giáo trình miễn dịch thủy sản đại học cần thơ

THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ 2 GIỚI THIỆU 3 MỤC LỤC 4 Danh sách hình 6 Danh sách bảng 7 Phần 1: MIỄN DỊCH HỌC CƠ SỞ 8 Chương 1:Miễn dịch học và các khái niệm về miễn dịch học 8 I. Lịch sử và hướng phát triển của miễn dịch học 8 1.Thời kỳ sơ khai 8 2.Giai đoạn ưu thế của miễn dịch thể dịch 9 3. Giai đoạn ưu thế của miễn dịch tế bào 9 4. Giai đoạn miễn dịch phân tử 10 5. Xu hướng phát triển 10 II. Khái niệm về miễn dịch học 10 1. Miễn dịch và miễn dịch học 10 2. Các loại miễn dịch 10 Tài liệu tham khảo 17 Chương 2 : Các cơ quan và tế bào tham gia đáp ứng miễn dịch 18 A. Các cơ quan tham gia vào hệ thống miễn dịch 18 I. Cơ quan gốc 18 II. Các cơ quan lympho tiên phát 19 1. Tuyến ức 20 2. Túi Fabricius 22 III. Cơ quan lympho thứ phát 22 1. Cơ quan lympho thứ phát tập trung có vỏ bọc 23 2. Cơ quan lympho thứ phát phân tán 24 IV. Sự tái tuần hoàn tế bào lympho 27 V. Những tế bào của đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu 28 1. Đại thực bào 28 2. Bạch cầu trung tính 29 3. Bạch cầu ái toan 30 4. Bạch cầu ái kiềm và tế bào mast 30 5. Tiểu cầu 30 6. Những tế bào diệt tự nhiên 31 7. Tế bào nội mô 31 8. Hồng cầu 32 VI. Những tế bào của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu 32 1. Tế bào trình diện kháng nguyên 32 2. Phân tử MHC 32 3. Tế bào mono và đại thực bào 35 4. Tế bào tua 35 5. Tế bào lympho 36 VII. Hệ thống bổ thể 42 1. Đường không đặc hiệu 43 2. Đường hoạt hóa bổ thể đặc hiệu 44 3. Các thụ thể tế bào đối với bổ thể 46 4. Vai trò sinh học của bổ thể 46 Tài liệu tham khảo 47 Chương 3:Kháng nguyên và kháng thể 48 I. Kháng nguyên 48 1. Định nghĩa 48 2. Điều kiện bắt buộc của một chất kháng nguyên 48 3. Tính đặc hiệu của kháng nguyên 48 4. Các dạng kháng nguyên 49 II. Kháng thể 51 1. Định nghĩa 51 2. Bản chất và tính chất của kháng thể 51 3. Cấu trúc của kháng thể miễn dịch 51 4.Chức năng sinh học của globulin miễn dịch 55 III. Phương pháp tạo kháng thể đơn dòng và đa dòng 57 1. Chuẩn bị kháng nguyên 57 2. Sản xuất kháng thể đa dòng 57 3. Sản xuất kháng thể đơn dòng 58 4. Làm sạch kháng thể 59 IV. Phản ứng kết hợp kháng nguyênkháng thể 61 1. Cơ chế kết hợp kháng nguyênkháng thể 61 2. Kết quả sinh học của phản ứng kết hợp kháng nguyênkháng thể 64 Tài liệu tham khảo 66 Phần hai: MIỄN DỊCH Ở ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 67 Chương 4: Miễn dịch học ứng dụng trong thuỷ sản 67 I. Tiến hoá hệ miễn dịch của động vật 67 II. Đáp ứng miễn dịch ở giáp xác 68 III. Đáp ứng miễn dịch ở cá xương 71 1. Cơ chế bảo vệ không đặc hiệu 71 2. Cơ chế bảo vệ đặc hiệu 71 IV. Nghiên cứu và ứng dụng của vắcxin trong phòng bệnh thuỷ sản 73 1. Định nghĩa vắcxin 73 2. Lịch sử phát triển vắcxin 73 3. Cơ chế hoạt động của vắcxin 74 4. Phân loại vắcxin 75 5. Đặc tính cơ bản của vắcxin 77 6. Yếu tố ảnh hưởng tới vắcxin và hiệu quả sử dụng vắcxin 77 7. Phương thức sử dụng vắcxin trong nuôi trồng thuỷ sản 80 8. Một số kết quả nghiên cứu vắcxin ở cá 81 V. Ứng dụng miễn dịch học trong chẩn đóan bệnh thủy sản 81 Tài liệu tham khảo 81

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN GIÁO TRÌNH MIỄN DỊCH HỌC ĐỘNG VẬT THUỶ SẢN Đặng Thị Hoàng Oanh Đồn Nhật Phương 2007 THƠNG TIN VỀ TÁC GIẢ PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG CỦA GIÁO TRÌNH THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ Họ tên: Đặng Thị Hồng Oanh Sinh năm:1969 Cơ quan cơng tác: Bộ môn: Sinh học Bệnh Thuỷ sản Khoa: Thuỷ sản Trường: Đại học cần Thơ Địa Email để liên hệ: dthoanh@ctu.edu.vn PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG Giáo trình dùng tham khảo cho ngành: Nuôi trồng thuỷ sản bệnh học thuỷ sản Có thể dùng cho trường nào: trường Cao đẳng đại học Các từ khóa: vi sinh vật, vi khuẩn, vi-rút, vi nấm, nguyên sinh động vật, miễn dịch, kháng nguyên, kháng thể, Yêu cầu kiến thức trước học mơn này: sinh học bản, sinh hố, sinh học phân tử đại cương, vi sinh vật học đại cương Đã xuất in chưa, có Nhà xuất nào: Giáo trình lưu hành nội Đại Học Cần Thơ Chưa xuất thức nhà xuất GIỚI THIỆU Môn miễn dịch học động vật thuỷ sản môn học sở chương trình đào tạo cho sinh viên chuyên ngành bệnh học thuỷ sản Môn học cung cấp kiến thức chất, chế nhân tố ảnh hưởng đến khả tự bảo vệ thể người động vât nói chung đối tượng thuỷ sản nói riêng nằm chống lại tác nhân gây bệnh Sinh viên cung cấp kiến thức thành tựu triển vọng việc ứng dụng miễn dịch học chẩn đốn phòng ngừa bệnh thuỷ sản Nội dung phần lý thuyết môn học chia thành hai phần: Phần trình bày kiến thức miễn dịch học bao gồm chất chế hệ thống tự vệ thể người động vật tác nhân gây bệnh nhân tố ảnh hưởng đến chức hoạt động hệ thống Phần trình bày tiến hố chế hoạt động hệ thống miễn dịch/phòng vệ cá đối tượng thuỷ sản chủ yếu Sinh viên giới thiệu thành tựu triển vọng miễn dịch học ứng dụng nghiên cứu bệnh thuỷ sản sản xuất nuôi thuỷ sản Sinh viên tiếp cận với số kỹ thuật miễn dịch phổ biến ứng dụng chẩn đoán nghiên cứu bệnh thuỷ sản qua chương trình thực hành mơn học Chương trình mơn học xây dựng