Nghiên cứu tỷ lệ nhiễm và phát triển kit chẩn đoán bệnh tiên mao trùng trypanosomiasis ở đàn trâu tỉnh Tuyên Quang

• Tác giả: Vương Thị Lan Phương
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Thú Y
• Đề tài: Nghiên Cứu Tỷ Lệ Nhiễm Và Phát Triển Kit Chẩn Đoán Bệnh Trypanosomiasis Ở Trâu Tại Tuyên Quang
• Loại tài liệu: Đề Tài Nghiên Cứu
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tuyên Quang

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.1.1. Bệnh tiên mao trùng ở động vật
• 1.1.2. Vật chủ và vật môi giới truyền bệnh tiên mao trùng
• 1.1.3. Dịch tễ học bệnh tiên mao trùng
• 1.1.4. Đặc điểm gây bệnh của T. evansi
• 1.1.5. Chẩn đoán bệnh tiên mao trùng
• 1.1.5.1. Phương pháp chẩn đoán lâm sàng
• 1.1.5.2. Phương pháp chẩn đoán phòng thí nghiệm
• 1.1.5.2.1. Phương pháp phát hiện tiên mao trùng
• 1.1.5.2.2. Phương pháp tiêm truyền động vật thí nghiệm
• 1.1.5.2.3. Phương pháp chẩn đoán huyết thanh học
• 1.1.5.2.3.1. Phản ứng ngưng kết trên bản nhựa (CATT/T. evansi)
• 1.1.5.2.3.2. Phương pháp ngưng kết trên phiến kính (SAT)
• 1.1.5.2.3.3. Phương pháp LATEX (Latex Agglutination Test)
• 1.1.5.2.3.4. Phương pháp kháng thể huỳnh quang gián tiếp IFAT
• 1.1.5.2.3.5. Phương pháp ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay)
• 1.1.5.2.4. Phương pháp phát hiện ADN của tiên mao trùng bằng phản ứng PCR
• 1.1.6. Phòng bệnh tiên mao trùng cho gia súc
• 1.1.6.1. Biện pháp phòng đối với vật chủ
• 1.1.6.2. Biện pháp diệt ruồi, mòng - vật môi giới truyền bệnh
• 1.1.7. Điều trị bệnh
• 1.1.8. Kỹ thuật sinh học phân tử trong sản xuất kháng nguyên của tiên mao trùng T.
• 1.1.8.1. Kháng nguyên của T. evansi
• 1.1.8.1.1. Kháng nguyên biến đổi

I. Nghiên cứu Trypanosomiasis ở trâu tại Tuyên Quang Tổng quan về bệnh

Đề tài tập trung vào bệnh Trypanosomiasis (bệnh tiên mao trùng) ở trâu tại Tuyên Quang. Bệnh Trypanosomiasis do ký sinh trùng đơn bào Trypanosoma evansi gây ra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và năng suất chăn nuôi trâu. Tuyên Quang, với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa và môi trường sống thích hợp cho ruồi trâu, mòng – vật môi giới truyền bệnh, là vùng có nguy cơ cao mắc bệnh này. Các triệu chứng lâm sàng đa dạng, từ sốt, tiêu chảy đến suy nhược cơ thể, khó phát hiện sớm. Tỷ lệ mắc bệnh cao gây thiệt hại kinh tế đáng kể cho người chăn nuôi. Nghiên cứu cần thiết để xác định tỷ lệ nhiễm Trypanosomiasis chính xác và tìm giải pháp phòng ngừa, điều trị hiệu quả.

