Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Ký sinh trùng là những sinh vật sinh trưởng và phát triển trong hoặc trên cơ thể một sinh vật khác – gọi là ký chủ, chiếm đoạt chất dinh dưỡng của ký chủ mà nó ký sinh. Trong phân loại học, dựa theo cấu trúc cơ thể của ký sinh trùng mà người ta chia những ký sinh trùng động vật ra làm 3 ngành: nguyên trùng, giun sán và tiết túc. Trong đó, nguyên trùng là ký sinh trùng đơn bào (protozoa), cơ thể chỉ gồm một tế bào, thường ký sinh trong máu (Trypanosoma, Histomonas, Leucocytozoon…) hoặc trong ruột ký chủ (cầu trùng) (Dương Công Thuận, 1995 [26]).
Bệnh do đơn bào Leucocytozoon gây ra có ở nhiều nước trên thế giới. Tỷ lệ lưu hành Leucocytozoon trên đàn gà ở một số nước Châu Á khá cao: ở Trung Quốc (7,1%), Thái Lan (13 – 18%), Malaysia (15 – 31%). Leucocytozoon ký sinh trong hồng cầu gà (đôi khi ký sinh trong bạch cầu, tùy theo loài), làm tan vỡ hồng cầu, gây bần huyết và gây chết gà với tỷ lệ cao, ảnh hưởng đến thu nhập của người chăn nuôi gà. Bệnh cũng được phát hiện ở nhiều loài chim hoang dã.
Đặc điểm của đơn bào Leucocytozoon ký sinh ở gà 1. Vị trí của đơn bào Leucocytozoon trong hệ thống phân loại động vật Đơn bào nói chung là những nguyên sinh động vật không có khí quan di động, thân thể khi thì trần và có thể biến dạng được, khi thì có màng bọc và có hình dạng nhất định. Đơn bào sống ký sinh ở các tế bào, các mô hay dịch thể, có thể suốt đời hoặc những giai đoạn đầu của nó. Chúng tự nuôi dưỡng bằng cách thẩm thấu dinh dưỡng chiếm đoạt của ký chủ qua bề mặt cơ thể.
n 5 Các loài đơn bào thuộc giống Leucocytozoon ký sinh trong máu của nhiều loài gia cầm, thủy cầm, chim và nhiều loài chim hoang dã. Gà là vật chủ cảm thụ đơn bào Leucocytozoon mạnh nhất. Bệnh được Ziemann phát hiện lần đầu tiên vào năm 1898. Từ đó đến nay, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về bệnh.
(1985) [37], Leucocytozoon gây bệnh cho gà có vị trí trong hệ thống phân loại như sau: Ngành Protozoa Lớp Sporozoa Bộ Haemosporidia Họ Leucocytozoidae Giống Leucocytozoon Loài L. schoutedeni (Rodham Pons et Bequaert, 1913) Đến nay, các nhà khoa học đã phát hiện 107 loài Leucocytozoon spp. ký sinh và gây bệnh cho gà, gà tây, vịt, ngỗng và nhiều loài chim hoang dã. Đặc điểm hình thái các loài Leucocytozoon ở gà Theo Nguyễn Thị Kim Lan và cs (1999) [9]: cơ thể đơn bào thường do một tế bào rất nhỏ cấu thành, tổ chức của đơn bào gồm màng tế bào, chất nguyên sinh, hạt hoặc nhân tế bào.
Đơn bào Leucocytozoon ký sinh ở hồng cầu, bạch cầu, các nội tạng của gà và các loài chim ở hai dạng: dạng tiểu thể hình dùi trống, hoặc hình thoi n 6 nhọn hai đầu với kích thước từ 15 - 20 µm, dạng bào tử hình trứng với kích thước từ 20 - 25 µm. Phạm Sỹ Lăng và cs (2005) [13] cho biết: các loài Leucocytozoon spp. có nhiều hình dạng khác nhau trong quá trình phát triển ở ký chủ cũng như ở ký chủ trung gian. Kích thước của chúng thay đổi tuỳ thuộc dạng và loài đơn bào Leucocytozoon.
- Dạng bào tử (Sporozoite): hình thuẫn, hình elip nhọn 2 dầu, kích thước 10 - 15 µm. Thể này thấy ở tuyến nước bọt của dĩn (ký chủ trung gian). - Dạng tiểu thể (Merozoite): hình tròn, hình trứng, kích thước 15 - 20 µm. - Dạng giao tử (Schizont): hình elip, thon nhỏ 2 đầu, kích thước 20 - 45µm.
