Tổng quan luận án

Bệnh gạo lợn do ấu trùng Cysticercus cellulosae (giai đoạn ấu trùng của sán dây Taenia solium) là bệnh truyền lây nguy hiểm giữa động vật và người. Tại Việt Nam, ấu trùng C. cellulosae lưu hành ở nhiều địa phương, đặc biệt tại các tỉnh miền núi phía Bắc với tỷ lệ nhiễm trung bình từ 1,0% đến 7,2%, trong khi ở miền Nam là khoảng 4,3%. Khi ký sinh trên lợn, ấu trùng gây tổn thương cơ bắp, làm vật nuôi còi cọc, chậm lớn; trường hợp ký sinh tại não hoặc cơ lưỡi có thể gây co giật, rối loạn vận động hoặc liệt hàm. Đối với người, sán dây trưởng thành ký sinh tại ruột non gây thiếu dinh dưỡng và rối loạn tiêu hóa; nguy hiểm hơn, ấu trùng C. cellulosae có thể ký sinh tại mắt, tim, cơ và mô não (neurocysticercosis), dẫn đến suy nhược thần kinh, động kinh, suy giảm thị lực và tử vong. Các điều tra y tế ghi nhận tỷ lệ nhiễm sán dây ở người tại vùng trung du miền núi dao động 2 - 6% (một số điểm tại Phú Thọ lên tới 7 - 8%, Yên Bái 9%, Bắc Ninh 12%); ổ dịch năm 2018 tại huyện Bù Gia Mập (Bình Phước) ghi nhận 11,95% người xét nghiệm dương tính.

Tại hai tỉnh miền núi Tây Bắc là Sơn La (tổng đàn lợn 700.564 con năm 2018) và Điện Biên (tổng đàn lợn 401.488 con năm 2018), phương thức chăn nuôi lợn nông hộ thả rông hoặc bán chăn thả vẫn chiếm đa số. Thói quen sử dụng thức ăn sống, điều kiện vệ sinh môi trường hạn chế (tỷ lệ thiếu nhà tiêu hợp vệ sinh cao) cùng tập quán ăn uống các món thịt sống, thịt tái, thịt hun khói đã tạo điều kiện khép kín vòng đời sinh học của sán dây T. solium. Chẩn đoán lâm sàng bệnh gạo trên lợn sống gặp nhiều khó khăn do triệu chứng không đặc hiệu. Xuất phát từ thực tế đó, luận án tiến sĩ thú y của nghiên cứu sinh Đỗ Thị Lan Phương đã thực hiện đề tài nhằm giải quyết khoảng trống dữ liệu dịch tễ học và giải pháp can thiệp tại địa bàn.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định gồm 3 nội dung:

  1. Xác định đặc điểm bệnh gạo lợn do ấu trùng C. cellulosae gây ra tại tỉnh Sơn La và Điện Biên.
  2. Xác định nguy cơ lợn nhiễm bệnh gạo do ấu trùng C. cellulosae gây ra theo tập quán chăn nuôi tại tỉnh Sơn La và Điện Biên.
  3. Đề xuất được biện pháp phòng chống bệnh gạo lợn do ấu trùng C. cellulosae gây ra, từ đó góp phần phòng chống bệnh sán dây và bệnh ấu trùng sán dây cho người.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng: Lợn các lứa tuổi nuôi tại nông hộ và lợn thí nghiệm gây nhiễm; sán dây Taenia solium và ấu trùng Cysticercus cellulosae.
  • Phạm vi không gian: 6 huyện thuộc 2 tỉnh Tây Bắc gồm huyện Bắc Yên, Mường La, Mai Sơn (tỉnh Sơn La) và huyện Mường Ảng, Tủa Chùa, Nậm Pồ (tỉnh Điện Biên); các phân tích chuyên sâu được thực hiện tại các phòng thí nghiệm thuộc Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Khoa học Sự sống (Đại học Thái Nguyên) và Bệnh viện Đa khoa Trung ương Thái Nguyên.
  • Phạm vi thời gian: Giai đoạn từ năm 2016 đến năm 2019.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Về phân loại học động vật, sán dây Taenia solium (Linnaeus, 1758) thuộc giống Taenia, họ Taeniidae, phân bộ Taeniata, bộ Cyclophyllidae, phân lớp Cestoda, lớp Cestoda (theo Phan Thế Việt và cs., 1977; Nguyễn Thị Lê và cs., 1996). Cơ thể sán trưởng thành dài từ 2 đến 7 mét (có thể tới 9 mét), gồm phần đầu hình cầu (< 1 mm) mang 4 giác bám và 2 hàng móc (22 - 32 móc), phần cổ sinh trưởng và thân gồm nhiều đốt (đốt non, đốt thành thục lưỡng tính, đốt già chứa tử cung chia 7 - 12 nhánh với khoảng 55.000 trứng/đốt). Ấu trùng C. cellulosae là nang chứa dịch lỏng (chứa 95,5% nước, albumin, muối), kích thước 5 - 10 mm x 3 - 5 mm, mang đầu sán có 4 giác bám và 2 hàng móc (14 - 16 móc/hàng).

