Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Bệnh tiên mao trùng được Blanchard (1888) phát hiện đầu tiên ở Việt Nam. Sau đó, bệnh được thấy phổ biến ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nước. Bệnh do loài tiên mao trùng Trypanosoma evansi gây ra.
Trâu, bò, ngựa mắc bệnh bị thiếu máu, suy nhược, giảm hoặc mất khả năng sinh sản và sức sản xuất, nếu mắc bệnh nặng súc vật dễ chết. Đặc điểm hình thái, cấu trúc và phân loại tiên mao trùng 1. Phân loại tiên mao trùng ký sinh ở gia súc Theo Levine (1980) (dẫn theo Lương Văn Huấn và Lê Hữu Khương, 1997) [9], vị trí của tiên mao trùng trong hệ thống phân loại nguyên bào (Protozoa) như sau: Ngành Sarcomastigophora Phân ngành Mastigophora Lớp Zoomastigophorasida Bộ Kinetoplastorida Phân bộ Trypanosomatorina Họ Trypanosomatidae Donein, 1901 Giống Trypanosoma Gruby, 1843 Giống phụ Megatrypanum Hoare, 1964 Loài Trypanosoma (M) theileria Giống phụ Herpetosoma Doflein, 1901 Loài Trypanosoma (H) lewisi Giống phụ Schizotrypanum Chagas, 1909 Loài Trypanosoma (S) cruzi Giống phụ Duttonella Chalmers, 1918 Loài Trypanosoma (D) vivax Loài Trvpanosoma (D) uniforme Giống phụ Nannomonas Hoare, 1964 Loài Trypanosoma (N) congolense 5 Loài Trypanosoma (N) simiae Loài Trypanosoma (N) vanhogi Giống phụ Trypanozoon Liihe, 1906 Loài Trypanosoma (T) brucei Loài Trypanosoma (T) gambiense Loài Trypanosoma (T) rhodesiense Loài Trypanosoma (T) equiperdum Loài Trypanosoma evansi (Steel, 1885) Giống phụ Pycnomonas Hoare, 1964 Loài Trypanosoma (P) suis Giống phụ Trypanosoma Gruby, 1843 Loài Trypanosoma rotatorium Trong các loài tiên mao trùng trên, có 3 loài được tổ chức dịch tễ thế giới (OIE) thông báo là có khả năng gây bệnh cho người và động vật có vú, đó là: T. Đặc điểm hình thái, cấu tạo của tiên mao trùng Trypanosoma evansi Theo Nguyễn Thị Kim Lan và cs.
(1999) [11]: đặc điểm hình thái, cấu tạo của tiên mao trùng như sau: Cơ thể có hình thoi, dài 18 - 34 m. Giữa có một nhân, phía cuối cơ thể có một roi, roi này chạy dọc theo thân và tạo thành nhiều màng rung động, cuối cùng roi lơ lửng ở phần đầu và thành roi tự do. Tiên mao trùng di chuyển được là nhờ roi và màng rung động. Trên tiêu bản máu tươi, tiên mao trùng di chuyển nhanh trong huyết tương.
Khi phết kính, nhuộm Giemsa thấy nguyên sinh chất của tiên mao trùng bắt màu xanh nhạt, nhân bắt màu hồng. Phạm Sỹ Lăng và Lê Văn Tạo (2002) [18] cho biết: tiên mao trùng có kích thước: 18 - 34 x 2,5 μm, có hình mũi khoan, di động được trong máu nhờ một roi tự do xuất phát từ phía sau thân, chạy vòng quanh thân tạo thành một màng rung. Khi rung động, roi tự do vung ra phía trước và màng rung chuyển động giúp cho tiên mao trùng di chuyển nhanh trong máu vật chủ. Cấu trúc cơ bản của T.
evansi cũng giống như cấu trúc của các loài tiên mao trùng khác thuộc họ Trypanosomatidae. Cấu trúc từ ngoài vào trong được chia thành 3 phần chính: 6 Vỏ: Ngoài cùng là lớp vỏ dày 10 - 15 nm, vỏ được chia làm 3 lớp (lớp ngoài, lớp giữa và lớp trong; lớp ngoài và lớp trong tiếp giáp với nguyên sinh chất dày hơn lớp giữa). Lớp vỏ ngoài cùng được cấu tạo từ các phân tử glycoprotein luôn biến đổi (Variant Glycoprotein Surface -VGS). Tiếp giáp với lớp trong cùng là 9 cặp vi ống xếp song song dọc theo chiều dài thân tiên mao trùng.
