Khảo sát hiệu quả của interferon alpha và gamma gà biểu hiện trên hệ thống pichia pastoris trong phòng bệnh viêm gan do virus type i trên vịt con

  • Số trang: 71 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 30 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG ĐOÀN THỊ BÍCH TRÂM KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA INTERFERON ALPHA VÀ GAMMA GÀ BIỂU HIỆN TRÊN HỆ THỐNG PICHIA PASTORIS TRONG PHÒNG BỆNH VIÊM GAN DO VIRUS TYPE I TRÊN VỊT CON LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH THÚ Y Cần Thơ, 2014 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN THÖ Y ----  ---- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HIỆU QUẢ CỦA CHICKEN INTERFERON ALPHA VÀ CHICKEN INTERFERON GAMMA BIỂU HIỆN TRÊN HỆ THỐNG PICHIA PASTORIS TRONG PHÕNG BỆNH VIÊM GAN DO VIRUS TYPE 1 TRÊN VỊT CON Cán bộ hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS HỒ THỊ VIỆT THU ĐOÀN THỊ BÍCH TRÂM MSSV: 3103067 LỚP: THÚ Y – K36 i TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN THÖ Y ----  ---Đề tài: Hiệu quả của chicken interferon alpha và chicken interferon gama biểu hiện trên hệ thống Pichia pastoris trong phòng bệnh viêm gan do virus type 1 trên vịt con. Do sinh viên Đoàn Thị Bích Trâm thực hiện tại Cần Thơ từ tháng 08/2014 đến tháng 12/2014. Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014 Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014 Duyệt Bộ môn Duyệt Giáo viên hƣớng dẫn HỒ THỊ VIỆT THU Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014 Duyệt khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ luận văn nào trước đây. Cần thơ, ngày … tháng … năm 2014 Tác giả luận văn Đoàn Thị Bích Trâm iii LỜI CẢM TẠ Xin kính dâng lên ông bà, cha mẹ lòng biết ơn sâu sắc và quý trọng nhất, những người luôn cố gắng tạo điều kiện để tôi thực hiện hoài bão của mình. Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Cô Hồ Thị Việt Thu đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này. Thầy Lê Hoàng Sĩ – Cố vấn học tập đã tận tình chỉ dạy và giúp đỡ tôi trong suốt 5 năm học vừa qua. Quý thầy, cô Trường Đại Học Cần Thơ, đặc biệt là các thầy, cô thuộc Bộ Môn Chăn Nuôi và Bộ Môn Thú Y khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng đã tận tình truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian học tại trường. Chị Nguyễn Minh Thùy và anh Lê Trần Hoài Khanh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Chị Nguyễn Thị Thanh Giang (Trung tâm viện Công Nghệ Sinh Học Thành phố Hồ Chí Minh) đã hết lòng giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Các bạn trong và ngoài lớp Thú Y K36 đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình học tập cũng như trong cuộc sống. Xin kính gởi tới quý thầy, cô, người thân lời chúc sức khỏe, thành công và xin nhận nơi tôi lòng biết ơn sâu sắc. Xin gởi đến bạn bè tôi lời chúc sức khỏe và lời chúc thành công trên con đường sự nghiệp tương lai. Cuối cùng tôi xin cảm ơn chân thành đến Hội Đồng Giám Khảo đã dành thời gian đọc, xem xét và đóng góp ý kiến quý báo cho luận văn của tôi. Đoàn Thị Bích Trâm iv TÓM TẮT Đề tài: “Hiệu quả của chicken interferon alpha và chicken interferon gama biểu hiện trên hệ thống Pichia pastoris trong phòng bệnh viêm gan do virus type 1 trên vịt con” được tiến hành từ tháng 08/2014 đến tháng 12/2014 tại Trại nghiên cứu và thực nghiệm Nông nghiệp, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ. Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát hiệu quả của interferon alpha gà và interferon gamma gà biểu hiện trên hệ thống Pichia pastoris trong phòng bệnh viêm gan vịt do virus type 1 trên vịt con. Hiệu quả phòng bệnh của sinh phẩm được thực hiện qua 5 thí nghiệm: Xác định liều gây chết 50% vịt thí nghiệm (LD50) bằng cách cho vịt uống 0,2ml dịch virus viêm gan vịt type 1 (DHV-1) từ nồng độ 100 đến 10-6. Dùng interferon alpha gà tái tổ hợp (rChIFN-α) và interferon gamma gà tái tổ hợp (rChIFN-γ) với liều 100µg/0,1ml/con để đánh giá độ an toàn. Thử hoạt tính kháng virus của rChIFN-α và rChIFN-γ riêng rẽ bằng cách dùng 0,1ml rChIFN-α và rChIFN-γ với liều lần lượt là 10µg, 50µg và 100µg và kết hợp với liều 100µg +1µg, 100µg +10µg, 50µg +1µg, 50µg +10µg sau 24h gây nhiễm virus. Khảo sát liều thích hợp dùng trong phòng DHV-1 của rChIFNs bằng cách cho vịt nhỏ mắt, mũi 0,1ml/con rChIFN-α kết hợp với rChIFN-γ với liều 100µg +1µg và 100µg +10µg. Sử dụng dịch rChIFNs liên tiếp trong 3 ngày, mỗi ngày 1 liều, sau đó gây nhiễm DHV-1. Kết quả thí nghiệm xác định sử dụng 0,2ml DHV-1 với liều 103LD50 gây chết 50% vịt con thí nghiệm. Sử dụng sinh phẩm rChIFNs với liều bằng hoặc thấp hơn 100µg/0,1ml/con thì an toàn cho vịt. Sử dụng rChIFNs làm giảm tỷ lệ bệnh và tỷ lệ chết của vịt thí nghiệm so với đối chứng dương, đồng thời khi sử dụng dịch rChIFNs làm tăng hiệu giá kháng thể của vịt. Sử dụng rChIFN-α ở liều 50μg và 100μg làm giảm tỷ lệ vịt bệnh và chết mạnh hơn so với sử dụng các liều 10μg rChIFN-α và rChIFN-γ. Mặc khác, sử dụng kết hợp rChIFN-α với rChIFN-γ mang lại hiệu quả kháng virus cao hơn khi sử dụng riêng rẽ từng loại rChIFNs, trong đó dùng liều kết hợp 100µg rChIFN-α +1µg rChIFN-γ và 100µg rChIFN-α +10µg rChIFN-γ làm giảm tỷ lệ bệnh và chết cao hơn so với các liều còn lại. Đặc biệt, khi sử dụng 2 liều kết hợp 100µg rChIFN-α +1µg rChIFN-γ và 100µg rChIFN-α +10µgrChIFN-γ trong phòng bệnh viêm gan vịt do virus type 1 không những làm giảm tỷ lệ vịt bệnh và chết mà còn giúp cải thiện tăng trọng, làm tăng hiệu giá kháng thể kháng virus DHV-1 của vịt. Kết quả thí nghiệm đã chứng minh rChIFN-α và rChIFN-γ có tiềm năng trong việc phòng bệnh viêm gan do virus type 1 trên vịt con. v MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA ............................................................................................ i TRANG KÝ DUYỆT ....................................................................................... ii LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ iii LỜI CẢM TẠ .................................................................................................. iv TÓM TẮT ......................................................................................................... v MỤC LỤC ....................................................................................................... vi DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT .................................................................... ix DANH SÁCH BẢNG ...................................................................................... xi DANH SÁCH HÌNH ...................................................................................... xii Chƣơng 1 ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................. 1 Chƣơng 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................. 3 2.1 Interferon ..................................................................................................... 3 2.1.1 Sơ lược về interferon ................................................................................ 3 2.1.2 Phân loại interferon ................................................................................... 