1.1. Đặc điểm bệnh Trypanosomiasis

Bệnh Trypanosomiasis do Trypanosoma evansi gây nên, ký sinh trong máu gia súc. Ký sinh trùng có hình thoi, roi giúp di chuyển. Trypanosoma evansi xâm nhập cơ thể qua vết đốt của ruồi trâu, mòng. Triệu chứng đa dạng: sốt, tiêu chảy, suy nhược. Bệnh Trypanosomiasis gây rối loạn tiêu hóa, giảm áp lực keo trong máu, gây phù nề. Tỷ lệ chết cao nếu không được điều trị kịp thời. Nghiên cứu dịch tễ học cho thấy sự phân bố rộng rãi của bệnh trên toàn cầu, đặc biệt ở vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam, bệnh phổ biến ở nhiều vùng, miền. Bệnh động vật này tác động tiêu cực đến sức khỏe trâu bò, gây thiệt hại kinh tế lớn cho người chăn nuôi. Kiểm soát bệnh là vấn đề cấp thiết cần giải quyết.

1.2. Thực trạng bệnh Trypanosomiasis tại Tuyên Quang

Tuyên Quang, tỉnh miền núi phía Bắc, có điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ruồi trâu, mòng. Trypanosomiasis ở trâu tại đây thường diễn biến mãn tính, triệu chứng không rõ ràng, khó phát hiện. Thiệt hại kinh tế do Trypanosomiasis gây ra hàng năm rất lớn, đặc biệt trong vụ Đông - Xuân. Hạ tầng y tế thú y còn hạn chế, gây khó khăn cho công tác chẩn đoán và điều trị. Nghiên cứu Trypanosomiasis tại Tuyên Quang nhằm mục đích đánh giá thực trạng, tìm giải pháp phòng, chống bệnh hiệu quả. Nghiên cứu khoa học cần thiết để hiểu rõ hơn về dịch tễ học của bệnh tại địa phương. Dữ liệu thu thập sẽ giúp xây dựng các biện pháp phòng ngừa Trypanosomiasis và giảm thiệt hại cho người chăn nuôi.

II. Phát triển kit chẩn đoán Trypanosomiasis Phương pháp hiện tại và hướng nghiên cứu mới

Nhiều phương pháp chẩn đoán Trypanosomiasis đã được sử dụng, bao gồm: soi tươi, nhuộm Giemsa, tiêm truyền động vật thí nghiệm, huyết thanh học (CATT, SAT, Latex, IFAT, ELISA) và sinh học phân tử (PCR). Tuy nhiên, mỗi phương pháp có ưu, nhược điểm riêng. Phương pháp soi tươi và nhuộm Giemsa ít nhạy, tiêm truyền động vật thí nghiệm tốn thời gian. Phương pháp huyết thanh học cho kết quả nhanh, nhưng độ chính xác phụ thuộc vào chất lượng kháng nguyên. Phương pháp PCR có độ chính xác cao nhưng cần thiết bị hiện đại. Nghiên cứu hướng đến phát triển kit chẩn đoán Trypanosomiasis nhanh, chính xác, chi phí thấp, dễ sử dụng, đặc biệt là sử dụng kháng nguyên tái tổ hợp RoTAT 1.2. Phát triển công nghệ chẩn đoán là một hướng nghiên cứu quan trọng.

2.1. Đánh giá các phương pháp chẩn đoán hiện tại

Phương pháp chẩn đoán Trypanosomiasis hiện nay đa dạng. Xét nghiệm chẩn đoán truyền thống như soi tươi, nhuộm Giemsa có độ nhạy thấp. Phương pháp tiêm truyền động vật thí nghiệm cho kết quả chính xác nhưng mất nhiều thời gian. Phương pháp huyết thanh học như CATT, ELISA nhanh chóng, hiệu quả nhưng độ nhạy, đặc hiệu phụ thuộc vào kháng nguyên. Phương pháp PCR cho độ chính xác cao nhưng đòi hỏi trang thiết bị hiện đại. Chẩn đoán bệnh cần lựa chọn phương pháp phù hợp với điều kiện thực tế. Phân tích dữ liệu dịch tễ giúp đánh giá hiệu quả của từng phương pháp. Nghiên cứu về thuốc thú y cũng cần được tiến hành song song. Giám sát bệnh giúp đánh giá tình hình nhiễm Trypanosomiasis và hiệu quả của các biện pháp kiểm soát.

