Tổng quan nghiên cứu

Bệnh Lở mồm long móng (Foot and Mouth Disease - FMD) là một trong những bệnh truyền nhiễm nguy hiểm hàng đầu ở động vật móng guốc chẵn, được Tổ chức Thú y Thế giới xếp ở vị trí đầu tiên trong danh mục các bệnh bắt buộc phải khai báo. Căn bệnh này gây ra những thiệt hại kinh tế đặc biệt nghiêm trọng đối với ngành chăn nuôi: làm sảy thai khoảng 25% ở gia súc có chửa, giảm 25% sản lượng thịt và làm sụt giảm tới 50% sản lượng sữa. Tại Việt Nam, trong giai đoạn 2011 - 2015, toàn quốc đã ghi nhận tới 2.638 ổ dịch bùng phát tại 1.186 xã thuộc 286 huyện của 43 tỉnh, thành phố, khiến 131.078 gia súc mắc bệnh và 23.948 con buộc phải tiêu hủy.

Thách thức lớn nhất trong công tác khống chế dịch bệnh nằm ở việc chưa dự báo chính xác thời điểm bùng phát, khó khăn trong quản lý các yếu tố nguy cơ tại các tuyến vận chuyển liên tỉnh và chưa định type virus kịp thời tại thực địa. Nhằm giải quyết vấn đề cấp bách này, đề tài tập trung điều tra tỷ lệ trâu bò mang kháng thể tự nhiên và định type virus gây bệnh tại hai tỉnh Lạng Sơn và Phú Thọ trong giai đoạn từ năm 2011 đến năm 2015.

Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc cung cấp cơ sở khoa học để thiết lập hàng rào miễn dịch quần thể đạt trên 80%, giảm thiểu tỷ lệ tiêu hủy gia súc xuống dưới 1% và định hướng lựa chọn chủng vacxin phòng bệnh phù hợp với diễn biến dịch tễ phân tử tại từng địa bàn trọng điểm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết dịch tễ học truyền nhiễm thú y hiện đại kết hợp với nguyên lý phân biệt động vật nhiễm tự nhiên và động vật được tiêm phòng vacxin. Mô hình này dựa trên đặc tính sinh học phân tử của virus Lở mồm long móng thuộc họ Picornaviridae, giống Aphthovirus. Hạt virus hoàn chỉnh có kích thước từ 20 đến 30 nanomet, chứa 69% protein và 31% ARN chuỗi đơn gồm 8.450 bazơ.

Trong quá trình nhân lên của virus, hệ thống miễn dịch của động vật sẽ tiếp xúc với hai nhóm kháng nguyên:

  • Kháng nguyên cấu trúc: Bao gồm 4 loại protein là VP1, VP2, VP3 và VP4. Trong đó, protein bề mặt VP1 đóng vai trò quyết định trong việc bám dính vào tế bào vật chủ và kích thích cơ thể sản sinh kháng thể trung hòa bảo hộ.
  • Kháng nguyên không cấu trúc: Điển hình là phức hợp 3ABC, chỉ được tổng hợp khi virus sống nhân lên thực sự trong cơ thể gia súc nhiễm bệnh. Các dòng vacxin vô hoạt tinh khiết hiện đại đã loại bỏ hoàn toàn kháng nguyên 3ABC. Do đó, sự hiện diện của kháng thể kháng 3ABC là bằng chứng chắc chắn khẳng định động vật đã từng nhiễm virus tự nhiên ngoài thực địa.

Virus có 7 serotype chính gồm O, A, C, SAT1, SAT2, SAT3 và Asia1 với hơn 70 subtype và không có miễn dịch chéo giữa các type. Mầm bệnh thích nghi ở độ pH từ 7,2 đến 7,6, bị vô hoạt nhanh ở pH dưới 5 hoặc trên 11, bị tiêu diệt ở nhiệt độ 60 - 70°C sau 5 đến 15 phút, nhưng có thể tồn tại bền bỉ tới 425 ngày trong điều kiện lạnh sâu.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thu thập dữ liệu dịch tễ học hồi cứu giai đoạn 2011 - 2014 từ Cục Thú y và Chi cục Thú y các địa phương. Nghiên cứu thực nghiệm cắt ngang kết hợp bệnh chứng được triển khai từ tháng 5/2015 đến tháng 5/2016 tại Phòng thí nghiệm Vi sinh - Trung tâm Chẩn đoán Thú y Trung ương.