4 2.1.3 Vai trò interferon ...................................................................................... 4 2.1.4 Cơ chế hoạt động của interferon ............................................................... 5 2.2 Interferon gà ................................................................................................. 7 2.2.1 Phân loại interferon gà .............................................................................. 7 2.2.2 Interferon alpha gà .................................................................................... 8 2.2.3 Interferon gamma gà ................................................................................. 8 2.3 Sự biểu hiện của ChIFN-α và ChIFN-γ trên hệ thống Pichia pastoris ....... 9 2.4 Các nghiên cứu sử dụng rChIFN- α và rChIFN-γ ..................................... 10 2.4.1 Nghiên cứu ngoài nước ........................................................................... 11 2.4.2 Nghiên cứu trong nước ........................................................................... 11 2.5 Bệnh viêm gan do virus ở vịt ..................................................................... 12 2.5.1 Tình hình nghiên cứu trong ngoài nước ................................................. 12 2.5.1.1 Nghiên cứu ngoài nước ........................................................................ 12 2.5.1.2 Nghiên cứu trong nước ........................................................................ 13 vi 2.5.2 Căn bệnh ................................................................................................. 13 2.5.2.1 Đặc điểm hình thái ............................................................................... 13 2.5.2.2 Đặc tính sinh học của virus .................................................................. 14 2.5.2.3 Sức đề kháng ........................................................................................ 14 2.5.3 Truyền nhiễm học ................................................................................... 14 2.5.3.1 Loài mắc bệnh ...................................................................................... 14 2.5.3.2 Phương thức truyền lây ........................................................................ 15 2.5.3.3 Cơ chế sinh bệnh .................................................................................. 15 2.5.3.4 Triệu chứng .......................................................................................... 15 2.5.3.5 Bệnh tích .............................................................................................. 16 2.5.3.6 Chẩn đoán ............................................................................................ 17 2.5.3.7 Phòng bệnh .......................................................................................... 18 2.5.3.8 Điều trị ................................................................................................. 19 Chƣơng 3 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ................... 20 3.1 Nội dung và phương pháp thí nghiệm ....................................................... 20 3.2 Phương tiện thí nghiệm .............................................................................. 20 3.2.1 Thời gian và địa điểm ............................................................................. 20 3.2.2 Vật liệu thí nghiệm ................................................................................. 20 3.3 Phương pháp thí nghiệm ............................................................................ 