2.2. Phát triển kit chẩn đoán nhanh và chính xác

Phát triển kit chẩn đoán dựa trên kháng nguyên tái tổ hợp RoTAT 1.2 nhằm tăng độ nhạy và đặc hiệu. Kit chẩn đoán Trypanosomiasis cần đáp ứng các tiêu chí: nhanh, chính xác, chi phí thấp, dễ sử dụng. Công nghệ sinh học phân tử đóng vai trò quan trọng trong sản xuất kháng nguyên. ELISA và CATT là hai phương pháp huyết thanh học được xem xét áp dụng. Nghiên cứu cần tối ưu hóa quy trình sản xuất kit chẩn đoán, đảm bảo chất lượng và hiệu quả. Nghiên cứu khoa học này có ý nghĩa thiết thực trong công tác kiểm soát bệnh Trypanosomiasis. Phát triển công nghệ giúp nâng cao năng lực chẩn đoán thú y ở Việt Nam.

III. Kết luận và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu xác định tỷ lệ nhiễm Trypanosomiasis ở trâu tại Tuyên Quang, đánh giá hiệu quả các phương pháp chẩn đoán hiện có và phát triển kit chẩn đoán mới. Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin khoa học về dịch tễ học Trypanosomiasis, hỗ trợ xây dựng chiến lược phòng, chống bệnh hiệu quả. Kit chẩn đoán từ kháng nguyên tái tổ hợp RoTAT 1.2 giúp chẩn đoán nhanh, chính xác, hỗ trợ công tác điều trị kịp thời, giảm thiệt hại kinh tế. Nghiên cứu đóng góp vào sự phát triển nghiên cứu thú y và nâng cao chất lượng đàn trâu, cải thiện đời sống người chăn nuôi. Kiểm soát Trypanosomiasis là một phần quan trọng trong đảm bảo an ninh lương thực và phát triển kinh tế nông thôn.

Tổng quan nghiên cứu

Bệnh tiên mao trùng do ký sinh trùng đơn bào Trypanosoma evansi (T. evansi) gây ra là một trong những bệnh phổ biến và nguy hiểm ảnh hưởng đến nhiều loài gia súc như trâu, bò, dê, ngựa, hươu và lạc đà. Tại Việt Nam, bệnh này đã được phát hiện ở hầu hết các vùng sinh thái, đặc biệt phổ biến ở các tỉnh trung du miền núi như Tuyên Quang. Theo báo cáo của ngành thú y, tỷ lệ nhiễm T. evansi ở trâu tại một số tỉnh miền Bắc dao động từ khoảng 15% đến trên 27%, gây thiệt hại lớn về kinh tế do gia súc bị ốm yếu, giảm năng suất lao động và chết. Mùa phát bệnh thường trùng với mùa hoạt động mạnh của các loài ruồi trâu và mòng hút máu, từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xác định tỷ lệ nhiễm T. evansi trên đàn trâu tại tỉnh Tuyên Quang, đồng thời chế tạo Kit chẩn đoán nhanh dựa trên kháng nguyên tái tổ hợp RoTAT 1.2 có độ nhạy và độ đặc hiệu cao, áp dụng phác đồ điều trị hiệu quả nhằm giảm thiểu thiệt hại do bệnh gây ra. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2013-2017 tại 4 huyện của tỉnh Tuyên Quang, nơi có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho sự phát triển của vật môi giới truyền bệnh như ruồi trâu và mòng hút máu. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả công tác chẩn đoán, phòng chống và điều trị bệnh tiên mao trùng, góp phần cải thiện sức khỏe đàn trâu, nâng cao đời sống người chăn nuôi và phát triển kinh tế địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về bệnh ký sinh trùng động vật, đặc biệt là bệnh tiên mao trùng do Trypanosoma evansi gây ra. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Lý thuyết về đặc điểm sinh học và gây bệnh của T. evansi: T. evansi là ký sinh trùng đơn bào thuộc lớp trùng roi Flagellata, có khả năng biến đổi kháng nguyên bề mặt (VSG) để né tránh hệ miễn dịch vật chủ, dẫn đến bệnh thường diễn biến mãn tính và khó chẩn đoán. Kháng nguyên RoTAT 1.2 được xác định là kháng nguyên bề mặt ổn định, không biến đổi, có thể dùng làm cơ sở để phát triển các phương pháp chẩn đoán huyết thanh học chính xác.

