Tổng quan luận án

Bệnh viêm phế quản truyền nhiễm (Infectious Bronchitis - IB) do virus viêm phế quản truyền nhiễm (Infectious Bronchitis Virus - IBV) thuộc họ Coronaviridae gây ra là một trong những bệnh truyền nhiễm phổ biến ở gà, gây tổn thất kinh tế cho ngành chăn nuôi gia cầm thông qua việc làm giảm tỷ lệ tăng trọng ở gà thịt, giảm sản lượng và chất lượng trứng ở gà đẻ, cũng như gây chết do tổn thương đường hô hấp và thận. Tại Việt Nam, ngành chăn nuôi gà tập trung mật độ cao tại các tỉnh phía Bắc (chiếm khoảng 75% tổng đàn cả nước). Mặc dù các trang trại đã triển khai nhiều quy trình tiêm phòng bằng các loại vacxin sống nhược độc và vô hoạt, các ổ dịch IB vẫn tiếp tục xảy ra trên thực địa. Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ đặc tính biến dị di truyền nhanh của IBV, sự xuất hiện của các biến chủng mới và hiện tượng không có khả năng bảo hộ chéo giữa các kiểu huyết thanh (serotype) hoặc kiểu gen (genotype) khác nhau. Trước thời điểm nghiên cứu, các công trình trong nước chủ yếu tập trung vào bệnh lý học cục bộ hoặc thử nghiệm hiệu lực vacxin đơn lẻ, thiếu các nghiên cứu dịch tễ học mô tả trên quy mô lớn và phân tích sinh học phân tử có hệ thống về các chủng IBV thực địa đang lưu hành.

Luận án tiến sĩ của nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Loan, chuyên ngành Dịch tễ học thú y (mã số 9.08), thực hiện tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Lê Văn Phan và TS. Lê Huỳnh Thanh Phương, giải quyết các mục tiêu và nội dung sau:

Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Xác định đặc điểm dịch tễ học và sự phân bố của các chủng IBV tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam giai đoạn 2014–2017, làm cơ sở khoa học để đề xuất biện pháp phòng chống bệnh và xây dựng quy trình tiêm phòng vacxin phù hợp.
  2. Ứng dụng kỹ thuật RT-PCR để chẩn đoán, giám định biến đổi bệnh lý, phân lập và khảo sát đặc tính sinh học, đặc tính phân tử của các chủng IBV gây bệnh trên thực địa.

Câu hỏi nghiên cứu:

  1. Tỷ lệ lưu hành, tỷ lệ chết do IB và các yếu tố nguy cơ dịch tễ học nào liên quan đến sự bùng phát bệnh IB trên đàn gà tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam?
  2. Bệnh IB gây ra những biến đổi bệnh lý đại thể và vi thể đặc trưng nào trên các cơ quan hô hấp, tiết niệu và sinh sản của gà mắc bệnh tự nhiên?
  3. Các chủng IBV lưu hành tại miền Bắc Việt Nam có đặc tính sinh học, khả năng thích nghi trên phôi gà và hiệu giá độc lực như thế nào?
  4. Trình tự gen S, S1, S2 của các chủng IBV phân lập thực địa thuộc kiểu gen nào, có mối quan hệ phả hệ ra sao với các chủng quốc tế và có mức độ tương đồng di truyền như thế nào so với các chủng vacxin thương mại đang sử dụng tại Việt Nam?

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các đàn gà nuôi hướng thịt, hướng trứng và các chủng virus IBV phân lập được từ bệnh phẩm gà mắc bệnh.
  • Phạm vi không gian: 5 tỉnh, thành phố phía Bắc Việt Nam gồm Bắc Ninh, Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên và Thái Nguyên.
  • Phạm vi thời gian: Thu thập số liệu dịch tễ học từ tháng 10/2014 đến tháng 08/2017; khảo sát bệnh lý, đặc tính sinh học và sinh học phân tử các chủng virus phân lập trong giai đoạn 2014–2015.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Bệnh viêm phế quản truyền nhiễm được Schalk và Hawn mô tả lần đầu vào năm 1931 tại North Dakota (Mỹ) sau khi phát hiện các biểu hiện lâm sàng từ năm 1930. Beach và Schalm (1936) đã chứng minh căn nguyên gây bệnh là virus. Beaudette và Hudson (1937) lần đầu tiên phân lập và nuôi cấy thành công IBV trên phôi trứng gà. Đến năm 1956, Jungherr và cộng sự đã công bố phát hiện chủng Massachusetts (phân lập năm 1941) và chủng Connecticut (phân lập năm 1951) không tạo ra miễn dịch bảo hộ chéo, chứng minh sự đa dạng serotype của IBV.