21 3.3.1 Chuẩn bị chuồng nuôi ............................................................................. 21 3.3.2 Bố trí thí nghiệm ..................................................................................... 21 3.3.2.1 Chuẩn độ và xác định liều gây chết 50% vịt của DHV-1 trên vịt con .......................................................................................... 21 3.3.2.2 Đánh giá độ an toàn của rChIFN-α và rChIFN-γ trên vịt con .......................................................................................... 23 3.3.2.3 Khảo sát hoạt tính kháng virus của rChIFN-α và rChIFN-γ trên vịt con .......................................................................................... 23 3.3.2.4 Khảo sát hoạt tính kháng virus khi dùng liều kết hợp rChIFN-α với rChIFN-γ trên vịt con ......................................................................... 25 vii 3.3.2.5 Đánh giá hiệu quả phòng bệnh viêm gan vịt do virus type 1 khi dùng liều kết hợp rChIFN-α với rChIFN-γ trên vịt con .............................. 27 3.4 Phản ứng trung hòa .................................................................................... 29 3.5 Thống kê và xử lí số liệu ........................................................................... 30 Chƣơng 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 31 4.1 Kết quả xác định nồng độ liều gây chết 50% vịt (LD50) của DHV-1 trên vịt con .............................................................................................................. 31 4.2 Kết quả đánh giá độ an toàn của rChIFN-α và rChIFN-γ ở liều nhỏ mắt, mũi 100µg/con vịt ............................................................................................ 32 4.3 Kết quả thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng DHV-1 của rChIFN-α và rChIFN-γ trên vịt con ....................................................................................... 32 4.3.1 Kết quả theo dõi vịt mắc bệnh và chết ở thí nghiệm ..................................... 32 4.3.2 Kết quả kiểm tra kháng thể đặc hiệu kháng DHV-1............................... 33 4.4 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng DHV-1 của rChIFN-α kết hợp với rChIFN-γ trên vịt con ................................................................... 34 4.4.1 Kết quả theo dõi vịt mắc bệnh và chết ở thí nghiệm ..................................... 34 4.4.2 Kết quả kiểm tra kháng thể đặc hiệu kháng DHV-1............................... 36 4.5 Kết quả khảo sát liều thích hợp trong phòng bệnh viêm gan vịt do DHV-1 của rChIFN-α kết hợp rChIFN-γ trên vịt con ............................... 37 4.5.1 Kết quả theo dõi vịt mắc bệnh và chết ở thí nghiệm ..................................... 37 4.5.2 Kết quả theo dõi tăng trọng của vịt trước và sau khi thí nghiệm............ 38 4.5.3 Kết quả kiểm tra kháng thể đặc hiệu kháng DHV-1 ở vịt 1 tuần tuổi và vịt 3 tuần tuổi .............................................................................. 39 Chƣơng 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................... 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 42 Phụ chƣơng Xử lý số liệu ............................................................................ 