Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm dịch tễ bệnh lở mồm long móng ở trâu, bò, lợn tại tỉnh quảng ninh và đánh giá hiệu lực của vaccine phòng bệnh

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGÔ THANH TUYỀN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DỊCH TỄ BỆNH LỞ MỒM LONG MÓNG Ở TRÂU, BÒ, LỢN TẠI TỈNH QUẢNG NINH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU LỰC CỦA VACCINE PHÒNG BỆNH LUẬN VĂN THẠC SĨ THÚ Y THÁI NGUYÊN - 2020 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGÔ THANH TUYỀN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DỊCH TỄ BỆNH LỞ MỒM LONG MÓNG Ở TRÂU, BÒ, LỢN TẠI TỈNH QUẢNG NINH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU LỰC CỦA VACCINE PHÒNG BỆNH Ngành: THÚ Y Mã số ngành: 8.64.01.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÚ Y Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Lê Minh THÁI NGUYÊN - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng: - Các kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. - Mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện nghiên cứu và viết luận văn đã được cảm ơn. Tất cả các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Quảng Ninh, ngày 30 tháng 8 năm 2020 TÁC GIẢ Ngô Thanh Tuyền ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực tập và thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự quan tâm, chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, đồng nghiệp, bạn bè và sự động viên khích lệ của gia đình. Nhân dịp này tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Cô giáo PGS. TS. Lê Minh đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tôi hết sức tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành Luận văn. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, Ban chủ nhiệm khoa và các thầy cô giáo Khoa Chăn nuôi Thú y - Trường Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Trân trọng cảm ơn Chi cục Chăn nuôi - Thú y và Cục thống kê tỉnh Quảng Ninh đã cung cấp số liệu giúp tôi hoàn thành luận văn này. Xin trân trọng cảm ơn các hộ gia đình nuôi trâu, bò, lợn nái tại Quảng Ninh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình điều tra và thu thập mẫu. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự ủng hộ, động viên, giúp đỡ của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Quảng Ninh, ngày 30 tháng 8 năm 2020 TÁC GIẢ Ngô Thanh Tuyền iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ADN : Acid Deoxyribonucleic APC : Antigen presenting cell (tế bào trình diện kháng nguyên) ARN : Acid Ribonucleic Cs. : Cộng sự ĐC : Đối chứng ELISA : Enzyme Linked Immunosorbent Assay FMD : Foot and Mouth Disease FMDV : Foot and Mouth Disease Virus gr : Gram HGKT : Hiệu giá kháng thể H2O2 : Hydrogen peroxide (Ô xy già) LMLM : Lở mồm long móng LPB-ELISA : Liquid Phase Blocking ELISA ml : Mililit OIE : Office Internatinal Epizooties PCR : Polymerase Chain Reaction PBS : Phosfate Buffer Saline RT - PCR : Reverse Trancrption Polymerase Chain Reaction TCI50 : 50% Tissue Culture Infectious Dose Tr. : Trang T.W : Trung ương TLBH : Tỷ lệ bảo hộ UBND : Ủy ban nhân dân (+) : Dương tính (-) : Âm tính μl : Microlit iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Tình hình dịch LMLM ở trâu, bò, lợn của tỉnh Quảng Ninh từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2020 .............................................................32 Bảng 3.2. Tỷ lệ trâu, bò mắc bệnh và chết do LMLM tại Quảng Ninh từ 1/2018 đến tháng 6/2020 .......................................................................35 Bảng 3.3. Tỷ lệ lợn mắc bệnh và chết do LMLM tại tỉnh Quảng Ninh từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2020 .............................................................37 Bảng 3.4. Tỷ lệ trâu, bò mắc bệnh LMLM tại Quảng Ninh theo mùa ...................39 Bảng 3.5. Tỷ lệ lợn mắc bệnh LMLM tại Quảng Ninh theo mùa ...........................42 Bảng 3.6. Tỷ lệ lợn chết và tiêu hủy do bệnh LMLM tại tỉnh Quảng Ninh theo mùa .................................................................................................43 Bảng 3.7. Tỷ lệ tồn tại kháng thể LMLM ở trâu, bò tại một số địa phương thuộc tỉnh Quảng Ninh năm 2018 ..........................................................45 Bảng 3.8. Kết quả định type virus LMLM từ các mẫu bệnh phẩm của trâu, bò thu thập tại tỉnh Quảng Ninh năm 2020 ................................................47 Bảng 3.9. Kết quả tiêm phòng vaccine LMLM cho trâu, bò, lợn của tỉnh Quảng Ninh trong các năm 2018 - 2019................................................50 Bảng 3.10. Tỷ lệ đáp ứng miễn dịch của đàn trâu, bò, lợn nái tại tỉnh Quảng Ninh sau khi tiêm vaccine 30 ngày ........................................................52 Bảng 3.11. Tỷ lệ đáp ứng miễn dịch của đàn trâu, bò, lợn nái tại tỉnh Quảng Ninh sau khi tiêm vaccine 60 ngày ........................................................54 Bảng 3.12. Tỷ lệ đáp ứng miễn dịch của đàn trâu, bò, lợn nái nuôi tại tỉnh Quảng Ninh sau khi tiêm vaccine 90 ngày ............................................56 Bảng 3.13. Tỷ lệ đáp ứng miễn dịch của đàn trâu, bò, lợn nái của tỉnh Quảng Ninh sau khi tiêm vaccine 120 ngày ......................................................57 v DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 3.1. Biểu đồ về tỷ lệ trâu, bò mắc bệnh, chết và tiêu hủy do LMLM tại Quảng Ninh từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2020 ....................................36 Hình 3.2. Biểu đồ về tỷ lệ lợn mắc bệnh, chết và tiêu hủy do LMLM tại tỉnh Quảng Ninh từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2020 ....................................38 Hình 3.3. Biểu đồ về tỷ lệ trâu, bò mắc bệnh LMLM theo mùa tại Quảng Ninh từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2020 ................................................40 Hình 3.4. Biểu đồ về tỷ lệ lợn mắc bệnh LMLM theo mùa tại tỉnh Quảng Ninh từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2020 ................................................43 Hình 3.5. Biểu đồ về tỷ lệ tồn tại kháng thể LMLM ở trâu, bò tại một số địa phương thuộc tỉnh Quảng Ninh năm 2018 ............................................46 Hình 3.6. Biểu đồ về tỷ lệ mẫu huyết thanh trâu, bò, lợn nái dương tính và đạt bảo hộ sau tiêm vaccine LMLM 30 ngày ........................................53 Hình 3.7. Biểu đồ về tỷ lệ mẫu huyết thanh trâu, bò, lợn nái dương tính và đạt bảo hộ sau tiêm vaccine LMLM 60 ngày ........................................55 Hình 3.8. Biểu đồ về tỷ lệ mẫu huyết thanh trâu, bò, lợn nái dương tính và đạt bảo hộ sau tiêm vaccine LMLM 90 ngày ........................................56 Hình 3.9. Biểu đồ về tỷ lệ mẫu huyết thanh trâu, bò, lợn nái dương tính và đạt bảo hộ sau tiêm vaccine LMLM 120 ngày ......................................58 vi MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..........................................................................1 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ......................................................................................2 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ............................................................2 3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài..................................................................................3 Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ..............................................................4 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.........................................4 1.1.1. Virus gây bệnh lở mồm long móng...................................................................4 1.1.2. Bệnh lở mồm long móng ...................................................................................9 1.2. TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI ..........................20 1.3. TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM ...............................24 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................................................................................................26 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .................................................26 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................26 2.1.2. Vật liệu và các thiết bị dùng trong nghiên cứu ...............................................26 2.