MỤC LỤC Trang GIỚI THIỆU 2 MỤC LỤC 3 Danh sách hình 5 Danh sách bảng 6 Phần một MIỄN DỊCH HỌC CƠ SỞ 7 Chương 1 Miễn dịch học và các khái niệm về miễn dịch học 7 1.1 Lịch sử và hướng phát triển của miễn dịch học 7 1.1.1 Thời kỳ sơ khai 7 1.1.2 Giai đoạn ưu thế của miễn dịch thể dịch 8 1.1.3 Giai đoạn ưu thế của miễn dịch tế bào 9 1.1.4 Giai đoạn miễn dịch phân tử 9 1.1.5 Xu hướng phát triển 9 1.2 Khái niệm về miễn dịch học 9 1.2.1 Miễn dịch và miễn dịch học 10 1.2.2 Các loại miễn dịch 10 Chương 2 Các cơ quan và tế bào tham gia đáp ứng miễn dịch 18 2.1 Cơ quan gốc 18 2.2 Các cơ quan lympho tiên phát 19 2.2.1 Tuyến ức 20 2.2.2 Túi Fabricius 22 2.3 Cơ quan lympho thứ phát 22 2.3.1 Cơ quan lympho thứ phát tập trung có vỏ bọc 23 2.3.2 Cơ quan lympho thứ phát phân tán 24 2.4 Sự tái tuần hoàn tế bào lympho 27 2.5 Những tế bào của đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu 28 2.5.1 Đại thực bào. 28 2.5.2 Bạch cầu trung tính 29 2.5.3 Bạch cầu ái toan 30 2.5.4 Bạch cầu ái kiềm và tế bào mast 30 2.5.5 Tiểu cầu 31 2.5.6 Những tế bào diệt tự nhiên 31 2.5.7 Tế bào nội mô 32 2.5.8 Hồng cầu 32 2.6 Những tế bào của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu 32 2.6.1 Tế bào trình diện kháng nguyên 32 2.6.2 Phân tử MHC 32 2.6.3 Tế bào mono và đại thực bào 35 2.6.4 Tế bào tua 35 2.6.5 Tế bào lympho 36 2.7 Hệ thống bổ thể 42 2.7.1 Đường không đặc hiệu 43 2.7.2 Đường hoạt hóa bổ thể đặc hiệu 44 2.7.3 Các thụ thể tế bào đối với bổ thể 46 2.7.4 Vai trò sinh học của bổ thể 46 Chương 3 Kháng nguyên và kháng thể 48 3.1 Kháng nguyên 48 3.1.1 Định nghĩa 48 3.1.2 Điều kiện bắt buộc của một chất kháng nguyên 48 3.1.3 Tính đặc hiệu của kháng nguyên 48 3.1.4 Các dạng kháng nguyên. 49 3.2 Kháng thể 51 3.2.1 Định nghĩa 51 3.2.2 Bản chất và tính chất của kháng thể 51 3.2.3 Cấu trúc của kháng thể miễn dịch 51 3.2.4 Chức năng sinh học của globulin miễn dịch 55 3.3 Phương pháp tạo kháng thể đơn dòng và đa dòng 57 3.3.1 Chuẩn bị kháng nguyên 57 3.3.2 Sản xuất kháng thể đa dòng 57 3.3.3 Sản xuất kháng thể đơn dòng 58 3.3.4 Làm sạch kháng thể 59 3.4 Phản ứng kết hợp kháng nguyênkháng thể 60 3.4.1 Cơ chế kết hợp kháng nguyênkháng thể 61 3.4.2 Kết quả sinh học của phản ứng kết hợp kháng nguyênkháng thể 64 Phần hai: MIỄN DỊCH Ở ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 66 Chương 4 Miễn dịch học ứng dụng trong thuỷ sản 66 4.1 Tiến hoá hệ miễn dịch của động vật 66 4.2 Đáp ứng miễn dịch ở giáp xác 67 4.3 Đáp ứng miễn dịch ở cá xương 70 4.4 Nghiên cứu và ứng dụng của vắcxin trong phòng bệnh thuỷ sản 72 4.4.1 Định nghĩa vắcxin 72 4.4.2 Lịch sử phát triển vắcxin 73 4.4.3 Cơ chế hoạt động của vắcxin 74 4.4.4 Phân loại vắcxin 74 4.4.5 Đặc tính cơ bản của vắcxin 76 4.4.6 Yếu tố ảnh hưởng tới vắcxin và hiệu quả sử dụng vắcxin 77 4.4.7 Phương thức sử dụng vắcxin trong nuôi trồng thuỷ sản 79 4.4.8 Một số kết quả nghiên cứu vắcxin ở cá 80 4.5 Ứng dụng miễn dịch học trong chẩn đóan bệnh thủy sản 81
MỤC LỤC Trang GIỚI THIỆU MỤC LỤC Danh sách hình Danh sách bảng Phần MIỄN DỊCH HỌC CƠ SỞ Chƣơng Miễn dịch học khái niệm miễn dịch học 1.1 Lịch sử hƣớng phát triển miễn dịch học 1.1.1 Thời kỳ sơ khai 1.1.2 Giai đoạn ƣu miễn dịch thể dịch 1.1.3 Giai đoạn ƣu miễn dịch tế bào 1.1.4 Giai đoạn miễn dịch phân tử 1.1.5 Xu hƣớng phát triển 1.2 Khái niệm miễn dịch học 1.2.1 Miễn dịch miễn dịch học 10 1.2.2 Các loại miễn dịch 10 Chƣơng Các quan tế bào tham gia đáp ứng miễn dịch 18 2.1 Cơ quan gốc 18 2.2 Các quan lympho tiên phát 19 2.2.1 Tuyến ức 20 2.2.2 Túi Fabricius 22 2.3 Cơ quan lympho thứ phát 22 2.3.1 Cơ quan lympho thứ phát tập trung có vỏ bọc 23 2.3.2 Cơ quan lympho thứ phát phân tán 24 2.4 Sự tái tuần hoàn tế bào lympho 27 2.5 Những tế bào đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu 28 2.5.1 Đại thực bào 28 2.5.2 Bạch cầu trung tính 29 2.5.3 Bạch cầu toan 30 2.5.4 Bạch cầu kiềm tế bào mast 30 2.5.5 Tiểu cầu 31 2.5.6 Những tế bào diệt tự nhiên 31 2.5.7 Tế bào nội mô 32 2.5.8 Hồng cầu 32 2.6 Những tế bào đáp ứng miễn dịch đặc hiệu 32 2.6.1 Tế bào trình diện kháng nguyên 32 2.6.2 Phân tử MHC 32 2.6.3 Tế bào mono đại thực bào 35 2.6.4 Tế bào tua 35 2.6.5 Tế bào lympho 36 2.7 Hệ thống bổ thể 42 2.7.1 Đƣờng không đặc hiệu 43 2.7.2 Đƣờng hoạt hóa bổ thể đặc hiệu 44 2.7.3 Các thụ thể tế bào bổ thể 46 2.7.4 Vai trò sinh học bổ thể 46 Chƣơng Kháng nguyên kháng thể 48 3.1 Kháng nguyên 48 3.1.1 Định nghĩa 48 3.1.2 Điều kiện bắt buộc chất kháng nguyên 48 3.1.3 Tính đặc hiệu kháng nguyên 48 3.1.4 Các dạng kháng nguyên 49 3.2 Kháng thể 51 3.2.1 Định nghĩa 51 3.2.2 Bản chất tính chất kháng thể 51 3.2.3 Cấu trúc kháng thể miễn dịch 51 3.2.4 Chức sinh học globulin miễn dịch 55 3.3 Phƣơng pháp tạo kháng thể đơn dòng đa dòng 57 3.3.1 Chuẩn bị kháng nguyên 57 3.3.2 Sản xuất kháng thể đa dòng 57 3.3.3 Sản xuất kháng thể đơn dòng 58 3.3.4 Làm kháng thể 59 3.4 Phản ứng kết hợp kháng nguyên-kháng thể 60 3.4.1 Cơ chế kết hợp kháng nguyên-kháng thể 61 3.4.2 Kết sinh học phản ứng kết hợp kháng nguyên-kháng thể 64 Phần hai: MIỄN DỊCH Ở ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 66 Chƣơng Miễn dịch học ứng dụng thuỷ sản 66 4.1 Tiến hoá hệ miễn dịch động vật 66 4.2 Đáp ứng miễn dịch giáp xác 67 4.3 Đáp ứng miễn dịch cá xƣơng 70 4.4 Nghiên cứu ứng dụng vắc-xin phòng bệnh thuỷ sản 72 4.4.1 Định nghĩa vắc-xin 72 4.4.2 Lịch sử phát triển vắc-xin 73 4.4.3 Cơ chế hoạt động vắc-xin 74 4.4.4 Phân loại vắc-xin 74 4.4.5 Đặc tính vắc-xin 76 4.4.6 Yếu tố ảnh hƣởng tới vắc-xin hiệu sử dụng vắc-xin 77 4.4.7 Phƣơng thức sử dụng vắc-xin nuôi trồng thuỷ sản 79 4.4.8 Một số kết nghiên cứu vắc-xin cá 80 4.5 Ứng dụng miễn dịch học chẩn đóan bệnh thủy sản 81 Phần MIỄN DỊCH HỌC CƠ SỞ Chương Miễn dịch học khái niệm miễn dịch học 1.1 Lịch sử hướng phát triển miễn dịch học Từ cổ xƣa, ngƣời có số hiểu biết miễn dịch ứng dụng việc phòng số bệnh nhiễm khuẩn Nhƣng tới cuối kỷ 19, Louis Pasteur lần tìm vắc-xin, miễn dịch học đƣợc 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 nhƣ 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 mơn khoa học sở riêng biệt mà hỗ trợ cho môn khoa học khác phát triển với kỹ thuật miễn dịch hữu dụng 1.1.1 Thời kỳ sơ khai 1.1.2 Giai đoạn ưu miễn dịch thể dịch Sau tạo đƣợc miễn dịch động vật thí nghiệm, ngƣời ta dùng huyết chúng để nghiên cứu tƣơng tác với yếu tố gây bệnh Vì thế, yếu tố dịch thể thời kỳ đƣợc tập trung nghiên cứu sâu Hƣớng phát triển vắc-xin để phòng bệnh nhiễm khuẩn đƣợc phát triển mạnh trì tới ngày Đồng thời với phát triển vắc-xin việc dùng huyết để chẩn đoán điều trị đƣợc phát triển ngày Các kỹ thuật phát kháng nguyên kháng thể dịch thể liên tục xuất nhƣ kỹ thuật ngƣng tụ Max von Gruber Herbert Edward Durham (1896), kỹ thuật kết tủa Kraus (1987) Năm 1898 Bordet phát tác dụng bổ thể đƣợc dùng nhƣ chất thị kết hợp kháng nguyên- kháng thể Từ đó, việc dùng huyết miễn dịch để định loại vi sinh vật đƣợc 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 lƣợng thấp giúp ích nhiều chẩn đốn Bên cạnh sản phẩm huyết đƣợc chế tạo thành công nhƣ huyết chống uốn ván, huyết chống dại, chống nọc rắn Những huyết đƣợc sử dụng rộng rãi 1.1.3 Giai đoạn ưu miễn dịch tế bào 1.1.4 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 đƣợc 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 đƣợc xác định, chiết tách tìm hiểu cấu trúc nhƣ cấu tạo bổ thể, cấu tạo interleukin Các nhà khoa học tạo đƣợc phân tử kháng thể mô theo phân tử kháng thể ngƣời việc chuyển gen ngƣời sang cho lợn Thành công mở hƣớng cho miễn dịch trị liệu miễn dịch ghép 1.1.5 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 ngƣời nghiên cứu sâu mức tế bào Hiện miễn dịch học đƣợc tiếp tục nghiên cứu mức phân tử Sinh học phân tử gen học phân tử giúp hiểu sâu chế bên tế bào Đây hai hƣớng lơi nhiều cơng trình nghiên cứu miễn dịch học 1.2 Khái niệm miễn dịch học 1.2.1 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 1.2.2 Các loại miễn dịch Đáp ứng miễn dịch ngƣời động vật đƣợc chia làm hai loại miễn dịch tự nhiên miễn dịch thu đƣợc 1.2.2.1 Miễn dịch tự nhiên a Khái niệm Miễn