Quy trình chọn mẫu và phân tích thực nghiệm được thiết kế chặt chẽ:

  • Quy mô và phương pháp lấy mẫu: Tiến hành lấy mẫu máu ngẫu nhiên phân tầng tại các hộ chăn nuôi trâu bò ở Lạng Sơn và Phú Thọ. Mỗi cá thể được lấy từ 4 đến 6 ml máu tĩnh mạch để tách chiết 2 ml huyết thanh phục vụ xét nghiệm. Đối với những gia súc có kết quả dương tính huyết thanh học, tiến hành lấy mẫu biểu mô hoặc mẫu dịch nhầy hầu họng bằng dụng cụ Probang-cup chuyên dụng có chứa môi trường bảo quản MEM có bổ sung kháng sinh ở pH 7,2 - 7,6.
  • Phương pháp phân tích: Sử dụng bộ kit PrioCHECK FMDV NS để thực hiện phản ứng 3ABC-ELISA nhằm phát hiện kháng thể nhiễm tự nhiên với ngưỡng ức chế phần trăm từ 50% trở lên. Kỹ thuật tách chiết RNA bằng cột lọc silica kết hợp Realtime RT-PCR sử dụng cặp mồi xuôi, mồi ngược và đoạn dò đặc hiệu huỳnh quang FAM được lựa chọn vì độ nhạy và độ đặc hiệu vượt trội, cho phép phát hiện tải lượng virus cực nhỏ. Kỹ thuật RT-PCR khuếch đại đoạn gen mã hóa VP1 được sử dụng để xác định kiểu gen và định type virus.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, tình hình dịch bệnh tại hai tỉnh Lạng Sơn và Phú Thọ có chiều hướng giảm rõ rệt trong giai đoạn 2011 - 2015. Số lượng xã có dịch và tổng số trâu bò mắc bệnh giảm trên 60% so với giai đoạn trước. Diễn biến này hoàn toàn phù hợp với xu thế chung của cả nước khi tổng số ổ dịch toàn quốc trong giai đoạn 2012 - 2015 đã giảm hơn 52% so với giai đoạn 2006 - 2010.

Thứ hai, công tác tiêm phòng vacxin cho đàn trâu bò ghi nhận bước tiến vượt bậc. Tỷ lệ tiêm phòng tại Lạng Sơn và Phú Thọ tăng trưởng liên tục qua từng năm, từ mức trung bình dưới 65% trong năm 2011 đã vươn lên đạt trên 80% tổng đàn vào năm 2015, góp phần củng cố miễn dịch chủ động tại các vùng trọng điểm.

Thứ ba, mức độ lưu hành kháng thể tự nhiên phản ánh sự giảm thiểu của áp lực mầm bệnh ngoài môi trường. Tỷ lệ lưu hành huyết thanh học dương tính với kháng thể 3ABC tại Lạng Sơn vào năm 2015 đã giảm mạnh so với các năm 2012 và 2014, từ mức 28% - 35% xuống còn dưới 18%.

Thứ tư, kết quả định type virus ghi nhận sự khác biệt về dịch tễ phân tử giữa hai địa phương:

  • Tại Phú Thọ: Virus serotype O lưu hành ổn định và liên tục từ năm 2011 đến năm 2015.
  • Tại Lạng Sơn: Serotype O thuộc topotype PanAsia giữ vai trò chủ đạo. Đáng chú ý, trong hai năm 2013 và 2014, nghiên cứu đã phát hiện sự xuất hiện của virus serotype A thuộc topotype ASIA-Sea97.

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm số ca mắc bệnh lâm sàng và tỷ lệ huyết thanh học dương tính với 3ABC có mối tương quan nghịch rõ rệt với độ bao phủ tiêm phòng vacxin. Dữ liệu này có thể được biểu diễn trực quan thông qua biểu đồ dạng cột kết hợp đường, trong đó trục cột thể hiện số ca bệnh giảm dần từ hàng trăm ca xuống rải rác vài ca, còn trục đường minh họa tỷ lệ tiêm vacxin tăng đều từ 60% lên trên 80%.