47 viii DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Nguyên chữ Nghĩa tiếng việt ATP Adenosine triphosphate Phân tử sinh năng lượng cDNA Complementary deoxyribonucleic acid Chuỗi DNA bổ sung CEF Chicken embryo fibroblast Tế bào xơ phôi gà ChIFN Chicken interferon Interferon gà COS Cell line derived from kidney cells of the Dòng tế bào từ tế bào thận African green mokey của khỉ xanh Châu Phi DHAV Duck hepatitis A virus Virus viêm gan vịt thuộc A DHV Duck hepatitis virus Virus gây bệnh viêm gan vịt DNA Deoxyribonucleic acid DEL Duck embryo liver ĐC Đối chứng E. Coli Escherichia coli IBDV Infectious bursal diease virus Virus gây bệnh Gumboro IRF Interferon regulatory factor Thụ thể interferon gắn vào IFN Inteferon Cảm nhiễm tố IFNGR Interferon gamma receptor Yếu tố điều hòa cảm nhiễm tố UI Units Đơn vị quốc tế LD50 Lethal dose 50% Liều gây chết 50% động vật Tế bào gan phôi vịt thí nghiệm MaIFN Mammalian interferon Interferon ở loài hữu nhũ MHC Major histocompatibility complex Phức hợp tương thích mô hóa học MEM Minimum essential medium Môi trường nuôi cấy tế bào mRNA Messenger ribonucleic acid RNA thông tin NDV Newcastle diease virus Virus gây bệnh Newcastle NK Natural killer Tế bào giết tự nhiên NT Nghiệm thức P. pastoris Pichia pastoris Hệ thống nấm men rChIFNs Recombinant chicken interferon system Interferon gà tái tổ hợp rChIFN-α Recombinant chicken interferon alpha Interferon alpha gà tái tổ hợp ix rChIFN-γ Ribosome chicken interferon gamma RNA Ribonucleotic acid SD Standard devitation Interferon gamma gà tái tổhợp Độ lệch chuẩn x DANH SÁCH BẢNG Bảng Tên Bảng 3.1 Bố trí thí nghiệm xác định LD50 của DHV-1 trên vịt con…………… 3.2 Bố trí thí nghiệm đánh giá độ an toàn của rChIFN-α và rChIFN-γ ở liều 100µg/con vịt…………………………………………………… 3.3 3.5 4.1 24 hợp rChIFN-γ trên vịt con…………………………………………… 26 Bố trí thí nghiệm khảo sát liều thích hợp phòng bệnh viêm gan vịt do virus type 1 của rChIFN-α kết hợp với rChIFN-γ trên vịt con……… 28 Tỷ lệ vịt chết ở các nồng độ pha loãng dịch DHV-1 khi dùng riêng rẽ 31 Tỷ lệ vịt mắc bệnh và chết ở các nghiệm thức khi dùng riêng rẽ từng loại rChIFN….…………………………………………………. 4.3 23 Bố trí thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng DHV-1 của rChIFN-α kết từng loại rChIFN……………………………………………………. 4.2 22 Bố trí thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng DHV-1 của rChIFN-α và rChIFN-γ trên vịt con……………………………………………….. 3.4 Trang 33 Kết quả kiểm tra kháng thể đặc hiệu kháng DHV-1 khi dùng liều kết hợp rChIFN-α với rChIFN-γ …………………………………………. 34 4.4 Tỷ lệ vịt mắc bệnh và chết khi dùng rChIFN-α kết hợp với rChIFN-γ.. 35 4.5 Kết quả kiểm tra kháng thể đặc hiệu kháng DHV-1 khi dùng rChIFN-α kết hợp với rChIFN-γ ……………………………………... 4.6 36 Tỷ lệ vịt mắc bệnh và chết khi dùng rChIFN-α kết hợp với rChIFN-γ trong phòng bệnh viêm gan vịt do virus type 1……………………..... 37 4.7 Kết quả tăng trọng của vịt vào các thời điểm 0, 8, 14 và 21 ngày……. 38 4.8 Kết quả kiểm tra kháng thể đặc hiệu kháng DHV-1 ở vịt 1 tuần tuổi và 3 tuần tuổi………………………………………………………….. 39 xi DANH SÁCH HÌNH Hình Tên hình Trang 2.1 Cấu trúc interferon người……………………………………3 2.2 Cơ chế kháng virus cảm ứng bởi interferon………………...6 2.3 Đáp ứng kháng virus của interferon………………………...7 2.4 Cấu trúc tinh thể interferon gamma gà……………………...8 2.5 Vịt chết tư thế ngoẹo đầu…………………………………...16 2.6 Gan sưng to, nhạt màu, xuất huyết……..…………….