dịch tự nhiên (bẩm sinh; native immunity, natural immunity) gọi miễn dịch không đặc hiệu (non-specific immunity) khả tự bảo vệ có sẵn từ đƣợc sinh mang tính chất di truyền thể lồi Miễn dịch bẩm sinh khơng đòi hỏi phải có tiếp xúc trƣớc thể với mầm bệnh hay vật lạ giữ vai trò quan trọng miễn dịch thu đƣợc chƣa phát huy tác dụng Điển hình nhƣ nhiều lồi động vật khơng mắc bệnh ngƣời ngƣợc lại Ví dụ gà khơng mắc bệnh than, trâu bò khơng mắc bệnh giang mai thƣơng hàn ngƣời b Hàng rào vật lý Bao gồm da niêm mạc ngăn cách nội môi với ngoại môi xung quanh mà yếu tố phải vƣợt qua muốn vào đƣợc thể Da gồm nhiều lớp tế bào, có lớp tế bào ngồi sừng hóa, ln đƣợc bong đổi mới, nên tạo đƣợc cản trở vật lý vững Niêm mạc có lớp tế bào nhƣng có tác dụng cản trở tốt có tính đàn hồi cao da đƣợc bao phủ lớp màng nhầy Niêm mạc với diện tích gấp 200 lần diện tích da lại chỗ hay có tiếp xúc với nhiều vật lạ nên hình thành tổ chức chống đỡ miễn dịch phức tạp có hiệu Niêm dịch chất nhầy tuyến dƣới niêm mạc tiết tạo nên màng bảo vệ làm cho vi sinh vật vật lạ không bám đƣợc thẳng vào tế bào Tuy nhiên, niêm mạc khơng có khả cản trở hạt có kích thƣớc dƣới m c Hàng rào hóa học d Hàng rào tế bào Đây hàng rào quan trọng phức tạp trọng hệ thống miễn dịch bao gồm nhiều loại tế bào Tuy nhiên giữ vai trò quan thực bào có khả nuốt tiêu hoá vi sinh vật Trên niêm mạc có nhiều thực bào di tản từ nội môi bao gồm tiểu thực bào (microphage) đại thực bào (macrophage) có đặc tính chung tiếp cận với yếu tố lạ, nuốt tiêu hoá chúng gọi trình thực bào Tiểu thực bào bạch cầu đa nhân trung tính máu, hoạt động mạnh vi khuẩn tế bào Đại thực bào tế bào mono máu di chuyển tới mô để trở thành tế bào hệ thống võng có tác dụng mạnh với vi sinh vật có kích thƣớc lớn Q trình thực bào (phagocytosis) đƣợc chia thành ba giai đoạn (xem hình 1.1) nhƣ sau: Hóa ứng động: di chuyển tế bào tới ổ viêm nhờ tính chất sinh học chất vi sinh vật tiết nhƣ peptit-formyl Các chất vật chủ đƣợc hoạt hóa nhƣ: thành phần bổ thể C3a, C5a… Giai đoạn gắn: Sự bám dính tế bào thực bào với vi sinh vật nhờ thụ thể (receptor) có mặt tế bào vi sinh vật nhƣ mannose, fucose hay axit sialic Chúng hấp dẫn tế bào thực bào áp tới, hoạt hóa enzym kinase nhằm tạo giả túc Khi thực bào đến sát có tƣợng dính màng tế bào nhờ vào protein liên kết Sau tế bào thực bào thay đổi hoạt động nhƣ thò giả túc, hình thành lysosom, tăng cƣờng hoạt động men… Giai đoạn nuốt tiêu: Đầu tiên, màng tế bào bị lõm vào, chất nguyên sinh tạo chân giả bao lấy vi sinh vật, đóng kín lại tạo thành hốc thực bào (phagosom) chứa vi sinh vật Nhƣ vậy, vi sinh vật đƣợc chuyển vào bên trong.Tiếp đó, giai đoạn tiêu đƣợc bắt đầu, hạt lysosom tiến đến sát hốc thực bào, xảy tƣợng hòa tan màng hai tiểu thể để hình thành màng chung phagolysosom, vi sinh vật bị tiêu hai q trình, cần có oxy men Figure 1.1 Quá trình đại thực bào tiêu diệt vi khuẩn Trong phagolysosom vi sinh vật bị tiêu diêt nhờ hai chế chính: - Cơ chế không phụ thuộc oxy: men tiêu protein, lysozym, lactoferin….diệt vi khuẩn cuối men thủy phân tiêu hoàn toàn vi khuẩn - Cơ chế phụ thuộc oxy: oxy đƣợc sử dụng cách mạnh mẽ để chuyển thành anion superoxyt (O1/2) oxyt nitơ (NO), tạo nên hệ thống halogen (axit hypochloro, chloramin) tiêu diệt vi khuẩn lẫn vi-rút Quá trình thực bào đƣợc khuếch đại số bổ thể hoạt hóa Ngồi ra, phóng thích khỏi tế bào thành phần phagolysosom làm tăng phản ứng viêm cấp, tăng tính thấm thành mạch làm dẫn tới gia tăng mật độ bạch cầu ổ viêm Đại thực bào tiết số cytokin gây viêm nhƣ Interleukin-1, Interleukin-6 có tác dụng chỗ hay gây hoại tử, sốt…làm tăng trình thực bào Hàng rào vi sinh vật tham gia tích cực vào cơng việc bảo vệ thể Các vi sinh vật sống bề mặt nhƣ bên thể Đó khu hệ vi sinh vật bình thƣờng chúng khơng gây hại mà có lợi cho thể chúng chiếm trƣớc vị trí mà vi sinh vật gây bệnh đến, chúng làm giảm nồng độ oxy, cạnh tranh thức ăn tiết chất diệt khuẩn Khu hệ vi sinh vật bình thƣờng đƣờng tiêu hóa tiết biotin, riboflavin vài loại vitamin khác cung cấp cho