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ...................................................27 2.2.1. Thời gian nghiên cứu: Từ 08/2019 đến 08/2020.............................................27 2.2.2. Địa điểm nghiên cứu .......................................................................................27 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..............................................................................28 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................28 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu một số đặc điểm dịch tễ bệnh LMLM ở trâu, bò, lợn tại tỉnh Quảng Ninh ...................................................................................................28 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu sự lưu hành của virus LMLM trên đàn trâu, bò, lợn tại tỉnh Quảng Ninh ...................................................................................................29 vii 2.4.3. Phương pháp đánh giá tác dụng của vaccine phòng bệnh LMLM cho trâu, bò, lợn nái tại tỉnh Quảng Ninh .......................................................................................30 2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................31 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................32 3.1. NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM DỊCH TỄ CỦA BỆNH LMLM Ở TRÂU, BÒ, LỢN TẠI TỈNH QUẢNG NINH TỪ THÁNG 1/2018 ĐẾN THÁNG 6/2020 ........................................................................................................................32 3.1.1. Diễn biến của tình hình dịch LMLM ở trâu, bò, lợn của tỉnh Quảng Ninh từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2020 .................................................................................32 3.1.2. Tỷ lệ trâu, bò, lợn mắc bệnh và chết do LMLM tại tỉnh Quảng Ninh từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2020 ...........................................................................................34 3.1.3. Tỷ lệ trâu, bò, lợn mắc bệnh LMLM tại Quảng Ninh theo mùa .....................39 3.2. NGHIÊN CỨU SỰ TỒN TẠI CỦA KHÁNG THỂ LMLM VÀ XÁC ĐỊNH TYPE VIRUS GÂY BỆNH LMLM Ở TRÂU, BÒ TẠI TỈNH QUẢNG NINH .....44 3.2.1. Nghiên cứu sự tồn tại của kháng thể LMLM trên đàn gia súc sau tiêm phòng tại một số địa phương thuộc tỉnh Quảng Ninh năm 2018 .........................................44 3.2.2. Xác định type virus gây bệnh LMLM ở trâu, bò tại tỉnh Quảng Ninh ...........47 3.3. LỰA CHỌN VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG CỦA VACCINE PHÒNG BỆNH LMLM CHO TRÂU, BÒ, LỢN TẠI TỈNH QUẢNG NINH ...................................48 3.3.1. Lựa chọn vaccine tiêm phòng bệnh LMLM cho trâu, bò, lợn tại tỉnh Quảng Ninh ...........................................................................................................................48 3.3.2. Tổng hợp kết quả tiêm phòng vaccine LMLM cho trâu, bò, lợn của tỉnh Quảng Ninh trong các năm 2018 - 2019 ...................................................................49 3.3.3. Đánh giá khả năng đáp ứng miễn dịch và độ dài miễn dịch của vaccine được lựa chọn tiêm phòng cho trâu, bò, lợn nái tại một số địa phương của tỉnh Quảng Ninh ...........................................................................................................................51 và đạt bảo hộ sau tiêm vaccine LMLM 30 ngày .......................................................53 3.4. ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHÒNG BỆNH LMLM HIỆU QUẢ CHO ĐÀN TRÂU, BÒ, LỢN CỦA TỈNH QUẢNG NINH........................................................59 viii KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .....................................................................................61 1. KẾT LUẬN ...........................................................................................................61 2. ĐỀ NGHỊ ..............................................................................................................62 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................63 1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Bệnh lở mồm long móng (LMLM) là bệnh truyền nhiễm nguy hiểm của động vật móng guốc chẵn như: trâu, bò, lợn, dê, cừu, hươu, nai,... Bệnh có khả năng lây lan rất nhanh, mạnh; sự lây lan không chỉ do tiếp xúc giữa động vật mắc bệnh và động vật cảm thụ mà còn gián tiếp qua nhiều đường, kể cả đường không khí. Vì vậy, bệnh thường phát thành dịch và gây thiệt hại lớn cho ngành chăn nuôi, ảnh hưởng đến kinh tế xã hội, môi trường của các tỉnh thành trong nước cũng như trên thế giới. Do tính chất nguy hiểm nên bệnh LMLM được Tổ chức Thú y thế giới (OIE) xếp bệnh này ở vị trí số 1 trong Bảng A (bảng các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm của động vật) và đưa vào danh mục các bệnh truyền nhiễm ở nhiều loài động vật, có tầm quan trọng đối với thương mại quốc tế và bắt buộc các nước thành viên phải khai báo (OIE, 2000). Tại Việt Nam, đến nay bệnh đã xuất hiện, lưu hành và gây bệnh ở gia súc trên 100 năm. Giai đoạn đầu, bệnh xuất hiện và gây dịch ở phạm vi nhỏ, nhưng sau đó lây rộng ra phạm vi cả nước. Bệnh gây ra bởi 7 type virus: A, O, C, Asia1, SAT1, SAT2, SAT3 với hơn 60 phân type. Ở Việt Nam đã phát hiện bệnh gây ra bởi 3 type A, O và Asia1. Tại Quảng Ninh từ trước đến nay bệnh xảy ra chủ yếu do virus type O. Theo mục tiêu Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh lần thứ XIV (nhiệm kỳ 2015-2020) tỉnh Quảng Ninh đặt ra: “Phấn đấu đến năm 2020, xây dựng Quảng Ninh trở thành tỉnh có cơ cấu kinh tế dịch vụ - công nghiệp, trung tâm du lịch chất lượng cao của khu vực, một trong những đầu tàu kinh tế của miền Bắc và cả nước”. Với đặc thù như vậy, đồng thời còn là đầu mối trung chuyển hàng hóa giữa Việt Nam và Trung Quốc; vì vậy, việc vận chuyển, buôn bán động vật và sản phẩm động vật từ các tỉnh ngoài vào diễn ra hết sức phức tạp. Đặc biệt, việc buôn bán động vật và sản phẩm động vật nhập lậu qua biên giới là một trong những nguyên nhân cơ bản dẫn đến LMLM ở Quảng Ninh. 2 Trước những diễn biến nguy hiểm của dịch LMLM không những thiệt hại cho ngành chăn nuôi, nền kinh tế mà còn ảnh hưởng rất lớn về ngành du lịch, một trong những ngành kinh tế trọng điểm của tỉnh; thực hiện sự chỉ đạo của Uỷ ban phòng chống dịch Quốc gia, Tỉnh uỷ, Uỷ ban nhân dân tỉnh, các sở, ban ngành và các cơ quan chuyên môn từ tỉnh tới cơ sở đã vào cuộc một cách quyết liệt, tiến hành đồng bộ các giải pháp như khoanh vùng có dịch, tiêu huỷ gia súc chết, phun khử trùng tiêu độc, thực hiện tốt công tác kiểm soát vận chuyển gia súc, gia cầm và sản phẩm của chúng. Một trong những công cụ hỗ trợ đắc lực nhất để ngăn chặn, khống chế và tiến tới thanh toán bệnh LMLM trên địa bàn của tỉnh đó là tiêm phòng vaccine cho đàn gia súc, đây là một biện pháp chiến lược toàn diện trong công tác phòng chống dịch LMLM. Xuất phát từ tình hình và yêu cầu thực tế đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm dịch tễ bệnh lở mồm long móng ở trâu, bò, lợn tại tỉnh Quảng Ninh và đánh giá hiệu lực của vaccine phòng bệnh”. Từ kết quả của những nghiên cứu này, hy vọng sẽ khuyến cáo người dân trong tỉnh có thể chủ động xây dựng lịch dùng vaccine phòng bệnh LMLM hợp lý và khoa học cho đàn trâu, bò, đồng thời cũng giúp cho công tác phòng và chống bệnh LMLM ở nước ta ngày một tốt hơn. 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Xác định được diễn biến của dịch LMLM ở trâu, bò, lợn tại tỉnh Quảng Ninh từ tháng 1/2018 đến tháng 6/2020 và một số đặc điểm dịch tễ của bệnh. - Xác định sự tồn tại của kháng thể LMLM và các type virus LMLM trên đàn trâu, bò, lợn nuôi tại tỉnh Quảng Ninh. - Đánh giá hiệu lực của vaccine phòng bệnh sau tiêm phòng cho trâu, bò, lợn tại tỉnh Quảng Ninh. - Đề xuất biện pháp phòng bệnh hiệu quả cho trâu, bò, lợn. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3.1. Ý nghĩa khoa học - Nhằm cung cấp, bổ sung và hoàn thiện thêm các thông tin dịch tễ học về bệnh LMLM tại Việt Nam nói chung và tỉnh Quảng Ninh nói riêng. 3 - Các kết quả xét nghiệm xác định sự phân bố của các type virus LMLM gây bệnh trên trâu, bò, lợn tại tỉnh Quảng Ninh là cơ sở khoa học để đưa ra chương trình tiêm phòng, lựa chọn vaccine tiêm phòng phù hợp và đạt hiệu quả cao. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Các kết quả nghiên cứu đáp ứng miễn dịch sau khi tiêm phòng vaccine LMLM trên đàn trâu, bò, lợn tại một số huyện của Quảng Ninh có thể dùng làm tài liệu tham khảo, bổ sung thêm số liệu vào kết quả đánh giá hiệu quả của việc tiêm phòng trong công tác phòng chống dịch LMLM ở Việt Nam. 4 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1. Virus gây bệnh lở mồm long móng 1.1.1.1. Hình thái và cấu trúc Virus gây bệnh LMLM thuộc họ Piconarviridae, chi Aphthovirus. Hình thái: Virus LMLM là loại virus nhỏ nhất trong các virus qua lọc. Dạng virus thành thục có đường kính là 23 nm. Dưới kính hiển vi điện tử, virus thường có hình cầu, đường kính 20 - 28 nm, gồm 20 mặt đối xứng, 30 cạnh và 12 đỉnh. Cấu trúc: Cấu trúc virus gồm phần trung tâm là axit nucleic chiếm 31%, được bao bọc bởi một capsid là protein, gồm 60 capsome, không vỏ bọc. Hạt virus là phân tử ARN là đơn vị gây nhiễm, đóng vai trò như một ARN thông tin. Dưới ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ, hạt virus có thể phân ly thành những phần tử nhỏ ARN và những tiểu phần protein của capsome (thường gọi là tiểu phần 12S) dài 7 - 8 nm (Grubman M. J. và Baxt B., 2004). Sức đề kháng của virus đối với ngoại cảnh tương đối mạnh, tùy thuộc vào chất chứa của nó, đặc biệt khi nó dính vào những chất khô hay những chất protein (Trịnh Văn Thịnh và Phan Đình Đỗ, 1958). 1.1.1.2. Đặc tính di truyền, cấu trúc gen, kháng nguyên Hệ gen của virus LMLM bao gồm phần không mã hóa cho protein đầu 5’ (5’UTR) và đầu 3’ (3’UTR), phần mã hóa cho protein cấu trúc (1 ABCD) và phần mã hóa protein không cấu trúc (2 ABCD và 3 ABCD). Chỉ thị phân tử sử dụng nhiều nhất trong định type và nghiên cứu phả hệ virus LMLM là 5’ UTR và VP1. Hệ gen của virus LMLM với chiều dài 8.000 - 8.500 base (Nguyễn Vĩnh Phước, 1970). Do đặc điểm của các virus ARN là sợi đơn dương nên có tính biến dị rất mạnh. Bộ gen chứa một khung đọc mở duy nhất ORF, với 2 vị trí khởi đầu giải mã cho một protein chung (polyprotein). Polyprotein được chia thành hơn 12 polypeptide chức năng và trung gian của các phần sẽ bị cắt (Nguyễn Văn Hưng, 2011; Reid S. M. và cs., 2003). Hầu hết các quá trình phân cắt tạo các protein trưởng thành được xúc tác bởi 3 proteinase của virus là Lpro, 2 A và 3 Cpro. Hai đầu của bộ gen có thể được 5 thay đổi, đầu 5’ tận cùng bởi VPg (khoảng 23 axit amin), đầu 3’ bởi chuỗi Adenyl. Lpro là nhân tố quan trọng quyết định độc tính của virus. Những protein tạo nên capsid có tính chất kháng nguyên và khả năng sinh kháng thể gồm 4 loại: VP1 , VP2, VP3, VP4 (VP: viral protein). VP1 ở ngoài cùng tham gia vào việc cố định virus trên những tế bào và là một trong những loại kháng nguyên chính kích thích tạo ra kháng thể chống lại bệnh LMLM. Do đó, có thể nói VP1 đóng vai trò quan trọng nhất trong sinh bệnh học vì nó là yếu tố sinh miễn dịch căn bản. Protein VP1 kích thích tạo ra các kháng thể trung hoà ở trâu, bò và lợn, ba vùng kháng nguyên tương ứng đã được mô tả trên bề mặt của suptype A12. Hai trong những kháng nguyên đó đã được phát hiện trên chuỗi polypeptide của VP1 và trong các tiểu phần có hằng số sa lắng 12-S. Các vùng kháng nguyên này tham gia trong phản ứng trung hoà virus: sự kết hợp của các tiểu phần virus với kháng thể, qua đó virus mất khả năng xâm nhập (gây nhiễm), phong tỏa các vị trí hấp phụ đặc hiệu, hạn chế khả năng