Miễn dịch học thú y

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI TS Nguyễn Bá Hiên – TS Trần Thị Lan Hương Chủ biên: TS NGUYỄN BÁ HIÊN MIỄN DỊCH HỌC THÚ Y HÀ NỘI, 2009 LỜI NÓI ðẦU ðể ñáp ứng yêu cầu ñào tạo cán bậc đại học theo khung chương trình Bộ Giáo dục đào tạo Chúng tơi biên soạn giáo trình "Miễn dịch học Thú y", tài liệu dùng ñể giảng dạy, học tập cán bộ, sinh viên chuyên ngành thú y chuyên ngành chăn nuôi hệ thống trường đại học thuộc khối nơng nghiệp Giáo trình dùng làm tài liệu tham khảo cho cán làm công tác nghiên cứu xét nghiệm lĩnh vực vi sinh vật học miễn dịch học Trong q trình biên soạn, chúng tơi ñã cố gắng thể tính bản, tính ñại, tính khoa học tính hệ thống chương trình mơn học Mặc dù đọc, học tham khảo nhiều tài liệu bậc tiền bối ngồi nước khả người viết có hạn nên cịn nhiều thiếu sót, mong dẫn, đóng góp q báu bạn ñọc Xin ñược trân trọng cảm ơn TM tác giả TS Nguyễn Bá Hiên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y MỤC LỤC PHẦN MỞ ðẦU I KHÁI NIỆM VỀ MÔN HỌC .2 II VAI TRỊ VÀ VỊ TRÍ CỦA MƠN HỌC III SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MIỄN DỊCH HỌC THỜI KỲ VACXIN THỜI KỲ HUYẾT THANH HỌC 3 THỜI KỲ HOÁ MIỄN DỊCH THỜI KỲ CỦA MIỄN DỊCH TẾ BÀO THỜI KỲ ðIỀU HOÀ MIỄN DỊCH VÀ SỰ HỢP TÁC GIỮA CÁC DÒNG TẾ BÀO B VÀ T IV KHÁI QT NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC ðIỀU KIỆN TIÊN QUYẾT .4 NHIỆM VỤ CỦA SINH VIÊN TIÊU CHUẨN ðÁNH GIÁ SINH VIÊN 4 MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC TÀI LIỆU HỌC TẬP .4 CHƯƠNG KHÁI NIỆM VỀ MIỄN DỊCH VÀ PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH 1.1.1 MIỄN DỊCH (IMMUNITY) 1.1.2 MIỄN DỊCH HỌC (IMMUNOLOGY) .5 1.2 PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH 1.2.1 DỰA VÀO TÍNH CHẤT CỦA MIỄN DỊCH .5 1.2.2 DỰA VÀO ðỐI TƯỢNG MIỄN DỊCH CĂN CỨ VÀO ðỐI TƯỢNG MIỄN DỊCH, CÓ THỂ CHIA MIỄN DỊCH THÀNH CÁC LOẠI SAU: 1.2.3 DỰA VÀO SỰ TỒN TẠI CỦA MẦM BỆNH KHI CÓ MIỄN DỊCH .8 1.2.4 DỰA VÀO TÍNH ðẶC HIỆU HAY KHƠNG ðẶC HIỆU CỦA MIỄN DỊCH 1.2.5 DỰA VÀO CƠ CHẾ, THÀNH PHẦN THAM GIA ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH CHƯƠNG MIỄN DỊCH TỰ NHIÊN KHÔNG ðẶC HIỆU 10 2.1 HÀNG RÀO VẬT LÝ 10 2.1.1 VAI TRÒ CỦA DA 10 2.1.2 NIÊM MẠC .10 2.2 HÀNG RÀO HOÁ HỌC 11 2.2.1 BỔ THỂ (COMPLEMENT VIẾT TẮT LÀ: C') .11 2.2.2 INTERFERON (IFN) .14 2.2.3 CÁC PROTEIN LIÊN KẾT (BINDING PROTEIN) 15 2.2.4 PROPERDIN .15 2.2.5 OPSONIN 15 2.2.6 BETALYZIN .15 2.3 HÀNG RÀO TẾ BÀO 15 2.3.1 TIỂU THỰC BÀO (MICROPHAGE) .15 2.3.2 ðẠI THỰC BÀO (MACROPHAGE) .16 2.3.3 QUÁ TRÌNH THỰC BÀO 17 2.4 HÀNG RÀO THỂ CHẤT 19 2.5 PHẢN ỨNG VIÊM KHÔNG ðẶC HIỆU .20 CHƯƠNG KHÁNG NGUYÊN .22 3.1 KHÁI NIỆM .22 3.2 ðẶC TÍNH CỦA KHÁNG NGUYÊN 22 3.2.1 TÍNH SINH MIỄN DỊCH 22 3.2.2 TÍNH ðẶC HIỆU CỦA KHÁNG NGUYÊN 23 3.2.3 ðẶC TÍNH PHỤ CỦA KHÁNG NGUYÊN .24 3.2.4 SỐ PHẬN CỦA KHÁNG NGUYÊN 25 3.3 PHÂN LOẠI KHÁNG NGUYÊN 25 3.3.1 DỰA VÀO ðẶC TÍNH CỦA KHÁNG NGUYÊN 25 3.3.2 DỰA VÀO MỐI QUAN HỆ CỦA KHÁNG NGUYÊN VỚI VẬT CHỦ 26 3.3.3 DỰA VÀO CẤU TRÚC HOÁ HỌC .26 3.3.4 DỰA THEO SỰ TƯƠNG TÁC CỦA DÒNG TẾ BÀO LYMPHO T VÀ B .26 3.3.5 DỰA VÀO ðỐI TƯỢNG MIỄN DỊCH 27 3.4 KHÁNG NGUYÊN PHÙ HỢP TỔ CHỨC CHỦ YẾU MHC (MAJOR HISTOCOMPATIBILITY COMPLEX ANTIGEN) 30 3.4.1 ðẠI CƯƠNG .30 3.4.2 CẤU TRÚC .31 3.4.3 PHÂN BỐ VÀ CHỨC NĂNG 32 CHƯƠNG HỆ THỐNG MIỄN DỊCH CỦA CƠ THỂ 35 4.1 KHÁI NIỆM .35 4.2 CÁC CƠ QUAN CÓ THẨM QUYỀN MIỄN DỊCH 35 4.2.1 CÁC CƠ QUAN LYMPHO TRUNG TÂM (CÒN GỌI LÀ CƠ QUAN LYMPHO GỐC) 35 4.2.2 CÁC CƠ QUAN LYMPHO NGOẠI VI (CƠ QUAN THỨ PHÁT, CƠ QUAN TÁC ðỘNG) .40 4.3 CÁC TẾ BÀO CÓ THẨM QUYỀN MIỄN DỊCH 43 4.3.1 TẾ BÀO LYMPHO T 44 4.3.2 TẾ BÀO LYMPHO B 47 4.3.4 NHỮNG TẾ BÀO MIỄN DỊCH KHÔNG ðẶC HIỆU 49 CHƯƠNG KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU .52 5.1 KHÁI NIỆM .52 5.2 CẤU TRÚC CỦA KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU 52 5.3 CÁC QUYẾT ðỊNH KHÁNG NGUYÊN TRÊN PHÂN TỬ GLOBULIN MIỄN DỊCH 55 5.3.1 CỎC QUYếT ñịNH ISOTYPE 55 5.3.2 CỎC QUYếT ñịNH ALLOTYPE 56 5.3.3 CỎC QUYếT ñịNH IDIOTYPE 56 5.4 ðẶC TÍNH VÀ CHỨC NĂNG CỦA KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU 57 5.4.1 ðẶC TÍNH .57 5.4.2 CHỨC NĂNG CỦA KHÁNG THỂ DỊCH THỂ 57 5.5 CÁC LỚP CỦA KHÁNG THỂ DỊCH THỂ 58 5.5.1 LỚP IGG 58 5.5.2 LỚP IGM 59 5.5.3 LỚP IGA 60 5.5.4 LỚP IGE (CÒN GỌI LÀ REAGIN) 61 5.5.5 LỚP IGD 61 5.6 QUY LUẬT HÌNH THÀNH KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU .62 5.7 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ðẾN SỰ HÌNH THÀNH KHÁNG THỂ ðẶC HIỆU 63 5.7.1 ẢNH HƯỞNG CỦA KHÁNG NGUYÊN .63 5.7.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT BỔ TRỢ 64 5.7.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CƠ THỂ VÀ ðIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH 65 5.8 KHÁNG THỂ ðƠN DÒNG (KHÁNG THỂ ðƠN "CLON" HOẶC MONOCYTECLONAL ANTIBODY) .65 5.8.1 KHÁI NIỆM 65 5.8.2 NGUYÊN TẮC CỦA PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT KHÁNG THỂ ðƠN DỊNG NGỒI CƠ THỂ 65 CHƯƠNG PHẢN ỨNG GIỮA KHÁNG NGUYÊN VÀ KHÁNG THỂ .68 6.1 SỰ KẾT HỢP GIỮA KHÁNG NGUYÊN VÀ KHÁNG THỂ 68 6.1.1 KHÁI NIỆM 68 6.1.2 KẾT QUẢ SINH HỌC CỦA SỰ KẾT HỢP GIỮA KHÁNG NGUYÊN VÀ KHÁNG THỂ 68 6.2 PHẢN ỨNG HUYẾT THANH HỌC .69 6.2.1 CƠ CHẾ CHUNG CỦA PHẢN ỨNG KẾT HỢP GIỮA KHÁNG NGUYÊN VÀ KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU .69 6.2.2 CÁC PHẢN ỨNG HUYẾT THANH HỌC CÓ THỂ QUAN SÁT TRỰC TIẾP .69 6.2.3 CÁC PHẢN ỨNG HUYẾT THANH HỌC PHẢI DÙNG KỸ THUẬT ðÁNH DẤU ðỂ PHÁT HIỆN .82 CHƯƠNG ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH VÀ ðIỀU HÒA MIỄN DỊCH 90 7.1 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 90 7.