dựa sách chuyên khảo miễn dịch học y học, sinh học thuỷ sản Ngồi thơng tin từ cơng trình nghiên cứu nước nhằm ứng dụng miễn dịch học chẩn đốn phòng bệnh thuỷ sản gần tham khảo để xây dựng nội dung môn học Thông tin tài liệu tham khảo dùng để biên soạn giáo trình tài liệu đọc thêm trình bày sau chương để sinh viên tiện tra cứu tham khảo MỤC LỤC BÌA .1 THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ GIỚI THIỆU MỤC LỤC Danh sách hình Danh sách bảng Phần 1: MIỄN DỊCH HỌC CƠ SỞ Chương 1:Miễn dịch học khái niệm miễn dịch học I Lịch sử hướng phát triển miễn dịch học .8 1.Thời kỳ sơ khai 2.Giai đoạn ưu miễn dịch thể dịch Giai đoạn ưu miễn dịch tế bào 10 Giai đoạn miễn dịch phân tử 10 Xu hướng phát triển 10 II Khái niệm miễn dịch học .10 Miễn dịch miễn dịch học 10 Các loại miễn dịch 11 Tài liệu tham khảo 17 Chương : Các quan tế bào tham gia đáp ứng miễn dịch 18 A Các quan tham gia vào hệ thống miễn dịch 18 I Cơ quan gốc 18 II Các quan lympho tiên phát 19 Tuyến ức 20 Túi Fabricius 22 III Cơ quan lympho thứ phát 22 Cơ quan lympho thứ phát tập trung có vỏ bọc 23 Cơ quan lympho thứ phát phân tán 24 IV Sự tái tuần hoàn tế bào lympho 27 V Những tế bào đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu 28 Đại thực bào 28 Bạch cầu trung tính 29 Bạch cầu toan 30 Bạch cầu kiềm tế bào mast .30 Tiểu cầu 30 Những tế bào diệt tự nhiên 31 Tế bào nội mô 31 Hồng cầu 32 VI Những tế bào đáp ứng miễn dịch đặc hiệu 32 Tế bào trình diện kháng nguyên 32 Phân tử MHC 32 Tế bào mono đại thực bào 35 Tế bào tua 35 Tế bào lympho 36 VII Hệ thống bổ thể 42 Đường không đặc hiệu 43 Đường hoạt hóa bổ thể đặc hiệu 44 Các thụ thể tế bào bổ thể .46 Vai trò sinh học bổ thể 46 Tài liệu tham khảo 47 Chương 3:Kháng nguyên kháng thể 47 I Kháng nguyên 47 Định nghĩa 47 Điều kiện bắt buộc chất kháng nguyên 48 Tính đặc hiệu kháng nguyên .48 Các dạng kháng nguyên 48 II Kháng thể 50 Định nghĩa 50 Bản chất tính chất kháng thể 50 Cấu trúc kháng thể miễn dịch 51 4.Chức sinh học globulin miễn dịch .54 III Phương pháp tạo kháng thể đơn dòng đa dòng .56 Chuẩn bị kháng nguyên 56 Sản xuất kháng thể đa dòng .56 Sản xuất kháng thể đơn dòng 57 Làm kháng thể 58 IV Phản ứng kết hợp kháng nguyên-kháng thể .60 Cơ chế kết hợp kháng nguyên-kháng thể 60 Kết sinh học phản ứng kết hợp kháng nguyên-kháng thể 63 Tài liệu tham khảo 65 Phần hai: MIỄN DỊCH Ở ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 66 Chương 4: Miễn dịch học ứng dụng thuỷ sản .66 I Tiến hoá hệ miễn dịch động vật .66 II Đáp ứng miễn dịch giáp xác 67 III Đáp ứng miễn dịch cá xương 70 Cơ chế bảo vệ không đặc hiệu 70 Cơ chế bảo vệ đặc hiệu 70 IV Nghiên cứu ứng dụng vắc-xin phòng bệnh thuỷ sản .72 Định nghĩa vắc-xin 72 Lịch sử phát triển vắc-xin 72 Cơ chế hoạt động vắc-xin 73 Phân loại vắc-xin .74 Đặc tính vắc-xin 76 Yếu tố ảnh hưởng tới vắc-xin hiệu sử dụng vắc-xin .76 Phương thức sử dụng vắc-xin nuôi trồng thuỷ sản 79 Một số kết nghiên cứu vắc-xin cá 80 V Ứng dụng miễn dịch học chẩn đóan bệnh thủy sản 80 Tài liệu tham khảo 80 Danh sách hình Trang Hình 1.1 Đáp ứng miễn dịch tiên phát thứ phát .16 Hình 2.1 Sơ lược vị trí quan miễn dịch người 18 Hình 2.2 Các tế bào tuỷ xương 19 Hình 2.3 Cấu tạo tuyến ức 20 Hình 2.4 Chọn lọc dương âm tuyến ức 21 Hình 2.5 Túi Fabricius gà 22 Hình 2.6 Nang lympho thứ phát 23 Hình 2.7 Cấu trúc hạch 24 Hình 2.8 Cấu trúc lách 25 Hình 2.9 Cấu trúc tổ chức miễn dịch da .26 Hình 2.10 Cấu trúc tổ chức miễn dịch niêm mạc 26 Hình 2.11 Tái tuần hoàn tế bào lympho 27 Hình 3.1 Nguồn gốc tế bào miễn dịch 28 Hình 3.2 Vai trò đại thực bào đáp ứng miễn dịch .29 Hình 3.3 Tế bào NK nhận biết tế bào đích tế bào khơng có MHC lớp I .31 Hình 3.4 Cấu trúc phân tử MHC 33 Hình 3.5 Phân tử MHC lớp I .34 Hình 3.6 Phân tử MHC lớp II .35 Hình 3.7 Phân tử CD4 CD8 .37 Hình 3.8 Khả nhận biết kháng nguyên nội sinh ngoại lai .38 Hình 3.9 Vai trò Th đáp ứng miễn dịch 39 Hình 3.10 Hoạt hoá Tc kháng nguyên vi-rút 40 Hình 3.11 Cơ sở tế bào hình thành kháng thể 41 Hình 3.12 Hệ thống bổ thể với chất cấu thành điều hoà 42 Hình 3.13 Đường hoạt hố bổ thể không đặc hiệu .43 Hình 3.14 Đường hoạt hố bổ thể đặc hiệu 45 Hình 4.1 Siêu kháng nguyên .50 Hình 4.2 Cấu tạo kháng thể .52 Hình 4.3 Cấu tạo IgG .53 Hình 4.4 Cấu tạo phân tử IgM 54 Hình 4.5 Cấu tạo phân tử IgA .55 Hình 4.6 Hiên tượng Oponin hóa 57 Hình 4.7 Các lực liên kết kháng nguyên-kháng thể 62 Hình 4.8 Kháng thể tiêu diệt vi-rút nội bào 65 Hình 5.1 Sự tiến hoá miễn dịch động vật 67 Hình 5.2 Cơ chế hoạt hoá hệ thống ProPO 69 Hình 5.3 Các vết đen nơi vỏ cutin tôm bị viêm, loét melanin hố 70 Hình 5.4 Cơ chế chui qua màng tế bào vi khuẩn peptit kháng khuẩn 70 Hình 5.5 Hiện tượng thải loại mảnh ghép cá hồi .73 Hình 5.6 Cơ chế hoạt động vắc-xin 75 Danh sách bảng Trang Bảng 2.1 Một số đặc điểm so sánh tế bào B tế bào T 36 Bảng 3.1 Phương pháp làm kháng thể 60 Bảng 4.1 Các dạng bạch cầu giáp xác chức đáp ứng miễn dịch .68 Bảng 4.2 Đặc điểm Ig cá xương 72 Bảng 4.3 Ưu nhược điểm phương pháp sử dụng vắc-xin cá 80 Phần 1: MIỄN DỊCH HỌC CƠ SỞ Miễn dịch (Immunity) trạng thái bảo vệ đặc biệt thể sinh vật có khả nhận giúp thể chống lại công vi sinh vật hay vật chất từ bên loại thải chúng khỏi thể Miễn dịch trình đấu tranh lâu dài xảy máu mô thể Ngày nay, miễn dịch học (Immunology) trở thành ngành khoa học phát triển cao Kể từ có phát kiến Pasteur vắc-xin, lịch sử miễn dịch học dệt nên phát minh to lớn mang dấu ấn thời đại, thúc đẩy phát triển nhanh chóng nhiều lĩnh vực sinh học y học Nhiều giải thưởng Nobel y học hàng loạt công trình nghiên cứu miễn dịch, ung thư, AIDS, ứng dụng chất hóa dược nằm khn khổ cơng trình nghiên cứu miễn dịch Chương 1:Miễn dịch học khái niệm miễn dịch học I Lịch sử hướng phát triển miễn dịch học Từ cổ xưa, người có số hiểu biết miễn dịch ứng dụng việc phòng số bệnh nhiễm khuẩn Nhưng tới cuối kỷ 19, Louis Pasteur lần tìm vắcxin, miễn dịch học quan tâm nhiều Quan điểm đáp ứng miễn dịch thay đổi theo tiến khoa học miễn dịch học có mối quan hệ khắng khít với số ngành khoa học khác sinh học phân tử, hóa học phân tử, gen học phân tử, v.v Sự phát triển miễn dịch học khơng làm cho trở thành môn khoa học sở riêng biệt mà hỗ trợ cho mơn khoa học khác phát triển với kỹ thuật miễn dịch hữu dụng Để thấy thành tựu quan trọng miễn dịch học thời kỳ, chia miễn dịch học thành bốn giai đoạn là: (i) thời kỳ sơ khai; (ii) giai đoạn ưu miễn dịch dịch thể; (iii) giai đoạn ưu miễn dịch tế bào (iv) giai đoạn miễn dịch phân tử 1.Thời kỳ sơ khai Từ cổ xưa, người nhận thấy số bệnh gặp số lồi, vụ dịch, chí điều kiện có cá thể bị nặng cá thể khác bị nhẹ Đặc biệt với số bệnh người mắc bệnh khỏi sau vĩnh viễn khơng mắc lại nữa, ví dụ bệnh đậu mùa Như vậy, họ biết tới mà ngày gọi miễn dịch Việc dùng vẩy đậu mùa phơi khơ, tán nhỏ cho người lành hít vào để gây miễn dịch có y học cổ truyền phương Đơng Ở Trung Cận Đơng người ta lấy trực tiếp mủ mụn đậu mùa để tạo miễn dịch cho người lành bệnh Tuy nhiên, không kiểm sốt liều lượng nên có họ lại làm cho bệnh nặng gây chết người tạo thành dịch dân chúng Năm 1798, Edward Jenner dùng đậu mùa bò thay cho đậu mùa người để gây miễn dịch cho người Quá trình ghi nhận mốc quan trọng phát triển miễn dịch từ miễn dịch học bắt đầu có sở khoa học Vào năm 1862, Ernst Haeckel phát tượng thực bào sau vài năm (1877) Paul Erlich phát tế bào mast Sau 100 năm, Louis Pasteur (1879-1885) điều chế thành công ba loại vắc-xin làm giảm độc lực vi khuẩn gây bệnh tụ huyết trùng gà, bệnh than bệnh dại Năm 1888, Pierre Roux & Alexandre Yersin tạo vắc-xin chống độc tố bạch hầu Thành công cho thấy, vi khuẩn mà độc tố chúng tạo đáp ứng miễn dịch 2.Giai đoạn ưu miễn dịch thể dịch Sau tạo miễn dịch động vật thí nghiệm, người ta dùng huyết chúng để nghiên cứu tương tác với yếu tố gây bệnh Vì thế, yếu tố dịch thể thời kỳ tập trung nghiên cứu sâu Hướng phát triển vắc-xin để phòng bệnh nhiễm khuẩn phát triển mạnh trì tới ngày Đồng thời với phát triển vắc-xin việc dùng huyết để chẩn đốn điều trị phát triển ngày Các kỹ thuật phát kháng nguyên kháng thể dịch thể liên tục xuất kỹ thuật ngưng tụ Max von Gruber Herbert Edward Durham (1896), kỹ thuật kết tủa Kraus (1987) Năm 1898 Bordet phát tác dụng bổ thể dùng chất thị kết hợp kháng nguyên- kháng thể Từ đó, việc dùng huyết miễn dịch để định loại vi sinh vật ứng dụng rộng rãi Tiếp đó, với kỹ thuật miễn dịch điện thấm, gắn phóng xạ hay enzym vào kháng thể làm tăng độ nhạy phát kháng nguyên hay kháng thể với hàm lượng thấp giúp ích nhiều chẩn đốn Bên cạnh sản phẩm huyết chế tạo thành công huyết chống uốn ván, huyết chống dại, chống nọc rắn Những huyết sử dụng rộng rãi Năm 1917, Karl Landsteiner phát chất có trọng lượng phân tử nhỏ (Haptens) có tính kháng ngun Phát thúc đẩy lĩnh vực hóa miễn dịch phát triển mạnh Đến năm 1929, Heidelberger đề xuất phương pháp định lượng huyết học mơ tả sở hóa sinh cấu trúc kháng nguyên polysaccarid Năm 1938, Kabat dùng điện di để phân tách vùng γ- globulin nhằm xác định cấu trúc hóa học glubolin Ngày người ta chiết tách, tinh khiết để xác định cấu trúc phân tử kháng nguyên kháng thể, làm sở cho việc sinh tổng hợp chúng theo đường hóa học hay sinh học Giai đoạn ưu miễn dịch tế bào Năm 1883, Elie Metchnikoff đưa giả thuyết mặt tế bào học việc sử dụng vắc-xin Năm 1891, Robert Koch phát phản ứng bì trạng thái mẫn cảm muộn mà tế bào tham gia chủ yếu Vào năm 1941, Albert Coons ứng dụng kỹ thuật huỳnh quang phát kháng nguyên kháng thể nằm bên tế bào Sau vào năm 1942, Karl Landsteiner Merill Chase cho thấy tượng mẫn muộn truyền bạch cầu vai trò miễn dịch tế bào ý nhiều phát triển mạnh Năm 1948, Astrid Faraeus nhận thấy kháng thể sản xuất tương bào thuộc tế bào B Năm 1964-1968, Anthony Davis ctv phát diện hợp tác tế bào T tế bào B, thời kì đỉnh cao miễn dịch tế bào Từ thu hút nhiều nhà miễn dịch nghiên cứu lĩnh vực Giai đoạn miễn dịch phân tử Việc áp dụng tiến sinh học phân tử vào miễn dịch giúp nhà khoa học phân tích chi tiết cấu trúc kháng thể, phát vùng định vùng thay đổi chuỗi nặng chuỗi nhẹ (Putnam ctv, 1965), xác định đầy đủ trình tự axit amin phân tử globulin miễn dịch (Immunoglobuline; Edelman ctv, 1969) Trong thập kỷ 60-70, hàng