Luận văn: E. coli gây tiêu chảy lợn con, gene F18 và kháng sinh đồ

Nghiên cứu E. coli gây tiêu chảy ở lợn con sau cai sữa, xác định tỷ lệ mang gene F18 và đánh giá mức độ mẫn cảm với các loại kháng sinh thông dụng.

• Tác giả: Trần Quang Trung
• Người hướng dẫn: TS. Lê Văn Phước
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm Huế
• Chuyên ngành: Chăn nuôi - Thú y
• Đề tài: Nghiên cứu tỷ lệ mang gene kháng nguyên bám dính F18 và tính mẫn cảm kháng sinh của vi khuẩn E. coli gây tiêu chảy ở lợn con sau cai sữa tại huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Huế

Tóm tắt

I. E

Bệnh tiêu chảy ở lợn con, đặc biệt là giai đoạn sau cai sữa, là một trong những thách thức lớn nhất đối với ngành chăn nuôi, gây thiệt hại kinh tế đáng kể. Tác nhân chính gây ra tình trạng này là vi khuẩn E. coli (Escherichia coli), một trực khuẩn Gram âm thường trú trong đường ruột. Trong điều kiện bình thường, E. coli là một phần của hệ vi sinh vật đường ruột. Tuy nhiên, khi các yếu tố bất lợi như stress cai sữa, thay đổi thức ăn, hoặc điều kiện vệ sinh kém xảy ra, các chủng E. coli gây bệnh sẽ có cơ hội nhân lên và gây bệnh. Các chủng này, đặc biệt là nhóm ETEC (Enterotoxigenic E. coli), sở hữu các yếu tố độc lực chuyên biệt để bám dính vào niêm mạc ruột và sản sinh độc tố. Nghiên cứu của Trần Quang Trung (2016) tại huyện Bố Trạch, Quảng Bình đã cho thấy tỷ lệ mẫu phân tiêu chảy dương tính với vi khuẩn E. coli lên đến 85,37%, khẳng định vai trò chủ đạo của vi khuẩn này trong các ca bệnh tiêu chảy ở lợn con sau cai sữa. Hiểu rõ về đặc điểm, cơ chế gây bệnh và các yếu tố nguy cơ là bước đầu tiên và quan trọng nhất để xây dựng các chiến lược phòng và trị bệnh hiệu quả, từ đó cải thiện sức khỏe đường ruột heo và giảm thiểu tổn thất trong chăn nuôi. Việc xác định chính xác tác nhân không chỉ giúp lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp mà còn là cơ sở để phát triển các biện pháp phòng ngừa bền vững hơn.

1.1. Nhận diện các chủng E. coli gây bệnh tiêu chảy phổ biến

Không phải tất cả các chủng vi khuẩn E. coli đều gây bệnh. Các chủng gây bệnh được phân loại dựa trên các yếu tố độc lực mà chúng mang. Phổ biến nhất gây tiêu chảy ở lợn là nhóm ETEC (Enterotoxigenic E. coli). Đặc điểm của nhóm này là khả năng sản sinh ra các kháng nguyên bám dính (fimbriae) như F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P) và F18. Các kháng nguyên này giúp vi khuẩn bám chặt vào thụ thể đặc hiệu trên bề mặt tế bào biểu mô ruột non, chống lại sự đào thải của nhu động ruột. Sau khi bám dính, chúng sản sinh ra các độc tố đường ruột (enterotoxin), bao gồm độc tố chịu nhiệt (ST) và độc tố không chịu nhiệt (LT). Các độc tố của E. coli này làm rối loạn quá trình trao đổi nước và điện giải, khiến nước bị hút vào lòng ruột và gây ra tình trạng tiêu chảy mất nước nghiêm trọng, dẫn đến hội chứng tiêu chảy phân trắng lợn con.

1.2. Cơ chế gây bệnh sưng phù đầu và vai trò của độc tố

Ngoài tiêu chảy, một số chủng E. coli còn gây ra bệnh sưng phù đầu do E. coli, chủ yếu xảy ra ở lợn con sau cai sữa. Bệnh này thường do các chủng E. coli sản sinh độc tố Shiga (Stx2e), còn gọi là Verotoxin gây ra. Sau khi xâm nhập vào đường ruột, vi khuẩn sản sinh độc tố. Độc tố này được hấp thu vào máu và di chuyển đến các cơ quan khác, đặc biệt là các mạch máu nhỏ trong não. Tại đây, độc tố gây tổn thương tế bào nội mô mạch máu, làm tăng tính thấm thành mạch. Hậu quả là huyết tương thoát ra ngoài, gây tích tụ dịch và hình thành các vùng phù nề ở các mô dưới da, đặc biệt là vùng mí mắt, mặt, trán và thành dạ dày. Biểu hiện lâm sàng bao gồm sưng phù, triệu chứng thần kinh như đi loạng choạng, co giật và tỷ lệ tử vong cao. Cơ chế này khác với cơ chế gây tiêu chảy của ETEC, nhấn mạnh sự đa dạng về độc lực của vi khuẩn E. coli.

II. Thách thức từ tính kháng kháng sinh của vi khuẩn E

Tình trạng tính kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli đang trở thành một mối đe dọa nghiêm trọng trên toàn cầu, đặc biệt trong ngành chăn nuôi. Việc sử dụng kháng sinh không hợp lý, bao gồm sử dụng để phòng bệnh hoặc kích thích tăng trưởng, đã tạo ra một áp lực chọn lọc mạnh mẽ, thúc đẩy sự phát triển của các chủng vi khuẩn đa kháng thuốc. Những vi khuẩn này có khả năng chống lại nhiều loại kháng sinh thông thường, khiến việc điều trị trở nên vô cùng khó khăn và tốn kém. Một nghiên cứu thực địa tại Quảng Bình đã cung cấp những số liệu đáng báo động. Kết quả kháng sinh đồ cho thấy các chủng E. coli phân lập được đã kháng hoàn toàn (100%) với các kháng sinh như Streptomycin, Gentamycine, Sulfamethoxazoll/Trimethoprim và Tetracyline. Tỷ lệ kháng cao cũng được ghi nhận với Cefotaxime và Kanamycine (75%). Những con số này cho thấy việc điều trị theo kinh nghiệm mà không có chẩn đoán chính xác và kiểm tra độ nhạy cảm của vi khuẩn là gần như không hiệu quả. Vấn đề này không chỉ làm tăng chi phí điều trị, giảm tỷ lệ chết ở lợn con trở nên khó khăn hơn, mà còn tiềm ẩn nguy cơ lây truyền gen kháng thuốc sang các vi khuẩn khác, thậm chí cả vi khuẩn gây bệnh cho người, gây ra những hệ lụy khôn lường cho sức khỏe cộng đồng.