xâm nhập và khả năng tái tạo virus (Reid S. M. và cs., 2003). Về chức năng và cấu tạo của virus LMLM, các thành phần kháng nguyên của virus LMLM có thể được phân biệt như sau: hạt virus có hằng số sa lắng 140 S với 60 bản sao của 4 loại protein (VP1, VP2, VP3, VP4). Vỏ capsid trần có hằng số sa lắng 75 S với 60 bản sao của VP0 - VP3. Các capsome có hằng số sa lắng 12 S, được cấu tạo bằng các VP1 - VP3. Kháng nguyên VIA có hằng số sa lắng 3,8 S; chuỗi RNA polymerase theo Schuel và Sadir, 1986. Ngoại trừ phân tử ARN, các đơn vị cấu trúc cũng xuất hiện trong quá trình virus nhân lên trong mô bị nhiễm và có đặc tính kháng nguyên hoặc dị ứng nguyên. Thành phần miễn dịch của một hạt virus hoàn chỉnh có khả năng kích thích con vật tạo ra các kháng thể đặc hiệu type. Đặc tính này cũng được giữ nguyên trong quá trình bất hoạt và ức chế sự nhân lên của virus. Ngoài đặc tính kháng nguyên gây miễn dịch dịch thể đặc hiệu, hạt virus hoàn chỉnh còn có khả năng gây dị ứng là do các kháng nguyên vỏ. Phân tử ARN của virus LMLM không quan trọng về mặt kháng nguyên. Sự sai khác về bộ gen là nguyên nhân tạo ra các biến chủng, đặc biệt thông qua sự đa dạng của phân tử VP1. Những khác biệt này dẫn đến tính kháng nguyên 6 và hệ quả là đặc tính huyết thanh học khác nhau giữa các serotype, các phân type và các biến chủng. 1.1.1.3. Đặc tính kháng nguyên Trên thế giới, người ta xác định được 7 type virus LMLM là: A, O, C, SAT 1, SAT 2, SAT 3 và Asia 1 (Grubman M. J. và Baxt B., 2004). Về mặt kháng nguyên, virus LMLM không đồng nhất, điều này xảy ra trong các serotype, mà mỗi serotype đó có thể có dưới type và các biến chủng hoặc các biến chủng này lại khác nhau về mặt huyết thanh học. Sự sai khác về bộ gen là nguyên nhân tạo ra các biến chủng, đặc biệt thông qua sự đa dạng của phân tử VP1. Cấu trúc VP1 cũng là điểm xuất phát của những công nghệ di truyền và công nghệ hóa hiện nay (Donalsson A. I., 2000). Mặc dù những protein khác như L, 2AC và 3AD không phải là phần cấu trúc capsid, nhưng chúng cũng tạo ra những đáp ứng kháng thể ở động vật nhiễm bệnh (Brocchi E. và cs., 1998). Các phương pháp huyết thanh học dùng để xác định subtype đã mang lại nhiều kết quả quan trọng trong quá trình nghiên cứu virus LMLM. Tuy nhiên, các phản ứng huyết thanh học được sử dụng đều phát hiện kháng thể kháng protein cấu trúc, protein vỏ của virus nhưng không phân biệt được đó là kháng thể của động vật đã được tiêm vaccine phòng bệnh hay do nhiễm virus (Reid S. M. và cs., 2003). Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, các kỹ thuật chẩn đoán cũng có nhiều phát triển vượt bậc. Ngày nay, công nghệ phân tích gen đã được áp dụng nhiều trong công tác nghiên cứu khoa học, đặc biệt là trong sản xuất vaccine phòng bệnh. Phương pháp PCR do Millis và cộng sự phát minh năm 1985 được sử dụng rộng rãi đã đem lại cuộc cách mạng di truyền học phân tử. Đây là kỹ thuật hoàn toàn mới trong việc nghiên cứu và phân tích gen và hệ gen, có thể tạo ra số lượng lớn các bản sao của đoạn ADN mong muốn. Phương pháp phân tích gen đã được áp dụng trong nhiều nghiên cứu về vaccine ADN phòng bệnh LMLM. Người ta đã xác định được các đoạn axit amin có khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch nhanh, mạnh, tái tổ hợp vào ARN của virus dùng trong sản xuất vaccine. Khi các loại vaccine ADN này được tiêm cho gia súc thì các đáp ứng miễn dịch đặc hiệu sẽ hình thành không chỉ chống lại các protein cấu trúc mà còn cả protein phi cấu trúc của virus (Reid S. M. và cs., 2003). 