…….16 xii Chƣơng 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi vịt ngày càng phát triển với quy mô lớn, mang tính chuyên môn hóa cao. Tuy nhiên, bệnh truyền nhiễm là một vấn đề đáng quan tâm bởi tính nguy hiểm và ảnh hưởng tiêu cực của bệnh đến vật nuôi cũng như lợi nhuận kinh tế trong chăn nuôi. Bệnh viêm gan do virus ở vịt là một bệnh truyền nhiễm cấp tính, lây lan nhanh, do nhiều loại virus gây ra với 3 type khác nhau: type 1, type 2 và type 3. Trong đó, virus viêm gan vịt type 1 có độc lực cao nhất (OIE, 2008). Bệnh chủ yếu xảy ra ở vịt con từ 1-3 tuần tuổi với tỷ lệ chết từ 50-95%, có khi 100% (Hồ Thị Việt Thu và Nguyễn Đức Hiền, 2012). Hiểu rõ được đặc tính cũng như thiệt hại của một bệnh có căn nguyên là virus nên việc phòng bệnh được đặt lên hàng đầu. Hiện nay, trên thị trường có một số loại vaccine nhược độc và vô hoạt cùng các loại kháng thể để đối phó với bệnh. Tuy nhiên do đặc tính của virus này dễ dàng thích ứng với môi trường cũng như một số vấn đề trong sự biến chủng nên đã làm giảm hiệu quả của các loại vaccine, kháng thể (Đoàn Thị Thanh Hương et al., 2013). Từ thực tế trên, việc sử dụng interferon (IFN) là một lựa chọn hữu hiệu cho công tác phòng chống bệnh do virus. IFN là một cytokine tự nhiên do tế bào tiết ra, bao gồm 3 type: type 1, type 2 và type 3. Trong đó IFN type 1 đóng vai trò quan trọng trong việc kháng virus, ngăn cản sự nhân lên của virus. Song theo đó, IFN type 2 ức chế quá trình tái sinh virus ngay tại chỗ và hạn chế sự lan tràn của virus (Trần Ngọc Bích và Hồ Thị Việt Thu, 2012). Đồng thời, nó đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tăng trọng của đàn gia cầm (Lowenthal, 1997). Hiện nay, trung tâm công nghệ sinh học Thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu thành công chế phẩm ChIFN-α và ChIFN-γ, sử dụng nấm men Pichia pastoris làm hệ thống biểu hiện. Nhận thấy, interferon gamma gà có cấu trúc tương đồng với interferon gamma vịt xấp xỉ 80% (Huang et al., 2001). Từ thực tế trên, nghiên cứu “Hiệu quả của ChIFN-α và ChIEN-γ trong phòng bệnh viêm gan do virus type 1 ở vịt con” được tiến hành với mục tiêu xác định hiệu quả phòng bệnh viêm gan vịt do virus type 1 của ChIFN-α và ChIFN-γ trên vịt con. 1 Mục tiêu đề tài: Khảo sát tính an toàn của rChIFN-α và rChIFN-γ trên vịt con. Khảo sát hiệu quả của rChIFN-α và rChIFN-γ trong phòng bệnh viêm gan do virus type 1 trên vịt con. 2 Chƣơng 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Interferon 2.1.1 Sơ lược về interferon Interferon là một nhóm các protein tự nhiên được sản xuất bởi các tế bào của hệ miễn dịch ở hầu hết các động vật nhằm chống lại các tác nhân ngoại lai như virus, vi khuẩn, kí sinh trùng và tế bào ung thư. IFN thuộc một lớp lớn của glycoprotein được biết đến với cái tên cytokine (chất hoạt hóa tế bào). Chúng đóng vai trò quan trọng trong cửa ngõ miễn dịch của cơ thể. IFN là một phần của hệ thống miễn dịch không đặc hiệu và được kích hoạt bởi giai đoạn đầu của quá trình cảm nhiễm trước khi hệ miễn dịch đặc hiệu có thời gian để phản ứng. Interferon được tế bào sản xuất ra khi tế bào cảm thụ với virus, chất này có đặc tính ức chế mọi hoạt động của mRNA, dẫn đến ức chế sự sinh sản của virus. Điều này được nhận thấy bởi Alick Isaacs và Jean Lindenam (1957) khi gây nhiễm virus cúm sống vào phôi gà đang phát triển mà trước đó đã nhiễm virus cúm bất hoạt bằng nhiệt thì virus mới không thể nhân lên được. Nếu nghiền phôi bằng hỗn dịch rồi đem tiêm truyền vào phôi gà khác thì cũng ngăn cản sự nhân lên của virus trong phôi gà. Hình 2.1 Cấu trúc interferon ngƣời (http://en.wikipedia.org/wiki/Interferon) 3 2.1.2 Phân loại interferron Căn cứ vào thụ thể mà interferon được truyền qua, người ta chia interferon làm 3 type: type 1, type 2 và type 3 (Nguyễn Văn Nguyên và Nguyễn Quốc Bình, 2012). Type 1: bao gồm IFN-α, IFN-β, IFN-δ, IFN-κ, IFN-ω và IFN-ε, IFN-τ và limitin. Tất cả các IFN type 1 gắn vào 1 phức hợp thụ thể đặc biệt ở bề mặt tế bào được biết đến như là thụ thể IFN-α bao gồm IFN-α1 và IFN-α2. IFN-α, IFN-β và IFN-ω được sản sinh từ tế bào khi có sự xâm nhiễm của virus