Các nghiên cứu trong nước đã chỉ ra thực trạng lưu hành của bệnh qua nhiều giai đoạn:

  • Khảo sát tại lò mổ của Phan Trịnh Chức (1970) ghi nhận tỷ lệ nhiễm ở lợn tại Lạng Sơn là 3,89%, Thái Nguyên 1,49%, Hòa Bình 0,524%, Hà Nội 0,187% (Phạm Văn Khuê và Phan Lục, 1996).
  • Nguyễn Quốc Doanh và cs. (2002, 2004) điều tra tại các tỉnh miền núi và trung du ghi nhận tỷ lệ nhiễm ở lợn Yên Bái là 0,31%, Bắc Giang 0,02%, và tỷ lệ dương tính ELISA tại Bắc Ninh là 9,91%. Nghiên cứu sinh học phân tử của Nguyễn Quốc Doanh và cs. (2003) phân tích trình tự chuỗi gen ty thể Cob đã khẳng định ấu trùng phân lập trên cơ lợn tại Việt Nam thuộc loài T. solium.
  • Nguyễn Văn Đề và cs. (2013, 2016), Lê Bách Quang và cs. (2008), Lê Thị Xuân (2015) đã ghi nhận sự phân bố ca bệnh sán dây và ấu trùng sán lợn ở người tại hơn 50 tỉnh thành, tập trung tại miền núi và trung du (tỷ lệ 3,8 - 6%), phân tích các tổn thương ở cơ bắp, mắt và hệ thần kinh trung ương. Lê Thành Đồng (2018) khảo sát tại Bình Phước phát hiện 11,95% mẫu máu người dương tính.

Các nghiên cứu quốc tế đã cung cấp nhiều dẫn liệu về dịch tễ và biện pháp can thiệp:

  • Phiri I. (2003) tại Zambia ghi nhận tỷ lệ nhiễm ấu trùng ở lợn qua lò mổ là 20,6% và dương tính huyết thanh là 56,6%. Borkataki S. và cs. (2011, 2013) tại Ấn Độ ghi nhận tỷ lệ nhiễm ELISA ở lợn là 9,5%, đồng thời mô tả triệu chứng tăng tiết nước bọt, thay đổi bạch cầu khi gây nhiễm thực nghiệm.
  • Trevisan C. (2016, 2017) tại Tanzania mô tả các biểu hiện thần kinh, động kinh, đi vòng tròn ở lợn nhiễm ấu trùng não.
  • Về phòng trị và sức đề kháng của ấu trùng: Sujana N. (1986) xác định thời gian sống của ấu trùng ở nhiệt độ âm (-5°C sống 4 ngày, -15°C sống 3 ngày, -24°C sống 1 ngày). Sikasunge C. (2008), Kungu J. (2017), Zirintunda G. (2015), García H. (2008, 2016) đã thử nghiệm các phác đồ hóa dược (oxfendazole, albendazole, praziquantel) và thử nghiệm kháng nguyên vắc xin tái tổ hợp TSOL18 đạt hiệu quả bảo hộ cao từ 94% đến 100%.