Kết quả giải trình tự gen của luận văn hoàn toàn đồng nhất với cơ sở dữ liệu quốc gia của Cục Thú y khi phân tích 105 mẫu serotype O tại 34 tỉnh (chủ yếu là ME-SA PanAsia và SEA Mya-98) và 33 mẫu serotype A tại 12 tỉnh (toàn bộ là ASIA-Sea97). Việc virus serotype A xuất hiện tại Lạng Sơn trong các năm 2013 - 2014 phản ánh nguy cơ lây lan mầm bệnh qua các hoạt động vận chuyển gia súc biên giới với Trung Quốc.

Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc cập nhật chiến lược phòng chống: không thể duy trì đơn thuần vacxin đơn giá type O mà phải chủ động sử dụng vacxin nhị giá hoặc đa giá tại các khu vực cửa ngõ giao thương. Các bảng số liệu so sánh giữa vùng nội địa và vùng biên giới là luận cứ then chốt giúp ngành thú y phân vùng nguy cơ chính xác.

Đề xuất và khuyến nghị

  • Tăng cường giám sát chủ động bằng kỹ thuật phân tử: Thiết lập quy trình giám sát huyết thanh học định kỳ bằng 3ABC-ELISA và lấy mẫu Probang tại 100% các huyện biên giới của Lạng Sơn và các vùng chăn nuôi tập trung của Phú Thọ. Mục tiêu phát hiện sớm ít nhất 95% cá thể mang trùng không triệu chứng trong Quý 2 hàng năm. Cơ quan thực hiện: Chi cục Chăn nuôi và Thú y phối hợp cùng Trung tâm Chẩn đoán Thú y Trung ương.
  • Chuyển đổi linh hoạt cơ cấu vacxin tiêm phòng: Thay thế vacxin đơn giá bằng vacxin vô hoạt tinh khiết nhị giá chứa type O và type A hoặc vacxin tam giá có bổ sung chủng A Malaysia 97 và O1 Manisa. Đảm bảo tỷ lệ bao hộ tiêm phòng đạt tối thiểu 85% trên tổng đàn trâu bò trước tháng 4 và tháng 10 hàng năm. Cơ quan thực hiện: Ủy ban nhân dân cấp huyện, xã chỉ đạo lực lượng thú y cơ sở triển khai.
  • Siết chặt kiểm dịch vận chuyển động vật liên tỉnh và biên giới: Duy trì 100% các trạm kiểm dịch đầu mối hoạt động 24/7, thực hiện tiêu độc khử trùng toàn bộ phương tiện vận chuyển gia súc bằng dung dịch xút 1% hoặc nước vôi tôi 10%. Cơ quan thực hiện: Lực lượng kiểm dịch thú y liên ngành phối hợp với Quản lý thị trường và Công an giao thông.
  • Chuẩn hóa năng lực kỹ thuật chẩn đoán cơ sở: Tổ chức 2 đến 3 đợt tập huấn chuyên sâu mỗi năm về kỹ thuật thu thập mẫu bệnh phẩm chuẩn, bảo quản mẫu trong nitơ lỏng và nâng cấp hệ thống xét nghiệm Realtime RT-PCR đạt chuẩn ISO 17025 trong vòng 12 đến 24 tháng tới. Đơn vị chủ trì: Học viện Nông nghiệp Việt Nam kết hợp với Cục Thú y.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Cơ quan quản lý nhà nước và hệ thống thú y các cấp: Cục Thú y, Chi cục Chăn nuôi và Thú y các tỉnh biên giới và trung du sử dụng dữ liệu để xây dựng bản đồ dịch tễ, hoạch định chính sách tiêm phòng quốc gia và lựa chọn chủng loại vacxin phù hợp.
  • Cán bộ nghiên cứu, giảng viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành Thú y: Tham khảo quy trình chẩn đoán phân tử chuyên sâu, phương pháp lấy mẫu Probang thực địa, kỹ thuật Realtime RT-PCR định type và các dẫn chứng về dịch tễ học Lở mồm long móng.
  • Các trang trại chăn nuôi gia súc quy mô lớn và doanh nghiệp thuốc thú y: Nắm bắt đặc tính biến đổi kháng nguyên của virus, lựa chọn các dòng vacxin vô hoạt tinh khiết loại bỏ kháng nguyên không cấu trúc và xây dựng quy trình an toàn sinh học đạt chuẩn.
  • Sinh viên đại học và học viên cao học ngành Thú y, Chăn nuôi: Sử dụng làm tài liệu học tập chuẩn mực về phương pháp nghiên cứu khoa học, phân tích dịch tễ học bệnh truyền nhiễm và ứng dụng công nghệ sinh học trong thú y lâm sàng.