2.1. Thực trạng lạm dụng kháng sinh trong chăn nuôi lợn

Việc lạm dụng kháng sinh trong chăn nuôi là nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng các chủng vi khuẩn kháng thuốc. Kháng sinh thường được trộn vào thức ăn hoặc nước uống với liều lượng thấp trong thời gian dài với mục đích phòng bệnh và thúc đẩy tăng trưởng. Thực hành này tạo ra môi trường lý tưởng để các vi khuẩn mang gen kháng thuốc tồn tại và phát triển mạnh mẽ hơn các vi khuẩn nhạy cảm. Theo thời gian, quần thể vi khuẩn kháng thuốc chiếm ưu thế trong đường ruột vật nuôi và cả trong môi trường trang trại. Việc điều trị tùy tiện, không theo phác đồ điều trị tiêu chảy chuẩn, sử dụng kháng sinh này không hiệu quả lại đổi sang loại khác mà không dựa trên kết quả kháng sinh đồ càng làm trầm trọng thêm vấn đề. Hậu quả là khi dịch bệnh thực sự xảy ra, các loại kháng sinh phổ thông không còn tác dụng.

2.2. Phân tích cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn E. coli

Cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn rất đa dạng. Vi khuẩn có thể phát triển khả năng kháng kháng sinh thông qua các cơ chế chính như: (1) Tạo ra các enzyme làm bất hoạt kháng sinh (ví dụ: enzyme beta-lactamase phá vỡ vòng beta-lactam của Penicillin). (2) Thay đổi cấu trúc điểm đích của kháng sinh trên tế bào vi khuẩn, làm cho kháng sinh không thể gắn vào và phát huy tác dụng. (3) Giảm tính thấm của màng tế bào, ngăn không cho kháng sinh xâm nhập vào bên trong. (4) Phát triển các bơm đẩy (efflux pumps) chủ động bơm kháng sinh ra khỏi tế bào trước khi chúng kịp tác động. Đáng lo ngại hơn, các gen quy định những cơ chế kháng thuốc này thường nằm trên các yếu tố di truyền di động như plasmid, cho phép chúng dễ dàng lan truyền giữa các vi khuẩn, kể cả giữa các loài khác nhau, tạo ra các chủng vi khuẩn đa kháng thuốc.

III. Phương pháp chẩn đoán và phác đồ điều trị tiêu chảy hiệu quả

Để đối phó với thách thức từ vi khuẩn E. coli kháng thuốc, việc áp dụng các phương pháp chẩn đoán chính xác và xây dựng phác đồ điều trị tiêu chảy dựa trên bằng chứng khoa học là yêu cầu cấp thiết. Chẩn đoán không chỉ dừng lại ở việc xác định sự hiện diện của E. coli mà còn cần phân lập và giám định các đặc tính sinh hóa, độc lực của chúng. Quan trọng hơn cả là thực hiện kháng sinh đồ, một kỹ thuật xét nghiệm trong phòng thí nghiệm để xác định mức độ nhạy cảm của chủng vi khuẩn gây bệnh với các loại kháng sinh khác nhau. Kết quả từ kháng sinh đồ là kim chỉ nam giúp bác sĩ thú y lựa chọn loại kháng sinh hiệu quả nhất, tránh sử dụng các loại thuốc mà vi khuẩn đã kháng. Nghiên cứu của Trần Quang Trung (2016) là một ví dụ điển hình: sau khi xác định E. coli có độ mẫn cảm cao nhất với Colistin (75%), phác đồ điều trị thực nghiệm sử dụng kháng sinh này đã cho tỷ lệ chữa khỏi bệnh lên đến 76,82% chỉ sau 3 ngày. Điều này chứng minh rằng một phác đồ điều trị dựa trên bằng chứng có thể mang lại hiệu quả vượt trội, giúp giảm chi phí, rút ngắn thời gian điều trị và hạn chế sự lan truyền của các chủng kháng thuốc.

3.1. Tầm quan trọng của việc thực hiện kháng sinh đồ định kỳ

Thực hiện kháng sinh đồ không nên là một giải pháp tình thế mà cần trở thành một hoạt động định kỳ trong các trang trại chăn nuôi. Phổ kháng thuốc của vi khuẩn có thể thay đổi theo thời gian và theo từng khu vực địa lý do sự khác biệt trong thực hành sử dụng kháng sinh. Việc xây dựng một "bản đồ kháng thuốc" định kỳ cho trang trại sẽ giúp chủ động trong việc lựa chọn kháng sinh dự phòng và điều trị khi có dịch bệnh xảy ra. Dữ liệu này cung cấp thông tin vô giá để cập nhật các phác đồ điều trị tiêu chảy, đảm bảo hiệu quả điều trị luôn ở mức cao nhất và tránh lãng phí vào các loại kháng sinh không còn tác dụng. Đây là một bước đi chiến lược trong việc quản lý chăn nuôi lợn con một cách khoa học và bền vững.

3.2. Hiệu quả của vắc xin E. coli cho lợn nái trong phòng bệnh

Phòng bệnh luôn tốt hơn chữa bệnh. Một trong những biện pháp phòng bệnh chủ động và hiệu quả nhất là sử dụng vắc xin E. coli cho lợn nái. Tiêm phòng cho lợn nái trước khi sinh giúp cơ thể mẹ tạo ra một lượng lớn kháng thể đặc hiệu chống lại các kháng nguyên bám dính (như F4, F18) và độc tố của E. coli. Các kháng thể này được truyền cho lợn con qua sữa đầu (colostrum), tạo ra một hàng rào miễn dịch thụ động bảo vệ chúng trong những tuần đầu đời, giai đoạn nhạy cảm nhất. Biện pháp này giúp ngăn chặn sự bám dính và xâm nhập của vi khuẩn E. coli gây bệnh vào niêm mạc ruột, từ đó giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy. Việc đầu tư vào chương trình tiêm phòng cho nái là một chiến lược thông minh, giúp giảm sự phụ thuộc vào kháng sinh và giảm tỷ lệ chết ở lợn con.

IV. Top giải pháp thay thế kháng sinh cho sức khỏe đường ruột heo

Trước tình trạng kháng kháng sinh ngày càng gia tăng, việc tìm kiếm và áp dụng các giải pháp thay thế kháng sinh là xu hướng tất yếu trong chăn nuôi hiện đại. Mục tiêu của các giải pháp này không phải là tiêu diệt vi khuẩn một cách trực tiếp mà là tăng cường sức khỏe đường ruột heo, tạo ra một môi trường không thuận lợi cho sự phát triển của mầm bệnh. Các giải pháp này tập trung vào việc cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, cải thiện chức năng hàng rào bảo vệ của niêm mạc và kích thích hệ miễn dịch tại chỗ. Một số giải pháp nổi bật và đã được chứng minh hiệu quả bao gồm việc sử dụng chế phẩm sinh học (probiotics), prebiotics, axit hữu cơ, tinh dầu, và các khoáng chất như kẽm oxit (ZnO). Ví dụ, men vi sinh cho lợn cung cấp các lợi khuẩn cạnh tranh vị trí bám và dinh dưỡng với E. coli. Các axit hữu cơ giúp giảm pH đường ruột, ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh. Việc kết hợp nhiều giải pháp khác nhau một cách hợp lý có thể mang lại hiệu quả cộng hưởng, giúp vật nuôi khỏe mạnh, giảm tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy và giảm sự phụ thuộc vào kháng sinh, hướng tới một nền chăn nuôi an toàn và bền vững.