thể Các tế bào có hạt kiềm nhƣ tế bào mast, bạch cầu đa nhân kiềm tính tham gia vào trình viêm qua giải phóng chất trung gian chứa hạt nhƣ histamin, serotonin thơng qua kích thích trực tiếp 1.2.2.2 Miễn dịch đặc hiệu a Các dạng miễn dịch đặc hiệu Miễn dịch đặc hiệu (specific immunity) gọi miễn dịch thu đƣợc (acquired immunity) trạng thái miễn dịch xuất sau thể tiếp xúc với kháng nguyên (antigen) có phản ứng sinh kháng thể đặc hiệu chống lại chúng Miễn dịch thu đƣợc có hai đặc điểm khác với miễn dịch tự nhiên khả nhận dạng trí nhớ đặc hiệu kháng nguyên (vật lạ) Hệ thống miễn dịch đặc hiệu ghi nhớ lại tác nhân gây bệnh ngăn cản tác động gây bệnh chúng lần tiếp xúc lặp lại Miễn dịch đặc hiệu lại đƣợc chia làm hai loại dựa vào phƣơng thức tạo tình trạng miễn dịch Miễn dịch chủ động: - Miễn dịch chủ động tự nhiên trạng thái miễn dịch tiếp xúc ngẫu nhiên với kháng nguyên vi sinh vật có mơi trƣờng xung quanh - Miễn dịch chủ động nhân tạo trạng thái miễn dịch thu đƣợc nhờ tiêm vắc-xin truyền tế bào lympho thƣờng lympho miễn dịch, ghép Miễn dịch thụ động: - Miễn dịch thụ động tự nhiên trạng thái miễn dịch thu đƣợc kháng thể ghép truyền từ sữa mẹ - Miễn dịch thụ động nhân tạo miễn dịch nhờ kháng thể chuyển từ bên truyền kháng huyết b Các giai đoạn đáp ứng miễn dịch đặc hiệu Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu gồm có ba giai đoạn: Giai đoạn nhận diện kháng nguyên Giai đoạn đầu đáp ứng miễn dịch làm biến đổi kháng nguyên có cấu trúc phức tạp thành peptit nhỏ có nhóm định kháng nguyên (epitop) để tế bào có thẩm quyền hệ thống miễn dịch nhận biết đƣợc Hầu hết kháng nguyên đƣợc xử lý trình diện APC thơng qua phân tử MHC (Major Histocompability Complex) có sẵn bề mặt tế bào với thụ thể tƣơng ứng lympho bào T (TCR- T Cell Receptor) Giai đoạn cảm ứng Q trình tín hiệu hoạt hóa tế bào lympho T, hàng loạt phản ứng bên tế bào nhằm củng cố phát triển nhận diện epitop Sự xếp lại gen giúp cho tế bào tổng hợp đƣợc phân tử TCR có cấu trúc ăn khớp với epitop Sự nhận diện đƣợc khuếch đại tế bào đƣợc hoạt hóa tiết tế bào hoạt động (cytokin) gây tăng sinh nhƣ tác động đến tế bào khác làm chúng tăng cƣờng hoạt động Trong đó, số trở thành tế bào có trí nhớ tƣơng đối bền vững kháng nguyên để sẵn sàng phản ứng tiếp xúc lần sau Song song với trình khuếch đại trình ức chế xuất để phản ứng không mức cần thiết đáp ứng mang tính chất điều hồ Những tế bào nhận thơng tin tham gia đáp ứng miễn dịch lần đầu đƣợc gọi mẫn cảm, tức đƣợc tiếp xúc với kháng nguyên sản xuất kháng thể đặc hiệu với 10 kháng nguyên Kháng thể nằm màng tế bào sinh gọi kháng thể tế bào quần thể tế bào lympho T sản xuất Kháng thể hòa tan đƣợc đổ vào ổ dịch nội mơi, kháng thể dịch thể tế bào lympho B sản sinh Đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào (cell mediated immunoresponse) đáp ứng có tham gia số tế bào T, thể dƣới hình thức gây độc tế bào hình thức viêm kiểu mẫn muộn Miễn dịch đóng vai trò quan trọng bệnh vi sinh vật kí sinh bên tế bào gây ra, thải bỏ mô ghép miễn dịch chống ung thƣ Đáp ứng miễn dịch thể dịch (humoral immunoresponse) đƣợc thể sản xuất kháng thể có khả tƣơng tác đặc hiệu với kháng nguyên Miễn dịch chống vi sinh vật tế bào thể dịch thể Giai đoạn hiệu ứng Hình 1.1 Đáp ứng miễn dịch tiên phát thứ phát Đáp ứng miễn dịch tiên phát thứ phát Mức độ đáp ứng miễn dịch qua giai đoạn tuỳ thuộc vào mẫn hay mẫn cảm lại - Đáp ứng miễn dịch lần đầu (primary immune response) có thời gian tiên phát dài, cƣờng độ đáp ứng yếu thời gian đáp ứng ngắn Một số tế bào T B đƣợc mẫn cảm trở thành tế bào trí nhớ (memory cell) tiếp xúc lại với kháng nguyên tạo đáp ứng miễn dịch thứ phát (secondary immune response) 11 - Đáp ứng miễn dịch thứ phát có thời gian tiềm tàng ngắn hơn, cƣờng độ đáp ứng mạnh thời gian trì đáp ứng dài tế bào trí nhớ phát triển nhanh mạnh tạo thành dòng tế bào chuyên sản xuất kháng thể đặc hiệu 12 Hình 4.2 Cơ chế hoạt hố hệ thống ProPO Khi men hoạt hóa chi phối trình sản sinh quinone melanin cách mạnh mẽ tập trung nên sinh vật hay vật