CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Bệnh truyền nhiễm 1. Khái niệm bệnh truyền nhiễm Bệnh truyền nhiễm là loại bệnh có khả năng lây lan nhanh chóng (từ một quần thể nhỏ đến cả một cộng đồng), thời gian ủ bệnh tương đối dài nên việc phát hiện và kiểm soát bệnh là một vấn đề khó khăn trong y tế dự phòng. Bên cạnh đó một số bệnh có những biểu hiện, triệu chứng bệnh có điểm tương tự nhau, bệnh xâm nhiễm ở một loài hay nhiều loài nhất định, mức độ phát tán và bệnh trạng phụ thuộc vào đặc tính hình thái, cấu tạo và cấu trúc sinh học của những tác nhân gây bệnh.
Bệnh truyền nhiễm là nguyên nhân chủ yếu làm trì trệ sự phát triển bền vững của lĩnh vực chăn nuôi, không chỉ thiệt hại về kinh tế, mà còn ảnh hưởng đến môi trường, và sức khỏe cộng đồng. Một số bệnh truyền nhiễm gây thiệt hại ngành chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam như: dịch cúm gia cầm (12/2003), nước ta đã phải thiêu hủy 38 triệu con tương đương với hơn 380 tỷ đồng (https://www.vn/kinhte/item/8045602-.html), hàng năm phải tiêu hủy hàng nghìn gia cầm do các trận dịch nhỏ, lẻ xảy ra thường xuyên rải rác khắp cả nước; hay bệnh viêm ruột hoại tử (NE), ORT (Vi khuẩn Ornithobacterium rhinotracheale), viêm thanh khí quản (Gallid herpesvirus 1), tiêu chảy (Vi khuẩn Escherichia Coli), thương hàn (Salmonella Gallinarum),. đều là những bệnh phổ biến ở Việt Nam, bệnh xảy ra thường xuyên nếu gặp điều kiện thời tiết và dinh dưỡng thích hợp trong năm. Điển hình là những trận dịch lợn tai xanh (Arterivirus), lở mồm long móng (Aphthovirus) và gần đây nhất là dịch tả lợn Châu Phi (African swine fever virus) đã gây thiệt hại vô cùng lớn cho ngành chăn nuôi (Đỗ Tiến Duy, 2015, 2016; Nguyễn Đình Quát, 2015).
Một số bệnh không gây tử vong nhưng thiệt hại kinh tế do chúng mang đến thậm chí còn nghiêm trọng hơn các bệnh gây tử vong, bởi hậu quả của những căn bệnh đó là làm vật chủ chậm phát triển và 2 giảm sản lượng trứng. Các tác nhân gây bệnh hầu hết đều là sinh vật nhân sơ, chúng chính là những sinh vật đơn bào có tần số đột biến cao, lợi thế về vòng đời ngắn ngủi giúp cho các tác nhân gây bệnh có thể dễ dàng hình thành nên một quần thể kháng kháng thể (hoặc kháng thuốc kháng sinh) mới thông qua tích lũy đột biến và các yếu tố chọn lọc. Ngoài ra, ở sinh vật nhân sơ cũng không có những yếu tố sửa sai hệ gen như ở sinh vật nhân thực, điều này dẫn đến tỉ lệ đột biến ở sinh vật nhân sơ tăng cao. Thứ yếu, sự phát tán bệnh từ một quần thể cách ly và nhỏ, bệnh lan truyền qua đường vận chuyển quốc tế, truyền máu,.
Thứ ba, sự phát tán của các virus có sẵn ở các sinh vật khác địa vực (sống cách ly), các nhà khoa học ước lượng rằng ba phần tư các bệnh mới bắt nguồn theo cách này. Các loài sinh vật được xem như là ổ chứa tự nhiên của các chủng virus, như bệnh SARS bùng phát năm 2002 ở Trung Quốc, nguyên nhân là dơi, ổ chứa bệnh SARS được bán làm thức ăn cùng thời điểm đó (World Health Organization). Một cách thức quan trọng khác là sự tái tổ hợp di truyền nếu một vật chủ bị lây nhiễm nhiều chủng virus cùng một thời điểm. Cụ thể hơn là virus cúm, được xem như là nguyên nhân dẫn đến bùng phát đại dịch cúm Tây Ban Nha năm 1918, virus 1918 gây ra đại dịch được cho là hậu đại của 02 chủng virus cúm từ động vật có vú và loài chim thông qua sự trôi dạt kháng nguyên (antigenic drift), (https://www.gov/flu/about/viruses/change.