4.1. Vai trò của men vi sinh Probiotics trong cân bằng hệ vi sinh

Men vi sinh cho lợn (probiotics) là các vi sinh vật sống có lợi, khi được bổ sung vào thức ăn với một lượng đủ sẽ mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ. Các lợi khuẩn như Lactobacillus, Bifidobacterium, và Bacillus hoạt động thông qua nhiều cơ chế: (1) Cạnh tranh loại trừ, tức là chúng cạnh tranh với vi khuẩn E. coli về vị trí bám dính trên niêm mạc ruột và nguồn dinh dưỡng. (2) Sản xuất các chất kháng khuẩn như bacteriocin, hydrogen peroxide và axit lactic, trực tiếp ức chế sự phát triển của mầm bệnh. (3) Kích thích hệ miễn dịch của ruột, tăng cường khả năng phòng vệ của cơ thể. Việc bổ sung men vi sinh cho lợn thường xuyên, đặc biệt là trong giai đoạn stress như cai sữa, giúp duy trì sự cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột, là nền tảng cho một sức khỏe đường ruột heo tối ưu.

4.2. Ứng dụng axit hữu cơ và kẽm oxit ZnO trong thức ăn

Axit hữu cơ (như axit formic, axit lactic, axit citric) được sử dụng rộng rãi như một giải pháp thay thế kháng sinh. Chúng có tác dụng giảm độ pH trong dạ dày và ruột non, tạo môi trường không thuận lợi cho sự tồn tại và nhân lên của các vi khuẩn nhạy cảm với axit như E. coli và Salmonella. Ngoài ra, một số axit có thể xâm nhập vào tế bào vi khuẩn và phá vỡ các quá trình trao đổi chất của chúng. Bên cạnh đó, kẽm oxit (ZnO) ở liều dược lý đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc kiểm soát tiêu chảy sau cai sữa. ZnO giúp cải thiện tính toàn vẹn của hàng rào ruột, giảm viêm và có tác động điều hòa hệ vi sinh vật đường ruột. Tuy nhiên, cần lưu ý sử dụng ZnO đúng liều lượng để tránh các tác động tiêu cực đến môi trường.

V. Bí quyết quản lý và an toàn sinh học để phòng bệnh E

Bên cạnh các giải pháp về y tế và dinh dưỡng, việc áp dụng các biện pháp quản lý chăn nuôi lợn con và an toàn sinh học nghiêm ngặt đóng vai trò nền tảng trong việc kiểm soát bệnh tiêu chảy do vi khuẩn E. coli. Môi trường sống của lợn con có ảnh hưởng trực tiếp đến nguy cơ mắc bệnh. Giai đoạn sau cai sữa là thời kỳ cực kỳ căng thẳng, khi lợn con phải đối mặt với sự thay đổi về môi trường, thức ăn và xã hội. Do đó, việc đảm bảo chuồng trại luôn khô ráo, sạch sẽ, thông thoáng và có nhiệt độ phù hợp là yếu tố tiên quyết. Mật độ nuôi vừa phải, tránh nhốt quá đông để giảm stress và hạn chế lây lan mầm bệnh. Nguồn nước uống và thức ăn phải đảm bảo vệ sinh. Các chương trình an toàn sinh học toàn diện, bao gồm kiểm soát người và phương tiện ra vào trại, vệ sinh sát trùng định kỳ, chương trình kiểm soát côn trùng và động vật gặm nhấm, và quy trình xử lý chất thải đúng cách sẽ tạo ra một hàng rào vững chắc, giảm thiểu áp lực mầm bệnh từ môi trường bên ngoài. Đây là những biện pháp phòng bệnh chủ động, ít tốn kém nhưng mang lại hiệu quả lâu dài, giúp giảm tỷ lệ chết ở lợn con một cách bền vững.

5.1. Tối ưu hóa quản lý chăn nuôi lợn con giai đoạn cai sữa

Giai đoạn cai sữa là một "cú sốc" lớn đối với lợn con sau cai sữa. Việc quản lý chăn nuôi lợn con trong giai đoạn này cần được chú trọng đặc biệt. Cần thực hiện cai sữa từ từ, có thể cho lợn con tập ăn sớm để hệ tiêu hóa quen dần với thức ăn rắn. Sau khi cai sữa, nên giữ lợn con ở trong môi trường quen thuộc một thời gian trước khi chuyển chuồng. Cung cấp thức ăn dễ tiêu hóa, chất lượng cao và chia thành nhiều bữa nhỏ trong ngày. Đảm bảo lợn con luôn được tiếp cận với nguồn nước sạch. Việc nhóm lợn theo kích cỡ và trọng lượng cũng giúp giảm cạnh tranh và stress. Giảm thiểu các yếu tố gây stress như tiếng ồn, nhiệt độ thay đổi đột ngột sẽ giúp hệ miễn dịch của lợn con hoạt động tốt hơn, tăng khả năng chống chọi với vi khuẩn E. coli và các mầm bệnh khác.

5.2. Các biện pháp an toàn sinh học cốt lõi trong trang trại

An toàn sinh học là tập hợp các biện pháp nhằm ngăn chặn sự xâm nhập và lây lan của mầm bệnh vào trang trại. Các biện pháp cốt lõi bao gồm: (1) Kiểm soát ra vào: Hạn chế tối đa khách tham quan, công nhân phải tuân thủ quy định tắm rửa, thay quần áo và ủng bảo hộ. Phương tiện vận chuyển phải được vệ sinh, khử trùng trước khi vào trại. (2) Vệ sinh và sát trùng: Áp dụng nguyên tắc "cùng vào - cùng ra" (all-in/all-out) cho từng chuồng nuôi. Sau mỗi lứa, chuồng trại phải được dọn dẹp sạch sẽ, rửa bằng áp lực cao và phun thuốc sát trùng, để trống chuồng một thời gian đủ để tiêu diệt mầm bệnh. (3) Quản lý nguồn giống: Lợn mới nhập về phải có nguồn gốc rõ ràng, khỏe mạnh và được cách ly kiểm dịch trong một khoảng thời gian theo quy định trước khi nhập đàn.