lạ công vào bao lấy chúng Kết trình thƣờng tƣơng melanin hố vỏ cutin giáp xác (hình 4.3) Ngồi ra, enzym protease hoạt động kích thích q trình opsonin hố để thu hút thực bào tập trung lại chổ Vì thế, thúc đẩy tƣợng thực bào đựơc diễn cách mạnh mẽ 63 Hình 4.3 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 xƣơng sống Chúng có khả kháng khuẩn, kháng độc tố có vài trƣờng hợp có khả kháng nấm Hình 4.4 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 tƣơng 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 nhƣ trƣờng hợp kháng thuốc kháng sinh khác 64 cấu tạo màng tế bào vi sinh vật màng tế bào vật chủ nên peptit kháng khuẩn tiêu diệt mầm bệnh mà khơng làm hại đến vật chủ 4.3 Đáp ứng miễn dịch cá xương 4.3.1 Cơ chế bảo vệ không đặc hiệu 4.3.1.1 Các hàng rào bề mặt Dịch nhờn: yếu tố đặc thù bao phủ toàn thể cá Dịch nhờn giúp cá giảm đƣợc ma sát q trình vận chuyển mà đóng vai trò quan trọng q trình bảo vệ thể chống lại xậm nhậm vi sinh vật hay vật lạ từ môi trƣờng vào thể cá Ví dụ, tƣợng tuột nhớt cá bống tƣợng làm cho cá dễ nhiễm bệnh Da: da cá tƣơng đối khác với động vật cạn khơng hố sừng, nhƣng 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 tƣơng đối vững để bảo vệ thể Ngồi ra, lồi cá có vẩy hệ thống bảo vệ da thể cá đƣợc vững Mang: quan đặc biệt khác hẳn với động vật cạn Mang nơi thực trình hô hấp cá, nơi tiếp xúc thƣờng xuyên với sinh vật bên môi trƣờng Cho nên, mang đƣờng xâm nhiễm quan trọng mầm bệnh Tuy nhiên, mang có tập trung đại thực bào cao Nó đƣợc bao phủ dịch nhờn xuất tế bào Malpighi giúp cho mang có khả thực hiệc đƣợc chức chống lại sinh vật từ bên ngồi mơi trƣờng 4.3.1.2 Yếu tố miễn dịch không đặc hiệu Hệ thống miễn dịch không đặc hiệu cá bao gồm nhân tố ức chế sinh trƣởng nhƣ transferin, interferon, lysin bổ thể, protein phản ứng C lectin Hàng rào tế bào nhƣ 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 ngƣời động vật bậc cao 4.3.2 Cơ chế bảo vệ đặc hiệu 4.3.2.1 Cơ quan lympho Thận đƣợc 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 xƣơng đƣợc hình thành tƣơng 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 nhƣ động vật cạn.Trong 65 trình đáp ứng miễn dịch có tạo thành kháng thể dạng Sig (xem bảng 4.2), thông tin đƣợc ghi nhớ lại để sẵn sàng cho việc tạo kháng thể lần tiếp xúc sau với kháng nguyên Bảng 4.2 Đặc điểm Ig cá xƣơng Nồng độ huyết (mg/ml) % tổng số protein huyết Thời gian bán huỷ máu (ngày) Hằng số lằng (s) Tetramer Monomer Khối lƣợng phân tử (kDa) Tetramer Monomer Chuỗi nặng Chuỗi nhẹ Hàm lƣợng cacbonhydrat 2-7 6-15 12-16 13-17 650-850 160 70-75 20-25 Tối đa 16% 4.3.2.2 Đáp ứng miễn dịch dịch thể 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 tƣơng bào để sản sinh kháng thể Tƣơng bào bắt đầu xuất số lƣợng tăng mãnh liệt lách thận khoảng tuần sau có kích thích kháng nguyên Kháng thể huyết thƣờng xuất trƣớc thời điểm số lƣợng tƣơng bào đạt cực đại khoảng ngày thứ 10-15 hàm lƣợng Ig tăng lên mãnh liệt để đạt cực đại khoảng ngày thứ 20-30 sau tiêm kháng nguyên Nhƣ vậy, So với động vật có vú, pha mẫn cảm cá kéo dài hơn, nhƣng thời gian trì hàm lƣợng kháng thể lại lâu dài 4.3.2.3 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 chƣa đƣợc nghiên cứu kỹ cá Các phản ứng thải loại mảnh ghép cá xƣơng cấp tính (hình 4.5) nhƣng chƣa rõ chế 4.3.2.4 Đáp ứng miễn dịch cục mang Mang đóng vai trò quan trọng việc tiếp thụ kháng nguyên, đặc biệt kháng ngun khơng hồ tan Ở mang có nhiều tế bào lympho, đại thực bào tƣơng bào 66 cƣ trú Mang có khả sản xuất kháng thể chỗ đóng vai trò đề kháng quan trọng bệnh mang vi khuẩn Hình 4.5 Hiện tƣợng thải loại mảnh ghép cá hồi 4.3.2.5 Đáp ứng miễn dịch cục da Ig đƣợc phát dịch nhớt da cá Có chứng cho thấy chúng khơng có nguồn gốc từ kháng huyết đƣợc giả định sản phẩm đƣợc sản xuất chỗ Đồng thời có diện tế bào lympho, tƣơng 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 4.3.2.6 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 khơng phản ứng với IgM huyết Việc sử dụng kháng thể đơn dòng kháng IgM dịch nhầy giúp