Trên thế giới, hàng loạt nghiên cứu đã phân tích cấu trúc hạt virus và hệ gen của IBV. Cavanagh (1983, 1984, 2000, 2003, 2008) cùng Cavanagh và Naqi (2003) đã xác lập đặc điểm phân tử của các glycoprotein cấu trúc gồm gai Spike (S với 2 tiểu đơn vị S1, S2), màng Membrane (M), vỏ bọc Envelope (E) và vỏ nhân Nucleocapsid (N). Boursnell và cộng sự (1987) đã giải trình tự toàn bộ hệ gen RNA dài khoảng 27 kb của IBV. Về dịch tễ học phân tử, các nghiên cứu của Liu và Kong (2004), Han và cộng sự (2011), Ji và cộng sự (2011), Zhao và cộng sự (2017) đã chỉ ra sự xuất hiện và chiếm ưu thế của kiểu gen LX4 (QX-like) tại Trung Quốc cũng như sự lây lan sang châu Âu và châu Á (De Wit et al., 2011; Toffan et al., 2011). Valastro và cộng sự (2016) đã đề xuất hệ thống phân loại phả hệ thống nhất cho IBV toàn cầu dựa trên gen S1, chia thành 6 kiểu gen lớn với 32 dòng di truyền (lineages). Mardani và cộng sự (2008) phát hiện tổ chức hệ gen mới ở các chủng virus tại Úc (5’-Pol-S-X1-E-M-N-UTR-3’ hoặc 5’-Pol-S-X1-E-M-5b-N-UTR-3’). Các công trình của Gelb và cộng sự (1987, 1997), Ambali và Jones (1990), Lee và cộng sự (2003), Dolz và cộng sự (2012), Zou và cộng sự (2015), Fellahi và cộng sự (2015), Ganapathy và cộng sự (2015) đã làm rõ tính hướng mô hô hấp, thận (nephropathogenic) và sinh sản của các biến chủng thực địa.

Tại Việt Nam, IB được ghi nhận lần đầu vào năm 1996. Trần Thanh Vân (2000) xác định sự hiện diện của biến chủng 4/91 và CR88 gây chết và giảm sản lượng trứng trên đàn gà bố mẹ giống thịt Hubbard High-Yield tại trại Ando và Bắc Sơn. Bùi Trần Ánh Đào và cộng sự (2001) đánh giá động lực kháng thể của các quy trình vacxin sống và vô hoạt trên 4.997 gà tại Thành phố Hồ Chí Minh. Nguyễn Hồng Minh (2013) nghiên cứu sản xuất vacxin nhược độc đông khô đa giá Newcastle - Gumboro - IB. Võ Thị Trà An và Nguyễn Thị Kim Yến (2014) đánh giá hiệu quả phòng bệnh của 3 quy trình tiêm phòng vacxin trên 4.080 gà thịt. Võ Thị Trà An và cộng sự (2012) khảo sát 100 mẫu bệnh tích tại Lâm Đồng, ghi nhận 54% mẫu gây bệnh tích phôi lùn, 9 mẫu dương tính RT-PCR với gen S, xác định có các chủng tương đồng serotype 793B (dòng 4/91) và Massachusetts (dòng H120). Trần Ngọc Bích và cộng sự (2017) phân lập 5 chủng IBV trên phôi gà, xác định 3 chủng thuộc kiểu gen 793B, 1 chủng thuộc kiểu gen QX-like và 1 chủng tương đồng 99% với phân lập thận từ Malaysia.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án lựa chọn giải quyết: Các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam có quy mô mẫu nhỏ, tập trung chủ yếu ở miền Nam hoặc Tây Nguyên, chưa có nghiên cứu dịch tễ học diện rộng tại các tỉnh chăn nuôi trọng điểm miền Bắc. Luận án tiến hành điều tra dịch tễ học mô tả kết hợp hồi cứu, phân tích các yếu tố nguy cơ bằng phương pháp thống kê sinh học, đồng thời phân lập và giải trình tự gen S đầy đủ (S1 và S2) của các chủng cường độc thực địa để so sánh phả hệ với các chủng vacxin thương mại đang lưu hành.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm

Luận án dựa trên cơ sở dịch tễ học thú y cổ điển và dịch tễ học phân tử:

  • Khái niệm phân loại học: IBV thuộc giống Gammacoronavirus, phân họ Coronavirinae, họ Coronaviridae, bộ Nidovirales. Hệ gen là RNA sợi đơn dương, kích thước xấp xỉ 27,6 kb với cấu trúc điển hình 5’-Pol-S-3a-3b-E-M-5a-5b-N-UTR-3’.
  • Cơ chế biến dị và tính kháng nguyên: Protein gai Spike (S) bị phân cắt thành tiểu đơn vị S1 (chịu trách nhiệm gắn kết thụ thể tế bào chủ và chứa các epitope cảm ứng kháng thể trung hòa tại các vùng siêu biến HVRI, HVRII, HVRIII) và tiểu đơn vị S2 (chịu trách nhiệm dung hợp màng). Các đột biến điểm, mất đoạn, chèn đoạn và tái tổ hợp trên gen S1 dẫn đến sự thay đổi serotype và giảm hiệu lực bảo hộ chéo của vacxin.
  • Phương pháp dịch tễ học: Đánh giá mối liên quan giữa các yếu tố khảo sát và tình trạng mắc bệnh thông qua bảng tiếp liên 2x2, tính toán Tỷ số nguy cơ (Relative Risk - RR), khoảng tin cậy 95% (95% CI) và kiểm định Chi-bình phương ($\chi^2$).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Quá trình nghiên cứu kết hợp giữa dịch tễ học thực địa, bệnh lý học kinh điển và sinh học phân tử:

Nhóm phương pháp Quy trình và kỹ thuật áp dụng Mục tiêu phân tích
Dịch tễ học Điều tra dịch tễ học mô tả, điều tra hồi cứu tại 5 tỉnh miền Bắc giai đoạn 2014–2017; lấy mẫu theo QCVN 01-83: 2011/BNNPTNT. Xác định tỷ lệ mắc, tỷ lệ chết theo địa phương, lứa tuổi, mùa vụ; đánh giá các yếu tố nguy cơ (RR, $\chi^2$).
Bệnh lý học Mổ khám theo phương pháp Thomas Carlyle Jones; làm tiêu bản mô bệnh học đúc paraffin, nhuộm Haematoxylin - Eosin (H&E) theo quy trình của Bộ môn Bệnh lý, Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Mô tả bệnh tích đại thể và vi thể ở đường hô hấp (khí quản, phổi), tiết niệu (thận) và sinh sản (buồng trứng, ống dẫn trứng).
Phân lập virus Xử lý bệnh phẩm vô trùng, tiêm vào xoang niệu nang phôi trứng gà SPF 10 ngày tuổi theo quy chuẩn OIE (2018), ấp ở 37°C, theo dõi phôi đến 7 ngày, cấy chuyển qua các đời P1–P5. Phân lập các chủng IBV thực địa; ghi nhận bệnh tích phôi (còi cọc, cuộn tròn, teo lòng đỏ, lắng đọng urate).
Chuẩn độ sinh học Gây nhiễm phôi trứng gà SPF các nồng độ pha loãng bậc 10; tính hiệu giá theo công thức Spearman - Kärber. Xác định liều gây nhiễm 50% phôi ($EID_{50}/ml$) và liều gây chết 50% phôi ($ELD_{50}/ml$).
Sinh học phân tử Chiết tách RNA tổng số, tổng hợp cDNA, phản ứng RT-PCR khuếch đại đoạn gen chẩn đoán và toàn bộ gen S (S1, S2); điện di gel agarose kiểm tra sản phẩm. Chẩn đoán xác định IBV; tách dòng gen S1 vào plasmid vector để giải trình tự.
Tin sinh học Giải trình tự gen tại Macrogen và COSMO Genetech (Hàn Quốc); xử lý trình tự bằng BioEdit 6, DNASTAR Lasergene; xây dựng cây phả hệ bằng thuật toán Neighbor-joining trên MEGA 7 và PHYLIP suite. Xác định độ tương đồng nucleotide (nt) và amino acid (aa); định danh kiểu gen (genotype) và nguồn gốc phả hệ của các phân lập.

Nguồn tư liệu và dữ liệu

  • Bệnh phẩm: Mẫu khí quản, phổi, thận, dịch xoang niệu nang thu thập từ các đàn gà ốm, chết nghi mắc IB tại Bắc Ninh, Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên, Thái Nguyên.
  • Trứng gà sạch mầm bệnh (SPF) 10 ngày tuổi phục vụ phân lập và chuẩn độ virus.
  • Cơ sở dữ liệu đối chiếu: Trình tự gen của các chủng IBV tham chiếu quốc tế (như QX, Q1, TC07-2, Mass41, 793B, D274, Ark99, Beaudette, Gray, JMK) và các chủng vacxin thương phẩm (H120, Ma5, 4/91, CR88, Gallivac IB88) trích xuất từ ngân hàng gen GenBank.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng thuật toàn diện các công trình nghiên cứu về bệnh IB và virus IBV trên phạm vi quốc tế và tại Việt Nam:

  • Lịch sử bệnh và phân loại virus: Trình bày nguồn gốc phát hiện IBV từ những năm 1930 tại Mỹ, quá trình xác lập cấu trúc hạt virus (kích thước 50–220 nm, gai bề mặt 20 nm), cấu trúc hệ gen RNA sợi đơn dương dài khoảng 27 kb, và vị trí phân loại của IBV trong giống Gammacoronavirus.
  • Đặc tính sinh học và sức đề kháng: Trình bày sức đề kháng của IBV đối với nhiệt độ (bị vô hoạt sau 15 phút ở 56°C, 90 phút ở 45°C; tồn tại 12 ngày ngoài môi trường vào mùa xuân và 56 ngày vào mùa đông; sống nhiều năm trong dịch niệu mô ở -30°C), tính mẫn cảm với dung môi lipid (chloroform 50%, BPL 0,05–0,1%, formalin 0,1%), tính biến đổi cấu trúc ở pH = 3 và ổn định ở pH 7–8.
  • Đặc điểm phân tử của các gen cấu trúc: Phân tích vai trò của protein S (chia thành S1 và S2), protein M (27–36 kDa, polytopic, kích thích interferon), protein N (phosphoprotein 409 aa, trọng lượng phân tử 52 kDa, bảo tồn cao, quan trọng trong miễn dịch qua trung gian tế bào) và protein phụ 5b. Tổng kết các nghiên cứu về đột biến và tái tổ hợp trên gen S1 làm cơ sở phân loại genotype theo Valastro và cộng sự (2016).
  • Bệnh lý học và dịch tễ học: Phân tích phương thức truyền lây ngang qua đường hô hấp và chất thải; cơ chế xâm nhập và nhân lên của virus trong tế bào biểu mô có lông rung, gây thoái hóa mô, tích dịch viêm, tổn thương tế bào ống thận và hủy hoại biểu mô ống dẫn trứng. Tổng hợp các triệu chứng hô hấp, suy giảm phẩm chất trứng (trứng dị dạng, lòng trắng loãng), tổn thương thận tích tụ urate và hiện tượng "gà đẻ giả".
  • Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam và các loại vacxin phòng bệnh: Điểm lại các nghiên cứu của Trần Thanh Vân (2000), Bùi Trần Ánh Đào (2001), Võ Thị Trà An (2012, 2014), Trần Ngọc Bích (2017) và danh mục các loại vacxin nhược độc (H120, Ma5, 4/91, IB88) và vacxin vô hoạt nhũ dầu đang lưu hành.

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết các địa điểm thực hiện, quy mô vật liệu và các quy trình kỹ thuật được áp dụng trong 4 nội dung nghiên cứu:

  • Địa điểm và thời gian: Nghiên cứu tại các trang trại ở 5 tỉnh (Bắc Ninh, Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên, Thái Nguyên); Phòng thí nghiệm Bộ môn Bệnh lý thú y - Học viện Nông nghiệp Việt Nam; Phòng thí nghiệm DABACO; Phòng thí nghiệm AVAC; giải trình tự tại Công ty Macrogen và COSMO Genetech (Seoul, Hàn Quốc) từ tháng 10/2014 đến tháng 08/2017.
  • Quy trình mổ khám và chẩn đoán bệnh lý: Áp dụng phương pháp Thomas Carlyle Jones; quy trình làm tiêu bản vi thể tẩm đúc paraffin và nhuộm H&E đối với khí quản, phổi, thận, ống dẫn trứng.
  • Quy trình RT-PCR: Thiết kế và kiểm tra các cặp mồi đặc hiệu phát hiện IBV, tối ưu hóa thành phần phản ứng, chu trình nhiệt và kiểm định độ nhạy, độ đặc hiệu với các mầm bệnh đường hô hấp khác ở gia cầm.
  • Quy trình phân lập và chuẩn độ virus: Xử lý bệnh phẩm qua màng lọc 0,22 $\mu m$ và kháng sinh, tiêm 0,1–0,2 ml dịch bệnh phẩm vào xoang niệu nang phôi trứng gà SPF 10 ngày tuổi theo OIE (2018), theo dõi bệnh tích phôi qua 5 đời cấy chuyển (P1–P5); chuẩn độ hiệu giá $EID_{50}/ml$ và $ELD_{50}/ml$ theo phương pháp Spearman - Kärber.
  • Phương pháp dịch tễ học thống kê: Điều tra hồi cứu và mô tả; phân tích tương quan dịch tễ học bằng bảng 2x2, ước tính tỷ số nguy cơ RR với khoảng tin cậy 95% CI.
  • Quy trình giải trình tự và phân tích phả hệ: Khuếch đại toàn bộ gen S (đoạn S1 kích thước 1,7 kb và đoạn S2), tách dòng vào plasmid vector, giải trình tự Sanger, phân tích độ tương đồng bằng DNASTAR Lasergene, BioEdit 6 và xây dựng cây phát sinh loài bằng MEGA 7 (thuật toán Neighbor-joining, 1.000 lần bootstrap).