loạt phân tử quan trọng khác hệ thống đáp ứng miễn dịch xác định, chiết tách tìm hiểu cấu trúc cấu tạo bổ thể, cấu tạo interleukin Các nhà khoa học tạo phân tử kháng thể mô theo phân tử kháng thể người việc chuyển gen người sang cho lợn Thành công mở hướng cho miễn dịch trị liệu miễn dịch ghép Xu hướng phát triển Ban đầu miễn dịch phát minh y học với việc tiêm chủng để phòng bệnh Sau giai đoạn miễn dịch dịch thể tiến kỹ thuật cho phép người nghiên cứu sâu mức tế bào Hiện miễn dịch học tiếp tục nghiên cứu mức phân tử Sinh học phân tử gen học phân tử giúp hiểu sâu chế bên tế bào Đây hai hướng lơi nhiều cơng trình nghiên cứu miễn dịch học II Khái niệm miễn dịch học Miễn dịch miễn dịch học Miễn dịch khả bảo vệ thể chống lại tác nhân xâm nhập từ bên Tất loài sinh vật sinh giới có nhiều khả tự bảo vệ chống lại xâm nhập vật lạ bên ngồi cho dù có hại hay khơng nhằm bảo vệ tính vẹn tồn thể chúng Khả tự bảo vệ xuất thể sống thấp ngày trở nên phong phú hoàn thiện Miễn dịch học môn khoa học chuyên nghiên cứu trình nhận biết chất lạ (gọi kháng nguyên) hậu nhận biết (là đáp ứng miễn dịch) Sự nhận biết chất lạ q trình đáp ứng miễn dịch có khả tương tác phức hệ tế bào hệ miễn dịch thể người động vật 10 bào, có khả nhớ mảnh ghép phân tử gây dính Nhóm mực thể rõ tế bào gốc, cấu trúc phân tử MHC lympho bào Ở giáp xác, vai trò bổ thể thể rõ q trình đáp ứng miễn dịch (hình 4.1) Ở nhóm giun xuất tế bào chuyên biệt opsonin, lysin phân tử gây dính Ở nhuyễn thể có tiến hóa cao xu hướng đáp ứng miễn dịch lại chậm đi, thể rõ nét không xảy tượng thải loại mảnh ghép Lớp cá lớp tiến hóa có cấu trúc hệ thống miễn dịch hoàn chỉnh thuỷ sinh vật Đầu tiên nhóm cá khơng hàm có hệ thống tế bào lympho vai trò kháng thể Nhóm cá sụn xuất quan sinh miễn dịch lách, tuyến ức, Ig, tế bào T, tế bào plasma, IgM Nhóm cá xương có quần thể tế bào T, tế bào B Ig (hình 4.1) Động vật lưỡng cư có Ig, tế bào T, IgM, IgG Lớp chim có túi bursa, Ig M, IgG, IgA Cuối động vật bậc cao có đầy đủ loại kháng thể IgA, IgA, IgM, IgE, IgD II Đáp ứng miễn dịch giáp xác Trong hệ thống miễn dịch giáp xác thiếu yếu tố cần thiết cho đáp ứng miễn dịch đặc hiệu tế bào lympho T, phân tử MHC Ig đề kháng thể giáp xác chủ yếu dựa vào chế đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu Đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu giáp xác thực chủ yếu tế bào máu chuyên hoá thực bào (bảng 4.1), trình phong toả sản sinh chất kháng khuẩn hay diệt khuẩn Bảng 0.1 Các dạng bạch cầu giáp xác chức đáp ứng miễn dịch Chức Bạch cầu Thực bào Phong tỏa Độc tế bào Hoạt hóa hệ thống ProPO Khơng hạt Có Khơng Chưa biết Khơng Bán hạt Hạn chế Có Có Có Có hạt Khơng Rất hạn chế Có Có Ở giáp xác, ngồi chế đáp ứng miễn dịch tự nhiên tương tự động vật có xương sống chúng có số chế đáp ứng miễn dịch đặc thù khả hình thành khối u, khả phong bế, khả sản sinh protein kháng khuẩn (còn gọi peptit kháng khuẩn, phản ứng đơng máu bị kích thích LPS vi khuẩn, khả sử dụng enzym thuỷ phân, chất kháng với nguyên sinh động vật đặc biệt hệ thống Prophenoloxydase Hệ thống Prophenoloxydase Cơ chế trình Phenoloxidase trình bày hình 4.2 Khi vi sinh vật hay vật chất lạ vượt qua hàng rào vật lý để lọt vào thể giáp xác chúng gặp phải bạch cầu, tượng thực bào xảy làm kích hoạt enzym protease có huyết Enzym với tượng thực bào xảy bạch cầu tín hiệu để kích hoạt men prophenoloxidase thành dạng hoạt hóa phenoloxidase 67 Hình 0.2 Cơ chế hoạt hố hệ thống ProPO Khi men hoạt hóa chi phối q trình sản sinh quinone melanin cách mạnh mẽ tập trung nên sinh vật hay vật lạ công vào bao lấy chúng Kết q trình thường tương melanin hố vỏ cutin giáp xác (hình 4.3) Ngồi ra, enzym protease hoạt động kích thích q trình opsonin hoá để thu hút thực bào tập trung lại chổ Vì thế, thúc đẩy tượng thực bào đựơc diễn cách mạnh mẽ 68 Hình 0.3 Các vết đen nơi vỏ cutin tơm bị viêm, lt melanin hố Các peptit kháng khuẩn (antimicrobial peptides-AMPs) Peptit kháng khuẩn dạng đáp ứng miễn dịch tự nhiên phổ biến thực vật, động vật có khơng có xương sống Chúng có khả kháng khuẩn, kháng độc tố có vài trường hợp có khả kháng nấm Hình 0.4 Cơ chế chui qua màng tế bào vi khuẩn peptit kháng khuẩn Peptit kháng khuẩn phân tử nhỏ từ 15-75 amino axit (hình 4.4) có khả tương tác trực tiếp với bề mặt tế bào vi sinh vật tạo nên lổ thủng làm chết tế bào vi sinh vật (hình 4.4) Cấu trúc đặc biệt chúng làm cho vi sinh vật khó phát triển khả kháng trường hợp kháng thuốc kháng sinh khác cấu tạo màng tế bào vi sinh vật màng tế bào vật chủ nên peptit kháng khuẩn tiêu diệt mầm bệnh mà không làm hại đến vật chủ 69 III Đáp ứng miễn dịch cá xương Cơ chế bảo vệ không đặc hiệu a Các hàng rào bề mặt Dịch nhờn: yếu tố đặc thù bao phủ toàn thể cá Dịch nhờn giúp cá giảm ma sát q trình vận chuyển mà đóng vai trò quan trọng trình bảo vệ thể chống lại xậm nhậm vi sinh vật hay vật lạ từ mơi trường vào thể cá Ví dụ, tượng tuột nhớt cá bống tượng làm cho cá dễ nhiễm bệnh Da: da cá tương đối khác với động vật cạn khơng hố sừng, khả phục hồi da nhanh hình thành lớp tế bào Malpighi huy động từ vùng