VI. Kết luận Hướng đi bền vững kiểm soát E

Bệnh tiêu chảy do vi khuẩn E. coli và vấn đề tính kháng kháng sinh là hai mặt của cùng một thách thức lớn trong chăn nuôi lợn hiện đại. Các nghiên cứu, như của Trần Quang Trung (2016), đã vạch rõ thực trạng đáng báo động về các chủng vi khuẩn đa kháng thuốc đang lưu hành. Điều này cho thấy rằng việc chỉ dựa vào kháng sinh để điều trị không còn là một chiến lược bền vững. Hướng đi trong tương lai đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện và đa chiều, kết hợp hài hòa giữa nhiều giải pháp. Đó là sự kết hợp giữa chẩn đoán chính xác thông qua kháng sinh đồ, phòng bệnh chủ động bằng vắc xin E. coli cho lợn nái, tăng cường sức khỏe đường ruột heo bằng các giải pháp thay thế kháng sinh như men vi sinh cho lợn và axit hữu cơ, và đặt nền tảng vững chắc bằng các thực hành quản lý chăn nuôi lợn con tốt và an toàn sinh học nghiêm ngặt. Chỉ khi áp dụng đồng bộ các giải pháp này, ngành chăn nuôi mới có thể kiểm soát hiệu quả bệnh tật, giảm sự phụ thuộc vào kháng sinh, giảm tỷ lệ chết ở lợn con, và sản xuất ra các sản phẩm an toàn cho người tiêu dùng.

6.1. Tóm tắt các phát hiện chính từ nghiên cứu thực tiễn

Các nghiên cứu thực tiễn đã cung cấp những bằng chứng không thể chối cãi. Tỷ lệ nhiễm vi khuẩn E. coli ở lợn tiêu chảy rất cao. Tình trạng kháng các loại kháng sinh phổ thông như Tetracycline, Streptomycin đã ở mức báo động đỏ. Các chủng ETEC mang yếu tố bám dính như F18 vẫn là tác nhân quan trọng gây bệnh cho lợn con sau cai sữa. Tuy nhiên, vẫn còn những kháng sinh hiệu quả như Colistin, nhưng cần sử dụng một cách thận trọng dựa trên kết quả kháng sinh đồ để bảo tồn hiệu lực của chúng. Những phát hiện này nhấn mạnh sự cần thiết phải thay đổi tư duy, chuyển từ bị động chữa bệnh sang chủ động phòng bệnh và quản lý sức khỏe đàn vật nuôi.

6.2. Triển vọng tương lai Kết hợp đa giải pháp toàn diện

Tương lai của việc kiểm soát E. coli nằm ở chiến lược "One Health" - Một Sức Khỏe, nhìn nhận mối liên kết chặt chẽ giữa sức khỏe vật nuôi, sức khỏe con người và môi trường. Việc giảm lạm dụng kháng sinh trong chăn nuôi không chỉ bảo vệ hiệu quả điều trị cho vật nuôi mà còn góp phần ngăn chặn sự lây lan của gen kháng thuốc ra cộng đồng. Các công nghệ mới như phát triển vắc-xin thế hệ mới, liệu pháp thực khuẩn thể (phage therapy), và các phụ gia thức ăn chức năng sẽ tiếp tục mở ra những hướng đi mới. Sự kết hợp giữa tiến bộ khoa học kỹ thuật và việc nâng cao nhận thức, cải thiện thực hành quản lý chăn nuôi lợn con sẽ là chìa khóa để xây dựng một ngành chăn nuôi bền vững, hiệu quả và có trách nhiệm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Huyện Bố Trạch là một trong những vùng chăn nuôi trọng điểm của tỉnh Quảng Bình với tổng đàn đạt 111.600 con vào tháng 7 năm 2015, chiếm 28,6% tổng đàn lợn toàn tỉnh và ghi nhận mức tăng trưởng 16,85% so với năm 2014. Tuy nhiên, tình hình dịch bệnh diễn biến phức tạp, trong đó hội chứng tiêu chảy ở lợn con chiếm tới 62% tổng số 21.535 ca bệnh được ghi nhận trên địa bàn. Căn bệnh này làm tăng tỷ lệ chết khoảng 4,7%, đồng thời gây suy giảm nghiêm trọng khả năng tăng trọng, tiêu tốn thức ăn và làm giảm hiệu quả kinh tế của các trang trại.

Vấn đề cốt lõi đặt ra là sự bùng phát của vi khuẩn Escherichia coli mang các yếu tố độc lực bám dính, kết hợp cùng thói quen sử dụng thuốc tùy tiện của người chăn nuôi, dẫn đến hiện tượng kháng kháng sinh lan rộng. Nhằm giải quyết thách thức này, nghiên cứu được triển khai với mục tiêu phân lập, giám định đặc tính sinh hóa của các chủng Escherichia coli từ lợn con sau cai sữa, xác định tỷ lệ mang gene kháng nguyên bám dính F18 và đánh giá mức độ nhạy cảm với kháng sinh để xây dựng phác đồ điều trị hiệu quả.

Nghiên cứu được thực hiện trên 123 mẫu bệnh phẩm thu thập tại 8 xã đại diện cho 4 vùng sinh thái của huyện Bố Trạch trong khoảng thời gian từ tháng 8 năm 2015 đến tháng 2 năm 2016. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ mẫu dương tính với vi khuẩn Escherichia coli lên tới 85,37%, tỷ lệ mang gene F18 đạt 19,05%, đồng thời chỉ ra phác đồ sử dụng kháng sinh Colistin mang lại tỷ lệ điều trị khỏi bệnh đạt 76,82% chỉ sau 3 ngày áp dụng. Công trình đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác phòng trị bệnh dịch tễ tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết cơ chế sinh bệnh của các chủng vi khuẩn Escherichia coli đường ruột, trọng tâm là nhóm vi khuẩn sản sinh độc tố ruột (Enterotoxigenic Escherichia coli - ETEC) và nhóm sinh độc tố tế bào (Verocytotoxin-producing Escherichia coli - VTEC). Quá trình gây bệnh diễn ra qua hai giai đoạn then chốt: vi khuẩn sử dụng các fimbriae bề mặt để bám dính vào thụ thể đặc hiệu trên tế bào niêm mạc nhung mao ruột non, sau đó tổng hợp các độc tố đường ruột như độc tố chịu nhiệt ST, độc tố không bền nhiệt LT hoặc độc tố Shiga gây ức chế tái hấp thu nước và chất điện giải, kích thích bài tiết dịch ồ ạt dẫn đến tiêu chảy cấp tính.

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp lý thuyết di truyền học vi khuẩn về sự lan truyền tính kháng kháng sinh thông qua plasmid và cơ chế chọn lọc áp lực thuốc. Ba khái niệm khoa học chủ đạo được sử dụng xuyên suốt bao gồm: kháng nguyên bám dính F18 với đoạn khuếch đại kích thước 447 bp, yếu tố dung huyết beta-haemolysin phá hủy hồng cầu giải phóng sắt, và tiêu chuẩn đánh giá đường kính vòng vô khuẩn theo Viện Tiêu chuẩn Lâm sàng và Xét nghiệm NCCLS năm 2007. Đề tài bám sát định hướng kiểm soát an toàn dịch bệnh và tồn dư kháng sinh theo tinh thần Chỉ thị số 7285/CT-BNN-CN ban hành năm 2015 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

Phương pháp nghiên cứu

Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 123 mẫu phân tiêu chảy thu thập từ lợn con sau cai sữa tại 8 xã: Đại Trạch, Trung Trạch, Phúc Trạch, Hòa Trạch, Hoàn Trạch, Nhân Trạch, Mỹ Trạch và Nam Trạch. Phương pháp chọn mẫu áp dụng nguyên tắc đại diện ổ bệnh: dùng tăm bông vô trùng ngoáy sâu vào trực tràng lợn bệnh, mỗi ô chuồng hoặc ổ lợn chỉ lấy duy nhất 1 mẫu, bổ sung 0,5 ml dung dịch nước muối sinh lý NaCl 0,85% và bảo quản nghiêm ngặt ở nhiệt độ 2 đến 4 độ C trước khi chuyển về phòng thí nghiệm.