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG .90 7.1.2 CÁC LOẠI ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 90 7.1.3 CÁC GIAI ðOẠN CỦA QUÁ TRÌNH ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH ðẶC HIỆU .91 7.2 KIỂM SỐT VÀ ðIỀU HỊA ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH .98 7.2.1 VAI TRÒ CỦA DUNG THỨ TRONG KIỂM SOÁT MIỄN DỊCH .99 7.2.2 VAI TRỊ CỦA KHÁNG NGUN TRONG KIỂM SỐT ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 99 7.2.3 VAI TRÒ CỦA CÁC TẾ BÀO TRONG ðIỀU HÒA ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 100 7.2.4 TÁC DỤNG ðIỀU HÒA MIỄN DỊCH CỦA CÁC CYTOKINE 101 7.2.5 VAI TRÒ CỦA KHÁNG THỂ 102 7.2.6 TƯƠNG TÁC IDIOTYP TRONG ðIỀU HOÀ MIỄN DỊCH .103 7.2.7 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ DI TRUYỀN VÀ THẦN KINH - NỘI TIẾT ðẾN ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 104 7.2.8 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ðỘ DINH DƯỠNG, LAO TÁC, SANG CHẤN VÀ TUỔI TÁC ðẾN ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 104 CHƯƠNG MIỄN DỊCH VÀ NHIỄM KHUẨN 106 8.1 MIỄN DỊCH CHỐNG VIRUS 106 8.1.1.ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH KHÔNG ðẶC HIỆU .106 8.1.2 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH ðẶC HIỆU 107 8.1.3 SỰ LẨN TRÁNH CỦA VIRUS 108 8.2 MIỄN DỊCH CHỐNG VI KHUẨN 109 8.2.1 MIỄN DỊCH CHỐNG VI KHUẨN SỐNG BÊN NGOÀI TẾ BÀO .110 8.2.2 MIỄN DỊCH CHỐNG VI KHUẨN NỘI TẾ BÀO 111 8.3 MIỄN DỊCH CHỐNG KÝ SINH TRÙNG 112 8.3.1 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH KHÔNG ðẶC HIỆU 112 8.3.2 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH ðẶC HIỆU 112 8.3.3 SỰ NÉ TRÁNH ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỦA KÝ SINH TRÙNG .112 CHƯƠNG SAI LẠC MIỄN DỊCH VÀ MIỄN DỊCH BỆNH LÝ .114 9.1 SAI LẠC MIỄN DỊCH 114 9.1.1 DUNG THỨ MIỄN DỊCH .114 9.1.2 TỰ MIỄN DỊCH 115 9.1.3 SUY GIẢM MIỄN DỊCH 116 9.2 MIỄN DỊCH BỆNH LÝ 117 9.2.1 KHÁI NIỆM 117 9.2.2 PHÂN LOẠI 117 9.3 PHẢN ỨNG LOẠI THẢI MẢNH GHÉP 119 9.3.1 ðẠI CƯƠNG VỀ GHÉP 119 9.3.2 HIỆN TƯỢNG BẮT VÀ BONG MẢNH GHÉP 120 9.3.3 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 120 9.3.4 CƠ CHẾ PHÂN TỬ VÀ TẾ BÀO CỦA PHẢN ỨNG LOẠI THẢI MẢNH GHÉP 120 9.3.5 VẤN ðỀ LOẠI THẢI MẢNH GHÉP Ở NGƯỜI 122 9.3.6 MIỄN DỊCH TRONG QUAN HỆ MẸ - PHÔI .122 CHƯƠNG 10 MIỄN DỊCH HỌC CÁC ðỐI TƯỢNG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 124 10.1 MIỄN DỊCH HỌC CÁC LOÀI CÁ XƯƠNG 124 10.1.1 MIỄN DỊCH KHÔNG ðẶC HIỆU .124 10.1.2 CÁC CƠ CHẾ MIỄN DỊCH ðẶC HIỆU 130 10.1.3 CÁC ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỤC BỘ .137 10.1.4 KÝ ỨC MIỄN DỊCH .138 10.1.5 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 139 10.1.6 SỬ DỤNG VACXIN PHÒNG BỆNH CHO CÁ 147 10.2 MIỄN DỊCH HỌC GIÁP XÁC 152 10.2.1 CÁC TẾ BÀO MÁU THAM GIA ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỦA GIÁP XÁC 152 10.2.2 CÁC CƠ CHẾ MIỄN DỊCH CỦA GIÁP XÁC .153 TÀI LIỆU THAM KHẢO 156 PHẦN MỞ ðẦU I KHÁI NIỆM VỀ MÔN HỌC Miễn dịch học (immunology) ngành khoa học nghiên cứu khả phòng vệ thể sinh vật Những nội dung ngành học bao gồm: + Nghiên cứu quy luật, chế bảo vệ thể trình sống + Nghiên cứu q trình hoạt động hệ miễn dịch thể, tương tác điều hồ miễn dịch + Nghiên cứu thay ñổi hoạt ñộng miễn dịch trường hợp miễn dịch bệnh lý + Ứng dụng quy luật hoạt ñộng miễn dịch vào việc chẩn đốn, phịng trị bệnh Lý luận khoa học miễn dịch có liên quan chặt chẽ tới nhiều mơn học như: sinh lý học, sinh hố học, tế bào học, bệnh lý học, sinh học phân tử, vi sinh vật học, II VAI TRÒ VÀ VỊ TRÍ CỦA MƠN HỌC Miễn dịch học ngành khoa học sinh học ñại Vài chục năm gần đây, miễn dịch học có phát triển mạnh mẽ, khơng mơn khoa học mà cịn xâm nhập vào nhiều lĩnh vực sinh học khác ñể trở thành sở khoa học, trở thành tảng lĩnh vực khoa học Ví dụ: Sinh học phân tử, bệnh lý học phân tử, hoá sinh miễn dịch, Trong y học thú y học, miễn dịch học có đóng góp to lớn, xâm nhập vào chun khoa, sử dụng rộng rãi khơng mặt chẩn đốn, phịng trị bệnh mà cịn ñể giải thích chế sinh bệnh nhiều tượng bệnh lý lâm sàng Trên sở hiểu biết miễn dịch học Người ta có biện pháp hữu hiệu để phịng chống, hạn chế tiến tới toán nhiều bệnh truyền nhiễm người động vật ni Riêng lĩnh vực chăn ni, vấn đề quan trọng để đảm bảo thành cơng chăn ni ngăn chặn phịng chống bệnh truyền nhiễm Mơn miễn dịch học, vi sinh vật học thú y, dịch tễ học thú y mơn bệnh truyền nhiễm nghiên cứu chế, nguyên lý biện pháp chẩn đốn, phịng chống dịch bệnh cho động vật ni góp phần vào việc nâng cao suất chăn nuôi bảo vệ sức khoẻ cho người Chính mà hiểu biết miễn dịch học khơng cịn sở trường số người làm việc lĩnh vực chuyên khoa hẹp nữa, trở thành hiểu biết chung cho tất người cần có hiểu biết miễn dịch học ñặc biệt cần thiết cho người làm cơng tác sinh học nói chung người làm công tác y học thú y học nói