lân cận Phản ứng phì đại tế bào Malpighi lớp biểu bì nhanh, giúp cho da trở thành hàng rào vật lý tương đối vững để bảo vệ thể Ngồi ra, lồi cá có vẩy hệ thống bảo vệ da thể cá vững Mang: quan đặc biệt khác hẳn với động vật cạn Mang nơi thực q trình hơ hấp cá, nơi tiếp xúc thường xuyên với sinh vật bên ngồi mơi trường Cho nên, mang đường xâm nhiễm quan trọng mầm bệnh Tuy nhiên, mang có tập trung đại thực bào cao Nó bao phủ dịch nhờn xuất tế bào Malpighi giúp cho mang có khả thực hiệc chức chống lại sinh vật từ bên ngồi mơi trường b Yếu tố miễn dịch không đặc hiệu Hệ thống miễn dịch không đặc hiệu cá bao gồm nhân tố ức chế sinh trưởng transferin, interferon, lysin bổ thể, protein phản ứng C lectin Hàng rào tế bào đại thực bào, bạch cầu trung tính, bạch cầu toan kiềm đóng vai trò quan trọng đáp ứng miễn dịch đặc hiệu cá Tuy nhiên, hiểu biết chức chế hoạt hoá tế bào cá hạn chế so với người động vật bậc cao Cơ chế bảo vệ đặc hiệu a Cơ quan lympho Thận xem quan lympho ngoại vi cá, nơi xảy trình bắt giữ, xử lý trình diện kháng nguyên cho hệ thống đáp ứng miễn dịch Hệ thống miễn dịch cá xương hình thành tương đối hồn chỉnh giáp xác, có đáp ứng miễn dịch đặc hiệu lẫn không đặc hiệu Các tế bào lympho tham gia vào trình đáp ứng miễn dịch có nguồn gốc chức gần giống động vật cạn.Trong trình đáp ứng miễn dịch có tạo thành kháng thể dạng Sig (xem bảng 4.2), thông tin ghi nhớ lại để sẵn sàng cho việc tạo kháng thể lần tiếp xúc sau với kháng nguyên 70 Bảng 0.2 Đặc điểm Ig cá xương Nồng độ huyết (mg/ml) 2-7 % tổng số protein huyết 6-15 Thời gian bán huỷ máu (ngày) 12-16 Hằng số lằng (s) Tetramer 13-17 Monomer Khối lượng phân tử (kDa) Tetramer 650-850 Monomer 160 Chuỗi nặng 70-75 Chuỗi nhẹ 20-25 Hàm lượng cacbonhydrat b Đáp ứng miễn dịch dịch thể Tối đa 16% Khi kháng nguyên xâm nhập vào thể cá bị tế bào trình diện kháng nguyên bắt giữ, xử lý trình diện yếu tố định kháng nguyên lên bề mặt làm kích hoạt tế bào lympho T Sau đó, tế bào lympho T tác động lên lympho bào B, chuyển tế bào thành tương bào để sản sinh kháng thể Tương bào bắt đầu xuất số lượng tăng mãnh liệt lách thận khoảng tuần sau có kích thích kháng nguyên Kháng thể huyết thường xuất trước thời điểm số lượng tương bào đạt cực đại khoảng ngày thứ 10-15 hàm lượng Ig tăng lên mãnh liệt để đạt cực đại khoảng ngày thứ 20-30 sau tiêm kháng nguyên Như vậy, So với động vật có vú, pha mẫn cảm cá kéo dài hơn, thời gian trì hàm lượng kháng thể lại lâu dài c Miễn dịch qua trung gian tế bào Các đặc điểm miễn dịch qua trung gian tế bào động vật có vú có cá, nhiên hệ thống chưa nghiên cứu kỹ cá Các phản ứng thải loại mảnh ghép cá xương cấp tính (hình 4.5) chưa rõ chế d Đáp ứng miễn dịch cục mang Mang đóng vai trò quan trọng việc tiếp thụ kháng nguyên, đặc biệt kháng nguyên khơng hồ tan Ở mang có nhiều tế bào lympho, đại thực bào tương bào cư trú Mang có khả sản xuất kháng thể chỗ đóng vai trò đề kháng quan trọng bệnh mang vi khuẩn 71 Hình 0.5 Hiện tượng thải loại mảnh ghép cá hồi e Đáp ứng miễn dịch cục da Ig phát dịch nhớt da cá Có chứng cho thấy chúng khơng có nguồn gốc từ kháng huyết giả định sản phẩm sản xuất chỗ Đồng thời có diện tế bào lympho, tương bào đại thực bào lớp biểu bì da cá Sự có mặt tế bào da cá cho thấy việc hình thành phản ứng miễn dịch cục xảy f Đáp ứng miễn dịch cục dịch nhầy Khi gây miễn dịch cách ngâm cho ăn kích thích việc hình thành kháng thể lớp dịch nhầy mà không làm gia tăng kháng thể huyết Ở cá chép, đại phận kháng thể dịch nhầy da tetramer IgM dịch nhầy huyết có chuỗi nặng nhẹ giống phản ứng với kháng thể kháng IgM huyết Tuy nhiên, số kháng thể đơn dòng kháng IgM dịch nhầy lại không phản ứng với IgM huyết Việc sử dụng kháng thể đơn dòng kháng IgM dịch nhầy giúp phát tế bào sản xuất kháng thể mang ruột cá chép gây miễn dịch cách cho ăn viên nang chứa vi khuẩn Vibrio bị bất hoạt hoá, lại không phát tế bào cá chép gây miễn dịch cách tiêm vào Như cá chép, có dạng IgM chuyên biệt sản xuất tiểu quần thể tương bào mô tiết dịch nhầy IV Nghiên cứu ứng dụng vắc-xin phòng bệnh thuỷ sản Định nghĩa vắc-xin Vắc-xin chế phẩm có tính kháng nguyên dùng để tạo miễn dịch đặc hiệu chủ động, nhằm tăng sức đề kháng thể (số) tác nhân gây bệnh cụ thể Thuật ngữ vắc-xin xuất phát từ vaccinia, loại vi-rút gây bệnh đậu bò đem chủng cho người lại giúp ngừa bệnh đậu mùa (tiếng Latinh vacca nghĩa "con bò cái") Việc dùng vắc-xin để phòng bệnh gọi chung chủng ngừa hay tiêm phòng tiêm chủng, vắc-xin cấy (chủng), tiêm mà đưa vào thể qua đường miệng Lịch sử phát triển vắc-xin Ý tưởng phòng bệnh hình thành cách lâu, từ thời thượng cổ người Trung Quốc dùng vẫy đậu sấy khô, nghiền nhỏ bỏ vào mũi người để phòng bệnh đậu mùa Thổ dân Châu phi dùng kiếm chọc vào phổi bò mắc bệnh viêm phổi, rạch vào da chân bò khỏe để phòng bệnh viêm phổi cho bò Tuy nhiên, Edward Jenner, bác sĩ người Anh công nhận người dùng vắc-xin để ngừa bệnh đậu mùa cho người từ người ta chưa biết chất tác nhân gây bệnh (năm 72 1796) Kinh nghiệm dân gian cho thấy nông dân vắt sữa bò bị lây bệnh đậu bò, sau khỏi bệnh, họ trở nên miễn