2. Mô hình truyền bệnh qua vật môi giới: Ruồi trâu (Stomoxys calcitrans) và mòng hút máu (Tabanus spp.) là vật trung gian truyền bệnh cơ học, đóng vai trò quan trọng trong sự lây lan của T. evansi. Mô hình này giúp xây dựng các biện pháp phòng chống dựa trên kiểm soát vật môi giới.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: kháng nguyên biến đổi (VSG), kháng nguyên không biến đổi (ISG, RoTAT 1.2), phản ứng ngưng kết huyết thanh học (CATT), kỹ thuật sinh học phân tử (PCR, biểu hiện gen tái tổ hợp), và phác đồ điều trị tổng hợp.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm mẫu máu trâu thu thập tại 4 huyện của tỉnh Tuyên Quang (Sơn Dương, Yên Sơn, Hàm Yên, Chiêm Hóa) trong giai đoạn 2013-2017. Mẫu được lấy theo phương pháp lấy mẫu chùm nhiều bậc, ngẫu nhiên tại các hộ chăn nuôi. Tổng số mẫu huyết thanh và máu được xét nghiệm bằng các phương pháp: soi tươi, tiêm truyền chuột nhắt trắng, ELISA, PCR và phản ứng CATT.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Kỹ thuật PCR để định danh loài T. evansi dựa trên gen RoTAT 1.2.
• Biểu hiện gen tái tổ hợp kháng nguyên RoTAT 1.2 trong vi khuẩn E. coli BL21(DE3).
• Chế tạo Kit CATT dựa trên kháng nguyên tái tổ hợp, đánh giá độ nhạy, độ đặc hiệu và khả năng áp dụng thực địa.
• Thử nghiệm phác đồ điều trị gồm 3 loại thuốc đặc hiệu kết hợp thuốc trợ tim và trợ sức trên trâu gây nhiễm.
• Phân tích số liệu bằng phần mềm MEGA6, ChromasLite và các phần mềm sinh học phân tử khác.

Timeline nghiên cứu kéo dài 5 năm, từ 2013 đến 2017, bao gồm thu thập mẫu, phân tích phòng thí nghiệm, thử nghiệm điều trị và đánh giá hiệu quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ nhiễm T. evansi trên đàn trâu tại Tuyên Quang: Kết quả xét nghiệm 570 mẫu huyết thanh trâu, bò, dê và ngựa cho thấy tỷ lệ dương tính với T. evansi đạt khoảng 22-27%, trong đó trâu có tỷ lệ nhiễm cao nhất, khoảng 15,58%. Tỷ lệ nhiễm theo mùa vụ cao nhất vào mùa Hè (tháng 5-7) và mùa Thu (tháng 8-10), tương ứng với thời gian hoạt động mạnh của ruồi trâu và mòng hút máu.

2. Định danh loài T. evansi: Kỹ thuật PCR và giải trình tự gen RoTAT 1.2 xác nhận chủng T. evansi phân lập từ trâu tại Tuyên Quang có độ tương đồng gen trên 99% với các chủng T. evansi trên thế giới, khẳng định tính đặc hiệu của gen RoTAT 1.2 làm cơ sở cho chẩn đoán.

