Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Tên bệnh Hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản ở lợn (Porcine respiratory and reproductive syndrome - PRRS) còn gọi là “Bệnh tai xanh”, là một bệnh truyền nhiễm nguy hiểm đối với lợn, gây ra do virus. Bệnh lây lan nhanh với các biểu hiện đặc trưng viêm đường hô hấp rất nặng như: Sốt, ho, thở khó và ở lợn nái là các rối loạn sinh sản như: sẩy thai, thai chết lưu, lợn sơ sinh chết yểu.
Bệnh được ghi nhận lần đầu tiên ở Mỹ, tại vùng Bắc của bang California, bang Iowa và bang Minnesota vào khoảng năm 1987. Thời gian đầu do chưa xác định được nguyên nhân và chưa có những hiểu biết rõ ràng về bệnh nên các triệu chứng lâm sàng và bệnh tích đã được sử dụng để đặt tên cho bệnh với những tên gọi khác nhau như sau: - Hội chứng hô hấp và vô sinh của lợn (SIRS), - Bệnh bí hiểm ở lợn (MDS) như ở châu Mỹ, - Hội chứng hô hấp và sảy thai ở lợn (PEARS), - Hội chứng hô hấp và sinh sản ở lợn (PRRS), - Bệnh Tai xanh như ở châu Âu. Năm 1992, tại Hội nghị Quốc tế về Hội chứng này được tổ chức tại Minesota (Mỹ), Tổ chức Thú y thế giới (OIE) đã thống nhất tên gọi là Hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản ở lợn (tiếng Anh: Porcine respiratory and reproductive syndrome = PRRS) (Nguyễn Bá Hiên và Huỳnh Thị Mỹ Lệ, 2007) [6]. Phân loại Virus PRRS là một virus ARN chuỗi đơn, có màng bọc, thuộc giống Arterivirus, họ Arteriviridae, bộ Nidovirales (Cavanagh D.
Hiện nay có 2 kiểu gen PRRS chính được công nhận là: 5 Kiểu gen 1 (Nhóm 1): Các nhóm virus thuộc dòng Châu Âu với tên gọi phổ thông là virus Lelystad (Meulenberg J. Kiểu gen 2 (Nhóm 2): Các nhóm virus thuộc dòng Bắc Mỹ mà tiêu biểu cho chủng này là chủng virus VR-2332 (Nelsen C. Khi so sánh về di truyền đã thấy sự khác nhau rõ rệt (khoảng 40%) giữa 2 kiểu gen này. Những nghiên cứu gần đây còn cho thấy có sự khác biệt về tính di truyền trong các virus phân lập được từ các vùng địa lý khác nhau.
Bản thân các virus trong cùng một nhóm cũng có sự thay đổi về nucleotit khá cao (đến 20%), đặc biệt là các chủng virus thuộc dòng Bắc Mỹ. Hình thái, cấu tạo * Cấu trúc hạt: PRRS là một virus có hình cầu, đường kính 50 - 70 nm, chứa nucleocapsid cùng kích thước có cấu trúc đối xứng 20 mặt, đường kính 35nm, được bao bọc bên ngoài bởi một lớp vỏ bọc dính chặt với cấu trúc bề mặt giống như tổ ong, trên bề mặt có những gai nhô ra, vỏ có chứa lipid. Bộ gen của virus PRRS là chuỗi dương ARN có kích thước từ 13-15kb. Sợi ARN của virus có đầu 5’ và đầu 3’.
Gen ARN polymeraza chiếm khoảng 75% đầu 5’ của bộ gen, gen này mã hoá cho các protein cấu trúc của virus nằm ở đầu 3’. Hạt virus bao gồm 1 protein nucleocapsid N có khối lượng phân tử 1.200bp, 1 protein màng không có đường glucose hình cầu M với khối lượng phân tử 16.000bp, 2 protein peplomer N - glycosylate là GS có khối lượng phân tử 25.000bp và GL có khối lượng phân tử 42. Acid nucleic: Sự nhân lên của virus không bị ảnh hưởng khi dùng hợp chất ức chế tổng hợp ADN là 5-bromo-2-deoxyuridin, 5-iodo-2-deoxyuridin và mitomycin C chứng tỏ axid nucleic đó là ARN. Sợi ARN này có kích thước khoảng 15kb.