Quy trình phân tích vi sinh sử dụng môi trường chọn lọc EMB lỏng, EMB agar và thạch máu trên 92 mẫu để giám định hình thái khuẩn lạc và khả năng dung huyết. Lý do lựa chọn môi trường EMB là khả năng ức chế vi khuẩn Gram dương và tạo ánh kim tím đen đặc trưng của Escherichia coli. Đặc tính sinh vật hóa học được xác định qua 7 chỉ tiêu sinh hóa chuẩn theo tiêu chuẩn TCVN 8400-16:2011 trên môi trường KIA, MUI, MR và Citrate nhằm đảm bảo độ chính xác tuyệt đối trong định danh.

Phản ứng PCR đơn sử dụng cặp mồi F18-F và F18-R được thiết kế chuyên biệt để khuếch đại đoạn gen đích 447 bp qua 30 chu kỳ nhiệt, giúp phát hiện nhanh yếu tố độc lực ở cấp độ phân tử. Thử nghiệm kháng sinh đồ áp dụng phương pháp khuếch tán đĩa giấy của Kirby-Bauer trên thạch thường đối với 8 loại kháng sinh thông dụng, đối chiếu bảng chuẩn NCCLS 2007. Toàn bộ số liệu thu thập trong 7 tháng nghiên cứu được xử lý thống kê sinh vật học bằng phần mềm chuyên dụng EpiCal2000.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích 123 mẫu bệnh phẩm cho thấy tỷ lệ dương tính chung với vi khuẩn Escherichia coli đạt 85,37%, tương ứng với 105 mẫu phân lập thành công. Tỷ lệ nhiễm có sự phân hóa rõ rệt theo địa bàn: các xã Hoàn Trạch, Mỹ Trạch và Nam Trạch ghi nhận tỷ lệ dương tính tuyệt đối 100%, xã Trung Trạch đạt 86,66%, Phúc Trạch đạt 80,00%, trong khi Đại Trạch, Hòa Trạch và Nhân Trạch ghi nhận tỷ lệ 66,67%.

Kiểm tra đặc tính sinh hóa trên 24 chủng đại diện ghi nhận 100% chủng lên men sinh hơi Glucose, Lactose, Saccarose, phản ứng Methyl Red dương tính, Indol dương tính và có khả năng di động; đồng thời 100% chủng âm tính với phản ứng Citrate, Ure và không sinh H2S. Kiểm tra trên môi trường thạch máu với 92 mẫu xác định tỷ lệ dung huyết đạt 15,2% (14 mẫu), trong đó xã Phúc Trạch có tỷ lệ cao nhất với 30,0%, tiếp đến là Đại Trạch 25,0%, riêng Trung Trạch ghi nhận 0% dung huyết.

Phân tích sinh học phân tử qua phản ứng PCR ghi nhận 19,05% số mẫu phân lợn con sau cai sữa mang gene quy định kháng nguyên bám dính F18. Đáng chú ý, kết quả kháng sinh đồ cho thấy các chủng vi khuẩn Escherichia coli mang gene F18 đã kháng hoàn toàn 100% đối với 4 loại kháng sinh gồm Streptomycin, Gentamycin, Tetracycline và Sulfamethoxazole/Trimethoprim; kháng ở mức cao 75% với Cefotaxime và Kanamycin; kháng 50% với Rifampin. Mức độ mẫn cảm cao nhất được ghi nhận ở Colistin với tỷ lệ 75%. Thử nghiệm điều trị thực tế trên 80 cá thể lợn bệnh bằng Colistin tại Trại Lợn Phương Hạ đạt tỷ lệ chữa khỏi 76,82% trong vòng 3 ngày.

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt về tỷ lệ nhiễm giữa các xã phản ánh trực tiếp quy mô và điều kiện chăn nuôi. Tại các xã đồng bằng và trung du với nhiều hộ chăn nuôi nhỏ lẻ, việc kiểm soát nhiệt độ và vệ sinh chuồng trại chưa triệt để khiến tỷ lệ nhiễm đạt 100%. Ngược lại, các trang trại tập trung quy mô lớn tại vùng ven biển có hệ thống chuồng lạnh khép kín, duy trì nhiệt độ ổn định 28 đến 30 độ C và áp dụng quy trình tiêm phòng nghiêm ngặt nên tỷ lệ nhiễm thấp hơn đáng kể. Tỷ lệ phân lập 85,37% trong nghiên cứu này hoàn toàn tương đồng với các công bố trước đây của các nhà khoa học trong nước như Cù Hữu Phú đạt 85,71% và Lý Thị Liên Khai đạt 84,00%.

Hiện tượng vi khuẩn đề kháng 100% với Tetracycline, Gentamycin và Streptomycin là hệ quả trực tiếp của việc lạm dụng các loại thuốc này trong thời gian dài để phòng trị bệnh và phối trộn vào thức ăn chăn nuôi. Kết quả này tương đồng với ghi nhận của Nguyễn Thị Minh Trang khi tỷ lệ kháng Tetracycline lên tới 97,6%. Gene F18 xuất hiện ở mức 19,05% khẳng định vai trò nguy hiểm của yếu tố bám dính này trên lợn con sau 21 ngày tuổi, do mật độ thụ thể F18 trên vi nhung mao ruột phát triển mạnh sau cai sữa.

Dữ liệu phân bố tỷ lệ nhiễm và mức độ dung huyết có thể được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ cột phân tầng kết hợp bảng ma trận dịch tễ liên vùng. Phổ mẫn cảm kháng sinh nên được biểu diễn bằng biểu đồ tròn thể hiện cơ cấu 3 mức độ: kháng, mẫn cảm trung bình và mẫn cảm hoàn toàn, giúp người đọc nắm bắt trực quan bức tranh kháng thuốc tại địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, chuẩn hóa phác đồ điều trị lâm sàng: Áp dụng ngay kháng sinh Colistin làm thuốc lựa chọn ưu tiên trong điều trị tiêu chảy do Escherichia coli trên lợn con sau cai sữa, duy trì liệu trình liên tục từ 3 đến 5 ngày nhằm đảm bảo tỷ lệ khỏi bệnh đạt trên 76,82%. Cơ quan thú y cần khuyến cáo dừng hoàn toàn việc sử dụng các kháng sinh đã bị vi khuẩn đề kháng 100% như Tetracycline, Gentamycin, Streptomycin và Sulfamethoxazole/Trimethoprim để tránh gây lãng phí kinh tế và tạo áp lực đột biến kháng thuốc.