Câu hỏi thường gặp

  • Phương pháp 3ABC-ELISA có ưu điểm vượt trội gì so với ELISA thông thường? Phản ứng 3ABC-ELISA phát hiện kháng thể kháng lại protein không cấu trúc 3ABC, loại protein chỉ hình thành khi virus nhân lên tự nhiên trong cơ thể. Do đó, phương pháp này giúp phân biệt chính xác gia súc nhiễm bệnh tự nhiên với gia súc được tạo miễn dịch bằng vacxin vô hoạt tinh khiết.

  • Tại sao cần sử dụng dụng cụ Probang-cup để lấy mẫu dịch hầu họng? Virus Lở mồm long móng có khả năng tồn tại dai dẳng tại các mô niêm mạc vùng hầu họng của động vật mang trùng mãn tính mà không gây triệu chứng lâm sàng. Dụng cụ Probang-cup cạo sâu các tế bào biểu mô vùng sụn thanh quản, cung cấp mẫu bệnh phẩm tối ưu cho phản ứng Realtime RT-PCR phát hiện mầm bệnh ẩn.

  • Nguyên nhân chính khiến serotype A xuất hiện tại tỉnh Lạng Sơn trong năm 2013 và 2014 là gì? Kết quả giải trình tự gen đoạn VP1 cho thấy chủng virus type A phân lập được thuộc topotype ASIA-Sea97. Chủng này có nguồn gốc dịch tễ từ các nước láng giềng, xâm nhập vào nội địa chủ yếu thông qua hoạt động vận chuyển, buôn bán gia súc sống trái phép qua các đường mòn, lối mở biên giới.

  • Hóa chất và điều kiện nhiệt độ nào giúp tiêu diệt virus Lở mồm long móng hiệu quả nhất? Virus bị tiêu diệt hoàn toàn ở nhiệt độ 100°C ngay lập tức hoặc sau 15 phút ở nhiệt độ 60 - 70°C. Mầm bệnh rất nhạy cảm với sự thay đổi pH, do đó các dung dịch sát trùng có tính kiềm hoặc axit mạnh như dung dịch xút nồng độ 1%, nước vôi tôi 5 - 10% hoặc phoóc-môn 2% mang lại hiệu quả khử trùng chuồng trại cao nhất.

  • Tại sao gia súc đã tiêm phòng vacxin vẫn có nguy cơ mắc bệnh? Hiện tượng này xảy ra khi chủng virus thực địa khác biệt về serotype hoặc subtype so với chủng vacxin đã tiêm, ví dụ như đàn gia súc chỉ được tiêm vacxin đơn giá type O nhưng lại bị nhiễm serotype A. Ngoài ra, tỷ lệ bảo hộ quần thể dưới 80% hoặc quy trình bảo quản lạnh vacxin không đạt chuẩn 2 - 8°C cũng làm giảm hiệu lực miễn dịch.

Kết luận

  • Dịch bệnh Lở mồm long móng tại Lạng Sơn và Phú Thọ đã được kiểm soát hiệu quả trong giai đoạn 2011 - 2015, thể hiện qua việc giảm trên 60% số ca bệnh lâm sàng nhờ tỷ lệ tiêm phòng vacxin đạt trên 80%.
  • Nghiên cứu đã xác định rõ nét đặc điểm dịch tễ phân tử với sự lưu hành chủ đạo của serotype O (topotype ME-SA PanAsia) và sự xuất hiện cục bộ của serotype A (topotype ASIA-Sea97) tại Lạng Sơn.
  • Khẳng định giá trị thực tiễn của quy trình phối hợp giữa 3ABC-ELISA tầm soát kháng thể tự nhiên và Realtime RT-PCR từ mẫu Probang để phát hiện gia súc mang trùng.
  • Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng phục vụ công tác điều chỉnh chiến lược tiêm phòng sang vacxin đa giá và nâng cao năng lực an toàn sinh học tại các vùng rủi ro cao.
  • Trong giai đoạn tiếp theo, các địa phương cần duy trì lộ trình giám sát phân tử định kỳ 6 tháng một lần, mở rộng giải trình tự gen VP1 và nâng cao tỷ lệ tiêm phòng đạt trên 85% tổng đàn để bảo vệ nền chăn nuôi gia súc phát triển bền vững.