Cấu trúc hệ gen của PRRSV bao gồm 7 khung đọc mở (ORF), gồm: ORF1, ORF2, ORF3, ORF4, ORF5, ORF6 và ORF7. Trong đó, ORF1 được chia làm hai phần bao gồm ORF1a và ORF1b, chiếm tới khoảng 80% tổng số độ dài hệ gen của virus, chịu trách nhiệm mã hoá ARN thông tin tổng hợp các enzym ARN polymerase của virus. ORF2, ORF3, ORF4, ORF5, ORF6, ORF7 là các phần gen 6 tạo nên khung đọc mở mã hoá các protein tương ứng, đó là GP2 (glycoprotein 2), GP3, GP4, GP5 (hay còn gọi là glycoprotein vỏ (E, envelope), protein màng M (membrane protein), và protein cấu trúc nuclêocapsid N (nucleocapsid protein). Các protein được glycosyl hóa (là hiện tượng gắn thêm hydrat cacbon vào một vị trí axit amin xác định) là: GP2, GP3, GP4, GP5, và các protein không được glycosyl hóa là M và N.
Các nghiên cứu đã dựa vào phân tích trình tự axit amin của virus chủng 2332 và chủng Lelystad cho thấy rằng các virus này đang tiến hóa do đột biến ngẫu nhiên và tái tổ hợp trong gen. Những nghiên cứu của Wensvoort G. (1991) [64] cho thấy, các chủng virus thuộc dòng Châu Âu tương tự nhau về cấu trúc kháng nguyên nhưng chúng có những sai khác nhất định so với chủng virus của Châu Mỹ. Tương tự, dòng virus Châu Mỹ cũng có sự tương đồng nhau về cấu trúc kháng nguyên.
Trong các tế bào bị nhiễm virus PRRS, virus sinh ra 6 ARNm. Tất cả 6 ARNm có trình tự sắp xếp chung ở đầu 5' của hệ gen ARN và tất cả chúng đều có đuôi 3' polyA. Muelenberg kết luận rằng dựa trên chuỗi nucleotit, tổ chức hệ gen, cũng như cách nhân lên của virus thì có thể xếp chúng vào nhóm virus động mạch (Arterivirus) mới (Meulenberg J. Sức đề kháng của virus Mặc dù virus PRRS có vỏ bọc, nhưng sự sống sót của chúng bên ngoài vật chủ vẫn chịu tác động của nhiệt độ, pH và sự tiếp xúc với các chất tẩy uế.
Do đó, với các hoá chất sát trùng thông thường và môi trường có pH axit, virus dễ dàng bị tiêu diệt; ánh sáng mặt trời, tia tử ngoại vô hoạt virus nhanh chóng. Virus PRRS có thể tồn tại 1 năm trong nhiệt độ lạnh từ - 700C đến -200C; trong điều kiện 40C, virus có thể sống 1 tháng; với nhiệt độ cao, cũng như các virus khác, PRRSV đề kháng kém: ở 370C chịu được 48 giờ, 560C bị giết sau 1 giờ. Khả năng ngưng kết hồng cầu PRRSV không có khả năng ngưng kết hồng cầu của lợn, dê, cừu, thỏ, chuột lang, vịt, gà và nhóm máu O của người. Đặc tính nuôi cấy virus trong môi trường tế bào PRRSV phát triển ở mật độ 105 - 107 TCID50 ở các loại tế bào: - Đại thực bào phế nang lợn (pulmonary alveolar marcrophage-PAM) - Dòng tế bào liên tục CL261.
- Tế bào thận khỉ Châu Phi (MA - 104) và các biến thể của MA - 104 là MARC - 145. Ảnh hưởng bệnh lý tế bào ở môi trường PAM gây ra những tế bào kết thành khối hình tròn và phân hủy nhanh chóng (1 - 4 ngày). Trong các tế bào dòng CL261 hoặc MA104, tế bào bệnh lý phát triển chậm hơn, xuất hiện 2-6 ngày sau khi cấy truyền. Virus PRRS gây bệnh lý ở tế bào CL261 và MA104 cũng bị phân giải, đầu trên tế bào tròn lại, tập trung thành cụm, sau đó dày lên, nhân co lại và cuối cùng bong ra.