3. Chế tạo Kit CATT chẩn đoán: Kit CATT chế tạo từ kháng nguyên tái tổ hợp RoTAT 1.2 có độ nhạy đạt 98,24% và độ đặc hiệu tương đương với phương pháp tiêm truyền chuột nhắt trắng, cho kết quả nhanh trong vòng 30 phút, dễ sử dụng trong điều kiện thực địa.

4. Hiệu quả phác đồ điều trị: Trong 3 phác đồ điều trị thử nghiệm trên diện hẹp và diện rộng, phác đồ sử dụng thuốc trypamidium samorin kết hợp thuốc trợ tim và trợ sức cho hiệu quả điều trị cao nhất, tỷ lệ khỏi bệnh đạt 100%, an toàn cho trâu. Phác đồ dùng azidin và trypanosoma cũng có hiệu quả nhưng thấp hơn, khoảng 80-85%.

Thảo luận kết quả

Tỷ lệ nhiễm T. evansi ở trâu tại Tuyên Quang tương đồng với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, phản ánh mức độ phổ biến và nguy cơ dịch bệnh cao tại các vùng trung du miền núi có điều kiện khí hậu nóng ẩm, thuận lợi cho vật môi giới phát triển. Việc sử dụng gen RoTAT 1.2 làm kháng nguyên tái tổ hợp để chế tạo Kit CATT đã khắc phục được hạn chế của các phương pháp chẩn đoán truyền thống như soi tươi hay tiêm truyền chuột, giúp rút ngắn thời gian và tăng độ chính xác.

Phác đồ điều trị kết hợp thuốc đặc hiệu và thuốc trợ sức đã chứng minh hiệu quả cao, phù hợp với điều kiện thực tế tại địa phương, góp phần giảm tỷ lệ chết và nâng cao sức khỏe đàn trâu. Kết quả này cũng phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về hiệu quả của trypamidium samorin trong điều trị bệnh tiên mao trùng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ nhiễm theo mùa vụ và bảng so sánh độ nhạy, độ đặc hiệu của các phương pháp chẩn đoán, cũng như biểu đồ đường thể hiện tỷ lệ khỏi bệnh theo từng phác đồ điều trị.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai rộng rãi Kit CATT chẩn đoán nhanh: Khuyến khích các cơ sở thú y và hộ chăn nuôi tại các tỉnh miền núi, đặc biệt là Tuyên Quang, áp dụng Kit CATT để phát hiện sớm và chính xác bệnh tiên mao trùng, giảm thiểu thiệt hại do chẩn đoán muộn. Thời gian thực hiện: trong vòng 1 năm tới.

2. Áp dụng phác đồ điều trị hiệu quả: Khuyến nghị sử dụng phác đồ trypamidium samorin kết hợp thuốc trợ tim và trợ sức cho trâu mắc bệnh, đảm bảo tỷ lệ khỏi bệnh trên 95%. Chủ thể thực hiện là các bác sĩ thú y và người chăn nuôi có hướng dẫn kỹ thuật. Thời gian áp dụng: ngay sau khi phát hiện bệnh.

3. Tăng cường kiểm soát vật môi giới truyền bệnh: Thực hiện các biện pháp diệt ruồi trâu và mòng hút máu như sử dụng bẫy Nzi, phun thuốc diệt côn trùng, nuôi nhốt gia súc trong chuồng có lưới chống côn trùng. Chủ thể: chính quyền địa phương và người dân. Thời gian: tập trung vào mùa cao điểm từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm.

4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn cho người chăn nuôi về nhận biết triệu chứng, cách phòng chống và xử lý bệnh tiên mao trùng, góp phần giảm thiểu lây lan và thiệt hại. Thời gian: liên tục hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Thú y, Công nghệ sinh học: Luận văn cung cấp dữ liệu khoa học về đặc điểm sinh học, chẩn đoán và điều trị bệnh tiên mao trùng, hỗ trợ nghiên cứu sâu hơn về ký sinh trùng và công nghệ gen tái tổ hợp.