7 1.1.1.4. Các điểm quyết định kháng nguyên Một số protein phi cấu trúc của virus LMLM gây đáp ứng miễn dịch là 3D, 3A, 3AB, 3ABC, 2C, 2B, 3C và Lpro. Trong thời gian gần đây, một số protein phi cấu trúc 2C, 3B, 3AB, và 3ABC đã được nghiên cứu và nhiều phương pháp có độ nhạy cao đã được phát triển. Tuy nhiên có lẽ phương pháp căn bản ELISA vẫn là sự lựa chọn tốt hơn do có nhiều thuận lợi về tính khách quan, độ nhạy cao, an toàn, rẻ, dễ giải thích và sử dụng phù hợp cho số lượng mẫu lớn ở thực địa. Brocchi E. và cs. (1998), đã tiến hành thí nghiệm dùng kháng thể đơn dòng kháng protein phi cấu trúc 3ABC với kỹ thuật ELISA ngăn trở. Mackay D. K. (1998) cũng đã tìm kiếm kháng thể kháng kháng nguyên 3D, 3AB và 3ABC bằng phương pháp ADN tái tổ hợp. Kết quả là ở những gia súc được bảo vệ bằng vaccine đã không tạo kháng thể kháng protein phi cấu trúc đặc biệt là 3ABC. 1.1.1.5. Tiến hóa của virus LMLM Thành phần hệ gen của virus LMLM luôn luôn biến đổi, ngay cả trong cùng một serotype, các chủng phân lập ở các vùng địa lý khác nhau có mức độ tương đồng về thành phần nucleotide và axit amin cũng khác nhau. Mầm bệnh của bệnh LMLM là loại virus ARN nhỏ nhất trong các virus qua lọc (Nguyễn Vĩnh Phước, 1970), virus LMLM có hai đặc tính liên quan đến dịch tễ học, đó là tính đa type và tính dễ biến đổi kháng nguyên. Các type gây ra những triệu chứng bệnh tích giống nhau nhưng lại không gây ra miễn dịch chéo (Trịnh Văn Thịnh và Phan Đình Đỗ, 1958). Virus LMLM gây những triệu chứng lâm sàng giống nhau nhưng được phân loại dựa vào kiểu gene xác định dựa trên so sánh trình tự VP1. Hiện có 7 type virus LMLM, trong đó mỗi type này lại phân chia thành nhiều type phụ (subtype) khác nhau bởi những đặc tính miễn dịch học (cấu trúc kháng nguyên, độc lực…). Hiện nay, người ta thừa nhận có hơn 70 type phụ virus LMLM. Không có sự đồng nhất rõ rệt về đặc tính kháng nguyên trong các type, không có sự miễn dịch chéo giữa các type, chỉ có miễn dịch chéo giữa một số type phụ trong phạm vi một type. Đối với 3 type O, A, C, trong một ổ dịch có thể có sự kết hợp của các type này, nhưng thông thường chỉ một type chiếm ưu thế. 8 1.1.1.6. Đặc tính gây nhiễm trong phòng thí nghiệm Ngay sau lần đầu tiên phát hiện virus LMLM, Loeffler và Frosch (1897) đã nghiên cứu nuôi cấy virus trong phòng thí nghiệm để tìm hiểu đặc tính của nó và tạo ra những chủng virus có tính kháng nguyên dùng để chế tạo vaccine. Kết quả gây bệnh thực nghiệm cho bê trong phòng thí nghiệm phụ thuộc vào liều tiêm và đường tiêm truyền. Kết quả gây bệnh thực nghiệm bằng phương pháp tiêm truyền dưới da không ổn định, tùy thuộc vào liều sử dụng và cần ít nhất 1 ml máu độc mới có kết quả. Tiêm virus vào tĩnh mạch bê cũng cho kết quả không ổn định, bệnh có thể diễn biến trầm trọng nhưng cũng có thể chỉ ở thể nhẹ, thoáng qua. Tiêm bắp virus cho bê có thể gây bệnh trầm trọng (Trịnh Văn Thịnh và Phan Đình Đỗ, 1958). Động vật thí nghiệm: trong phòng thí nghiệm, có thể gây bệnh bằng cách tiêm phúc mạc cho chuột lang, chuột đồng, chuột trắng, chuột nhắt xám, chuột nhắt trắng sơ sinh (12 - 14 giờ), chuột đất, chuột còn bú hoặc thỏ nhà, thỏ rừng, gà, trong đó chuột lang là động vật cảm thụ nhất. Chuột lang là động vật cảm thụ trong phòng thí nghiệm. Waldmann và Page (1920) cho rằng, động vật thí nghiệm tốt nhất là chuột lang. Khía da chuột lang có thể tạo mụn nước. Độc lực của virus trên chuột lang được gia tăng bằng nhiều lần tiếp đời. Trước đây, chuột lang là động vật thí nghiệm được dùng trong chẩn đoán, nhân virus và kiểm tra hiệu lực, an toàn của vaccine. Tiếp đời trên chuột nhắt, nhược độc hóa: trong phòng thí nghiệm, tiếp đời virus trên chuột nhắt trắng sau nhiều đời làm giảm độc lực của virus trên bò. Sau 20 lần tiếp đời qua chuột nhắt virus nhân lên ở chuột không còn khả năng gây bệnh cho bò nhưng vẫn còn khả năng gây miễn dịch. Người ta dùng phương pháp này để chế vaccine nhược độc. 1.1.1.7. Đặc tính nuôi cấy tổ chức tế bào Nhiều tác giả đã nuôi cấy virus LMLM trên da của thai lợn, thai bò còn sống (giữ thai sống bằng phương pháp nhân tạo) hoặc tiêm virus LMLM vào phúc xoang chuột nhắt con, tính kháng nguyên của virus không thay đổi. Môi trường tế bào tốt nhất là lấy từ tuyến yên của bò hoặc lợn, thận bê hoặc cừu non, hoặc các dòng tế bào có độ mẫn cảm (Samuel A. R. và Knowles N. J., 2001). 