Bệnh phát tán thường thông qua đường sol khí, hoặc tiếp xúc trực tiếp với dịch thể nhiễm bệnh (máu, nước bọt ,.), các dụng cụ ô nhiễm (kim tiêm, đồ dùng sinh hoạt ,.), hay vật trung gian (côn trùng, thức ăn ô nhiễm ,. Các tác nhân gây bệnh có thể phá hủy hay giết các tế bào bằng việc giải phóng enzyme thủy phân từ lysosome làm phân giải màng tế bào vật chủ, hoặc bản thân tác nhân có thành phần phân tử là độc tố như phần protein của lớp áo virus, phần lipid của vi khuẩn… Mức độ phá hủy tế bào chủ mà các tác nhân có thể gây ra phụ thuộc vào khả năng tái sinh của mô bị lây nhiễm qua quá trình phân chia tế bào. Nhiều 3 triệu chứng tạm thời liên quan đến sự lây nhiễm (như virus,.), bao gồm sốt cao, đau nhức thường là do các nỗ lực đáp ứng của chính cơ thể nhằm chống lại virus hơn là do các tế bào bị chết bởi virus. Một số nhóm tác nhân gây bệnh truyền nhiễm Những tác nhân gây bệnh chính gồm virus, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, vi nấm; ngoài ra còn có viroid (hiện vật chủ là thực vật) và prion (gây tổn hại đến hệ thần kinh động vật) được xem như là hai tác nhân gây bệnh nguy hiểm đơn giản nhất (Campbell, 2008).
Bệnh do virus và vi khuẩn gây ra có tỉ lệ tử vong cho vật chủ cao hơn so với các tác nhân gây bệnh khác. Hiện chưa có một loại thuốc hay kháng sinh nào tác động hữu hiệu đến virus, chỉ có thể chủng ngừa virus thông qua tiêm phòng vaccin. Virus Virus được xem là tác nhân gây bệnh nguy hiểm và khó kiểm soát nhất, phần lớn các ca tử vong do mắc bệnh truyền nhiễm đều là tác nhân virus gây ra. Virus là dạng sống ký sinh nội bào bắt buộc.
Virus gồm lõi (axit nucleic) được bọc bằng vỏ capsid (protein), một số chủng có thêm màng ngoài. Virus gây độc vật chủ bằng cách tiết enzyme thủy phân làm ly giải màng tế bào, hoặc bản thân lớp vỏ capsid của virus là độc tố có thể gây độc tế bào ảnh hưởng đến các quá trình sinh hóa trong tế bào. Hình thức sinh sản Chu kỳ sinh tan: virus sẽ xâm nhập tế bào chủ thông qua thụ thể đặc hiệu tồn tại trên tế bào chủ và tiêm vật chất di truyền (DNA, RNA) vào trong tế bào chủ. Virus sẽ trưng dụng hệ enzyme và nguyên vật liệu (dNTPs,.) của tế bào chủ để sao chép (tạo vật chất di truyền) và phiên mã, dịch mã (tạo vỏ capsid).
Hàm lượng vật chất di truyền và vỏ capsid đủ lớn, chúng sẽ tự đóng gói lại với nhau hoàn thiện thành các hạt virus hoàn chỉnh. Sau quá trình đóng gói chúng sẽ làm chết tế bào bằng cách ồ ạt phá vỡ tế bào và di chuyển sang các tế bào lân cận hay thay đổi trạng thái sinh lý của tế bào. Chu kỳ tiềm tan: virus sẽ chèn vật chất di truyền của chúng vào trong 4 hệ gen tế bào chủ và cùng sao chép, phiên mã, dịch mã với hệ gen tế bào chủ. Virus ở dạng tiềm tan sẽ không gây chết đến tế bào.