Thứ hai, cải thiện điều kiện tiểu khí hậu chuồng nuôi: Các hộ chăn nuôi và trang trại cần kiểm soát nhiệt độ chuồng nuôi lợn sau cai sữa ổn định ở mức 28 đến 30 độ C, che chắn tránh gió lùa và giữ nền chuồng khô ráo. Cần bổ sung acid lactic hoặc chế phẩm vi sinh hữu ích vào nước uống để duy trì pH dạ dày thấp, ức chế sự nhân lên và kết bám của vi khuẩn mang kháng nguyên F18 vào niêm mạc ruột.

Thứ ba, nghiên cứu sản xuất vacxin thế hệ mới: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp cùng các viện nghiên cứu tận dụng nguồn gen F18 kích thước 447 bp đã phân lập để phát triển vacxin vô hoạt hoặc vacxin tái tổ hợp đặc hiệu cho địa bàn tỉnh Quảng Bình trong lộ trình từ 12 đến 18 tháng tới, hướng tới tiêm phòng cho lợn nái trước khi sinh 2 đến 6 tuần nhằm truyền kháng thể thụ động cho con non.

Thứ tư, siết chặt quản lý dịch tễ và an toàn sinh học: Trạm Thú y huyện Bố Trạch cần thiết lập chu kỳ giám sát kháng sinh đồ định kỳ 6 tháng một lần tại 8 xã trọng điểm, đồng thời tổ chức tập huấn cho 100% cán bộ thú y cơ sở và chủ trang trại về quy trình sát trùng chuồng trại bằng dung dịch formol 0,2% hoặc vôi bột, kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng kháng sinh theo đúng danh mục được phép lưu hành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm bác sĩ thú y và cán bộ khuyến nông cơ sở: Cung cấp bằng chứng thực nghiệm về phổ kháng thuốc cập nhật của vi khuẩn Escherichia coli, giúp các kỹ thuật viên xây dựng phác đồ điều trị chính xác, chuyển đổi từ các kháng sinh đã bị nhờn thuốc sang Colistin với tỷ lệ thành công 76,82%, chấm dứt tình trạng điều trị thử nghiệm cảm tính.

Nhóm chủ trang trại và gia trại chăn nuôi lợn: Tài liệu cung cấp giải pháp thực tế về quản lý tiểu khí hậu chuồng nuôi ở mức 28 đến 30 độ C, quy trình vệ sinh tiêu độc và dinh dưỡng sau cai sữa, giúp giảm tỷ lệ tiêu chảy từ 62% xuống mức thấp nhất, tối ưu hóa chi phí thức ăn và tăng hệ số an toàn sinh học.

Nhóm nhà nghiên cứu vi sinh vật học và dịch tễ học thú y: Nguồn tài liệu tham khảo giá trị về tần suất lưu hành của gene bám dính F18 với kích thước 447 bp tại vùng duyên hải miền Trung, làm tiền đề cho các đề tài giải trình tự gen, nghiên cứu đột biến kháng thuốc hoặc phát triển kit chẩn đoán PCR nhanh tại thực địa.

Nhóm giảng viên, học viên sau đại học và sinh viên chuyên ngành Thú y: Luận văn là mẫu hình chuẩn mực về phương pháp luận nghiên cứu kết hợp giữa dịch tễ học mô tả, vi sinh vật học cổ điển (phân lập trên EMB, kiểm tra 7 chỉ tiêu sinh hóa) và sinh học phân tử hiện đại (PCR), phục vụ trực tiếp cho quá trình học tập và thực hiện khóa luận.

Câu hỏi thường gặp

Tỷ lệ nhiễm vi khuẩn Escherichia coli gây tiêu chảy ở lợn con sau cai sữa tại huyện Bố Trạch là bao nhiêu? Nghiên cứu trên 123 mẫu phân tại 8 xã cho thấy tỷ lệ dương tính trung bình đạt 85,37% (105 mẫu). Trong đó, các xã Hoàn Trạch, Mỹ Trạch, Nam Trạch có tỷ lệ nhiễm 100%, còn các xã ven biển có quy mô trang trại tập trung như Đại Trạch, Nhân Trạch đạt tỷ lệ 66,67%.

Tại sao kháng nguyên bám dính F18 lại đặc biệt nguy hiểm ở lợn con sau cai sữa? Kháng nguyên F18 xuất hiện ở 19,05% số mẫu phân lập. Do các thụ thể tiếp nhận fimbriae F18 trên vi nhung mao ruột lợn phát triển hoàn thiện sau 21 ngày tuổi, vi khuẩn dễ dàng bám dính vững chắc, chống lại nhu động đào thải của ruột non và tiết độc tố gây tổn thương niêm mạc.

Những loại kháng sinh nào đã bị vi khuẩn Escherichia coli đề kháng hoàn toàn tại địa phương? Kết quả kháng sinh đồ xác định vi khuẩn Escherichia coli mang gene F18 đã kháng 100% với 4 loại kháng sinh phổ biến gồm Streptomycin, Gentamycin, Tetracycline và Sulfamethoxazole/Trimethoprim, đồng thời kháng 75% với Cefotaxime và Kanamycin do lịch sử sử dụng thuốc kéo dài.

Kháng sinh nào mang lại hiệu quả điều trị tiêu chảy cao nhất trong nghiên cứu? Kháng sinh Colistin cho mức độ mẫn cảm cao nhất đạt 75% trong thử nghiệm in vitro. Khi đưa vào thử nghiệm điều trị thực tế trên 80 cá thể lợn bị bệnh tại Trại Lợn Phương Hạ, tỷ lệ chữa lành bệnh đạt 76,82% chỉ sau liệu trình 3 ngày liên tục.

Cần làm gì để hạn chế bệnh tiêu chảy do Escherichia coli tái phát sau cai sữa? Cần kết hợp kiểm soát nhiệt độ chuồng nuôi từ 28 đến 30 độ C, bổ sung acid lactic vào nước uống để hạ pH dạ dày, vệ sinh tiêu độc chuồng định kỳ bằng formol 0,2% và xây dựng kế hoạch tiêm phòng vacxin cho lợn mẹ trước khi sinh 2 đến 6 tuần.

Kết luận

Nghiên cứu đã xác định tỷ lệ mẫu phân tiêu chảy dương tính với vi khuẩn Escherichia coli trên lợn con sau cai sữa tại huyện Bố Trạch đạt mức rất cao 85,37% trên tổng số 123 mẫu khảo sát.

Phát hiện 19,05% số chủng vi khuẩn phân lập mang gene quy định yếu tố bám dính F18 với kích thước đoạn gen khuếch đại đặc hiệu 447 bp qua kỹ thuật PCR.