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn: Mặc dù đã có các nghiên cứu rải rác, vùng Tây Bắc (đặc biệt là Sơn La và Điện Biên) chưa có công trình nghiên cứu hệ thống kết hợp dịch tễ học thực địa, sinh học phân tử (giám định gen CO1), sinh lý bệnh học thực nghiệm trên lợn gây nhiễm và đánh giá sức sống ấu trùng qua tập quán chế biến đặc thù (thịt hun khói, luộc, lạnh), cũng như chưa xây dựng được bản đồ dịch tễ lưu hành làm cơ sở cho các giải pháp can thiệp thực tế.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết về chu kỳ sinh học ký sinh trùng đường ruột và mô bào, dịch tễ học thú y truyền lây (Zoonosis), cơ chế bệnh sinh miễn dịch học và ký sinh trùng học phân tử.

Hạng mục Phương pháp và công cụ áp dụng
Phương pháp dịch tễ học thực địa - Mổ khám toàn diện theo phương pháp Skrjabin (1928) trên lợn giết mổ.
- Điều tra cắt ngang tại các hộ chăn nuôi ở 6 huyện (Bắc Yên, Mường La, Mai Sơn, Mường Ảng, Tủa Chùa, Nậm Pồ).
- Phỏng vấn cấu trúc thu thập thông tin về tập quán chăn nuôi, vệ sinh và ăn uống.
Giám định sinh học phân tử - Giải trình tự gen tự động đoạn gen ty thể CO1 bằng máy ABI Prism 3130 Genetic Analyser (Applied Biosystems).
- Phân tích đồng nhất chuỗi bằng công cụ BLAST, tính khoảng cách di truyền và xây dựng cây phát sinh chủng loại bằng phương pháp Maximum Likelihood.
Chẩn đoán huyết thanh học - Kỹ thuật ELISA sử dụng kit Taenia solium IgG (hãng Scimedx/Mỹ, độ nhạy 88%, độ đặc hiệu 96%).
- Đọc mật độ quang (OD) trên máy đọc plate ELISA ở bước sóng 450 nm và 650 - 620 nm.
Đánh giá chỉ tiêu sinh lý máu và bệnh lý - Chỉ tiêu hệ hồng cầu và bạch cầu: phân tích trên máy tự động Celltac F (Nhật Bản).
- Chỉ tiêu men gan (GOT, GPT): xét nghiệm trên máy AU 480 (Nhật Bản).
- Mô bệnh học: cắt tiêu bản bằng máy Microtome, nhuộm Hematoxylin - Eosin (HE).
Thiết kế thực nghiệm gây nhiễm và can thiệp - Gây nhiễm trứng T. solium (đã giám định phân tử) trên lợn thí nghiệm sạch bệnh.
- Thử nghiệm sức sống ấu trùng ở ngoại cảnh, xử lý nhiệt cao (luộc thịt), nhiệt độ thấp (đông lạnh) và chế biến thịt hun khói.
- Thử nghiệm hiệu lực và độ an toàn của các phác đồ thuốc tẩy giun sán (albendazole, praziquantel).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 1 tổng thuật các cơ sở khoa học về vị trí phân loại, cấu tạo hình thái, chu kỳ sinh học và đặc điểm sinh sản, dinh dưỡng của sán dây Taenia solium cũng như ấu trùng Cysticercus cellulosae. Tác giả phân tích cơ chế sinh bệnh và bệnh tích khi ấu trùng ký sinh ở các mô (cơ vân, não, mắt, cơ tim), tổng hợp các dấu hiệu lâm sàng ở người và lợn. Chương này cũng phân tích đặc điểm địa lý, khí hậu, kinh tế - xã hội, cơ cấu dân tộc (Thái, H'Mông, Kinh, Mường, Dao...) và tập quán chăn nuôi lợn tại hai tỉnh Sơn La và Điện Biên. Đồng thời, tác giả tổng thuật các công trình nghiên cứu dịch tễ học, chẩn đoán (ELISA, PCR) và biện pháp kiểm soát, điều trị (oxfendazole, albendazole, praziquantel, vắc xin TSOL18) trên thế giới và tại Việt Nam.