2. Bác sĩ thú y và cán bộ thú y cơ sở: Áp dụng các phương pháp chẩn đoán nhanh và phác đồ điều trị hiệu quả trong thực tiễn, nâng cao chất lượng dịch vụ thú y và giảm thiệt hại cho người chăn nuôi.

3. Người chăn nuôi trâu, bò tại các vùng trung du miền núi: Nắm bắt kiến thức về bệnh, cách phòng tránh và xử lý kịp thời, bảo vệ đàn vật nuôi, tăng năng suất lao động và thu nhập.

4. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và phát triển nông thôn: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở xây dựng chính sách, chương trình phòng chống dịch bệnh, đầu tư trang thiết bị và đào tạo nhân lực.

Câu hỏi thường gặp

1. Bệnh tiên mao trùng có thể gây chết gia súc nhanh không?
   Bệnh có thể diễn biến cấp tính hoặc mãn tính. Nếu không được chẩn đoán và điều trị kịp thời, gia súc có thể chết trong vòng vài tuần do suy kiệt và tổn thương các cơ quan. Ví dụ, tại Tuyên Quang, nhiều trâu chết trong vụ Đông - Xuân khi thời tiết lạnh và thức ăn khan hiếm.

2. Phương pháp chẩn đoán nào cho kết quả nhanh và chính xác nhất?
   Kit CATT dựa trên kháng nguyên tái tổ hợp RoTAT 1.2 cho kết quả nhanh trong vòng 30 phút với độ nhạy trên 98%, phù hợp cho điều kiện thực địa thiếu trang thiết bị hiện đại.

3. Có thể phòng bệnh tiên mao trùng bằng vắc xin không?
   Hiện nay chưa có vắc xin đặc hiệu phòng bệnh tiên mao trùng. Phòng bệnh chủ yếu dựa vào kiểm soát vật môi giới truyền bệnh và phát hiện, điều trị sớm cho gia súc.

4. Phác đồ điều trị nào hiệu quả nhất cho trâu mắc bệnh?
   Phác đồ sử dụng thuốc trypamidium samorin kết hợp thuốc trợ tim và trợ sức cho hiệu quả điều trị cao nhất, tỷ lệ khỏi bệnh đạt 100% trong nghiên cứu tại Tuyên Quang.

5. Bệnh có thể lây sang người không?
   T. evansi không ký sinh ở người, tuy nhiên có một số trường hợp hiếm gặp nghi ngờ lây nhiễm qua vết thương khi tiếp xúc với thịt gia súc nhiễm bệnh, cần thận trọng trong xử lý và chế biến.

Kết luận

• Xác định tỷ lệ nhiễm T. evansi trên đàn trâu tại Tuyên Quang khoảng 15,58%, cao vào mùa ruồi trâu và mòng hoạt động mạnh.
• Định danh chính xác loài T. evansi bằng kỹ thuật PCR và gen RoTAT 1.2, làm cơ sở cho chẩn đoán và nghiên cứu tiếp theo.
• Chế tạo thành công Kit CATT chẩn đoán nhanh với độ nhạy và độ đặc hiệu cao, phù hợp áp dụng thực địa.
• Phác đồ điều trị sử dụng trypamidium samorin kết hợp thuốc trợ tim và trợ sức đạt hiệu quả điều trị 100%, an toàn cho trâu.
• Đề xuất triển khai rộng rãi Kit CATT, áp dụng phác đồ điều trị hiệu quả, tăng cường kiểm soát vật môi giới và tuyên truyền nâng cao nhận thức người dân.

Next steps: Mở rộng nghiên cứu trên các tỉnh miền núi khác, phát triển thêm các phương pháp chẩn đoán sinh học phân tử và nghiên cứu thuốc điều trị mới. Hành động ngay để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn nhằm giảm thiểu thiệt hại do bệnh tiên mao trùng gây ra.