- Dạng đại giao tử (Macrogametocyte): hình đa giác, gần tròn, kích thước 350 - 400 µm. - Dạng tiểu phối tử (Microgametocyte): hình thuẫn, hình trứng, kích thước 20 - 25 µm. Theo Phạm Sỹ Lăng và cs (2006) [14]; Phạm Sỹ Lăng và cs (2008) [15], hai loài L. sabrazeis có hình dạng gần giống nhau, chỉ khác về tính chất gây bệnh.
Chúng có dạng hình cầu, hình bầu dục, hình lưỡi liềm; kích thước 20 x 5 µm, không có sắc tố khi nhuộm Giemsa, ký sinh ở hồng cầu của gà, gà rừng. Vòng đời của Leucocytozoon ở gà Saif Y. (2003) [45] cho rằng: giai đoạn sinh bào tử diễn ra trên vật chủ trung gian và có thể được hoàn thành sau 3 – 4 ngày. Noãn nang phát triển và có thể tìm thấy trong đường tiêu hóa của dĩn trong vòng 12 giờ sau khi dĩn hút máu.
Sau đó các noãn nang này di chuyển đến tuyến nước bọt của dĩn, có thể tìm thấy noãn nang ở tuyến nước bọt dĩn sớm nhất sau khi dĩn hút máu gà bệnh 18 ngày. n 7 Phạm Sỹ Lăng và cs (2005) [13] cho biết: các loài Leucocytozoon có vòng đời rất phức tạp, cần vật chủ trung gian là các loài dĩn thuộc giống Simulium spp. và Culiloides spp. Tuỳ đặc điểm thời tiết khí hậu của các vùng sinh thái khác nhau mà thành phần loài dĩn cũng thay đổi.
Sau khi xâm nhập vào dĩn do dĩn hút máu gà bệnh, các tiểu thể (Merozoite) phát triển qua một số giai đoạn ở vách dạ dày thành noãn nang để thành thể bào tử (Sporozoite). Thể bào tử chuyển lên tuyến nước bọt của dĩn sau thời gian phát triển khoảng 25 ngày. Khi dĩn hút máu các loài vật chủ (gà, các loài gia cầm khác và chim hoang dã) sẽ truyền mầm bệnh vào máu. Các bào tử từ máu xâm nhập vào các tế bào nội quan như: gan, lách, phổi, thận, tổ chức cơ để trở thành giao tử (Schizont).
Các giao tử vào hồng cầu phát triển thành tiểu thể (Merozoite), giao tử thể (Gametocyte), đại giao tử (Marcrogametocyte) và tiểu giao tử (Mircrogametocyte). Khi dĩn hút máu gia cầm bệnh, vào cơ thể dĩn, các tiểu thể lại phát triển thành noãn nang (Oocyste), rồi bào tử (Sporozoite) trong vách dạ dày dĩn và vòng đời lại được lặp lại. Tác giả Lê Minh Thành [52] cho biết vòng đời của Leucocytozoon bao gồm các giai đoạn như sau: * Giai đoạn ở tế bào chủ: Gia cầm bị dĩn – ký chủ trung gian truyền bệnh đốt và truyền mầm bệnh (các bào tử Sporozoite) vào cơ thể. Khi vào cơ thể gia cầm, mầm bệnh theo máu tới gan, lách, thận, não…Tại đây, chúng xâm nhập vào các tế bào của ký chủ và bắt đầu sinh sản vô tính bằng hình thức liệt phân, kết quả từ 1 Sporozoit đã tạo ra một lượng lớn Merozoite.
Chính những Merozoite này mới có khả năng xâm nhập vào máu và ký sinh ở hồng cầu (quá trình này mất 4 – 6 ngày hoặc kéo dài hơn tùy loài). n 8 Quá trình sinh sản của đơn bào ở trong tế bào gan của vật chủ không có chu kỳ nhất định. Sau khi phát triển ở gan, tất cả các Merozoite đều vào máu. * Giai đoạn ở trong hồng cầu: giai đoạn này tạo thể tự dưỡng và thể phân liệt trong đó có thể mang giới tính (giao tử đực và giao tử cái).