Chương 2: Đối tượng, vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thực hiện đề tài. Nghiên cứu sử dụng lợn nuôi nông hộ tại 6 huyện (Sơn La: Bắc Yên, Mường La, Mai Sơn; Điện Biên: Mường Ảng, Tủa Chùa, Nậm Pồ) và đàn lợn thí nghiệm gây nhiễm được quản lý trong điều kiện kiểm soát vệ sinh nghiêm ngặt, xét nghiệm huyết thanh âm tính. Tác giả trình bày danh mục trang thiết bị (máy ABI Prism 3130, máy cắt Microtome, máy huyết học Celltac F, máy sinh hóa AU 480, máy đọc ELISA) và hóa chất (kit ELISA Scimedx, hóa dược albendazole, praziquantel).

Nội dung nghiên cứu gồm ba cụm vấn đề chính:

  1. Nghiên cứu đặc điểm dịch tễ học bệnh gạo lợn và tình hình nhiễm sán dây ở người tại địa phương;
  2. Nghiên cứu bệnh lý lâm sàng, huyết học và mô bệnh học trên lợn gây nhiễm thực nghiệm;
  3. Nghiên cứu sức sống của ấu trùng dưới các tác động lý hóa, thử nghiệm phác đồ điều trị, xây dựng bản đồ dịch tễ và đề xuất quy trình phòng chống.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm và điều tra thực địa theo danh mục bảng và hình của luận án:

  • Dịch tễ học bệnh gạo lợn: Xác định tỷ lệ và cường độ nhiễm ấu trùng C. cellulosae tại 6 huyện nghiên cứu; phân tích sự biến động tỷ lệ nhiễm theo nhóm tuổi của lợn, theo mùa vụ trong năm, theo phương thức chăn nuôi (tỷ lệ nhiễm ở phương thức thả rông cao hơn nuôi nhốt), theo giống lợn (lợn địa phương so với lợn lai) và theo điều kiện địa hình sinh thái.
  • Tình hình nhiễm sán dây ở người và phân tích nguy cơ: Điều tra tỷ lệ nhiễm sán dây T. solium theo nhóm tuổi, giới tính và tập quán sinh hoạt (tình trạng thiếu nhà tiêu, phóng uế ra môi trường), tập quán ăn uống (thịt tái, sống, nem chua). Phân tích tỷ số chênh nguy cơ (OR) và xác định tương quan thuận giữa tỷ lệ người mang sán dây trưởng thành với tỷ lệ lợn mắc bệnh gạo tại Sơn La và Điện Biên.
  • Giám định phân tử và nghiên cứu trên lợn gây nhiễm: Kết quả giải trình tự đoạn gen ty thể CO1 của 6 mẫu sán dây thu tại Sơn La và Điện Biên, so sánh BLAST và dựng cây phát sinh loài Maximum Likelihood khẳng định các mẫu nghiên cứu thuộc loài Taenia solium. Trên đàn 14 lợn gây nhiễm thực nghiệm: theo dõi triệu chứng lâm sàng (sốt, mẫn cảm, rối loạn tiêu hóa, co giật thần kinh, liệt hàm/lưỡi); ghi nhận sự suy giảm các chỉ số dòng hồng cầu (số lượng hồng cầu, Hb, Hematocrit), sự gia tăng số lượng bạch cầu tổng số và tỷ lệ bạch cầu ái toan; ghi nhận sự biến đổi men gan (GOT, GPT); xác định bệnh tích đại thể và vi thể ở các cơ quan (não, mắt, tim, cơ vân).
  • Sức sống ấu trùng và thử nghiệm điều trị: Đánh giá thời gian sống của ấu trùng C. cellulosae ở môi trường ngoại cảnh, khi luộc chín thịt ở các kích thước khối thịt khác nhau, khi bảo quản thịt ở nhiệt độ âm và khi chế biến thịt hun khói truyền thống. Đánh giá độ an toàn và hiệu lực diệt ấu trùng của các phác đồ thuốc (albendazole, praziquantel) trên lợn gây nhiễm và thử nghiệm phác đồ III trên lợn thực địa có huyết thanh dương tính ELISA. Xây dựng bản đồ dịch tễ thể hiện sự phân bố lưu hành bệnh gạo lợn tại các xã, thị trấn thuộc 6 huyện nghiên cứu và xây dựng sơ đồ khuyến cáo phòng chống tổng thể.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học

