Nghiên cứu kiểm soát bệnh E.coli sưng phù trên heo

Vi khuẩn E.coli thường tồn tại song song trên đường tiêu hóa của heo cũng như nhiều loài loài vật nuôi khác. Chúng có vai trò trong việc cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, tuy nhiên trong một số trường hợp chúng cũng gây bệnh và gây thiệt hại lớn cho người chăn nuôi.

Vi khuẩn E.coli thường gây ra 2 biểu hiện chủ yếu trên đàn heo nhiễm bệnh đó là tiêu chảy nặng và sưng phù (bệnh E.coli sưng phù đầu). Để hiểu rõ vì sao E.coli có thể gây ra 2 biểu hiện trên chúng ta cùng tìm hiểu những thông tin dưới đây, đồng thời VietDVM cũng giới thiệu những giải pháp, nghiên cứu kiểm soát E.coli sưng phù bằng vaccine.

Xem nhiều:

- 10 nguyên nhân gây bùng phát bệnh E.coli trong trại

- Chẩn đoán - điều trị bệnh E.coli trên heo con theo mẹ

Vi khuẩn E.coli gây ra 2 nhóm biểu hiện bệnh

Vi khuẩn E.coli chủ yếu gây các biểu hiện bệnh sưng phù và tiêu chảy trên heo tuy nhiên có 2 nhóm hoàn toàn khác nhau gây ra hiện tượng trên.

Bệnh sưng phù (OD - Oedema disease) có nguyên nhân từ độc tố Shiga do vi khuẩn Escherichia coli (E.coli - STEC), trong đó bao gồm các serotype O157: H7, O104: H4 và một số serotype khác gây ra.

Các chủng E.coli sinh độc tố, tồn tại trên niêm mạc thành ruột bởi nguyên tố bám dính F18ab sau đó sản sinh độc tố Stx2e gây tổn thương mạch máu. Ngoài ra các yếu tố bám dính khác cũng được tìm thấy trong quá trình tiến triển của bệnh. Trong cơ thể heo cũng có thể tồn tại chủng E.coli có khả năng sản sinh độc tố Stx2e để gây bệnh sưng phù nhưng thiếu yếu tố bám dính F18 nên không thể gây bệnh.

Vi khuẩn E.coli còn là nguyên nhân quan trọng gây ra bệnh tiêu chảy trên heo con theo mẹ và heo cai sữa (Enterotoxigenic E.coli). Chủng F4 (K88) là một trong các chủng ETEC gây thiệt hại nặng nề nhất trong thời gian heo con theo mẹ và giai đoạn đầu sau cai sữa (có thể gây tiêu chảy đến chết). Các chủng F5 (K99), F6 (987P) và F7 (F41) cũng được phát hiện trong giai đoạn heo con theo mẹ. Yếu tố bám dính F18 cũng được tìm thấy trong các ca bệnh tiêu chảy ở heo con nhưng chủ yếu là F18ac. Với các chủng gây tiêu chảy thường tiết ra độc tố Thermolablibe (TL) gồm 2 loại độc tố chịu nhiệt là Sta và Stb.

Để kiểm soát và hạn chế thiệt hại do Enterotoxigenic  E. coli  và E.coli gây độc tố Shiga. Đã có nhiều loại vaccine được phát triển bằng việc áp dụng các hệ thống miễn dịch khác nhau.

Vaccine chống lại bệnh sưng phù do E.coli.

Để kiểm soát bệnh sưng phù trước đây thường dùng thuốc kháng sinh hoặc quản lý hệ vi sinh vật đường ruột thông qua chế độ dinh dưỡng. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, nhiều loại Vaccine đã được phát triển nhằm kiểm soát bệnh.

Cơ chế của những vaccine này là đưa kháng thể đặc hiệu vào cơ thể để thúc đẩy sản sinh miễn dịch chủ động để ngăn sự bùng phát bệnh.

Tiêm phòng thụ động

Chương trình tiêm phòng được xây dựng để ngăn chặn E.coli đó là sử dụng kháng huyết thanh có chứa Stx2e (kháng huyết thanh này được tạo ra từ heo nái được tiêm vaccine có chứa STEC-F18 và có đáp ứng miễn dịch tốt), hiện phương pháp này cho hiệu quả khá tốt nhưng thời gian bảo hộ không được dài.

Một giải pháp khác cũng được đưa ra đó là sử dụng vaccine có chứa STEC-Stx2e cho heo nái để kiểm soát E.coili gây bệnh sưng phù trong thời gian heo con theo mẹ đã mang lại hiệu quả. Các nhà khoa học đã phát triển một đột biến nhằm nhân đôi một trong các tiểu đơn vị A trong Protein của Stx2e → tăng khả năng tạo kháng thể đặc hiệu chống lại Stx2e và duy trì ở mức cao trong máu; vaccine được tiêm khoảng 3-5 tuần trước khi heo nái đẻ sẽ tạo được miễn dịch và duy trì miễn dịch ở mức cao trong máu và truyền được cho heo con qua sữa.

Tiêm chủng chủ động

Cho heo con uống vaccine có chứa chủng STEC-Stx2e đột biến vào hai ngày trước khi cai sữa có thể giúp quản lý được bệnh. Tuy nhiên phương pháp này chỉ thành công và duy trì được kháng thể khi cho uống vaccine trong 4 ngày liên tục.

Một loại vaccine mới dựa trên chủng biến đổi gen STEC-Stx2e (thay đổi gen quy định độc tố Stx2e) được tiêm vào thời điểm 2 ngày trước khi cai sữa. Ưu điểm của phương pháp này là không chỉ tạo miễn dịch bởi IgG mà còn thúc đẩy IgA ghi nhớ Stx2e (IgA-Stx2e đã được tìm thấy trong phân).

Một loạt các thử nghiệm khác như tiêm vi khuẩn đã được làm bất hoạt độc tố Stx2e trong tuần đầu và tuần 3 cho heo con sau khi sinh cũng có thể bảo vệ được heo con khỏi bệnh.

Tuy nhiên hiện tại chưa có vaccine thương mại nào được công bố và đưa ra thị trường để kiểm soát độc tố này.

Tại châu Âu một loại vaccine dựa trên công nghệ tái tổ hợp và biến đổi gen đã được phát triển để kiểm soát độc tố này. Vaccine được tiêm cho heo con lúc 4 ngày tuổi. Nghiên cứu thực địa cho thấy vaccine này có khả năng ngăn ngừa các biểu hiện lâm sàng của bệnh (có thể trung hòa bệnh sau 21ngày kể từ khi tiêm) và kháng thể có thể duy trì tới 3 tháng sau khi tiêm.

Mặc dù các chủng STEC gây biểu hiện sưng phù cần nguyên tố bám dính F18 để gây bệnh nhưng việc phát triển một kháng thể chống lại F18 dường như không đủ để ngăn chặn việc bám dính của vi khuẩn lên thành ruột.

 Tiến Dũng biên dịch
(theo Pig333)