riêng III SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MIỄN DỊCH HỌC Từ cổ xưa người ñã biết ứng dụng miễn dịch việc phòng chống bệnh truyền nhiễm Lịch sử ñã ghi nhận vào 2000 năm trước Công nguyên người Trung Quốc Ấn ðộ ñã biết lấy vẩy ñậu mùa từ người mắc bệnh, phơi khô, tán nhỏ thổi vào mũi người lành để gây miễn dịch phịng bệnh Tuy nhiên miễn dịch học thực phát triển vào năm cuối kỷ 18, suốt kỷ 19 kỷ 20 Sự kiện ñáng ghi nhận vào năm 1798, lần ñầu tiên Jenner, thầy thuốc người Anh làm việc vùng nông thôn Gloncester Shire ñã dùng nước mụn ñậu bò bị bệnh (trong có chứa virus đậu bị) chủng cho người gây ñược miễn dịch chống bệnh ñậu mùa người, bệnh nguy hiểm thời Với phát minh Jenner ñã ghi mốc quan trọng phát triển miễn dịch học Từ miễn dịch học bắt đầu có sở khoa học Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y Vào năm cuối kỷ 20, nhiều hoạt ñộng hệ miễn dịch thể ñộng vật ñược phát nghiên cứu kỹ càng, miễn dịch học có bước tiến nhảy vọt, ñã trở thành ngành khoa học rộng lớn Có thể chia lịch sử phát triển miễn dịch học thành thời kỳ lớn sau: Thời kỳ vacxin - Trong giai ñoạn 1879 - 1881 Lui Pasteur, lần ñầu tiên ñã nghiên cứu chế thành công loại vacxin: Tụ huyết trùng, nhiệt thán dại Roux Yesina tạo ñược vacxin chống ñộc tố bạch hầu Những phát minh mở thời kỳ nghiên cứu chế tạo loại chế phẩm sinh học để tiêm chủng phịng ngừa bệnh truyền nhiễm người vật nuôi Thời kỳ huyết học - Năm 1890 Biehring Kitasato tìm kháng độc tố, từ việc tìm hiểu yếu tố miễn dịch dịch thể ñáp ứng miễn dịch ñược tập trung nghiên cứu - 1896 Bruber phát phản ứng ngưng kết - 1897 Elrlich ñề xuất vấn ñề miễn dịch kháng ñộc tố - 1898 Bordet phát bổ thể Việc phát kháng thể dịch thể ñã dẫn ñến việc dùng kháng thể dịch thể để chẩn đốn điều trị Thời kỳ hoá miễn dịch Hoá miễn dịch sử dụng kỹ thuật hố học vào việc phân tích kháng nguyên, kháng thể - Năm 1901 Landstener phát kháng nguyên nhóm máu (Landstener) tác giả năm 1917 phát chất có trọng lượng phân tử nhỏ có tính kháng ngun (Hapten), phát thúc đẩy hố miễn dịch phát triển mạnh - Năm 1929 Heidelberger ñề xuất phương pháp lọc ñịnh lượng - Năm 1938 Kabat dùng ñiện di ñể phân tách thành phần huyết xác ñịnh kháng thể dịch thể nằm vùng globulin - 1942 Coons ñặt phương pháp miễn dịch huỳnh quang - 1946 Audin Oucliterlong tìm phương pháp AGID - 1953 Grabat ñặt phương pháp miễn dịch điện di - 1957 Isacs trình bày cơng trình IFN - 1958 Porter Edelman mơ tả cấu trúc phân tử Ig Thời kỳ miễn dịch tế bào Thời kỳ khởi ñầu phát Metnhicop với tượng thực bào năm 1884 Năm 1890 Koch giải thích tượng Koch phản ứng q mẫn cảm chủ yếu hoạt ñộng tế bào dạng lympho ðây phát sớm ñáp ứng miễn dịch tế bào phải ñến năm 1941 Cooms kỹ thuật IF phát kháng nguyên kháng thể tế bào Từ ñây nghiên cứu miễn dịch tế bào thu ñược thành tựu ñáng kể - Năm 1959 Gowanh phát vai trò lympho bào ñáp ứng miễn dịch thể Thời kỳ điều hồ miễn dịch hợp tác dòng tế bào B T - Năm 1962 Warner chứng minh vài trò túi Fabricius tuyến ức hoạt ñộng miễn dịch - 1968 Good Cooper nêu giả thuyết nói phụ trách hệ miễn dịch quan lympho khác nhau: Tuyến ức ñiều khiển hoạt ñộng miễn dịch tế bào Túi Fabricius ñiều khiển miễn dịch thể dịch Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y - 1969 Roitl nghiên cứu chức nhóm tế bào lympho đặt tên: nhóm tế bào T nhóm tế bào B Từ mở nhiều hiểu biết tế bào phản ứng miễn dịch Có thể nói phát triển vũ bão môn Miễn dịch học chục năm gần góp phần thay đổi hẳn sinh học ñại miễn dịch học thật trở thành ngành khoa học bản, thiếu nhiều lĩnh vực khoa học ñại IV KHÁI QT NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC "Miễn dịch học thú y" môn học bắt buộc cho sinh viên ngành thú y, học vào năm thứ tiến trình đào tạo năm Tổng số tiết: 30 (2 tín chỉ) Lý thuyết: 30 (2 tín chỉ) Thực hành: không ðiều kiện tiên Là môn học sở, học sau mơn: Giải phẫu, tổ chức phôi thai học, sinh lý học gia súc, sinh hoá học, di truyền học, vi sinh vật ñại cương dược lý thú y Nhiệm vụ sinh viên - Dự lớp: ðây ñiều kiện bắt buộc sinh viên khơng vắng mặt q 1/5 số tiết qui ñịnh - Bài tập: Sinh viên phải làm tiểu luận, chuyên ñề theo yêu cầu giáo viên Tiêu chuẩn ñánh giá sinh viên - Dự lớp: Sinh viên dự lớp ñủ thời gian qui ñịnh ñược phép dự thi hết môn học - Tham gia thảo luận thuyết trình mơn học - Viết tiểu luận theo chủ ñề mà giáo viên yêu cầu - Kiểm tra học phần - Bài thi cuối kỳ: Sinh viên phải dự thi hết môn học theo hình thức thi viết thi vấn đáp sau hoàn thành nội dung - Bài thi ñược chấm theo thang ñiểm 10, sở tổ hợp kết ñánh giá ñã nêu Mục tiêu môn học Sau học xong, sinh viên nắm vững ñược khái niệm miễn dịch, cách phân loại miễn dịch, hiểu ñược chất, chế trình miễn dịch xảy thể, nắm ñược nguyên lý phương pháp tiến hành phản ứng huyết học, biết áp dụng kiến thức mơn học để chẩn đốn, phịng chống bệnh truyền nhiễm Tài liệu học tập Giáo trình miễn dịch học thú y Tác giả: TS Nguyễn Bá Hiên - TS Trần Lan Hương Tài liệu tham khảo: Vũ Triệu An, Jean claudehomberg (1998), Miễn dịch học Nhà xuất Y học, Hà Nội Nguyễn Như Thanh, Nguyễn Bá Hiên, Trần Thị Lan Hương (2001) Vi sinh vật thú y, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Ngọc Lanh, Văn