Chính nhờ sự sắp xếp của các cặp vi ống nên tiên mao trùng có dạng hình suốt chỉ mảnh. Nguyên sinh chất (gồm lớp trong và lớp ngoài): trong nguyên sinh chất có chứa ribosome (có màu thẫm xen kẽ vùng không bào màu sáng), kinetoplast (thể cơ động), mitochrondno, reticulum (lưới nội bào) và mạng lưới golgi. Nhân: Nhân tiên mao trùng có chứa AND, hình bầu dục hoặc hình trứng. Nhân thường nằm ở vị trí trung tâm hoặc gần vị trí trung tâm cơ thể.
Ngoài nhân, về phía cuối thân còn có thể kinetoplast chứa AND (KAND). Từ kinetoplast có một roi chạy vòng quanh thân lên đầu và ra phía ngoài cơ thể thành một roi tự do. Roi của tiên mao trùng có lớp vỏ ngoài cùng giống lớp vỏ của thân. Trong roi có 9 cặp vi ống ở xung quanh và một cặp ở trung tâm, xếp song song dọc chiều dài roi (Hoare, 1972 [90]; Nguyễn Quốc Doanh, 1999 [6]).
Cấu trúc kháng nguyên của tiên mao trùng Trypanosoma evansi Kháng nguyên của T. evansi gồm hai loại: kháng nguyên ổn định (kháng nguyên không biến đổi) và kháng nguyên biến đổi (dẫn theo Nguyễn Thị Kim Lan, 2008 [12]). * Kháng nguyên ổn định (kháng nguyên không biến đổi) Phần lớn các thành phần kháng nguyên tiên mao trùng không biến đổi trong quá trình sống ký sinh. Bằng phương pháp điện di huyết thanh thỏ tối miễn dịch với T.
evansi, Kageruka (1982) đã phát hiện 30 thành phần kháng nguyên khác nhau. Có ba loại kháng nguyên không biến đổi ở màng nguyên sinh chất tế bào (ISG: Invariant Surface Glycoprotein): ISG 65, ISG 75 và ISG 100. Do cấu trúc không gian ba chiều và đặc tính ưa nước, các loại này không kết hợp với kháng thể của vật chủ (Nolan, 1997). * Kháng nguyên biến đổi Về kháng nguyên biến đổi, cần đề cập đến sự biến đổi lớp vỏ bề mặt VSG (Variant Surface Glycoprotein), những quan điểm mới về sự xuất hiện kháng nguyên biến đổi của tiên mao trùng và cơ chế di truyền của kháng nguyên biến đổi.
7 Nhờ kháng thể đặc hiệu được đánh dấu mà Vickerman và Luckins (1969) đã phát hiện ra sự biến đổi của lớp kháng nguyên bề mặt. Lớp áo bề mặt này kích thích cơ thể vật chủ tạo ra kháng thể đặc hiệu với từng type kháng nguyên biến đổi VAT (Variable Antigen Type). Chỉ có kháng nguyên biến đổi mới có khả năng kích thích vật chủ tạo miễn dịch chủ động. Người ta ước lượng rằng, một con tiên mao trùng có ít nhất vài trăm hoặc vài nghìn VSG, nghĩa là 5 - 10% số gen của tiên mao trùng được biểu hiện ở kháng nguyên bề mặt này.
- Cơ chế di truyền của kháng nguyên biến đổi Khi kháng thể đặc hiệu kết hợp với phân tử của kháng nguyên bề mặt (VSG), làm tiêu tan tiên mao trùng thì đó cũng là nguyên nhân chính thúc đẩy sự hoạt hoá của gen. Kết quả là các phân tử kháng nguyên VSG được thay đổi hoàn toàn bằng các phân tử VSG mới. Lúc này, kháng thể đặc hiệu lúc trước đã không còn tác dụng đối với kháng nguyên mới này. (1991) [49], Vanhamme và cs.
(1995) [165], các VSG được mã hoá nhờ các gen chuyên biệt. Mỗi gen VSG được hoạt hoá một cách chọn lọc, dẫn đến tổng hợp ra một loại kháng nguyên VSG. Mỗi gen VSG mới tạo ra một loại kháng nguyên VSG mới. Trong bộ gen của tiên mao trùng tồn tại một số lớn gen VSG, các gen này có nhiều cơ chế sắp xếp khác nhau, do vậy ở gia súc bị bệnh mãn tính tiên mao trùng có thể tạo ra nhiều VSG khác nhau.
Cơ chế biến đổi kháng nguyên theo 2 cách: cách thứ nhất là, sử dụng lần lượt các điểm biểu hiện khác nhau, không có sự sắp xếp của AND. Các điểm biểu hiện khác nhau sẽ mang các gen VSG khác nhau, sự luân phiên này dẫn đến sự thay đổi type kháng nguyên. Cơ chế nói trên quan sát được chủ yếu ở giai đoạn đầu của quá trình cảm nhiễm. Có lẽ ở giai đoạn đầu chưa có đáp ứng miễn dịch của vật chủ đối với VSG, điều này không gây ra một cản trở hoạt hoá tự nhiên của các điểm biểu hiện gen này.