phát đƣợc tế bào sản xuất kháng thể mang ruột cá chép đƣợc gây miễn dịch cách cho ăn viên nang chứa vi khuẩn Vibrio bị bất hoạt hố, nhƣng lại khơng phát đƣợc tế bào cá chép đƣợc gây miễn dịch cách tiêm vào Nhƣ cá chép, có dạng IgM chuyên biệt đƣợc sản xuất tiểu quần thể tƣơng bào mô tiết dịch nhầy 4.4 Nghiên cứu ứng dụng vắc-xin phòng bệnh thuỷ sản 4.4.1 Định nghĩa vắc-xin Vắc-xin chế phẩm có tính kháng ngun 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 nhƣng đem chủng cho ngƣời lại giúp ngừa đƣợc 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 67 chủng, vắc-xin khơng đƣợc cấy (chủng), tiêm mà đƣợc đƣa vào thể qua đƣờng miệng 4.4.2 Lịch sử phát triển vắc-xin Ý tƣởng phòng bệnh đƣợc hình thành cách lâu, từ thời thƣợng cổ ngƣời Trung Quốc dùng vẫy đậu sấy khô, nghiền nhỏ bỏ vào mũi ngƣời 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 ngƣời Anh đƣợc công nhận ngƣời dùng vắc-xin để ngừa bệnh đậu mùa cho ngƣời từ ngƣời ta chƣa biết chất tác nhân gây bệnh (năm 1796) Kinh nghiệm dân gian cho thấy nơng dân vắt sữa bò bị lây bệnh đậu bò, nhƣng 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, nhƣng Phipps không mắc bệnh Cách làm Jenner xét theo tiêu chuẩn y đức ngày khơng phù hợp, nhƣng rõ ràng hành động có tính khai phá đứa trẻ đƣợc chủng ngừa đề kháng đƣợc bệnh Thời Jenner, vi-rút chƣa đƣợc khám phá vai trò gây bệnh vi khuẩn chƣa đƣợc biết Thời điểm 1798, Jenner cơng bố kết thí nghiệm mình, ngƣời ta hình dung có "mầm bệnh" gây nên truyền nhiễm Tám mƣơi năm sau, Louis Pasteur với cơng trình nghiên cứu vi sinh học miễn dịch học mở đƣờng 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, ông chuẩn bị bình dung dịch ni 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 thƣờng) đem tiêm cho gà vừa trải qua thí nghiệm chƣa bị chích vi khuẩn Kết đƣợc 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 đƣờng cho khoa miễn dịch học đại 4.4.3 Cơ chế hoạt động vắc-xin Cơ chế hoạt động vắc-xin đƣợc thực dựa sở đáp ứng miện dịch đặc hiệu tiền phát thứ phát Hệ miễn dịch trƣớc 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 tƣ sẵn sàng để công tác nhân gây bệnh nhanh 68 chóng hữu hiệu (bằng cách huy động nhiều thành phần hệ miễn dịch, đặc biệt đánh thức tế bào lympho nhớ) (hình 4.6) Hình 4.6 Cơ chế hoạt động vắc-xin 4.4.4 Phân loại vắc-xin Vắc-xin vi-rút vi khuẩn sống, giảm độc lực, đƣa 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 4.4.4.1 Các loại vắc-xin kinh điển Vắc-xin bất hoạt vi sinh vật gây bệnh bị giết hóa chất nhiệt (nhƣ formaline, - propiolacton, cồn, nhiệt độ, UV, tia X) Các yếu tố làm chết mầm bệnh nhƣng khơng làm biến tính protein nên giữ đƣợc độc tính mầm bệnh Đặc tính loại vắc-xin đƣa 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 69 Vắc-xin sống, giảm độc lực vi sinh vật đƣợc nuôi cấy dƣới 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 đƣợc theo dõi kỹ độc lực vi sinh vật dễ dàng bị đột biến, nên độ an tồn vắc-xin nầy tƣơng đối khơng ổ định Vắc-xin khơng nên dùng cho sinh vật có tình trạng suy giảm miễn dịch nhƣ 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, ngƣời ta cắt đoạn gen tổng hợp nên protein đặc trƣng 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 vắc-xin dạng vắc-xin phòng viêm gan vi-rút B hệ II III Các "toxoid" hợp chất độc bị bất hoạt trích từ vi sinh vật (trong trƣờng hợp độc chất phƣơng tiện gây bệnh vi sinh vật) Chúng đƣợc tiêm cho vật chủ khác (nhƣ ngựa) để tạo kháng thể, chiết lấy kháng thể để chữa bệnh Thí dụ: huyết ngừa uốn ván bạch hầu 4.4.4.2 Một số loại vắc-xin nghiên cứu Các vắc-xin đƣợc xem vắc-xin tƣơng lai, có hƣớng phát triển nay: - - - Sử dụng tá dƣợc (adjuvant) mới, nhằm gây loại đáp ứng miễn dịch mong muốn Thí dụ, chất nhơm phosphate oligonucleotide chứa CpG demethyl hóa đƣa vào vắc-xin khiến đáp ứng miễn dịch phát triển theo hƣớng dịch thể (tạo kháng thể) thay tế bào Vắc-xin khảm: sử dụng sinh thể quen biết để hạn chế tƣợng "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 cƣờng 