nhiễm bệnh Dựa vào đó, Jenner chiết lấy dịch từ vết đậu bò cánh tay bệnh nhân cấy dịch vào cánh tay cậu bé tuổi khỏe mạnh làng tên James Phipps Sau Phipps có triệu chứng bệnh đậu bò 48 ngày sau, Phipps khỏi hẳn bệnh đậu bò, Jenner liền tiêm chất có chứa mầm bệnh đậu mùa cho Phipps, Phipps không mắc bệnh Cách làm Jenner xét theo tiêu chuẩn y đức ngày khơng phù hợp, rõ ràng hành động có tính khai phá đứa trẻ chủng ngừa đề kháng bệnh Thời Jenner, vi-rút chưa khám phá vai trò gây bệnh vi khuẩn chưa biết Thời điểm 1798, Jenner công bố kết thí nghiệm mình, người ta hình dung có "mầm bệnh" gây nên truyền nhiễm Tám mươi năm sau, Louis Pasteur với công trình nghiên cứu vi sinh học miễn dịch học mở đường cho kiến thức đại vắc-xin Louis Pasteur nghiên cứu bệnh tụ huyết trùng tàn sát đàn gà Ông cấy vi khuẩn phòng thí nghiệm đem tiêm cho gà Kết gà bị tiêm chết Mùa hè năm 1878, ơng chuẩn bị bình dung dịch nuôi cấy vi khuẩn dạng huyền phù, để đó, nghỉ mát Khi trở về, ơng lại trích lấy huyền phù đem tiêm cho gà Lần bầy gà bị bệnh nhẹ đàn khỏe lại Pasteur hiểu ông vắng, đám vi khuẩn huyền phù bị biến tính, suy yếu Ơng lấy vi khuẩn (bình thường) đem tiêm cho gà vừa trải qua thí nghiệm chưa bị chích vi khuẩn Kết chích vi khuẩn (biến tính) có khả đề kháng lại mầm bệnh, số lại chết hết Qua đó, Pasteur xác nhận giả thuyết Jenner mở đường cho khoa miễn dịch học đại Từ đó, chủng ngừa đẩy lùi nhiều bệnh triệt tiêu bệnh đậu mùa toàn cầu, tốn gần hồn tồn bệnh bại liệt, giảm đáng kể bệnh sởi, bạch hầu, ho gà, bệnh ban đào, thủy đậu, quai bị, thương hàn uốn ván v.v Ngun tắc khơng có thay đổi gây miễn dịch vi khuẩn vi-rút giảm độc lực, với protein đặc hiệu có tính kháng nguyên để gây đáp ứng miễn dịch, tạo trí nhớ miễn dịch đặc hiệu, tạo hiệu đề kháng cho thể sau tác nhân gây bệnh xâm nhập với đầy đủ độc tính Người ta hướng tới triển vọng dùng vắc-xin để điều trị số bệnh nan y ung thư, AIDS v.v Cơ chế hoạt động vắc-xin Cơ chế hoạt động vắc-xin thực dựa sở đáp ứng miện dịch đặc hiệu tiền phát thứ phát Hệ miễn dịch trước tiên nhận diện vắc-xin vật lạ (kháng nguyên) nên tiến hành đáp ứng miễn dịch để tiêu diệt kháng nguyên đồng thời ghi nhớ kháng nguyên Về sau, tác nhân gây bệnh thực thụ xâm nhập vào thể thể, hệ miễn dịch tư sẵn sàng để công tác nhân gây bệnh nhanh chóng hữu hiệu (bằng cách huy động nhiều thành phần hệ miễn dịch, đặc biệt đánh thức tế bào lympho nhớ) (hình 4.6) 73 Hình 0.6 Cơ chế hoạt động vắc-xin Phân loại vắc-xin Vắc-xin vi-rút vi khuẩn sống, giảm độc lực, đưa vào thể không gây bệnh gây bệnh nhẹ Vắc-xin vi sinh vật bị bất hoạt, chết sản phẩm tinh chế từ vi sinh vật a Các loại vắc-xin kinh điển Vắc-xin bất hoạt vi sinh vật gây bệnh bị giết hóa chất nhiệt (như formaline, β- propiolacton, cồn, nhiệt độ, UV, tia X) Các yếu tố làm chết mầm bệnh khơng làm biến tính protein nên giữ độc tính mầm bệnh Đặc tính loại vắc-xin đưa vào thể chậm sinh kháng thể (khoảng 7-14 ngày) Thí dụ: vắc-xin chống cúm, tả, dịch hạch viêm gan siêu vi A Hầu hết vắc-xin loại gây đáp ứng miễn dịch khơng hồn tồn ngắn hạn, cần phải tiêm nhắc nhiều lần Tuy nhiên độ an toàn vắc-xin cao Vắc-xin sống, giảm độc lực vi sinh vật nuôi cấy điều kiện đặc biệt nhằm làm giảm đặc tính độc hại chúng Đây loại vắc-xin có tính miễn dịch tức thời dùng để dập tắt ổ dịch bộc phát Tuy nhiên, vắc-xin phải theo dõi kỹ độc lực vi sinh vật dễ dàng bị đột biến, nên độ an tồn vắc-xin nầy tương đối khơng ổ định Vắc-xin khơng nên dùng cho sinh vật có tình trạng suy giảm miễn dịch suy dinh dưỡng, dùng chất ức chế miễn dịch…lý hoàn cảnh sức đề kháng miễn dịch yếu nên vi sinh vật có khả phục hồi lại độc lực sinh bệnh Vắc-xin tái tổ hợp: với công nghệ gen đại, người ta cắt đoạn gen tổng hợp nên protein đặc trưng cho vi sinh vật gây bệnh, ghép gen vào vi khuẩn hay tế bào nuôi cấy để tạo protein đặc hiệu cho mầm bệnh, dùng protein đề tiêm chủng tạo miễn dịch đặc hiệu Dạng vắc-xin an tồn, tác dụng phụ, khả miễn dịch cao Một điển hình vắcxin dạng vắc-xin phòng viêm gan vi-rút B hệ II III 74 Các "toxoid" hợp chất độc bị bất hoạt trích từ vi sinh vật (trong trường hợp độc chất phương tiện gây bệnh vi sinh vật) Chúng tiêm cho vật chủ khác (như ngựa) để tạo kháng thể, chiết lấy kháng thể để chữa bệnh Thí dụ: huyết ngừa uốn ván bạch hầu b Một số loại vắc-xin nghiên cứu Các vắc-xin xem vắc-xin tương lai, có hướng phát triển nay: - Sử dụng tá dược (adjuvant) mới, nhằm gây loại đáp ứng miễn dịch mong muốn Thí dụ, chất nhôm phosphate oligonucleotide chứa CpG demethyl hóa đưa vào vắc-xin khiến đáp ứng miễn dịch phát triển theo hướng dịch thể (tạo kháng thể) thay tế bào - Vắc-xin khảm: sử dụng sinh thể quen biết để hạn chế tượng "phản tác dụng", thí dụ dùng vi-rút vaccinia mang số yếu tố vi-rút viêm gan B hay vi-rút dại - Vắc-xin polypeptidique: tăng cường tính sinh miễn dịch nhờ liên kết tốt với phân tử MHC: peptit nhân tạo 1/2 giống vi-rút, 1/2 gắn MHC; đoạn peptit mô định kháng nguyên (epitop) - Anti-idiotype: idiotype cấu trúc không gian kháng thể vị trí gắn kháng nguyên, đặc hiệu với kháng nguyên tương ứng