ðình Hoa (2006) Miễn dịch học, NXB Y học, Hà Nội Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y Chương KHÁI NIỆM VỀ MIỄN DỊCH VÀ PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH * Mục tiêu: Nắm ñược khái niệm miễn dịch, cách phân loại miễn dịch, ứng dụng hiểu biết thực tế sản xuất * Kiến thức trọng tâm: + Khái niệm miễn dịch + Phân loại miễn dịch dựa vào: - Tính chất miễn dịch - ðối tượng miễn dịch - Sự tồn mầm bệnh có miễn dịch - Tính đặc hiệu hay khơng đặc hiệu miễn dịch - Cơ chế, thành phần tham gia ñáp ứng miễn dịch 1.1 KHÁI NIỆM VỀ MIỄN DỊCH 1.1.1 Miễn dịch (Immunity) Là trạng thái ñặc biệt thể khơng mắc phải tác động có hại yếu tố gây bệnh như: vi sinh vật, chất ñộc chúng tiết chất lạ khác Trong thể lồi khác lồi bị tác động điều kiện sống lây bệnh tương tự Một cách dễ hiểu nói: Miễn dịch khả tự vệ thể, khả nhận loại trừ vật lạ khỏi thể Miễn dịch có bảo vệ thể bao gồm: miễn dịch tự nhiên (miễn dịch khơng đặc hiệu) miễn dịch thu ñược (miễn dịch ñặc hiệu) chúng liên quan chặt chẽ với Khả miễn dịch thể liên quan tới yếu tố như: hoạt ñộng thể, đặc tính mầm bệnh, điều kiện ngoại cảnh Vì tính miễn dịch biểu mức độ khác - Cơ thể có mức ñộ miễn dịch cao, mầm bệnh xâm nhập vào khơng gây bệnh, mầm bệnh bị loại trừ - Cơ thể có mức độ miễn dịch thấp: mầm bệnh gây ñược bệnh, biểu bệnh lý mức ñộ ñịnh - Cơ thể khơng có miễn dịch: Khi mầm bệnh xâm nhập gây ñược bệnh, bệnh thể với triệu chứng, bệnh tích điển hình, thể bị đầu độc, phá huỷ dẫn ñến tử vong 1.1.2 Miễn dịch học (Immunology) Là ngành khoa học nghiên cứu miễn dịch + Nghiên cứu quy luật, chế bảo vệ thể trình sống + Nghiên cứu q trình hoạt động hệ miễn dịch thể, tương tác điều hồ miễn dịch + Nghiên cứu thay ñổi miễn dịch trường hợp miễn dịch bệnh lý + Nghiên cứu ứng dụng quy luật hoạt ñộng miễn dịch vào việc chẩn đốn, phịng trị bệnh Lý luận khoa học miễn dịch có liên quan chặt chẽ tới nhiều mơn học khác như: sinh lý học, sinh hố học, tế bào học, bệnh lý học, vi sinh vật gen học phân tử Muốn hiểu miễn dịch khơng thể khơng hiểu biết môn 1.2 PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH 1.2.1 Dựa vào tính chất miễn dịch Dựa vào tính chất miễn dịch chia miễn dịch thành loại sau: a Miễn dịch tự nhiên Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y thường giống cá nheo Mỹ ñã làm gia tăng sức ñề kháng cá thí nghiệm bệnh vi khuẩn Edwardsiella tarda E ictaluri ñặc biệt nhiệt ñộ 23oC ðáp ứng kháng thể ñề kháng E ictaluri cá nheo Mỹ ñược cho ăn thức ăn thiếu vitamin C thấp cá ñược cho ăn liều bình thường (30-300 mg vitamin C/kg thức ăn) Liều dùng vitamin C cao (3000mg vitamin C/kg thức ăn) làm gia tăng đáp ứng kháng thể lồi cá Khi thiếu hụt vitamin C làm suy giảm khả thực bào thực bào tuần hồn máu cá nheo Mỹ vi khuẩn E ictaluri, thức ăn chứa vitamin C liều cao khơng gia tăng khả thực bào so với nhóm cá đối chứng cho ăn liều vitamin C thơng dụng Các mức vitamin C thức ăn dường khơng ảnh hưởng đến hoạt tính tiêu diệt vi khuẩn (bactericidal activity) thực bào Những kết nghiên cứu ñây cho thấy, cá nheo Mỹ, liều lượng vitamin C ñược khuyến cáo loại thức ăn thông dụng nhân tố hạn chế chức cực thuận ñáp ứng miễn dịch chế đề kháng khơng đặc hiệu, đặc biệt nhiệt ñộ thấp, việc bổ sung vitamin C cần phải ñược tăng cường + Vitamin E Cá rainbow trout ñược cho ăn thức ăn thiếu vitamin E thời gian 12-17 tuần bị suy giảm ñáp ứng kháng thể hoạt tính thực bào so với nhóm cá đối chứng ñược cho ăn thức ăn chứa 40 UI vitamin E / 100g thức ăn ðiều thú vị thí nghiệm nhóm cá khơng cung cấp vitamin E tỏ mạnh khoẻ tốc ñộ sinh trưởng khơng sai khác có ý nghĩa so với cá ñối chứng có bổ sung vitamin E Do ñó, cần phải sử dụng số số sinh hoá khác (như tính dễ vỡ hồng cầu) để xác định nhu cầu vitamin E cá Khi sử dụng số này, người ta thấy cá rainbow trout địi hỏi vitamin E axit béo khơng no cao vào mùa đơng, nhiệt độ nước thấp Những thí nghiệm cho thấy đáp ứng miễn dịch cá nhạy cảm mức vitamin E bổ sung đàn cá thí nghiệm mạnh khoẻ Có lẽ mức độ vitamin E loại thức ăn thương mại thông dụng (thường biến động từ 7.5-40 UI/kg) khơng đủ cho đáp ứng miễn dịch tốt Cần tiếp tục nghiên cứu thêm ñể khẳng ñịnh kết ñây mở rộng phạm vi nghiên cứu ñể xác ñịnh vai trị chất dinh dưỡng khác ảnh hưởng đến ñáp ứng miễn dịch cá Ở lớp thú, vitamin C vitamin E, chất dinh dưỡng có ảnh hưởng đến đáp ứng miễn dịch cịn bao gồm vitamin A, kẽm dạng chất béo thức ăn Nhìn chung, nghiên cứu góp phần cải thiện công thức loại thức ăn nhằm nâng cao sức đề kháng bệnh cho cá ni • Chất gây ô nhiễm Các chất gây ô nhiễm liều ngưỡng gây chết (sublethal dose) ảnh hưởng ñến chế phòng vệ cá cuối gây hại cho cá tương tự mức gây chết làm gia tăng mức nhạy cảm ñối với bệnh truyền nhiễm Hiện ñã biết ñược nhiều chất gây nhiễm gây ức chế đáp ứng miễn dịch cá gia tăng tính nhạy cảm ñối với bệnh tật Hiện chưa xác ñịnh ñược chế tác động ngun nhân sau đây: - Chất nhiễm (thí dụ phenol) ức chế khả tiếp thụ kháng nguyên gây miễn dịch phương pháp tắm ảnh hưởng đến tính thấm mang - Gây nên tình trạng stress kéo dài dẫn ñến ức chế miễn dịch - Tác động trực tiếp đến hoạt tính tế bào tham gia vào ñáp ứng miễn dịch hoạt chất tế bào sản sinh trường hợp