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 khơng gian kháng thể vị trí gắn kháng nguyên, đặc hiệu với kháng nguyên tƣơng ứng Anti-idiotype kháng thể đặc hiệu idiotype, anti-idiotype xét mặt đặc hiệu lại tƣơng tự với kháng nguyên Vậy, thay dùng kháng nguyên X làm vắc-xin, ngƣời ta dùng idiotype anti-anti-X Vắc-xin ADN: ADN tác nhân gây bệnh đƣợc biểu tế bào ngƣời đƣợc chủng ngừa Lợi vắc-xin rẻ, bền, dễ sản xuất số lƣợng lớn nên thích hợp cho chƣơng trình tiêm chủng rộng rãi Ngồi ra, chúng giúp định hƣớng đáp ứng miễn dịch tác nhân gây bệnh ngoại bào đƣợc trình diện qua 70 MHC II, dẫn đến đáp ứng CD4 (đáp ứng miễn dịch dịch thể) Khi kháng nguyên tác nhân đƣợc thể ngƣời biểu hiện, đƣợc trình diện qua MHC I, lúc đáp ứng miễn dịch tế bào qua CD8 đƣợc kích thích Tuy nhiên phƣơng pháp dao hai lƣỡi lẽ tế bào mang ADN lạ có nguy bị nhận diện "tính lạ", sinh bệnh tự miễn 4.4.4.3 Vắc-xin dùng để điều trị Một hƣớng nghiên cứu miễn dịch liệu pháp, bao gồm miễn dịch liệu pháp thụ động chủ động (tức vắc-xin liệu pháp) Ngƣời ta hy vọng phƣơng pháp chữa đƣợc bệnh nhƣ ung thƣ, AIDS bệnh Alzheimer Trong thủy sản, vắc-xin đƣợc dùng chủ yếu dƣới dạng vắc-xin chết Tuy nhiên, tƣơng lai có xu hƣớng nghiên cứu phát triển loại vắc-xin theo xu hƣớng: Tái tổ hợp di truyền: tổng hợp ADN có cấu trúc giống nhƣ ADN kháng nguyên có hiệu lực, sau đƣa vào thể sinh vật 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 4.4.5 Đặc tính vắc-xin Vắc-xin đƣợc sử dụng để tiêm truyền cho vật chủ phải đảm bảo bốn đặc tính tính sinh miễn dịch, tính kháng nguyên, 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, đƣờng tiêm truyền địa thân sinh vật Thực nghiệm cho thấy, kháng nguyên nhƣng sinh vật khác cho đáp ứng khác Vắc-xin đƣa qua niêm mạc sinh nhiều kháng thể IgA có hiệu lực bảo vệ đƣờng 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 vắc-xin khác nhƣ vắc-xin đậu mùa hay trộn nhiều vắc-xin khác Tính hiệu lực: kháng thể tạo có hiệu lực tiêu diệt đƣợc yếu tố gây bệnh Yếu tố gây bệnh có nhiều kháng nguyên khác nên bào chế vắc-xin trƣớc 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 71 - 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 đƣợc đánh giá bình diện cá thể bình diện tập thể thông qua thực nghiệm Vắc-xin gây đƣợc miễn dịch 60% đƣợc 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 đƣợc thử nghiệm nhiều lần phòng thí nghiệm trƣớc ứng dụng đại trà Tần suất mức độ nặng nhẹ phản ứng phụ phải đƣợc xác định trƣớc sử dụng 4.4.6 Yếu tố ảnh hưởng tới vắc-xin hiệu sử dụng vắc-xin 4.4.6.1 Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ: Tính miễn dịch cá chịu ảnh hƣởng nhiệt độ vài giai đoạn định trình hình thành đáp ứng miễn dịch đặc biệt giai đoạn hoạt hoá tế bào T hỗ trợ Thông thƣờng, phạm vi thích ứng lồi, nhiệt độ cao đáp ứng miễn dịch nhanh cƣờng độ cao Khi nhiệt độ thấp giai đoạn lag phase kéo dài lƣợng kháng thể bị ảnh hƣởng, suy giảm hoàn toàn bị triệt tiêu Ngồi ra, nhiệt độ thấp gây tƣợng 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, tƣợng sụt giảm nhiệt độ đột ngột dẫn đến vô cảm miễn dịch Bản chất ức chế miễn dịch chƣa đƣợc biết rõ Tính mùa vụ: Hệ thống miễn dịch cá có thời kỳ bị ức chế liên quan đến mùa vụ mà khơng đơn nhiệt độ thấp Thí dụ, cá rô biển Sebastiscus marmoratus đáp ứng miễn dịch thành thục vào mùa sinh sản (mùa đông) lại thấp đực cá thể chƣa 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 nhƣ làm giảm hoạt hoá thực bào, giảm nồng độ kháng thể máu, giảm số lƣợng tế bào lympho đồng thời làm tăng tính mẫn cảm với vi-rút vi khuẩn gây bệnh Hydrocacbon thơm: Các hydrocacbon thơm nhƣ 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 hoá-khử Nông dƣợc: Các chất nông dƣợc (nhƣ DDT, Endrin, Malathion,…) có khả gây hoại tử tuyến ức, làm suy giảm hoạt tính thực bào, giảm số lƣợng tế bào B suy giảm 72 hàm lƣợng 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 hƣởng hố dƣợc thuốc kháng sinh: Các hóa dƣợc 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 lƣợng tế bào B Trên cá chẽm châu Âu sử dùng