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Nội dung chương Kết quả và thảo luận trình bày toàn bộ số liệu thu được theo 4 phần chính:

1. Ứng dụng kỹ thuật RT-PCR chẩn đoán phát hiện IBV và nghiên cứu biến đổi bệnh lý

  • Đánh giá phản ứng RT-PCR: Cặp mồi sử dụng khuếch đại đoạn gen mục tiêu có độ đặc hiệu cao, không bắt cặp chéo với các virus gây bệnh đường hô hấp khác ở gia cầm (như Newcastle, cúm gia cầm, ILT), cho kết quả phân tích rõ ràng trên gel điện di.
  • Triệu chứng lâm sàng ở gà mắc bệnh: Gà bệnh thể hiện các triệu chứng hô hấp đặc trưng gồm ho, hắt hơi, thở khò khè, âm ran khí quản, sưng đầu, phù nề quanh mắt, viêm kết mạc chảy nước mắt, giảm ăn và còi cọc. Ở đàn gà đẻ, ghi nhận sản lượng trứng sụt giảm nghiêm trọng, xuất hiện nhiều trứng méo mó, mất sắc tố vỏ, vỏ mỏng hoặc vỏ mềm (vỏ lụa), lòng trắng loãng như nước và đứt dây phôi.
  • Bệnh lý đại thể: Khí quản và phế quản sung huyết, xuất huyết, chứa nhiều dịch nhầy thẩm xuất hoặc nút bã đậu gây tắc nghẽn đường thở; túi khí viêm dày đục, tích tụ chất tiết màu vàng. Thận sưng to, nhạt màu, bề mặt và ống dẫn niệu lắng đọng nhiều tinh thể urate trắng (gout nội tạng). Ở gà đẻ, ghi nhận hiện tượng teo buồng trứng, nang trứng vỡ gây viêm phúc mạc do lòng đỏ, ống dẫn trứng bị teo hoặc giãn nở dạng túi tích dịch lớn trong xoang bụng tạo thành hiện tượng "gà đẻ giả" (false layer).
  • Bệnh lý vi thể: Khí quản bị phù nề lớp hạ niêm mạc, rụng lông mao, biểu mô thoái hóa tróc vảy và thâm nhiễm tế bào lympho, tế bào dị hình. Thận bị viêm kẽ nặng, thoái hóa hạt và hoại tử biểu mô ống thận, lòng ống chứa đầy khối kết tinh axit uric. Ống dẫn trứng bị teo lớp biểu mô niêm mạc, mất lông mao, các tuyến hình ống giãn rộng và thâm nhiễm tế bào viêm đơn nhân.

2. Đặc điểm dịch tễ học của bệnh IB tại các tỉnh miền Bắc

  • Tỷ lệ lưu hành và tử vong: Qua khảo sát tại 5 tỉnh miền Bắc giai đoạn 2014–2017, tỷ lệ gà mắc IB trung bình là 14,70% và tỷ lệ chết trung bình do bệnh là 2,45%.
  • Phân bố theo độ tuổi: Gà ở giai đoạn $\le 17$ tuần tuổi có tỷ lệ mắc cao nhất (17,57%) và tỷ lệ chết cao nhất (7,52%). Gà lớn tuổi hơn có sức đề kháng tăng dần, tỷ lệ mắc và chết giảm rõ rệt.
  • Phân bố theo mùa vụ: Bệnh xuất hiện quanh năm nhưng tập trung cao nhất vào mùa đông với tỷ lệ mắc đạt 20,50% và tỷ lệ chết đạt 4,23%, do điều kiện nhiệt độ thấp kéo dài tuổi thọ của virus ngoài môi trường và gây stress lạnh trên gia cầm.
  • Đánh giá các yếu tố nguy cơ: Phân tích thống kê sinh học xác định 6 nhóm yếu tố có liên quan chặt chẽ đến sự bùng phát IB:
Yếu tố khảo sát Đặc điểm phân nhóm nguy cơ Chiều hướng ảnh hưởng dịch tễ
Phương thức chăn nuôi Chuồng hở vs Chuồng kín; Nuôi thả vs Nuôi nhốt Hệ thống chuồng hở, thông gió kém và chăn thả có nguy cơ mắc bệnh cao hơn chuồng kín kiểm soát tiểu khí hậu.
Quy mô chăn nuôi Quy mô đàn lớn vs Quy mô nông hộ nhỏ Trang trại mật độ nuôi cao, quy mô tập trung làm tăng tốc độ lây lan mầm bệnh qua đường không khí.
Tiêm phòng vacxin Có tiêm phòng vs Không tiêm phòng; Loại vacxin sử dụng Đàn không tiêm vacxin có nguy cơ mắc cao; tuy nhiên đàn có tiêm vacxin vẫn mắc nếu chủng vacxin không tương đồng kháng nguyên với chủng thực địa.
Nguồn gốc con giống Con giống kiểm dịch vs Con giống trôi nổi Nhập giống không rõ nguồn gốc kiểm dịch làm tăng nguy cơ mang mầm bệnh vào trại.
Vị trí trang trại Gần trục đường giao thông, gần khu dân cư vs Biệt lập Trại gần khu dân cư và trục giao thông có tỷ lệ nhiễm cao hơn do mật độ tiếp xúc cơ học.
Vệ sinh chuồng trại Khử trùng định kỳ, cách ly tốt vs Vệ sinh kém Không thực hiện quy trình sát trùng và ngắt quãng thời gian nuôi (all-in, all-out) làm tăng nguy cơ tồn lưu IBV.