Cảnh báo thực trạng báo động khi vi khuẩn đã kháng hoàn toàn 100% đối với 4 loại kháng sinh quen thuộc là Tetracycline, Gentamycin, Streptomycin và Sulfamethoxazole/Trimethoprim.

Khẳng định Colistin là kháng sinh có độ mẫn cảm cao nhất với 75% chủng vi khuẩn nhạy cảm, đem lại hiệu quả điều trị lâm sàng khỏi bệnh đạt 76,82% sau 3 ngày dùng thuốc.

Định hướng trong vòng 6 đến 12 tháng tới cần triển khai rộng rãi phác đồ điều trị chuẩn bằng Colistin, đồng thời ứng dụng nguồn gen phân lập để phát triển vacxin phòng bệnh lâu dài.

Các cơ quan quản lý nông nghiệp và chủ trang trại cần khẩn trương áp dụng quy trình kiểm soát an toàn sinh học và sử dụng kháng sinh khoa học để nâng cao năng suất chăn nuôi bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Đặc tính hình thái Vi khuẩn E. coli thuộc họ Enterobacteriaceae, chi Escherichia, loài Escherichia coli.

coli là trực khuẩn hình gậy ngắn, kích thước 2 – 3µm x 0,5µm, hai đầu tròn. Trong cơ thể có hình cầu trực khuẩn đứng riêng lẻ, đôi khi xếp thành chuỗi ngắn. Trong môi trường nuôi cấy có khi quan sát thấy những trực khuẩn dài 4 - 8µm và thường gặp trong canh khuẩn già. Phần lớn vi khuẩn E.

coli có khả năng di động do có lông roi và lông xung quanh thân. Vi khuẩn bắt màu Gram âm, có thể bắt màu đều hoặc sẫm ở hai đầu, không sinh nha bào và có thể có giáp mô (Phạm Hồng Sơn, 2005; Nguyễn Như Thanh và cs, 1997). Đặc tính nuôi cấy Vi khuẩn E. coli là trực khuẩn hiếu khí và yếm khí tùy tiện, có thể sinh trưởng ở phổ nhiệt độ khá rộng (5 - 400C), nhiệt độ thích hợp là 370C và cũng thích hợp với pH từ 7,2 - 7,4.

coli dể dàng phát triển được trên môi trường nuôi cấy thông thường, một số chủng có thể phát triển ở môi trường tổng hợp nên người ta chọn chúng để nghiên cứu về sinh vật học. Để phân lập thường nuôi cấy khởi đầu trên môi trường tuyển lựa như môi trường Istrati, MacConkey, Endo, desoxycholate,. Trên môi trường thạch thường, ở 35 – 370C, sau 12 - 18 giờ hình thành khuẩn lạc tròn, lồi, không trong suốt, bóng láng. Nuôi lâu, khuẩn lạc có màu nâu nhạt và mọc rộng ra, có thể quan sát thấy cả khuẩn lạc dạng R (Rough) và dạng M (Mucous).

Trên môi trường thạch máu, sau 24 giờ nuôi cấy ở 370C, hình thành khuẩn lạc to, ướt, lồi, viền không gọn, màu sáng, đa số chủng không gây dung huyết, nhưng cũng có chủng dung huyết. Trên môi trường nước thịt, sau 24 giờ nuôi cấy ở 370C, vi khuẩn phát triển rất nhanh, môi trường đục, có cặn màu tro trắng lắng xuống, đôi khi có váng xám nhạt trên mặt môi trường. Trên môi trường Mac Conkey, sau 24 giờ nuôi cấy ở 370C, khuẩn lạc có màu cánh sen, tròn nhỏ, hơi lồi, không nhầy, rìa gọn, không làm chuyển màu môi trường (Nguyễn Như Thanh và cs, 1997). PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 Trên môi trường EMB (Eosin Methyl Blue): Sau 24 giờ nuôi cấy ở 370C, vi khuẩn hình thành những khuẩn lạc màu tím đen, có ánh kim.

Trên môi trường thạch SS: E. coli phát triển thành các khuẩn lạc có màu đỏ. Trên môi trường thạch Brilliant Green Agar: Sau 24 giờ nuôi cấy ở 370C, vi khuẩn E. coli hình thành khuẩn lạc dạng S (Smooth), màu vàng chanh.

Trên môi trường Endo: Sau 24 giờ nuôi cấy ở 370C, vi khuẩn hình thành khuẩn lạc màu đỏ mận chín, có hoặc không có ánh kim. Đặc tính sinh hóa E. coli có phản ứng indol dương tính, methyl red (MR) dương tính, Voges Proskauer (VP) âm tính, phản ứng sử dụng citrate âm tính, phản ứng sinh H2S âm tính, di động dương tính, lysine decarboxylase dương tính, lên men lactose và mannit (Phạm Hồng Sơn, 2002). Phản ứng lên men đường: Vi khuẩn E.

coli lên men sinh hơi các loại đường Lactose, Fructose, Glucose, Levulose, Galactose, Xylose, Manitol. Hầu hết các chủng vi khuẩn E. coli đều lên men đường Lactose nhanh và sinh hơi. Đặc tính sinh hóa của vi khuẩn E.

(TCVN 8400-16:2011) Khả năng sử dụng citrat Vogesr Proskauer Sinh indol Đỏ metyl Manitol Sucrose Lactose Indol Urê H2 S Vi khuẩn E. coli + + - + - + + + - - Chú thích: (+) dương tính, (-) âm tính. Sức đề kháng Cũng như các loại vi khuẩn không sinh nha bào khác, E. coli không chịu được nhiệt độ, đun 500C trong 1 giờ, 600C trong 30 phút, và 1000C vi khuẩn chết ngay.

Các chất sát trùng thông thường: axít phenic, biclorua thuỷ ngân, formol (0,2%) diệt vi khuẩn sau 5 phút. Ở môi trường bên ngoài các chủng E. coli độc tố PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 có thể tồn tại đến 4 tháng. coli có khả năng đề kháng với sự sấy khô và hun khói (Đào Trọng Đạt và cs, 1995).

Trong đất và nước E. coli sống được khoảng vài tháng. Chúng có độ nhạy cảm cao với nhiều loại kháng sinh (Đào Trọng Đạt và cs, 2000). Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn E.

coli Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn E. coli gây bệnh trên gia súc rất đa dạng và phức tạp với 4 nhóm kháng nguyên chính là các kháng nguyên O (kháng nguyên thân) chịu nhiệt, kháng nguyên H (kháng nguyên lông) không chịu nhiệt, kháng nguyên K (kháng nguyên giáp mô) và kháng nguyên F (kháng nguyên bám dính) chịu nhiệt ở mức độ trung gian. Sự đa dạng về tính kháng nguyên này gây rất nhiều khó khăn cho công tác phòng chống bệnh trên gia súc (Phạm Hồng Sơn, 2002). Kháng nguyên O (xuất phát từ chữ Ohne Hauch - không có màng hơi) là các hợp chất lipopolysaccharide có trong thành phần vách tế bào, là chất gây sốt rất độc đối với động vật, chịu nhiệt (100 0C, hơn 2 giờ), không bị ethanol 50% phá hủy nhưng bị formol 0,5% làm biến tính.