Hydrocortisoe làm giảm tình trạng thực bào Sốc: Stress ảnh hƣởng trực triếp lên thần kinh trung ƣơng, 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 tƣợng tái phân bổ lƣợng không đƣợc đảm bảo làm ảnh hƣởng đến sinh sản sinh trƣởng đại thực bào Các quan tái sinh miễn dịch nhƣ tuyến ức, tiền thận lách bị ảnh hƣởng làm cho việc sản xuất tế bào lympho bị sụt giảm Sự tuần hoàn ảnh hƣởng tới việc vận chuyển yếu tố đáp ứng miễn dịch tới quan ngoại vi nhƣ mang, da quan miễn dịch bị yếu đi, làm cho tác nhân gây bệnh dễ dàng công 4.4.6.2 Hiệu sử dụng vắc-xin Cơ cở khoa học việc sử dụng vắc-xin cơng tác phòng chống dịch bệnh hình thành đáp ứng miễn dịch thích nghi sinh vật nhƣ tính đặc hiệu khả nhớ Nhƣ 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 đƣa 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 vắcxin sống), đồng thời không tác động tiêu cực đến môi trƣờng 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 đƣợc hệ thống miễn dịch để tạo kháng thể kháng thể sinh phải có tính đặc hiệu với tác nhân gây bệnh tƣơng ứng Đồng thời, thời gian bảo vệ vắc-xin phải đảm bảo phù hợp với đối tƣợng nuôi Phƣơng pháp đánh giá hiệu lực vắc-xin Các u cầu bố trí thí nghiệm - Mỗi nhóm cá thí nghiệm phải 25 con, độ lặp lại phải lớn lần 73 - Gây nhiễm bệnh thực nghiệm khoảng thời gian từ 25–60 ngày sau sử dụng vắc-xin phƣơng 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) không vƣợt 24% Phải kiểm tra toàn cá nhiễm bệnh thực nghiệm Tỷ lệ cá nhiễm bệnh nguyên nhân khác không vƣợt 10% Các số đánh giá hiệu bảo vệ vắc-xin Tỷ lệ sinh tồn tƣơng 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 trƣờng Gia tăng liều gây chết 50% (LD50 Lethal Dose) Đây thí nghiệm phù hợp điều kiện phòng thí nghiệm yêu cầu bố trí thí nghiệm tƣơng tự nhƣ trƣờng 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) p.d = (L%-50)/(L%-H%) Trong đó: L%: tỉ lệ cá nhiễm bệnh thấp 50% H%: tỉ lệ cá nhiễm bệnh cao dƣới 50% Yêu cầu: giá trị LD50 nhóm cá thí nghiệm đƣợc sử dụng vắc-xin phải cao giá trị nhóm cá đối chứng 100 lần 4.4.7 Phương thức sử dụng vắc-xin nuôi trồng thuỷ sản Tiêm Đây phƣơng pháp bổ sung tá dƣợc nhằm làm tăng hiệu lực vắc-xin sử dụng Tuy nhiên, gặp phải số khó khăn việc gây mê bắt giữ đối tƣợng thủy sản tiêm vắc-xin nên dễ dàng gây sốc cho cá (bảng 4.3) Hơn nữa, ứng dụng đƣợc 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 74 Cho ăn Đây phƣơng pháp đƣợc ứng dụng rộng rãi trang trại ni cá phƣơng pháp đơn giản, dễ ứng dụng không gây sốc cho cá Tuy nhiên, cần lƣợng vắc-xin lớn nên làm tăng chi phí đầu tƣ Hơn nữa, liều lƣợng vắc-xin khơng đảm bảo cá thể quần đàn kháng nguyên dễ dàng bị phá hủy qua bao tử ruột trƣớc (bảng 4.3) Ngâm Ngâm phƣơng pháp đơn giản nhanh cần có vài giây cho cá tiếp xúc với vắc-xin Đầu tiên, vắc-xin đƣợc pha lỗng sẵn nƣớc, sau bắt cá ngăm khoảng 30-60 giây Khả hấp thụ kháng ngun theo phƣơng pháp ngâm có hiệu (bảng 4.3) Cơ chế hấp thụ kháng nguyên chƣa biết đƣợc chắn chắn, nhƣng ngƣời ta thấy mang đƣờng để hấp thụ kháng ngun, bên cạnh da quan đƣờng bên có tham gia vào q trình thấp thụ kháng ngun Có nhiều loại bệnh quan miễn dịch cá không chống đƣợc theo phƣơng 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 Tắm vắc-xin Nhằm hạn chế làm sốc cho cá theo phƣơng pháp ngâm, ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp tắm vắc-xin cho cá cách nhỏ từ từ vắc-xin vào thùng trữ cá Tuy nhiên, phƣơng pháp đòi hỏi lƣợng lớn vắc-xin thời gian khoảng (bảng 6.3) Phun vắc-xin Đây phƣơng pháp đƣợc phát triển đồng thời với phƣơng pháp ngâm Vắc-xin đƣợc phun đƣợc dẫn hệ thống bán tự động thông qua băng truyền chạy qua dƣới vòi phun vắc-xin Phun vắc-xin có khả gây sốc cá kết biến động (bảng 4.3) Bảng 4.3 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp sử dụng vắc-xin cá Phƣơng pháp Tiêm Ƣu điểm Hiệu lực tốt dùng tá dƣợc Ít tiêu tốn vắc-xin Tắm, ngâm, nhúng, phun… Cho ăn Thời gian ngắn, số lƣợng cá nhiều Có thể dùng cho cá Không gây sốc cá Không cần thiết bị chuyên dùng Nhƣợc điểm Không thể tiêm cá