kim loại nặng Bảng 10.2 Ảnh hưởng chất ô nhiễm việc gia tăng tính nhạy cảm với bệnh tật suy giảm đáp ứng miễn dịch cá Chất nhiễm Nồng độ (ppm) Lồi cá Tăng nhạy cảm Giảm ñáp ứng miễn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 142 Cadmium Chromium ðồng Kẽm Thuỷ ngân Phenol Thuốc trừ sâu PCB Sublethal 0.01-0.03 0.03-0.06 0.29 0.3 12.5 10 Sublethal 0.0001-0.001 Cá chép Brown trout Coho salmon Chình Chép, rainbow trout Zebrafish Cá sặc rằn Chép Rainbow trout Nhiều loài cá Nhiều loài với Vi khuẩn dịch ñối với Suy giảm CMI Virus Vibrio Vibriosis Virus Vi khuẩn Vi khuẩn virus Aeromonas Yersinia ruckeri Nhiều bệnh Nhiều bệnh • Thuốc kháng sinh Các loại kháng sinh có ảnh hưởng đến đáp ứng miễn dịch lồi động vật có vú mức độ ảnh hưởng cịn phụ thuộc loại thuốc, lồi khía cạnh đáp ứng miễn dịch Ảnh hưởng kháng sinh gia tăng, ức chế hồn tồn khơng gây ảnh hưởng đến hệ miễn dịch Cho đến nay, thơng tin ảnh hưởng kháng sinh ñến ñáp ứng miễn dịch cá cịn hạn chế dù có khuyến cáo tác ñộng ức chế miễn dịch oxytetracycline (OTC) cá chép rainbow trout Tuy nhiên, thí nghiệm ñã sử dụng liều lượng OTC cao nhiều so với thực tế sử dụng loại kháng sinh việc trị bệnh cho cá, nữa, phương pháp ñánh giá ñáp ứng miễn dịch cá khơng phù hợp Có thể nói rằng, thơng tin có ảnh hưởng OTC chưa ñủ ñể kết luận tác ñộng tiêu cực ñối với hệ miễn dịch cá địi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu vấn ñề Kết nghiên cứu ảnh hưởng OTC đến hình thành ñáp ứng bảo vệ ñối với vibriosis cá rainbow trout ñã làm gia tăng nghi vấn tác ñộng ức chế miễn dịch loại kháng sinh Trong thí nghiệm này, tác giả gây miễn dịch cho cá cách tắm, 26 ngày sau tác giả cho cá ăn OTC (75mg/kg cá/ngày) thời gian ngày Khi gây nhiễm thực nghiệm cho cá thí nghiệm vi khuẩn liều cao, tác giả thông báo việc sử dụng OTC cho cá ăn khơng ảnh hưởng đến khả đề kháng cá Rõ ràng, cần phải tiếp tục nghiên cứu thêm ảnh hưởng OTC lên ñáp ứng miễn dịch cá Cho đến nay, có loại kháng sinh ñược chứng minh qua thực nghiệm với số liệu cơng bố đầy đủ cho thấy khơng ảnh hưởng ñến hệ miễn dịch cá Sulphonamide R05-0037 Trong thí nghiệm này, việc cho cá rainbow trout ăn 5mg/kg cá ngày liên tục khơng ảnh hưởng đến ñáp ứng miễn dịch cá ñối với kháng nguyên O antigen vi khuẩn Y ruckeri Các yếu tố liên quan đến vacxin cách sử dụng vacxin • Liều lượng kháng nguyên (antigen dose) Mức ñộ sản xuất kháng thể đáp ứng miễn dịch ngun phát có tương quan thuận với liều lượng kháng nguyên ñưa vào thể Tuy nhiên, ñối với việc tạo nên ký ức miễn dịch, ảnh hưởng liều lượng lại phụ thuộc vào chất kháng nguyên • Bản chất kháng nguyên Cũng giống ñộng vật bậc cao, ñáp ứng miễn dịch cá phụ thuộc nhiều vào chất kháng nguyên vacxin Kháng nguyên protit, có cấu trúc phức tạp gây đáp ứng miễn dịch mạnh Kháng nguyên hoà tan cần phải ñược sử dụng phối hợp với chất bổ trợ (adjuvant) tạo nên đáp ứng miễn dịch dịch thể Ở cá rainbow trout, BSA phối hợp chất bổ trợ Freund hoàn chỉnh (complete Freund’s adjuvant – CFA) hợp chất sinh miễn dịch (immunogen) yếu huyết cầu tố (haemocyanin) loài ốc keyhole limpet Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 143 (Docoglossa sp.) lại chất sinh miễn dịch mạnh mẽ ñối với lồi cá • Con đường dẫn truyền kháng ngun (route of administration) Nhiều tác giả thông báo việc tiêm kháng nguyên vào tạo nên lượng kháng thể cao so với tiêm vào xoang bụng Tiêm hồng cầu cừu vào cá chép tạo nên ký ức miễn dịch tốt tiêm vào tĩnh mạch Sau gây miễn dịch cách ngâm vào dung dịch Vibrio bất hoạt hố, khơng phát ñược hình thành kháng thể ñặc hiệu máu thu ñược hiệu bảo vệ cao cá thí nghiệm Việc gây miễn dịch qua đường miệng cách ngâm tạo nên đáp ứng miễn dịch cục mô dịch nhờn nhiên cần phải gây miễn dịch tăng cường (booster vaccination) nhiều lần kích thích hình thành kháng thể máu • Cạnh tranh kháng nguyên (antigenic competition) Thuật ngữ cạnh tranh kháng nguyên ñược dùng ñể tượng ức chế ñáp ứng miễn dịch ñối với kháng ngun vị trí xác định tính kháng nguyên (antigenic determinant) gây kháng nguyên khác ñược dẫn truyền ñồng thời vào thể Mặt khác, nhiều thử nghiệm phối hợp nhiều loại kháng nguyên vi khuẩn lại không gây trở ngại cho hình thành đáp ứng miễn dịch đặc hiệu tương ứng cá hồi Vì thế, cạnh tranh kháng nguyên tồn cá, chưa có đủ sở tính chất làm ngăn trở hiệu bảo vệ cá sử dụng vacxin đa giá (polyvalent vacxin) • Các chất bổ trợ (adjuvant) Chất bổ trợ chất làm gia tăng ñáp ứng miễn dịch, bao gồm nhiều chất khác nhau, chế tác dụng chúng ña dạng nhiều trường hợp chưa ñược làm sáng tỏ ðáp ứng miễn dịch dịch thể, ñặc biệt ñối với kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức, tăng cường kết hợp kháng ngun với chất bổ trợ Trong nhiều trường hợp , hiệu bảo vệ thu sử dụng kết hợp kháng nguyên với chất bổ trợ, trường hợp vacxin phòng bệnh Aeromonas Trong trường hợp này, chất bổ trợ có lẽ có vai trị tăng cường tính gây miễn dịch (immunogenicity) kháng ngun có tác dụng kích hoạt đáp ứng miễn dịch khơng đặc hiệu, vai trò Do hiệu sử dụng chất bổ trợ nhiều loại vacxin hành mà thử nghiệm ñánh giá hiệu vacxin có nghiệm thức sử dụng kết hợp chất bổ trợ ðáng tiếc số chất bổ trơ giúp mang lại hiệu bảo vệ cao thử nghiệm chưa