Giai đoạn ở trong hồng cầu bắt đầu từ khi các Merozoite từ gan vào máu, tiếp cận với bề mặt hồng cầu có những thụ thể Receptor tương ứng và xâm nhập vào hồng cầu qua 5 giai đoạn: - Nhận diện và gắn bám - Hình thành điểm tiếp giáp - Tạo nên màng không bào liên tiếp màng hồng cầu - Lọt vào màng không bào qua điểm tiếp nối chuyển động - Hồng cầu hàn kín sau khi Merozoite lọt vào Sau khi lọt vào trong hồng cầu, Merozoite hình thành không bào và phát triển trong hồng cầu theo kiểu có chu kỳ, qua các thể: Thể tự dưỡng (Trophozoite): gồm thể Trophozoite non (thể nhẫn), thể Trophozoite phát triển (thể amip) và thể Trophozoite già. Thể phân liệt (Schizont) gồm: Schizont non và Schizont già. Sau khi kết thúc 1 chu kỳ phát triển, các Merozoite trong Schizont phá vỡ hồng cầu vào máu, một số bị thực bào hoặc chết, một số xâm nhiễm vào hồng cầu khác và tiếp tục phát triển theo chu kỳ tương tự. Sau một số chu kỳ, có những Merozoite tiếp tục xâm nhập vào hồng cầu, nhưng không tạo thành các thể Merozoite nữa mà phát triển thành thể có giới tính: Gametocyte (Macrogametocyte – giao tử cái và Microgametocyte – giao tử đực).
Sau đó giao tử dực và giao tử cái kết hợp với nhau tạo thành hợp tử (Zygote), gây phá vỡ hồng cầu và di chuyển trong máu. Khi ký chủ trung gian là dĩn hút máu gia cầm, mầm bệnh sẽ vào ký chủ trung gian và tiếp tục vòng đời. n 9 Trong ký chủ trung gian, hợp tử nở ra và phát triển thành dạng trưởng thành (thoi trùng). Chúng di chuyển lên tuyến nước bọt của dĩn và cư trú ở đó.
Khi dĩn hút máu gia cầm, các thoi trùng theo tuyến nước bọt vào máu của gia cầm và bắt đầu vòng đời mới. Sơ đồ minh họa vòng đời Leucocytozoon ở gà n 10 Tuy nhiên Lê Văn Năm (2011) [19] lại cho rằng: chu kỳ phát triển sinh học của Leucocytozoon gồm 2 giai đoạn chính. Giai đoạn thứ nhất là giai đoạn phát triển trong cơ thể ký chủ trung gian truyền bệnh và giai đoạn hai là giai đoạn phát triển trong cơ thể vật chủ: - Giai đoạn phát triển trong cơ thể ký chủ trung gian truyền bệnh (dĩn) Đây là giai đoạn hình thành bào tử nang (Sporogony), giai đoạn này kết thúc trong vòng 3 – 4 ngày. Vì trong máu của gia cầm bệnh đã có sẵn giao tử đực và giao tử cái, hoặc hợp tử của Leucocytozoon, nên ngay sau khi hút máu gia cầm bệnh, các tế bào máu chứa mầm bệnh bị dịch tiêu hóa của ký chủ trung gian (dĩn) làm tan vỡ và giải phóng ra các giao tử và các hợp tử.
Chúng nhanh chóng bám vào thành dạ dày và chui vào các tế bào niêm mạc dạ dày, ruột của dĩn. Ở đó chúng bắt đầu phát triển thành bào tử nang (Oocyst). Toàn bộ quá trình này chỉ diễn ra trong vòng 12 giờ kể từ thời điểm dĩn hút máu gia cầm bệnh lần cuối. Trong mỗi bào tử nang bắt đầu có quá trình sinh trưởng và phát triển thành 4 thoi trùng (Sporozoite).
Các thoi trùng này nhanh chóng lớn lên và di hành đến cư trú trong tuyến nước bọt của ký chủ trung gian truyền bệnh. Chỉ có các thoi trùng này mới có khả năng truyền bệnh. Ký chủ trung gian truyền bệnh cho gia cầm thụ cảm thông qua việc hút máu của gia cầm bệnh, sau đó hút máu của gia cầm khỏe và truyền nước bọt kèm theo thoi trùng gây bệnh vào cơ thể gia cầm khỏe. Như vậy, kể từ khi dĩn hút máu gia cầm bệnh lần cuối đến lúc có khả năng truyền bệnh phải mất 18 ngày.
- Giai đoạn phát triển của Leucocytozoon trong cơ thể gia cầm thụ cảm.