Cách thứ hai là, tập hợp các đoạn AND khác nhau để tái tổ hợp gen, mà việc tái tổ hợp này cho phép thay thế hoàn toàn hoặc từng phần gen, hoặc việc thay thế diễn ra dựa vào sự chuyển đổi gen chứ không phải dựa vào tái tổ hợp gen. Trường hợp này được diễn giải như sau: Một gen hoạt hoá được thay thế bằng bản sao chép của một gen khác. Sự thay thế một phần của gen đã tạo ra loại gen phức hợp và đặc trưng. Dịch tễ học bệnh tiên mao trùng 1.
Phân bố của bệnh Bệnh tiên mao trùng phân bố rất rộng, từ phía Tây sang phía Đông bán cầu. Phía Tây bán cầu thuộc châu Mỹ, phía Đông bán cầu trải dài từ châu Phi đến Philippine. Theo Euzeby (1984), bệnh phổ biến ở trâu, bò, ngựa các nước nhiệt đới ở châu Phi, châu Á và Nam Mỹ. Ở châu Phi, bệnh trải dài từ Tây sang Đông, phía Bắc qua vùng sa mạc Sahara, dọc theo bờ biển Atlantique Địa trung hải.
Bệnh tiên mao trùng xảy ra với tên gọi "bệnh Surra” ở Ả rập Saudi, Yêmen, Sultanate, Ả Rập thống nhất, Thổ Nhĩ Kỳ, Israel, Syrie, Afganistan, Pakistan. Ở châu Á, bệnh xuất hiện ở Trung Á (thuộc Liên Xô cũ), Ấn Độ, Malaysia, bán đảo Đông Dương, Trung Quốc, Indonexia, Philippine. Ở châu Âu, bệnh xuất hiện ở Bungaria (nay đã được thanh toán), hiện chỉ còn ở vùng Volga và Nam Capcase (Liên Xô cũ). Ở châu Mỹ, bệnh xuất hiện ở Trung Mỹ, Nam Mỹ, đặc biệt phổ biến ở Brazil, Mexico, Venezuela, Colombia.
Châu Úc cũng đã được xác định là có bệnh tiên mao trùng (Reid, 2002 [144]). 1972 [103] cho rằng, bệnh tiên mao trùng phổ biến nhất ở châu Á và châu Phi, từ Ấn Độ đến Srilanca, Trung Quốc, Indonexia, Thái Lan, Camphuchia, Lào, Iran, Philippines. Ở Philippine, bệnh tiên mao trùng đã xảy ra tại 13 khu vực. Trong đó, loài trâu sống ở vùng đầm lầy có tỷ lệ nhiễm bệnh cao nhất, sau đó đến ngựa.
Tuy nhiên, tỷ lệ chết cao nhất lại là ở ngựa và ít hơn ở trâu, bò (Manuel M. (2009) [109] đã phân lập được 10 chủng T. evansi gây bệnh cho trâu tại Philippines và cho biết, độc lực của mỗi chủng là khác nhau khi gây bệnh cho chuột thí nghiệm. Ở Việt Nam, bệnh tiên mao trùng thấy ở hầu hết các vùng sinh thái khác nhau: miền núi, trung du, đồng bằng và ven biển.
Theo Phạm Sỹ Lăng (1982) [15], bệnh tiên mao trùng có ở tất cả các tỉnh miền Bắc (Bắc Kạn, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Ninh Bình và Hà Tây). Trâu, bò nhiễm bệnh với tỷ lệ cao và khác nhau giữa các vùng khác nhau. Vật chủ và côn trùng môi giới truyền bệnh tiên mao trùng * Vật chủ: Trong tự nhiên, tiên mao trùng ký sinh ở hầu hết các loài thú nuôi và thú hoang, thấy nhiều hơn ở trâu, bò, ngựa, trâu rừng, bò rừng, hươu, nai, hổ, báo, sư tử, chó, mèo, lạc đà, voi, thỏ, chuột cống, chuột lang, chuột bạch. Trâu, bò mọi lứa tuổi đều nhiễm tiên mao trùng.
Theo tổ chức dịch tễ thế giới, tiên mao trùng T. evansi và một số loài khác còn ký sinh ở người (Phạm Sỹ Lăng và cs. Mặc dù đều là vật chủ của T. evansi, song các loài có đặc điểm sinh học khác nhau rất nhiều.