thú y , 2016) Do đó các loại vaccine được sử dụng cho công tác tiêm phòng hiện nay là:

- Vacxin cúm gia cầm H5N1 Navet-Vifluvac sử dụng để phòng bệnh cúm gia cầm do virus cúm A/H5N1 nhánh 1, A/H5N1 nhánh 2.3.2.1C và A/H5N6 nhánh 2.3.4.4 gây ra

- Vacxin cúm H5N1 Re-6 sử dụng để phòng bệnh cúm gia cầm do virus cúm A/H5N1 nhánh 2.3.2.1C gây ra

- Vacxin H5N1 Re-5 có thể phòng bệnh cúm gia cầm do virus cúm A/H5N1 nhánh 1 và virus cúm A/H5N6 nhánh 2.3.4.4 gây ra

Bên cạnh đó cần tăng cường hoạt động giám sát chủ động đặc biệt là tại các tỉnh vùng biên giới, các chợ buôn bán, các điểm thu gom gia cầm sống để phát hiện thêm các chủng virus mới cũng như xác định sự lưu hành của virus tại các địa phương qua đó đưa ra các cảnh báo sớm, các khuyến cáo kịp thời trong