Các kháng nguyên thân đều nằm trên bề mặt nên có thể tiếp xúc với hệ thống miễn dịch của cơ thể động vật trừ một số trường hợp bị kháng nguyên bề mặt che lấp. Khi trộn kháng nguyên thân với kháng thể tương ứng thì xuất hiện phản ứng ngưng kết gọi là ngưng kết O: thân tế bào vi khuẩn dính với nhau, hình thành những hạt nhỏ lắc rất khó tan, huyền dịch vi khuẩn trong. Kháng nguyên H (xuất phát từ chữ Hauch - màng hơi) là những phân tử protein flagellin gần giống myosin trong cơ của động vật, không chịu nhiệt, dễ bị ethanol 50% và enzyme proteinase phá hủy, nhưng bảo tồn trong formol 0,5%. Khi gặp kháng thể tương ứng, kháng nguyên H hình thành ngưng kết gọi là phản ứng lên bông do các tế bào vi khuẩn dính nhau gián tiếp qua các lông roi nên hình thành các khối nhỏ không bền, dễ vỡ khi lắc.

Kháng nguyên K (xuất phát từ chữ Kapsule - vỏ bọc) là kháng nguyên bao bọc thân vi khuẩn. Tuy gọi là kháng nguyên vỏ bọc nhưng về mặt hình thái học lại có nguồn gốc từ những hợp chất có trên bề mặt tế bào chứ không phải trong thành phần của vỏ nhầy. Điều đáng chú ý là những kháng nguyên này ức chế phản ứng ngưng kết O rất mạnh, vì vậy khi thí nghiệm với các kháng thể O phải rất lưu ý. Hiện nay, người ta phát hiện được rằng bản chất của nhiều kháng nguyên K là các sợi lông nhung (hay Fimbria) có thuộc tính giúp vi khuẩn bám dính nên người ta gọi các kháng nguyên nhóm này là kháng nguyên F (F antigen, từ chữ Fimbria – lông nhung), là kháng nguyên bám dính hay yếu tố bám dính (Adhesin), vì vậy xuất hiện các ký hiệu F1, F2,… (Phạm Hồng Sơn, 2013).

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 Kháng nguyên F (Kháng nguyên Fimbriae - kháng nguyên bám dính): Hầu hết các chủng E. coli gây bệnh đều sản sinh ra một hoặc nhiều kháng nguyên bám dính. Các chủng không gây bệnh thì không có kháng nguyên bám dính. Kháng nguyên bám dính giúp vi khuẩn bám vào các thụ thể đặc hiệu trên bề mặt tế bào biểu mô ruột và trên lớp màng nhày để xâm nhập và gây bệnh, đồng thời chống lại khả năng đào thải vi khuẩn của nhu động ruột.

Một số loại kháng nguyên bám dính của vi khuẩn E. coli thuộc nhóm ETEC (Enteroxigenic E. coli) gây bệnh chủ yếu cho lợn là F4, F18 và F41 (Carter G. Võ Thành Thìn và cs (2011) cũng đã tách chiết thành công kháng nguyên bám dính F4, F18 từ chủng vi khuẩn E.

coli GIS26 và F107/86 bằng phương pháp phá vỡ cơ học kết hợp với ly tâm và kết tủa. Tác giả cho thấy nồng độ kháng nguyên sau chiết tách đạt 0,68 mg/ml (kháng nguyên F4) và 0,46 mg/ml (kháng nguyên F18). Điện di sản phẩm trên thạch SDS - polyacrylamide cho thấy chỉ có 1 vạch với trọng lượng phân tử 26 kDa đối với kháng nguyên F4 và 1 vạch với 15 kDa đối với kháng nguyên F18. CÁC YẾU TỐ GÂY BỆNH CỦA E.

COLI Các nhân tố gây bệnh ở vi khuẩn họ này gồm có tính kết bám (adhesiveness) hay bám dính vào niêm mạc ký chủ, khả năng xâm nhập (invasiveness), khả năng sản sinh các độc tố ruột, độc tố gây chết, khả năng dung huyết, khả năng kháng khuẩn. Những đặc tính này hoặc bị chi phối bởi các gene trên nhiễm sắc thể vi khuẩn hoặc bởi các plasmid và thực khuẩn thể (bacteriophage). Các chủng vi khuẩn E. coli không có các yếu tố trên thì không có khả năng gây bệnh.

Dựa vào các yếu tố gây bệnh nói trên, người ta đã phân loại vi khuẩn E. coli thành các loại sau (Phạm Hồng Sơn, 2005). coli gây bệnh nguyên đường ruột (enteropathogenic E. coli - EPEC) thuộc vào một nhóm huyết thanh học riêng biệt, có tính kết bám (bám dính).

coli xâm lấn đường ruột (enteroinvasive E. coli - EIEC) có khả năng xâm nhập đường ruột, do plasmid chi phối. coli độc tố nguyên đường ruột (enterotoxigenic E. coli - ETEC) có năng lực hình thành các kháng nguyên lông F2 (tên cũ CFA/I), F3 (CFA/II), F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P) và các độc tố ruột (enterotoxin) do plasmid chi phối.

coli sinh độc tố tế bào vero (verocytotoxin - producing E. coli - VTEC) hay E. coli xuất huyết ruột (enterohemorrhagic E. coli - EHEC) có năng lực sản sinh độc tố vero gây độc tế bào do bacteriophage chi phối.

Tất cả các vi khuẩn trên đều gây bệnh cục bộ. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 8 Ngoài ra, đôi khi E. coli xâm nhập kết bám và phát bệnh ở các cơ quan khác nhau ngoài đường ruột (Phạm Hồng Sơn, 2005). Trong đó, các chủng vi khuẩn thuộc nhóm ETEC và VTEC thường gây bệnh tiêu chảy cho lợn con sơ sinh và lợn sau cai sữa (Fairbrother J.

Yếu tố bám dính của E. coli Là một trong những yếu tố quan trọng của vi khuẩn đường ruột, giúp vi khuẩn bám được vào tế bào vật chủ, yếu tố bám dính còn gọi là kháng nguyên bám dính. Khi vi khuẩn cư trú trong đường tiêu hóa, trong quá trình di động xảy ra hiện tượng tiếp xúc giữa vi khuẩn và tế bào nhung mao ruột. Sự tiếp xúc này là tình cờ và ngẫu nhiên, nếu gặp điều kiện thuận lợi trên bề mặt tế bào niêm mạc ruột thì sự tiếp xúc này sẽ tăng tính bền vững và vi khuẩn sẽ ở lại lâu trong lớp nhày.