Anti-idiotype kháng thể đặc hiệu idiotype, anti-idiotype xét mặt đặc hiệu lại tương tự với kháng nguyên Vậy, thay dùng kháng nguyên X làm vắc-xin, người ta dùng idiotype anti-anti-X - Vắc-xin ADN: ADN tác nhân gây bệnh biểu tế bào người chủng ngừa Lợi vắc-xin rẻ, bền, dễ sản xuất số lượng lớn nên thích hợp cho chương trình tiêm chủng rộng rãi Ngồi ra, chúng giúp định hướng đáp ứng miễn dịch tác nhân gây bệnh ngoại bào trình diện qua MHC II, dẫn đến đáp ứng CD4 (đáp ứng miễn dịch dịch thể) Khi kháng ngun tác nhân thể người biểu hiện, trình diện qua MHC I, lúc đáp ứng miễn dịch tế bào qua CD8 kích thích Tuy nhiên phương pháp dao hai lưỡi lẽ tế bào mang ADN lạ có nguy bị nhận diện "tính lạ", sinh bệnh tự miễn c Vắc-xin dùng để điều trị Một hướng nghiên cứu miễn dịch liệu pháp, bao gồm miễn dịch liệu pháp thụ động chủ động (tức vắc-xin liệu pháp) Người ta hy vọng phương pháp chữa bệnh ung thư, AIDS bệnh Alzheimer Trong thủy sản, vắc-xin dùng chủ yếu dạng vắc-xin chết Tuy nhiên, tương lai có xu hướng nghiên cứu phát triển loại vắc-xin theo xu hướng: Tái tổ hợp di truyền: tổng hợp ADN có cấu trúc giống ADN kháng nguyên có hiệu lực, sau đưa vào thể sinh vật 75 Nâng cao tính sinh miễn dịch kháng nguyên cách làm lộ yếu tố định kháng nguyên (trình tự axit amin ngắn) với tế bào T Đặc tính vắc-xin Vắc-xin sử dụng để tiêm truyền cho vật chủ phải đảm bảo bốn đặc tính tính sinh miễn dịch, tính kháng ngun, hiệu lực khơng độc lực - Tính sinh miễn dịch: khả gây đáp ứng miễn dịch, dịch thể Tính phụ thuộc vào kháng nguyên lẫn thể nhận kích thích Đáp ứng vật chủ tùy thuộc vào lồi, đường tiêm truyền địa thân sinh vật Thực nghiệm cho thấy, kháng nguyên sinh vật khác cho đáp ứng khác Vắc-xin đưa qua niêm mạc sinh nhiều kháng thể IgA có hiệu lực bảo vệ đường tiêu hóa, tiêm qua da tốt cho đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào Đáp ứng miễn dịch phụ thuộc vào tuổi, tình trạng sức khỏe sinh vật - Tính kháng nguyên: khả gây đáp ứng miễn dịch kháng thể dịch thể hay tế bào phản ứng kết hợp đặc hiệu với Hapten cần phải liên kết với chất mang tải, epitop cần phải kết hợp với protein mang tải vô hại tá chất hay vắcxin khác vắc-xin đậu mùa hay trộn nhiều vắc-xin khác - Tính hiệu lực: kháng thể tạo khơng phải có hiệu lực tiêu diệt yếu tố gây bệnh Yếu tố gây bệnh có nhiều kháng nguyên khác nên bào chế vắc-xin trước tiên phải cho đáp ứng miễn dịch chống lại nhóm định kháng nguyên, nghĩa đánh vào yếu tố gây bệnh bị tiêu diệt hay khơng khả gây bệnh Vì việc xác định kháng nguyên hay yếu tố định kháng nguyên giúp cho vắc-xin tinh khiết tiến tới việc tổng hợp nhân tạo vắc-xin Ví dụ: loại kháng thể vi-rút viêm gan B sinh có kháng thể chống lại kháng nguyên bề mặt HBs có tác dụng bảo vệ, kháng thể chống vỏ nhân HBc khơng có tác dụng Tính hiệu lực đánh giá bình diện cá thể bình diện tập thể thông qua thực nghiệm Vắc-xin gây miễn dịch 60% coi có hiệu lực Trong việc đánh giá quần thể hiệu lực vắc-xin phụ thuộc nhiều vào việc bảo quản, vận chuyển cách sử dụng vắc-xin - Tính vơ hại: vắc-xin cần phải thử nghiệm nhiều lần phòng thí nghiệm trước ứng dụng đại trà Tần suất mức độ nặng nhẹ phản ứng phụ phải xác định trước sử dụng Yếu tố ảnh hưởng tới vắc-xin hiệu sử dụng vắc-xin a Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ: Tính miễn dịch cá chịu ảnh hưởng nhiệt độ vài giai đoạn định trình hình thành đáp ứng miễn dịch đặc biệt giai đoạn hoạt hố tế bào T hỗ trợ Thơng thường, phạm vi thích ứng lồi, nhiệt độ cao đáp ứng miễn dịch nhanh cường độ cao Khi nhiệt độ thấp giai đoạn lag phase kéo dài lượng kháng thể bị ảnh hưởng, suy giảm hồn toàn bị triệt tiêu Ngoài 76 ra, nhiệt độ thấp gây tượng ức chế khả sản xuất nhân tố hoạt hoá đại thực bào tế bào T Do làm suy yếu chế miễn dịch qua trung gian tế bào Đồng thời, tượng sụt giảm nhiệt độ đột ngột dẫn đến vô cảm miễn dịch Bản chất ức chế miễn dịch chưa biết rõ Tính mùa vụ: Hệ thống miễn dịch cá có thời kỳ bị ức chế liên quan đến mùa vụ mà không đơn nhiệt độ thấp Thí dụ, cá rơ biển Sebastiscus marmoratus đáp ứng miễn dịch thành thục vào mùa sinh sản (mùa đông) lại thấp đực cá thể chưa thành thục Yếu tố kim loại: Các kim loại Nhơm, Arsen, Cađimi, Crơm, Đồng, Chì, Thuỷ ngân, Nickel, Kẽm… kìm hãm đáp ứng miễn dịch động vật thuỷ sản Các ion kim loại kết hợp với protein miễn dịch tạo thành phức hợp bền Vì ngăn cản đáp ứng miễn dịch thể làm giảm hoạt hoá thực bào, giảm nồng độ kháng thể máu, giảm số lượng tế bào lympho đồng thời làm tăng tính mẫn cảm với vi-rút vi khuẩn gây bệnh Hydrocacbon thơm: Các hydrocacbon thơm Phenol, Benzen, Polychlorinated biphenils, Chlorinated dioxin, Polynuclear aromatic hydrocacbons (PAHs) gây suy giảm sức đề kháng cá làm sụt giảm kháng thể hoạt tính đại thực bào, làm tăng agglutinin khơng đặc hiệu Bởi hydrocacbon thơm kết hợp vào thụ thể tế bào gây ức chế phản ứng oxy hố-khử Nơng dược: Các chất nơng dược (như DDT, Endrin, Malathion,…) có khả gây hoại tử tuyến ức, làm suy giảm hoạt tính thực bào, giảm số lượng tế bào B suy giảm hàm lượng Ig Vì thế, cần liều thấp chất diệt cỏ, thuốc