3. Phân lập và đặc tính sinh học của các chủng IBV

  • Đã phân lập thành công 10 chủng IBV từ các mẫu bệnh phẩm thực địa trên phôi trứng gà sạch SPF 10 ngày tuổi.
  • Khả năng thích nghi trên phôi gà: Qua các đời cấy chuyển (P1 đến P5), virus thích nghi ổn định, gây biến đổi bệnh lý đặc trưng trên phôi gồm phôi còi cọc, phôi bị uốn cong hình cầu với hai chân co quắp ép chặt lên đầu, màng ối dày dính chặt vào thân phôi, túi lòng đỏ teo nhỏ và có hiện tượng lắng đọng urate tại trung thận của phôi.
  • Chuẩn độ hiệu giá sinh học:
    • Hiệu giá gây nhiễm: $EID_{50}/ml$ dao động từ $10^{4,3}$ đến $10^{7,5} EID_{50}/ml$.
    • Hiệu giá gây chết: $ELD_{50}/ml$ dao động từ $10^{2,3}$ đến $10^{5,5} ELD_{50}/ml$.

4. Phân tích trình tự gen và xây dựng cây phả hệ

  • Phân tích di truyền gen S (chứa S1 và S2): Tiến hành giải mã trình tự gen và phân tích phát sinh loài chuyên sâu cho 3 chủng cường độc đại diện gồm VNUA-HN01 (phân lập tại Hà Nội), VNUA-TN08 (phân lập tại Thái Nguyên) và VNUA-HP11 (phân lập tại Hải Phòng).
  • Phân nhóm kiểu gen (Genotype):
    • Chủng VNUA-HN01 thuộc kiểu gen Q1-like.
    • Chủng VNUA-TN08 thuộc kiểu gen QX-like (LX4).
    • Chủng VNUA-HP11 thuộc kiểu gen TC07-2-like.
  • Nguồn gốc dịch tễ: Cả 3 chủng phân lập đều có quan hệ phả hệ gần gũi với các chủng IBV lưu hành tại Trung Quốc và khu vực Đông Á.
  • Tương đồng với chủng vacxin: Khi so sánh trình tự nucleotide và amino acid của gen S và S1, cả 3 chủng thực địa đều có mức độ tương đồng di truyền thấp đối với các chủng vacxin thương mại truyền thống đang sử dụng tại Việt Nam (chủng H120, Ma5 thuộc serotype Massachusetts và chủng 4/91 thuộc serotype 793B). Kết quả này giải thích nguyên nhân thất bại miễn dịch trên các đàn gà đã được tiêm phòng đầy đủ trên thực tế.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới của đề tài