hoặc vi khuẩn. Type 2: gồm IFN-γ hay còn gọi là IFN miễn dịch. IFN này gắn vào thụ thể IFNGR. IFN-γ là một glycoprotein bao gồm 2 chuỗi giống nhau với trọng lượng phân tử là 21kD và 24kD. Chúng được tạo ra do sự kích thích phân bào và kháng nguyên. IFN-γ được tổng hợp ít nhất bởi 3 kiểu tế bào của hệ thống miễn dịch: tế bào CD4, tế bào diệt tự nhiên (NK), tế bào CD8. Đối với IFN-γ, chúng không có vai trò kháng virus mạnh như IFN-α, nhưng chúng có vai trò rất quan trọng trong điều hòa miễn dịch, đặc biệt là trong việc hoạt hóa đại thực bào, biểu hiện kháng nguyên phù hợp với tổ chức chính lớp II và tác động đến đáp ứng viêm tại chỗ. Type 3: bao gồm IFN-λ1, IFN-λ2, IFN-λ3, IFN-λ4. IFN type 3 thông tin qua một phức hợp thụ thể bao gồm IL10R2 và IFNLR1. Có một số nghiên cứu cho rằng IFN-λ có tiềm năng trong việc điều trị các bệnh do virus và bệnh ung thư (Donnelly and Kotenko, 2010). 2.1.3 Vai trò của interferon Interferon đóng vai trò là hàng rào bảo vệ đầu tiên của cơ thể chống lại virus và tế bào ung thư. Ngoài ra, IFN còn giữ vị trí quan trọng trong việc điều hòa miễn dịch của cơ thể. Kháng virus là hoạt tính nổi bật nhất của IFN-α. Chúng cảm ứng tế bào sản sinh ra protein khởi đầu dịch mã, phá hủy RNA thông tin của virus và ức chế sự nhân lên của virus. Đã có nhiều nghiên cứu về một số bệnh như viêm não Nhật Bản, cúm, sốt xuất huyết,…để xác định vai trò kháng virus của IFN. Các nghiên cứu này nhận thấy vào những ngày đầu khi mới xuất hiện bệnh, với đặc tính hình thành tại chỗ và nhanh chóng trước cả kháng thể đặc hiệu, IFN đã xuất hiện trong máu. Tiếp theo, hàm lượng IFN tăng dần và tỉ lệ nghịch với hàm lượng virus trong máu cho đến khi virus giảm đến dưới ngưỡng bệnh thì bệnh được đẩy lùi (Phạm Văn Ty, 2005). 4 Ngoài chức năng kháng virus, IFN còn đóng vai trò quan trọng trong việc chống lại khối ung thư. IFN làm trì hoãn sự phân chia của các tế bào ung thư bằng việc ngăn cản sự phân bào. Mặc khác, nó còn làm giảm khả năng tự bảo vệ của các tế bào ung thư đối với hệ miễn dịch của cơ thể. Đồng thời, tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể. Vì vậy, IFN đã có thể ức chế sự tăng sinh của các tế bào ung thư một cách hữu hiệu như ung thư bạch cầu tế bào tua, u hạch ở trẻ,…(Phạm Văn Ty, 2005). IFN ảnh hưởng đến nhiều chức năng miễn dịch của cơ thể. IFN có thể hoạt hóa hay ức chế chức năng miễn dịch tế bào hay dịch thể tùy thuộc vào nồng độ của tác nhân cảm ứng (virus, tế bào ung thư,…). Hoạt tính của tế bào NK cũng như hoạt tính diệt và ức chế sự phát triển của khối u có thể được tăng lên đáng kể nhờ IFN-α và IFN-γ. Ngoài ra, IFN-γ có tác dụng tăng cường sự biểu hiện của glycoprotein MHCII trên bề mặt tế bào đại thực bào, tăng cường quá trình trình diện kháng nguyên của quá trình này. Nó thúc đẩy biệt hóa tế bào T, tế bào B, hoạt hóa tế bào NK, nội mạc huyết quản, bạch cầu đa nhân trung tính (Nguyễn Văn Nguyên và Nguyễn Quốc Bình, 2012). Sự kết hợp giữa ChIFN-α và ChIFN-γ giúp làm tăng hiệu quả kháng virus gấp 100 lần so với sử dụng từng loại riêng rẽ. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc phòng trị các bệnh do virus của gia cầm (Sekellick et al., 1994). 2.1.4 Cơ chế hoạt động của interferon Ở gà cũng như các loài hữu nhũ, IFN-α có tính kháng virus mạnh hơn IFN-γ. Khi tế bào bị xâm nhập nhập bởi virus hoặc các tác nhân cảm ứng khác, IFN sẽ được hình thành sau vài giờ hay trễ nhất là 1 ngày sau đó. Tác dụng của interferon được hình thành theo cơ chế nâng cao hiệu quả của đáp ứng miễn dịch bằng cách tăng sự biểu hiện của các phân tử MHCI trên bề mặt các tế bào bị nhiễm virus. Vì thế, các interferon sẽ làm tăng cơ hội cho các tế bào T gây độc tế bào nhận biết và tiêu diệt các tế bào bị nhiễm. Ngoài ra, IFN còn có tác dụng diệt virus trực tiếp bằng việc làm thoái hóa RNA thông tin của virus và ức chế quá trình sinh tổng hợp protein. Từ đó, làm ngăn cản sự xâm nhiễm của virus vào tế bào mới (Landolfo et al., 1995). 