Bên cạnh đó, khi gặp một số điều kiện kích thích nhất định, virus ở dạng tiềm tan sẽ chuyển sang dạng sinh tan và làm chết tế bào. Vi khuẩn Vi khuẩn được xem như là bậc thầy về khả năng thích nghi từ Deinococcus radiodurans có thể sống ở bức xạ 3 triệu rads đến Picrophilus oshimae sinh trưởng ở pH 0. Một số vi khuẩn có khả năng hình thành nội bào tử khi gặp điều kiện môi trường bất lợi. Vi khuẩn hay còn gọi là vi trùng (sinh vật nhân sơ) vừa là sinh vật gây hại vừa là sinh vật có ích hoặc trung lập, vi khuẩn gây hại phần lớn là những vi khuẩn có dạng sống dị dưỡng (ký sinh) và có ích gồm các dạng sống cộng sinh (hệ vi sinh đường ruột,.) hoặc một số vi khuẩn có dạng sống tự dưỡng.
Vi khuẩn có cấu tạo phức tạp hơn virus, gồm màng tế bào, vùng nhân, plasmid và ribosome. Hệ gene vi khuẩn có từ vài trăm đến vài nghìn gene. Có 3 hình dạng phổ biến gồm hình cầu, hình que và hình xoắn. Dựa vào cấu trúc trên bề mặt tế bào, vi khuẩn có thể được chia làm 2 loại gồm khuẩn Gram (-) và khuẩn Gram (+).
Bên cạnh khả năng kháng kháng sinh nhờ cấu trúc màng ngoài, vi khuẩn còn có plasmid R (DNA sợi đơn, dạng vòng) là một loại plasmid chứa các gen kháng kháng sinh. Khả năng sinh sản nhanh chóng là một ưu thế của vi khuẩn, vi khuẩn sinh sản bằng cách phân đôi, từ một tế bào mẹ tạo thành hai tế bào con y hệt nhau và cứ thế chúng tiếp tục phân đôi. Trong những điều kiện tối thích hợp, nhiều chủng vi khuẩn cứ 1-3 tiếng lại phân chia, một số loài có thể tạo ra thế hệ mới chỉ trong thời gian 20 phút. Vi khuẩn gây bệnh bằng cách tạo ra các chất độc gồm ngoại độc tố và nội độc tố.
Ngoại độc tố là các protein được tiết ra bởi vi khuẩn như độc tố botulinum được tạo ra thông qua lên men nhiều loại thức ăn. Nội độc tố là các thành phần lớp màng ngoài lipopolysaccharide của nhóm khuẩn Gram (-). Động vật nguyên sinh Động vật nguyên sinh là nhóm động vật đơn bào (hoặc đa bào) hay còn gọi là ký sinh trùng thuộc nhóm nguyên sinh vật. Một số chủng phổ biến gây bệnh ở gia cầm như Histomonias -bệnh đầu đen, chi Eimeria – bệnh cầu trùng, bệnh ký sinh trùng máu do Leucocytotozoone, hoặc các loại bệnh giun, sán dây là những căn bệnh nghiêm trọng do nhóm động vật đơn bào gây ra trên gia cầm.
Hình thức sinh sản của nhóm động vật nguyên sinh khá là phức tạp, một số chỉ sinh sản vô tính, số khác còn có thể sinh sản hữu tính hoặc ít nhất sử dụng các quá trình hữu tính của giảm phân và thụ tinh. Hoặc vừa sinh sản vô tính vừa sinh sản hữu tính. Chi Eimeria thuộc nhóm động vật nguyên sinh vừa sinh sản hữu tính vừa sinh sản vô tính. Động vật nguyên sinh gây bệnh bằng cách phá hủy tế bào, mô hay các tổ chức cơ quan bằng enzyme thủy phân, các ngoại tiết tố làm mất cân bằng nội môi và ly giải màng tế bào.
Bệnh viêm ruột hoại tử (NE) ở gà và lợn NE là bệnh nhiễm trùng ruột cấp tính; bệnh gây ra bởi vi khuẩn Clostridium perfringens, do mức độ hiện diện cao của C. perfringens trong môi trường bên trong lẫn bên ngoài cơ thể dẫn đến bệnh khá phổ biến trên khắp thế giới và bệnh có tỷ lệ tử vong cao trong đàn. perfringens là một loại vi khuẩn gần như có mặt ở khắp mọi nơi, từ trong đất, bụi, thức ăn cho đến đường ruột của động vật. Bệnh xảy ra do sự thay đổi hệ vi sinh đường ruột hoặc một tình trạng dẫn đến tổn thương niêm mạc ruột (chẳng hạn, bệnh cầu trùng, hay nhiễm khuẩn Salmonella thường là những tác nhân chính dẫn đến viêm ruột hoại tử).