ñược sử dụng sản phẩm thương mại chất gây nên phản ứng viêm cục vị trí dẫn truyền kháng nguyên tác dụng phụ khác Do chất lý học, nhiều chất bổ trợ ñược sử dụng tiêm vacxin Vài chất bổ trợ có tiềm sử dụng kết hợp với vacxin uống ngâm Tuy nhiên, cịn nghiên cứu công dụng chất bổ trợ + Chất bổ trợ dùng ñể tiêm Chất bổ trợ ñược sử dụng rộng rãi nhà miễn dịch học thực nghiệm chất bổ trợ Freund hoàn chỉnh (Freund’s Complete Adjuvant – FCA) FCA hỗn hợp tế bào vi khuẩn Mycobacteria tuberculosis chết dầu khoáng, đó, tế bào vi khuẩn nhũ tương hố Chất nhũ tương dùng với phương pháp tiêm ðáng tiếc FCA gây tác dụng phụ (hình thành nốt sần cục bộ, bệnh tự miễn, nhạy cảm với tuberculin) dùng sản phẩm vacxin dùng cho ñộng vật có vú Ở cá, FCA gây tác dụng phụ vết lở loét tiêm cơ; nốt sần xoang bụng tiêm xoang bụng Việc sử dụng FCA giúp nâng cao sức ñề kháng cho cá thí nghiệm gây ức chế sinh trưởng cho cá nuôi Chất bổ trợ Freund không hồn chỉnh (incomplete Freunds’ adjuvant - FIA) có chất dầu khống thường dùng sản phẩm vacxin thương mại nhiên sản phẩm thường tạo phản ứng phụ với việc hình thành nên nốt sần mô bị tiêm vacxin Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 144 + Các chất bổ trợ dùng cho ăn ngâm Một số chất bổ trợ khác, ngun lý, dùng loại vacxin sử dụng theo phương pháp ngâm cho ăn ngành nuôi trồng thuỷ sản bao gồm hydroxit nhôm, muối nhôm, loại dầu thực vật glucans Tuy nhiên, nghiên cứu sâu việc sử dụng chất hạn chế Việc xử lý vacxin kháng vibriosis dùng cho phương pháp ngâm với muối Kali sulphate nhôm giúp gia tăng khả tiếp thụ kháng nguyên cá thí nghiệm, xem có ý nghĩa việc gia tăng ñáp ứng miễn dịch cá Trong nghiên cứu khác, Agius et al (1983) thông báo gây miễn dịch ñối với bệnh vibriosis cách cho ăn, ñáp ứng bảo vệ cá ñối với Vibrio tăng lên ñáng kể xử lý vacxin với chất bổ trợ muối nhôm này, thời gian hình thành đáp ứng bảo vệ (8 tuần) có chậm so với phương pháp tiêm vacxin (2 tuần) Mức độ đề kháng bệnh nhóm cá cho ăn vacxin kết hợp muối nhôm (tỷ lệ sống 70% so với 0% nhóm cá đối chứng) có thấp so với phương pháp tiêm, số liệu ñáng ñược ý ý nghĩa thực tiễn quan trọng việc sử dụng vacxin cách cho ăn gây tốn nhân lực thiết bị nhiều Dimethyl sulphoxide (DMSO) có tác dụng nâng cao hiệu bảo vệ cho cá thí nghiệm đề kháng vi khuẩn Y ruckeri kết hợp với vacxin vi khuẩn chết phương pháp gây miễn dịch cách ngâm Ngoài DMSO Kali Sulphat nhơm, số chất khác xem có tiềm sử dụng làm chất bổ trợ gây miễn dịch cho cá cách cho ăn tắm bao gồm: muramyl dipeptide (MDP), levamisol, Ete (dịch chiết từ ñộng vật xoang tràng biển Ecteinascidia turbinata), ñộc tố cholera, saponin tinh chiết từ thực vật Quillaja spp Tuy nhiên, nghiên cứu sử dụng chất ñể làm chất bổ trợ loại vacxin cho cá cịn • Immunostimulant - Chất kích ứng hệ miễn dịch tự nhiên Immunostimulant nhóm chất (bao gồm số chất bổ trợ) có khả làm gia tăng sức đề kháng bệnh truyền nhiễm, việc gia tăng ñáp ứng miễn dịch ñặc hiệu, mà việc tăng cường chế miễn dịch tự nhiên, ñặc biệt hệ thực bào Khả đề kháng khơng đặc hiệu, khơng có ký ức miễn dịch thời gian bảo vệ thường tương ñối ngắn Tuy nhiên, immunostimulant có ý nghĩa lớn sử dụng rộng rãi nghề nuôi trồng thuỷ sản giới nhằm gia tăng khả ñề kháng bệnh cho đối tượng ni chưa có vacxin thích hợp FK-156 peptid có khả tăng cường sức đề kháng cho chuột thí nghiệm chống lại bệnh vi khuẩn tiêm cho ăn Kitao Yoshida (1986) thông báo tiêm FK-156 cho cá rainbow trout ngày trước gây nhiễm cá với vi khuẩn Aeromonas salmonicida sức đề kháng vi khuẩn cá thí nghiệm tăng lên đáng kể Hiệu bảo vệ trì vào ngày thứ sau tiêm, có thấp so với lần gây nhiễm trước Cơ chế hiệu bảo vệ thể sư gia tăng hoạt tính thực bào có hiệu nhóm cá thí nghiệm bị gây ức chế miễn dịch Ete có khả tăng đề kháng khơng ñặc hiệu ñối với nhiều loại vi khuẩn gây bệnh, kể A hydrophila, cá chình thí nghiệm phương pháp tiêm Chất bổ trợ Freund hoàn chỉnh cải tiến (thay Mycobacterium tuberculosis M butyricum) tiêm vào cá hồi coho làm gia tăng mãnh liệt sức đề kháng khơng đặc hiệu cá thí nghiệm ðặc biệt, cá ñược tiêm FCA cải tiến thể sức ñề kháng bệnh dài ñối với vi khuẩn gây bệnh lở loét (furunculosis) bệnh vibrio (trên 90 ngày) qua thí nghiệm gây nhiễm thực nghiệm b Các nhân tố nội Một số nhân tố nội ảnh hưởng ñến ñáp ứng miễn dịch ñộng vật có vú phát cá Ức chế tác ñộng ngược kháng thể phức hợp miễn dịch Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 145 Ở động vật có vú, kháng thể hình thành kết hợp với kháng nguyên tạo phức hợp miễn dịch, kết khơng cịn kháng ngun trạng thái tự để tiếp tục hoạt hố tế bào B thành tương bào ñể sản sinh thêm kháng thể Thêm vào đó, phức hợp miễn dịch hình thành có tác động điều hồ âm tính lên đáp ứng miễn dịch thông qua liên kết với thụ thể kháng nguyên kháng thể (cụ thể FcR sIg) tế bào B Hiện chưa rõ chế có hoạt động cá hay khơng Có vài chứng để lập luận kháng thể phức hợp miễn dịch tác động đến đáp ứng miễn dịch dịch thể cá chép, tượng lại không phát ñược cá hồi Hoạt ñộng hỗ trợ / ức chế cytokin ðến khẳng định cá có hoạt tính tế bào T hỗ trợ hệ thống cytokin điều hồ dương tính lẫn âm tính ñáp ứng miễn dịch ñiều kiện in vitro Hiện tinh chiết ñược vài cytokin cá