  1. Đã cung cấp dữ liệu dịch tễ học mô tả toàn diện về tình hình lưu hành bệnh IB tại 5 tỉnh miền Bắc Việt Nam (2014–2017), xác định tỷ lệ mắc trung bình 14,70%, tỷ lệ chết 2,45%, trong đó gà $\le 17$ tuần tuổi và mùa đông có tỷ lệ mắc và chết cao nhất.
  2. Xác định 6 nhóm yếu tố nguy cơ dịch tễ học liên quan đến sự bùng phát bệnh IB ở quy mô đàn gồm phương thức nuôi, quy mô trại, tình trạng tiêm phòng, nguồn gốc giống, vị trí trại và vệ sinh thú y.
  3. Phân lập thành công 10 chủng IBV thực địa trên phôi gà SPF, chuẩn độ xác định hiệu giá sinh học $EID_{50}/ml$ ($10^{4,3} - 10^{7,5}$) và $ELD_{50}/ml$ ($10^{2,3} - 10^{5,5}$).
  4. Xác định đặc tính phân tử hoàn chỉnh của gen S ở 3 chủng cường độc VNUA-HN01, VNUA-TN08 và VNUA-HP11, chứng minh sự đồng lưu hành của 3 kiểu gen khác nhau gồm Q1-like, QX-like và TC07-2-like tại miền Bắc Việt Nam, có quan hệ gần gũi với các chủng từ Trung Quốc.
  5. Chứng minh về mặt di truyền học phân tử lý do các đàn gà đã tiêm vacxin vẫn nổ dịch IB là do sự khác biệt kháng nguyên và mức độ tương đồng nucleotide/amino acid thấp giữa các chủng cường độc thực địa (Q1-like, QX-like, TC07-2-like) và các chủng vacxin nhập khẩu hiện hành (H120, Ma5, 4/91).

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Về quản lý dịch tễ: Tăng cường các biện pháp an toàn sinh học tại các cơ sở chăn nuôi gà, đặc biệt chú trọng khâu kiểm soát nguồn gốc con giống, cải thiện hệ thống thông gió, giữ ấm cho đàn gà trong mùa đông và vệ sinh khử trùng chuồng trại định kỳ.
  • Về sử dụng vacxin: Cần xem xét điều chỉnh chương trình tiêm phòng vacxin IB tại các tỉnh phía Bắc, bổ sung hoặc nghiên cứu phát triển các loại vacxin đồng dạng kháng nguyên có chứa các kiểu gen QX-like, Q1-like hoặc TC07-2-like để tạo khả năng bảo hộ chéo hiệu quả.
  • Về nghiên cứu ứng dụng: Tiếp tục nghiên cứu đặc tính miễn dịch và độc lực của 10 chủng IBV đã phân lập trên phôi gà sạch SPF để lựa chọn các chủng nhược độc tiềm năng phục vụ công tác chế tạo vacxin phòng bệnh IB đặc thù cho thị trường Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của nghiên cứu: Luận án chỉ tập trung khảo sát dịch tễ học và thu thập mẫu bệnh phẩm tại 5 tỉnh miền Bắc (Bắc Ninh, Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên, Thái Nguyên) trong giai đoạn 2014–2017; chưa mở rộng điều tra toàn bộ các tỉnh thành miền Trung và miền Nam. Trong số 10 chủng phân lập được, phân tích phả hệ chi tiết trên toàn bộ gen S tập trung vào 3 chủng cường độc đại diện.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    1. Mở rộng giám sát dịch tễ học phân tử trên phạm vi toàn quốc để theo dõi sự biến đổi di truyền và phát hiện các biến chủng IBV mới xuất hiện.
    2. Thực hiện các thử nghiệm công cường độc (in vivo challenge test) đánh giá mức độ bảo hộ chéo giữa các vacxin thương phẩm hiện hành đối với các chủng Q1-like, QX-like và TC07-2-like phân lập tại Việt Nam.
    3. Đánh giá tính kháng nguyên và khả năng thích ứng của các chủng phân lập trên các dòng tế bào nuôi cấy phục vụ quy trình công nghệ sản xuất vacxin trong nước.

Giá trị tham khảo

  • Đối với nghiên cứu sinh và học viên cao học ngành Thú y, Dịch tễ học thú y, Vi sinh vật học: Luận án là tài liệu tham khảo về quy trình kết hợp các phương pháp dịch tễ học mô tả, kỹ thuật giải phẫu bệnh lý vi thể (H&E), phân lập virus trên trứng SPF theo OIE và các kỹ thuật sinh học phân tử (RT-PCR, tách dòng plasmid, giải trình tự gen S, phân tích cây phả hệ bằng phần mềm chuyên dụng như BioEdit, DNASTAR, MEGA 7).
  • Đối với giảng viên và cơ sở đào tạo chuyên ngành Thú y: Cung cấp tư liệu giảng dạy thực tế về bệnh truyền nhiễm gia cầm, đặc tính biến dị của Coronavirus ở động vật và các dẫn liệu thực địa về bệnh lý viêm thận, tổn thương ống dẫn trứng ở gà.
  • Đối với cơ quan quản lý thú y, doanh nghiệp sản xuất vacxin và người chăn nuôi: Luận án cung cấp cơ sở khoa học giải thích tình trạng thất bại miễn dịch vacxin IB trên thực địa, định hướng việc nhập khẩu, khảo nghiệm và nghiên cứu sản xuất các dòng vacxin mới phù hợp với các phân type virus đang lưu hành tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án ghi nhận tỷ lệ gà mắc bệnh và chết do IB tại các tỉnh miền Bắc là bao nhiêu?