9 Chế kháng nguyên: dùng chuột lang từ 2 - 7 ngày tuổi để gây bệnh, sau 24 giờ có thủy thũng hoặc mọc mụn nước. Thu dịch thủy thũng hoặc mụn nước cấy vào môi trường tế bào, sau 24 giờ xuất hiện bệnh tích và tế bào chết. Thu dịch (trong môi trường có chứa virus được giải phóng từ tế bào) để làm kháng nguyên trong phản ứng ELISA. Nếu tế bào không biến đổi hoặc chuột bị chết, phải cấy truyền hai lần liên tiếp cách nhau 48 giờ với huyễn dịch virus - tế bào đông tan. 1.1.2. Bệnh lở mồm long móng 1.1.2.1. Tên gọi và đặc điểm của bệnh Bệnh LMLM được gọi bằng những tên: Foot and mouth disease (FMD, Anh), La fièvre aphteuse (FA, Pháp), Afta epizootic (Ý), Maul und Klauenseuche (MKS, Đức), Fiebre aphtosa, glosso peda (Tây Ban Nha), khẩu đề dịch (Trung Quốc), lở mồm long móng (Việt Nam). Nguyễn Tiến Dũng (2000) cho biết: Bệnh LMLM do virus thuộc họ Piconarviridae gây nên là bệnh truyền nhiễm cấp tính nguy hiểm. Bệnh có đặc điểm sốt, nổi mụn nước ở niêm mạc miệng, da, gờ móng, kẽ móng và trên đầu vú, bầu vú của con cái của tất cả các loài thú guốc chẵn (cả gia súc và động vật hoang dã). Bệnh có tính chất dịch lớn, lây lan rất nhanh và rất mạnh, có thể xảy ra trên diện rộng ở nhiều vùng trong một nước hay nhiều nước. Tỷ lệ gia súc mắc bệnh rất cao, gây thiệt hại rất lớn về kinh tế mặc dù tỷ lệ chết ở gia súc trưởng thành thấp. Bệnh LMLM được Tổ chức Thú y thế giới (OIE) xếp vào danh mục bệnh của nhiều loài, nằm trong danh mục những bệnh phải công bố dịch đối với tất cả các quốc gia. 1.1.2.2. Lịch sử phát hiện bệnh Năm 1897, Loeffler và Frosch lần đầu tiên đã phân lập được virus gây bệnh (Nguyễn Vĩnh Phước và cs., 1978). Waldmann và Pape (1920) đã chứng minh được tính cảm thụ của chuột lang đối với virus. Năm 1922, Valleé và Carré tìm thấy tính đa dạng của huyết thanh miễn dịch chống virus (type O và type A). Năm 1926, Waldmann và Trauwein tìm ra virus type C. Sau đó, Lawrence khám phá ra các type SAT1, SAT2 và SAT3 từ những bệnh phẩm ở Châu Phi gửi đến viện Pirbright và type Asia1 từ những bệnh phẩm ở Đông Nam Á, Hồng Kông, Ấn Độ, Miến Điện (dẫn theo Lại Văn Lý, 2015). 10 Từ đầu thế kỷ 20 trở đi, bệnh phát ra ở nhiều nơi trên thế giới. Ở Châu Mỹ, dịch LMLM xuất hiện ở Mỹ vào các năm 1902, 1908, 1914, 1924, 1929, 1932; ở Mexico năm 1946, Canada 1952 và nhiều nước ở Nam Mỹ như Argentina năm 1953. Bệnh cũng xuất hiện ở Venezuela năm 1950, Colombia năm 1950 - 1951 rồi lan sang Ecuador năm 1956. Ở Châu Phi, bệnh thường xảy ra ở Bắc Phi, Nam Phi (Nguyễn Vĩnh Phước và cs., 1978). Ở Châu Âu, có luồng dịch phát sinh từ Tây Đức lan sang Hà Lan, Bỉ, Lucxemburg, Pháp, Anh, Ý, Áo, Đan Mạch, Thụy Điển, Na Uy và Ba Lan vào năm 1951; Bệnh kéo dài đến năm 1953, 1954. Tại Châu Á, bệnh phát ra ở Ấn Độ năm 1929, 1952…, Myanmar năm 1948, Thái Lan năm 1952, Trung Quốc năm 1951, Campuchia năm (1931, 1946, 1952). Bệnh LMLM ở Châu Á không dữ dội như ở Tây Âu nhưng ảnh hưởng đến kinh tế các nước Cận Đông, Trung Đông, Nam Á và Viễn Đông (Trịnh Văn Thịnh và Phan Đình Đỗ, 1958). Trong những năm gần đây, kỹ thuật chẩn đoán được cải tiến đã giúp cho việc xác định bệnh được nhanh chóng. Vaccine được sản xuất với chất lượng cao và cùng với chiến lược khống chế bệnh hiệu quả, nhiều nước đã khống chế hoặc thanh toán bệnh thành công. Hiện có 59 nước trên thế giới được Tổ chức Thú y thế giới (OIE: Office International Epizooties) công nhận là nước an toàn dịch bệnh LMLM (OIE, 2000). 1.1.2.3. Một số đặc điểm dịch tễ học của virus LMLM * Nguồn dịch Trong tự nhiên, nhiều loài động vật hoang dã cảm thụ bệnh và có thể trở thành nguồn bệnh cho vật nuôi. Các loài nhai lại hoang dã như bò rừng, trâu rừng, lạc đà, nhiều loài sơn dương, hoẵng, hươu Dama, hươu đỏ, nai đều nhiễm virus LMLM. Các loài nhai lại cảm thụ này đóng vai trò quan trọng trong dịch tễ học của bệnh (dẫn theo Lại Văn Lý, 2015). Thú mang trùng được coi là vấn đề quan trọng nhất trong dịch tễ học của bệnh LMLM hiện tại. “Thú mang trùng” được định nghĩa là thú mà ở đó virus sống có thể phân lập được 28 ngày sau khi nhiễm bệnh. “Thú mang trùng” không chỉ có nghĩa là hoang thú mà cả động vật nuôi; trong thực tế có khoảng trên 50% bò, dê, cừu phơi nhiễm với virus LMLM trở thành “thú mang trùng”, bất luận chúng đã hoặc chưa được “bảo vệ” bằng vaccine. Sự hình thành trạng thái mang trùng phụ