nhiên, diện cytokin ñã ñược nhận biết thơng qua phép kiểm định hoạt tính sinh học sở tương ñồng chức chúng với hoạt tính cytokin động vật có vú, ñồng thời nhiều cytokin cá ñã ñược nhân biết nhờ kỹ thuật tách nhân gen (gene clonning technique) Những kiến thức hành nguồn gốc tác dụng cytokin cá tóm tắt bảng 10.3 Bảng 10.3 Nguồn gốc tác dụng cytokin cá Cytokin Interleukin (IL-1) Nguồn gốc ðại thực bào Interleukin (IL-2) Interleukin (IL-3) Tumor necrosis factor alpha (TNF) Nhân tố anpha gây hoại tử khối u Interferon (INF,) Tế bào T Tế bào T ðại thực bao Macrophage activating factor (MAF INF) Nhân tố hoạt hố đại thực bào Chemotactic factor (CF)-Nhân tố hố ứng động Migration inhibiting factor (MIF) Nhân tố ức chế dịch chuyển Transforming growth factor (TGF) Nhân tố biến ñổi sinh trưởng Colony stimulating factor (CSF) Nhân tố kích thích quần lạc Hầu hết tế bào nhiễm virus Tế bào T Tác dụng Kích thích tế bào T sản xuất IL-2 dẫn ñến việc gia tăng phân chia tế bào T Kích thích sinh trưởng tế bào T Kích thích sinh trưởng tế bào B Hoạt hố đại thực bào Hố ứng động bạch cầu ức chế nhân virus Bạch cầu Hoạt hố đại thực bào ức chế nhân virus Hoá ứng ñộng bạch cầu Bạch cầu ức chế dịch chuyển bạch cầu Chưa biết Trung hoà tác dụng MAF việc điều hồ âm tính ðTB hoạt hố Kích thích tế bào goc quan tạo máu sản xuất bạch cầu ñơn nhân / ñại thực bào Chưa biết (huyết thanh) Quá trình phát triển cá thể Hệ thống miễn dịch cá phát triển hoàn thiện vài ngày sau nở Ở cá chép gây miễn dịch thời gian hồng cầu cừu khơng tạo nên đáp ứng miễn dịch dịch thể cá thể dung thứ miễn dịch ñối với hồng cầu cừu ñược gây miễn dịch lần thứ với hồng cầu cừu, sau nở tuần nhóm cá đối chứng tạo nên đáp ứng miễn dịch bình thường Tương tự, gây miễn dịch cho cá rainbow trout sau nở 21 ngày gamma globulin người (human gamma globulin – HGG, loại kháng nguyên protein phụ thuộc tuyến ức) tạo nên dung thứ miễn dịch ñược kiểm tra vào tuần lễ sau Mặt khác, cá rainbow trout 21 ngày tuổi lại phản ứng miễn dịch bình thường, sản xuất kháng thể gây miễn dịch với vi khuẩn A salmonicida bất hoạt Nhìn chung, cá khả đáp Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 146 ứng miễn dịch ñối với kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức (như LPS vi khuẩn) hình thành trước đáp ứng miễn dịch ñối với kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức (chẳng hạn HGG) nhiều lồi cá, đáp ứng miễn dịch tế bào T B bắt ñầu thể ñiều kiện in vitro cá chuyển sang sử dụng thức ăn ngồi Bảng 10.4a.Sự hình thành quan mô lympho số lồi cá Nhiệt độ (oC) Lồi Lymphocytes xuất Tuyến ức Tiền thận Lách GALT Tác giả Grace & Manning 1980 Botham & Maning, 1981 O mykiss 14 dph dph dph 13 dph C carpio 22 dph dph dph - S salar 4-7 22 dpreh 14 dpreh 42 dph - Ellis 1977 Pagrus major - 13 dph - - - T mossambicus - dpfert 14 dpfert - 14 dpfert T mossambicus Nhiệt độ phịng 6-8 dlprel 13-16 dmpl 30-80 j - Kusada et al., 1992 Doggggett & Harris, 1987 Sailendri, 1973 - 1-2 mnth 1-2 mnth 2-5 mnth - Hart et al., 1986 S canicular Ghi chú: dph: ngày sau nở; dpreh: ngày trước nở; dpfert: ngày sau thụ tinh; mnth: tháng, GALT: mô lympho liên kết ruột; lprel: cuối giai ñoạn cá bột; mpl: giai ñoạn cá bột; j: cá giống Trong nuôi trồng thuỷ sản, thời điểm sớm sử dụng vacxin cho cá yếu tố quan trọng Các nghiên cứu so sánh cá hồi cho thấy biện pháp gây miễn dịch cách ngâm cá với vacxin phịng bệnh V anguillarum khơng có hiệu ñối với cá g Nhiệt ñộ thấp cá sinh trưởng chậm, phát triển hệ thống miễn dịch cá có tương quan chặt chẽ với kích thước tuổi tác Vì lẽ đó, khởi điểm hiệu ứng bảo vệ thể nhờ vacxin có tương quan với khối lượng cá số ngày sau cá nở Hơn nữa, thời gian trì khả bảo vệ kéo dài theo tuổi tác Thời gian bảo vệ ñạt cực ñại cá rainbow trout chúng ñược gây miễn dịch với cỡ cá khoảng g Hệ số bảo vệ tương ñối ñạt ñược gây miễn dịch cho cá rainbow trout vacxin Vibrio bất hoạt ñạt ñược thấp lúc cá tuần tuổi tăng lên 100% gây miễn dịch cho cá 10 tuần tuổi Sự gia tăng có lẽ liên quan đến gia tăng ñột ngột ñáng kể khối lượng tương ñối số lượng tế bào tuyến ức thận giai ñoạn cá ñạt 8-12 tuần tuổi Các kết cho phép suy đốn cá đạt ñược hoàn thiện khả ñáp ứng miễn dịch chức tế bào thẩm quyền miễn dịch phát triển hoàn chỉnh phụ thuộc vào xuất tế bào Vì thế, cá chép ñược gây miễn dịch cách tiêm dung dịch V anguillarum bất hoạt lứa tuổi 85, 99, 128 ngày, hàm lượng kháng thể huyết tăng lên rõ rệt nhóm cá lớn tuổi kết trùng hợp với quan sát cho thấy tỷ lệ tế bào B tương bào mơ lympho cá chép đạt cực ñại khoảng thời gian từ 3-8 tháng tuổi 10.1.6 Sử dụng vacxin phòng bệnh cho cá Phòng bệnh vacxin có nhiều ưu điểm biện pháp sử dụng hoá dược Về nguyên lý, vacxin chủ yếu dùng để phịng ngừa hố dược để trị bệnh Nhiều nhược điểm việc sử dụng hố chất trị bệnh khắc phục nhờ việc sử dụngvacxin (bảng 10.5) Bảng 10.5 Ưu nhược ñiểm vacxin trị liệu hoá dược Gây miễn dịch vacxin Khơng tổn thất Thời gian phịng bệnh lâu dài với 12 lần gây miễn dịch Phương pháp tắm gây miễn dịch cho cá thể đàn Trị liệu hố chất kháng sinh Cá chết trước việc trị liệu có tác dụng Thời gian phịng bệnh ngắn; địi hỏi sử dụng liên tục Phần lớn kháng sinh ñược trộn vào thức ăn, cá