  • Cung cấp hệ thống dữ liệu toàn diện về dịch tễ học bệnh gạo lợn (C. cellulosae) và sán dây T. solium ở người tại hai tỉnh miền núi Sơn La và Điện Biên.
  • Xác lập bằng chứng sinh học phân tử thông qua giải trình tự và phân tích phả hệ đoạn gen CO1, xác định loài T. solium lưu hành tại địa phương.
  • Mô tả chi tiết diễn biến lâm sàng, sự biến đổi chỉ tiêu sinh lý máu (hồng cầu, bạch cầu, bạch cầu ái toan), sinh hóa máu (GOT, GPT) và các tổn thương đại thể, vi thể trên mô hình lợn gây nhiễm thực nghiệm.
  • Xác định các thông số thực nghiệm về sức đề kháng của ấu trùng C. cellulosae ở ngoại cảnh và qua các phương thức chế biến thực phẩm (nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, thịt hun khói).

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  • Xây dựng bản đồ dịch tễ học số hóa phân bố bệnh gạo lợn tại các xã, thị trấn thuộc 6 huyện trọng điểm của hai tỉnh Sơn La và Điện Biên, phục vụ công tác giám sát dịch tễ thú y.
  • Khảo nghiệm và khẳng định hiệu lực của phác đồ điều trị hóa dược (sử dụng albendazole, praziquantel) trên lợn nhiễm ấu trùng ở quy mô thực nghiệm và thực địa.
  • Đề xuất hệ thống biện pháp can thiệp kỹ thuật phù hợp với tập quán vùng cao: kết hợp quản lý chuồng trại, chấm dứt thả rông, hướng dẫn xử lý nhiệt đối với thịt lợn, vệ sinh quản lý phân người và điều trị người bệnh nhằm cắt đứt chu kỳ lây truyền giữa người và lợn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Dữ liệu điều tra thực địa của luận án tập trung tại 6 huyện đại diện (Bắc Yên, Mường La, Mai Sơn thuộc tỉnh Sơn La; Mường Ảng, Tủa Chùa, Nậm Pồ thuộc tỉnh Điện Biên) trong giai đoạn 2016 - 2019, chưa bao phủ toàn bộ các địa bàn vùng sâu, vùng xa khác của khu vực Tây Bắc.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng ứng dụng bản đồ dịch tễ học trên phạm vi liên tỉnh; triển khai các mô hình can thiệp Một sức khỏe (One Health) kết hợp liên ngành y tế - thú y trong điều trị đồng thời sán dây ở người và gạo lợn; nghiên cứu ứng dụng vắc xin phòng bệnh gạo lợn (như vắc xin tái tổ hợp TSOL18) trong điều kiện chăn nuôi nông hộ tại Việt Nam.