5 Tác dụng interferon ức chế sự nhân lên của virus được lý giải như sau: khi bị nhiễm virus, các tế bào có khả năng tổng hợp interferon và tiết nó vào dịch thể ngoại bào. Tại đó, interferon sẽ gắn kết với các thụ cảm quan đặc hiệu lên các tế bào kề bên chưa bị nhiễm virus. Có ít nhất là 2 gene được giải phóng trong tế bào khi có mặt của interferon và chúng cho phép tổng hợp 2 enzyme mới. Enzyme thứ nhất là protein kinase được hoạt hóa bởi sợi đôi RNA, sẽ xúc tác quá trình photphoryl hóa của một protein của ribosom và làm bất hoạt eIF-2 – một yếu tố khởi đầu dịch mã của virus làm ức chế tổng hợp protein. Enzyme thứ 2 là 2,5-oligoadenylat synthetas (OASE) cũng được hoạt hóa bởi sợi đôi RNA, sẽ xúc tác phân cắt ATP tạo oligoadenylat (2,5A), tiếp đến hoạt hóa enzyme ribonuclease nội bào (RNAse) phá hủy mRNA của virus và do đó cũng ức chế luôn quá trình tổng hợp protein của virus. Kết quả là tạo nên một vòng các tế bào không bị nhiễm virus xung quanh vị trí mà virus xâm nhập và nhờ đó làm hạn chế quá trình lây lan của virus. Hình 2.2 Cơ chế kháng virus cảm ứng bởi interferon (Landolfo et al., 1995) Bên cạnh đó, trong đáp ứng kháng virus thì IFN không chỉ thể hiện ở tế bào không bị nhiễm virus mà còn cảm ứng quá trình apoptosis (sự chết của tế bào theo lập trình-programmed cell death) trên tế bào bị nhiễm virus (Tanaka et al., 1998). Người ta cũng đã chứng minh được rằng các enzyme đã được mô tả ở trên có tác dụng ức chế sự phân chia tế bào cũng như ức chế sự tái tạo của virus. Interferon cũng có thề điều chỉnh hoạt động của tế bào khác như các tế bào diệt tự nhiên. 6 Hình 2.3 Đáp ứng kháng virus của interferon (Tanaka el al., 1998) Hoạt động chống khối u của IFN-α được biểu hiện trực tiếp và gián tiếp. Về việc biểu hiện trực tiếp được giải thích như sau: IFN-α ngăn cản sự phân chia của tế bào khối u bằng cách làm tăng độ dài phân chia tế bào. Tham gia vào cơ chế này là 2,5-OASE. Hơn nữa, IFN-α còn làm mất các chất trao đổi thiết yếu. Chẳng hạn, IFN-α ức chế sự cảm ứng enzyme ornithine decarboxylase, do đó làm giảm sinh tổng hợp putrescin và các polyamine thiết yếu khác. IFN-α có tác động chống khối u gián tiếp qua tế bào lympho Tc và đáp ứng miễn dịch tế bào vật chủ. IFN-α điều hòa sự biểu hiện của kháng nguyên bề mặt tế bào để đại thực bào và các tế bào lympho Tc nhận biết và giết tế bào khối u hiệu quả hơn. Đáp ứng miễn dịch tế bào được tăng cường sẽ đáp ứng sản xuất kháng thể càng nhiều, khi đó tế bài khối u cũng bị phân giải càng nhiều (Tompkin,1999). 2.2 Interferon gà 2.2.1 Phân loại interferon gà Cũng như IFN của các loài khác, IFN gà bao gồm 2 type chính: type 1 (ChIFN-α và ChIFN-β) và type 2 (ChIFN-γ) với chức năng và cơ chế hoạt động khác nhau. Interferon gà type 1: bao gồm ChIFN-α và ChIFN-β. ChIFN đầu tiên được tạo dòng thành công là ChIFN type I, với nguồn gene từ thư viện cDNA của các tế bào xơ phôi gà. ChIFN tái tổ hợp này được sản xuất khi tế bào bị nhiễm virus và có khả năng kháng virus cao hơn ChIFN tự nhiên. Mặc khác, ChIFN-α có hoạt tính kháng virus cao gấp 20 lần so với ChIFN-β. Interferon gà type 2: bao gồm ChIFN-γ. ChIFN type 2 đầu tiên được tạo dòng từ thư viện cDNA của các tế bào T được hoạt hóa và các đại thực bào 7
- Xem thêm -