Khả năng gây bệnh PRRSV chỉ gây bệnh cho lợn, lợn ở tất cả các lứa tuổi đều cảm nhiễm, nhưng lợn con và lợn nái mang thai thường mẫn cảm hơn cả. Lợn rừng cũng mắc bệnh. Về mặt độc lực, người ta thấy PRRSV tồn tại dưới 2 dạng: Dạng cổ điển: có độc lực thấp, ở dạng này khi lợn mắc bệnh thì có tỷ lệ chết thấp, chỉ từ 1 - 5% trong tổng đàn. Dạng biến thể độc lực cao: gây nhiễm và chết nhiều lợn (Kegong T.
Dịch tễ học PRRS có những đặc điểm dịch tễ không như những bệnh dịch khác ở gia súc. Bệnh được ghi nhận là có tốc độ lây lan rất nhanh, mạnh (bão dịch) trên phạm vi rộng, nhiều địa phương trong cùng 1 thời điểm. Thiệt hại do bệnh có thể tới từ 10- 20% tổng đàn lợn của địa phương có bệnh. Loài vật mắc Lợn ở các lứa tuổi đều có thể cảm nhiễm virus.
Các cơ sở chăn nuôi công nghiệp với quy mô lớn, bệnh thường lây lan rộng, tồn tại lâu dài trong đàn lợn nái, rất khó thanh toán. 8 Lợn nái thường truyền mầm bệnh cho bào thai, gây sẩy thai, thai chết lưu và lợn chết yểu với tỷ lệ cao. Lợn rừng ở các lứa tuổi đều có thể cảm nhiễm virus, có thể phát bệnh, nhưng thường không có triệu chứng lâm sàng và trở thành nguồn tàng trữ mầm bệnh trong tự nhiên. Cho đến nay kết quả nghiên cứu ở một số nước châu Âu đều cho thấy PRRSV không cảm nhiễm và gây bệnh cho các loại thú khác và người.
Các loài thủy cầm chân màng, vịt trời lại mẫn cảm với virus. PRRSV có thể nhân lên ở các loài động vật này và chính đây là nguồn reo rắc mầm bệnh trên diện rộng khó khống chế. Động vật môi giới mang và truyền virus Trong tự nhiên, lợn đực và lợn nái mang virus, đây là nguồn tàng trữ và truyền bá mầm bệnh cho lợn nhà. Lợn rừng bị nhiễm virus không có biểu hiện lâm sàng cũng đóng vai trò làm lây truyền virus cho lợn nhà và ngược lại, lợn nhà cũng truyền mầm bệnh cho lợn rừng.
Trong thực nghiệm, người ta cũng truyền được virus trực tiếp cho một số loài chuột và từ chuột nhiễm mầm bệnh sang chuột khoẻ (virus bệnh PRRS dòng châu Âu). Chất chứa mầm bệnh Khi đã nhiễm virus, lợn có thể thải virus trong dịch họng, nước bọt, nước tiểu, phân đến ít nhất 28 ngày sau khi nhiễm virus; virus có rất ít trong phân và chúng cũng bị bất hoạt nhanh chóng khi ở trong phân. Tuy nhiên, việc bài thải virus qua phân là một vấn đề còn gây tranh cãi, một số nghiên cứu báo cáo rằng PRRSV có trong phân từ ngày 28 đến 35 sau khi gây nhiễm thực nghiệm, trong khi đó một số các nghiên cứu khác lại không phát hiện được virus trong các mẫu phân (Wills R. Lợn đực có thể thải virus trong tinh dịch trong 43 ngày.
Bằng phương pháp RT-PCR, các nhà nghiên cứu đã phát hiện được ARN của PRRSV trong tinh dịch 92 ngày sau khi lợn bị nhiễm virus (Swenson S. Nguồn gốc của virus trong tinh dịch lợn đực hiện nay chưa được xác định chính xác, nhưng người ta cũng đã phân lập được virus trong dịch hoàn 25 ngày sau khi nhiễm, trong tuyến 9 củ hành ở 101 ngày sau khi nhiễm virus. Tinh dịch lợn có chứa virus cũng có thể lây nhiễm sang bào thai và lợn nái khi phối giống. Lợn nái nhiễm virus có thể truyền sang cho bào thai từ giai đoạn giữa trở đi và cũng thải qua nước bọt và sữa.
Trong cơ thể lợn nhiễm virus: - Từ 2 - 4 ngày sau khi nhiễm đã có thể phân lập được virus ở phổi, hạch lympho, hạch amidan, tuyến Thymus, lách và máu. Lượng virus nhiều nhất ở hạch amidan và phổi ở 14 ngày sau khi nhiễm, ở hạch lympho sau 3 ngày.