Giá trị tham khảo

  • Đối với cơ quan quản lý Thú y và Y tế dự phòng: Cung cấp cơ sở dữ liệu dịch tễ học và bản đồ phân bố lưu hành để quy hoạch vùng kiểm soát dịch bệnh truyền lây, tổ chức kiểm soát giết mổ và xây dựng các chương trình truyền thông thay đổi hành vi vệ sinh phòng dịch tại vùng cao.
  • Đối với cơ sở đào tạo và viện nghiên cứu chuyên ngành: Cung cấp tài liệu tham khảo cho giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Ký sinh trùng và Vi sinh vật học Thú y, Thú y cộng đồng; cung cấp quy trình chuẩn về gây nhiễm thực nghiệm, kỹ thuật ELISA chẩn đoán và phân tích gen ty thể ký sinh trùng.
  • Đối với người chăn nuôi và cộng đồng: Cung cấp các khuyến cáo kỹ thuật rõ ràng về việc nuôi nhốt cách ly, không cho lợn tiếp xúc với nguồn phân người, các ngưỡng nhiệt độ và thời gian nấu chín thực phẩm an toàn để bảo vệ sức khỏe gia đình.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án xác định vị trí phân loại học của sán dây Taenia solium như thế nào?
Theo hệ thống phân loại được trình bày trong luận án, Taenia solium (Linnaeus, 1758) thuộc giống Taenia, họ Taeniidae, phân bộ Taeniata, bộ Cyclophyllidae, phân lớp Cestoda và lớp sán dây Cestoda.

2. Kỹ thuật sinh học phân tử và huyết thanh học nào được sử dụng trong nghiên cứu?
Luận án sử dụng kỹ thuật giải trình tự đoạn gen ty thể CO1 trên máy tự động ABI Prism 3130 Genetic Analyser để giám định loài sán dây, và sử dụng bộ kit ELISA Taenia solium IgG của hãng Scimedx/Mỹ (độ nhạy 88%, độ đặc hiệu 96%) đọc ở bước sóng 450 nm và 650 - 620 nm để chẩn đoán huyết thanh học.

3. Triệu chứng bệnh lý chủ yếu trên lợn gây nhiễm thực nghiệm được ghi nhận gồm những gì?
Lợn gây nhiễm biểu hiện sốt (41 - 41,7°C), kích thích mẫn cảm, tiêu chảy; sau đó xuất hiện khó thở, khó nhai nuốt, vận động khó khăn. Khi ấu trùng vào não có biểu hiện động kinh, đi vòng tròn; khi ký sinh ở cơ lưỡi gây liệt lưỡi và hàm. Xét nghiệm máu cho thấy có sự thay đổi các chỉ số hồng cầu, tăng bạch cầu tổng số và tăng bạch cầu ái toan, tăng men gan GOT và GPT.

4. Luận án đã khảo sát sức sống của ấu trùng C. cellulosae qua những điều kiện nào?
Luận án đã theo dõi thời gian chết của ấu trùng trong môi trường ngoại cảnh, trong thịt khi xử lý bằng nhiệt độ cao (luộc thịt theo các kích cỡ khối thịt), khi xử lý ở nhiệt độ thấp (bảo quản lạnh âm) và trong quy trình chế biến món thịt hun khói truyền thống.

5. Những hoạt chất thuốc nào được thử nghiệm để điều trị bệnh gạo lợn trong luận án?
Các hoạt chất hóa dược được nghiên cứu, thử nghiệm về độ an toàn và hiệu lực điều trị trên lợn gây nhiễm và thực địa gồm albendazole và praziquantel.


Kết luận

Luận án tiến sĩ của nghiên cứu sinh Đỗ Thị Lan Phương đã giải quyết một cách có hệ thống các vấn đề dịch tễ học, giám định phân tử gen CO1, bệnh lý lâm sàng và mô bệnh học của bệnh gạo lợn do Cysticercus cellulosae tại tỉnh Sơn La và Điện Biên. Công trình đã làm rõ mối liên hệ dịch tễ giữa tập quán chăn nuôi thả rông, thói quen ăn uống của người dân với nguy cơ lây truyền sán dây Taenia solium. Đồng thời, các kết quả thực nghiệm về sức đề kháng của ấu trùng, hiệu lực phác đồ điều trị và việc xây dựng bản đồ dịch tễ lưu hành cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc kiểm soát bệnh gạo lợn và bảo vệ sức khỏe cộng đồng tại khu vực Tây Bắc.