Theo kết quả điều tra dịch tễ học giai đoạn 2014–2017 tại 5 tỉnh miền Bắc (Bắc Ninh, Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên, Thái Nguyên), tỷ lệ gà mắc IB trung bình là 14,70% và tỷ lệ chết trung bình là 2,45%. Tỷ lệ mắc cao nhất ở nhóm gà $\le 17$ tuần tuổi (17,57%, tỷ lệ chết 7,52%) và cao nhất vào mùa đông (20,50%, tỷ lệ chết 4,23%).

2. Biến đổi bệnh lý đặc trưng nhất của gà đẻ khi nhiễm IBV trong nghiên cứu này là gì?

Ở gà đẻ, ngoài các biểu hiện viêm xuất huyết khí quản và viêm kẽ thận lắng đọng urate, bệnh gây tổn thương nghiêm trọng đường sinh sản gồm teo buồng trứng, đứt vỡ nang trứng gây viêm phúc mạc do lòng đỏ, teo và thoái hóa biểu mô mất lông mao ở ống dẫn trứng, hình thành các túi tích dịch lớn trong ống dẫn trứng gây ra hội chứng "gà đẻ giả" (false layer), làm giảm sản lượng trứng và sinh ra trứng dị dạng, vỏ mỏng, lòng trắng loãng như nước.

3. Có bao nhiêu chủng IBV đã được phân lập và hiệu giá sinh học của chúng đạt mức nào?

Tác giả đã phân lập thành công 10 chủng IBV từ thực địa trên phôi trứng gà SPF 10 ngày tuổi. Các chủng này thích nghi ổn định qua các đời cấy chuyển, làm phôi còi cọc, biến dạng cuộn tròn và tích urate trung thận. Hiệu giá gây nhiễm $EID_{50}/ml$ dao động từ $10^{4,3}$ đến $10^{7,5} EID_{50}/ml$ và hiệu giá gây chết $ELD_{50}/ml$ dao động từ $10^{2,3}$ đến $10^{5,5} ELD_{50}/ml$.

4. Ba chủng virus cường độc nghiên cứu sâu thuộc những kiểu gen (genotype) nào?

Phân tích trình tự gen S xác định 3 chủng virus cường độc gồm VNUA-HN01, VNUA-TN08 và VNUA-HP11 thuộc 3 kiểu gen khác nhau:

  • VNUA-HN01: Kiểu gen Q1-like
  • VNUA-TN08: Kiểu gen QX-like (LX4)
  • VNUA-HP11: Kiểu gen TC07-2-like Cả 3 kiểu gen này đều có mối quan hệ phả hệ gần gũi với các chủng IBV lưu hành tại Trung Quốc.

5. Vì sao các đàn gà đã tiêm vacxin phòng bệnh IB vẫn bị nổ dịch trên thực địa?

Kết quả so sánh trình tự nucleotide và amino acid của gen S cho thấy các chủng cường độc thực địa tại miền Bắc (Q1-like, QX-like, TC07-2-like) có mức độ tương đồng di truyền rất thấp so với các chủng vacxin thương phẩm đang lưu hành tại Việt Nam (chủng H120, Ma5 thuộc serotype Massachusetts và chủng 4/91 thuộc serotype 793B). Do thiếu sự tương đồng kháng nguyên, kháng thể tạo ra từ vacxin không đủ khả năng bảo hộ chéo chống lại các biến chủng thực địa.


Kết luận

Luận án tiến sĩ của Nguyễn Thị Loan đã khảo sát có hệ thống dịch tễ học mô tả của bệnh viêm phế quản truyền nhiễm (IB) trên đàn gà tại 5 tỉnh phía Bắc Việt Nam giai đoạn 2014–2017, ghi nhận tỷ lệ mắc 14,70%, tỷ lệ chết 2,45% và xác định 6 nhóm yếu tố nguy cơ liên quan. Nghiên cứu đã phân lập thành công 10 chủng IBV trên phôi gà SPF và giải mã di truyền toàn bộ gen S của 3 chủng cường độc đại diện, xác định sự đồng lưu hành của 3 kiểu gen Q1-like, QX-like và TC07-2-like có quan hệ nguồn gốc với các chủng Trung Quốc. Kết quả phân tích phân tử đã chứng minh mức độ tương đồng thấp giữa các chủng thực địa và các chủng vacxin thương mại (H120, Ma5, 4/91), cung cấp luận cứ khoa học quan trọng cho việc định hướng giải pháp phòng chống dịch và phát triển vacxin IB phù hợp tại Việt Nam.