diệt côn trùng & bảo vệ thực vật, … gây suy giảm đáp ứng miễn dịch nhiều lồi cá Ảnh hưởng hố dược thuốc kháng sinh: Các hóa dược thuốc kháng sinh có tác động kìm hãm đến tính sinh miễn dịch thể Trên cá hồi, sử dùng Oxytetracyclin làm suy giảm tế bào lympho B, sử dùng Aflatoxin B-1 làm tế bào B nhớ, sử dùng Cortisol/Kenalog-40 làm giảm số lượng tế bào B Trên cá chẽm châu Âu sử dùng Hydrocortisoe làm giảm tình trạng thực bào Sốc: Stress ảnh hưởng trực triếp lên thần kinh trung ương, kích thích tiết chlomaffin đồng thời kích thích não thùy tiết ACTH Sau ACTH tác động lên tuyến giáp thận kích thích tuyến tiết cortisol Cortisol chlomaffin có tác động kìm hãm hệ tuần hồn, nên tượng tái phân bổ lượng không đảm bảo làm ảnh hưởng đến sinh sản sinh trưởng đại thực bào Các quan tái sinh miễn dịch tuyến ức, tiền thận lách bị ảnh hưởng làm cho việc sản xuất tế bào lympho bị sụt giảm Sự tuần hoàn ảnh hưởng tới việc vận chuyển yếu tố đáp ứng miễn dịch tới quan ngoại vi mang, da quan miễn dịch bị yếu đi, làm cho tác nhân gây bệnh dễ dàng công b Hiệu sử dụng vắc-xin Cơ cở khoa học việc sử dụng vắc-xin công tác phòng chống dịch bệnh hình thành đáp ứng miễn dịch thích nghi sinh vật tính đặc hiệu khả nhớ Như 77 vậy, mục đích việc sử dụng vắc-xin chủ động tạo cho thể có sức đề kháng tác nhân gây bệnh định, hạn chế nguy nhiễm bệnh tác nhân gây Tiêu chuẩn đánh giá vắc-xin - Tính an tồn vắc-xin: thể đưa vắc-xin vào thể sinh vật không tạo phản ứng phụ, vi sinh vật không phục hồi độc lực (đối với vắc-xin sử dụng vắc-xin sống), đồng thời không tác động tiêu cực đến môi trường - Khả sinh miễn dịch: tùy thuộc chất kháng nguyên đặc điểm loài mà phải sử dụng vắc-xin cho phù hợp - Có hiệu bảo vệ: sau tiêm vắc-xin vào thể vắc-xin phải kích thích hệ thống miễn dịch để tạo kháng thể kháng thể sinh phải có tính đặc hiệu với tác nhân gây bệnh tương ứng Đồng thời, thời gian bảo vệ vắc-xin phải đảm bảo phù hợp với đối tượng nuôi Phương pháp đánh giá hiệu lực vắc-xin Các yêu cầu bố trí thí nghiệm - Mỗi nhóm cá thí nghiệm phải 25 con, độ lặp lại phải lớn lần Gây nhiễm bệnh thực nghiệm khoảng thời gian từ 25–60 ngày sau sử dụng vắc-xin phương pháp tắm - Tỷ lệ nhiễm bệnh nhóm đối chứng (A) phải 60% thời gian kiểm định - Tỷ lệ nhiễm bệnh nhóm cá sử dụng vắc-xin (B) khơng vượt q 24% - Phải kiểm tra tồn cá nhiễm bệnh thực nghiệm Tỷ lệ cá nhiễm bệnh nguyên nhân khác không vượt 10% Các số đánh giá hiệu bảo vệ vắc-xin Tỷ lệ sinh tồn tương đối (Relative Percent Survival-RPS) (%) Cơng thức tính RPS: RPS = (1- (tỉ lệ cá thí nghiệm bị nhiễm/tỉ lệ cá đối chứng bị nhiễm)) x 100 Yêu cầu: RPS ≥ 60% Đánh giá theo số RPS thích hợp cho việc kiểm định hiệu vắc-xin phòng thí nghiệm thực nghiệm trường Gia tăng liều gây chết 50% (LD50 Lethal Dose) Đây thí nghiệm phù hợp điều kiện phòng thí nghiệm u cầu bố trí thí nghiệm tương tự trường hợp đánh giá số RPS Cơng thức tính LD50 (theo Reed Muench, 1938) LD50 = Mức gây tỉ lệ nhiễm bệnh cá 50% thấp - số nội suy (p.d) 78 p.d = (L%-50)/(L%-H%) Trong đó: L%: tỉ lệ cá nhiễm bệnh thấp 50% H%: tỉ lệ cá nhiễm bệnh cao 50% Yêu cầu: giá trị LD50 nhóm cá thí nghiệm sử dụng vắc-xin phải cao giá trị nhóm cá đối chứng 100 lần Phương thức sử dụng vắc-xin nuôi trồng thuỷ sản a Tiêm Đây phương pháp bổ sung tá dược nhằm làm tăng hiệu lực vắc-xin sử dụng Tuy nhiên, gặp phải số khó khăn việc gây mê bắt giữ đối tượng thủy sản tiêm vắc-xin nên dễ dàng gây sốc cho cá (bảng 4.3) Hơn nữa, ứng dụng cá 15g Để khắc phục, sử dụng kim tiêm tự động để bơm thuốc theo hệ thống dây truyền, với công suất khoảng 1.000 cá/giờ b Cho ăn Đây phương pháp ứng dụng rộng rãi trang trại ni cá phương pháp đơn giản, dễ ứng dụng không gây sốc cho cá Tuy nhiên, cần lượng vắc-xin lớn nên làm tăng chi phí đầu tư Hơn nữa, liều lượng vắc-xin không đảm bảo cá thể quần đàn kháng nguyên dễ dàng bị phá hủy qua bao tử ruột trước (bảng 4.3) c Ngâm Ngâm phương pháp đơn giản nhanh cần có vài giây cho cá tiếp xúc với vắcxin Đầu tiên, vắc-xin pha lỗng sẵn nước, sau bắt cá ngăm khoảng 3060 giây Khả hấp thụ kháng ngun theo phương pháp ngâm có hiệu (bảng 4.3) Cơ chế hấp thụ kháng nguyên chưa biết chắn chắn, người ta thấy mang đường để hấp thụ kháng ngun, bên cạnh da quan đường bên có tham gia vào q trình thấp thụ kháng ngun Có nhiều loại bệnh quan miễn dịch cá không chống theo phương pháp Ngoài việc liên quan đến chế hấp thụ kháng nguyên phụ thuộc vào khả đáp ứng miễn dịch tự nhiên điều kiện tự nhiên thí nghiệm d.Tắm vắc-xin Nhằm hạn chế làm sốc cho cá theo phương pháp ngâm, người ta sử dụng phương pháp tắm vắc-xin cho cá cách nhỏ từ từ vắc-xin vào thùng trữ cá Tuy nhiên, phương pháp đòi hỏi lượng lớn vắc-xin thời gian khoảng (bảng 6.3) e Phun vắc-xin Đây phương pháp phát triển đồng thời với phương pháp ngâm Vắc-xin phun dẫn hệ thống bán tự động thông qua băng truyền chạy qua vòi phun vắc-xin Phun vắc-xin có khả gây sốc cá kết biến động (bảng 4.3) Bảng 0.3 Ưu nhược điểm phương pháp sử dụng vắc-xin cá Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm 79 Tiêm Hiệu lực tốt dùng tá Khơng thể tiêm cá