bệnh thường bỏ ăn nên không tiếp thụ việc trị liệu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 147 Khơng có phản ứng phụ độc hại, cá Có thể có tác dụng phụ độc hại ñáng ý; việc trị liệu khoẻ sinh trưởng tốt dựa khác biệt độc tính thuốc ñối với cá tác nhân gây bệnh dựa số số ñịnh; thường gây ức chế sinh trưởng Khơng tích luỹ dư lượng độc hại Hố chất độc hại tồn lưu sản phẩm hàng hố; cần có thời gian phân giải trước ñưa sản phẩm thị trường Tác nhân gây bệnh “nhờn” vacxin Nhiều vi khuẩn “nhờn” kháng sinh Luật pháp không hạn chế vacxin “an Do khả hình thành chủng vi khuẩn kháng kháng tồn” sinh, nhiều nước giới hạn loại kháng sinh dùng cho ñộng vật nhằm ñảm bảo việc sử dụng lâu dài kháng sinh trị bệnh cho người Về lý thuyết phịng loại bệnh Hố trị liệu có giới hạn, khơng thể phịng trị bệnh virus Khơng tác động xấu đến mơi trường Hố chất phá huỷ cân sinh thái Phòng bệnh cho cá vacxin quy mơ thương mại thực hiệu nghề ni cá hồi nhằm phịng ngừa bệnh vi khuẩn: bệnh xuất huyết ñường tiêu hoá (enteric redmouth – ERM), bệnh Vibrio (vibriosis), bệnh Vibrio mùa lạnh (cold water vibriosis), bệnh lở loét (furunculosis) a Kỹ thuật gây miễn dịch Các kỹ thuật gây miễn dịch bao gồm cho ăn, phun, ngâm trực tiếp (direct immersion), ngâm dung dịch ưu trương (hyperosmotic immersion), tiêm xoang bụng (intraperitoneal injection) với liều dùng hữu hiệu, mức ñộ bảo vệ thời gian bảo vệ giảm dần theo thứ tự Phương pháp tắm có hiệu vacxin phịng vibriosis ERM Các vacxin sản xuất từ vi khuẩn nuôi cấy môi trường dịch thể bất hoạt hố chất (thường formalin) Những nỗ lực nhằm tạo vacxin phòng ngừa loại bệnh khác theo quy trình chưa mang lại hiệu khả quan khó khăn q trình nghiên cứu sản xuất vacxin , ví dụ: thơng tin yếu tố định tính sinh miễn dịch, khả kiểm ñịnh hiệu việc sử dụng vacxin thí nghiệm thử thách cường độc (challenge test) cá việc phức tạp khó triển khai hồn chỉnh Tiêm Phương pháp tiêm vacxin áp dụng phổ biến nghề nuôi cá hồi ðại Tây Dương (Salmo salar), cá giống ñược tiêm vacxin vào xoang bụng nhiều tháng trước đưa cá ni biển ðây phương pháp có hiệu để kích thích sản xuất kháng thể tồn thân tạo nên hiệu bảo vệ tốt Phương pháp cho phép việc sử dụng chất bổ trợ Tuy nhiên, có nhiều nhược điểm: gây stress cho cá hoạt động đánh bắt tiêm, khơng thể áp dụng cho cá nhỏ, địi hỏi nhiều thời gian cơng sức Nhằm khắc phục nhược điểm này, chất gây mê ñược sử dụng ñể giảm thiểu stress cho cá, ñồng thời thiết bị tiêm vacxin tự ñộng với dây chuyền ñại ñang ñược ñưa thị trường nhằm ñáp ứng công nghiệp nuôi cá nhiều nước giới Dẫn truyền qua da Dẫn truyền vacxin qua da bao gồm phương pháp ngâm, tắm, phun trực tiếp lên cá Phương pháp ngâm bao gồm việc ngâm trực tiếp cá vào dung dịch vacxin (direct immersion – ID), sau ñã xử lý cá nước muối ưu trương (hyperosmotic immersion – HI) Phương thức có hiệu cá hồi việc gây miễn dịch ñề kháng vibriosis ERM Trước ñây, HI ñược sử dụng phổ biến gần ñây nhiều tác giả phát bỏ qua bước xử lý cá dung dịch muối ưu trương mà không làm suy giảm ñáp ứng miễn dịch, ñồng thời giảm bớt stress cho cá ñiều kiện ưu trương Hiệu bảo vệ tốt cho cá ñã ñược chứng minh dùng phương pháp ngâm trực tiếp ñối với loại vacxin Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 148 phịng vibriosis, ERM, A hydrophila; mức độ thấp vaccin phịng bệnh Edwardsiella tarda Phương pháp phun (spray): phun vacxin trực tiếp lên cá thơng báo có hiệu bệnh Vibrio cá hồi Việc gây miễn dịch qua da (HI, DI, phun) tạo nên hiệu bảo vệ cao ñối với Vibriosis gây nhiễm vi khuẩn cho cá cách tắm dung dịch vi khuẩn gây bệnh, hệ số bảo vệ tương ñối thu ñược hạn chế gây cảm nhiễm thực nghiệm cho cá cách tiêm vi khuẩn gây bệnh Việc gây miễn dịch cách ngâm thường không tạo nên việc sản xuất kháng thể huyết thanh, tạo nên ñáp ứng miễn dịch cục da va niêm mạc đáp ứng bảo vệ cá hiệu ñối với phương thức cảm nhiễm vi khuẩn thực tế xảy hoạt ñộng sống cá Những ưu ñiểm phương pháp ngâm, ñặc biệt ñối với phương pháp ngâm trực tiếp, dễ thực với số cá lớn cá khơng gây nhiều stress cho cá hoạt động ñánh bắt, không thời gian, ngâm cá dung dịch vacxin vài giây Dẫn truyền qua ñường miệng (oral administration) Dẫn truyền vacxin qua ñường miệng ñược thực chủ yếu cách trộn vào thức ăn Ưu ñiểm phương thức không gây stress cho cá nhiên dẫn đến lượng vacxin mà cá thể ăn khơng giống khả bắt mồi khơng đồng cá thể ñàn Nhược ñiểm phương pháp cho ăn lượng vacxin tiêu tốn lớn, phải cho ăn vacxin nhiều ngày ña số trường hợp thực nghiệm cho thấy hiệu bảo vệ thu ñược ñạt mức độ trung bình Khó khăn việc gây miễn dịch phương pháp cho ăn phân huỷ vacxin tác dụng men tiêu hố Thí nghiệm với vacxin phòng vibriosis cá hồi cho thấy, phần ruột sau cá nơi tiếp thụ, xử lý trình diện kháng nguyên, hiệu bảo vệ cao ñạt ñược bơm vacxin vào phần ruột sau qua hậu mơn cá thí nghiệm Vì thế, việc bao gói vacxin (micro-encapsulate) nhằm bảo vệ vacxin khơng bị phá huỷ qua phần ruột trước cá hẳn phương thức hữu hiệu việc gia tăng hiệu sử dụng vacxin theo phương thức cho ăn tương lai b Các phương pháp ñánh giá hiệu sử dụng vacxin Hai nhân tố có liên quan đến việc đánh giá vacxin: Phương pháp gây nhiễm thực nghiệm phương pháp tính toán hiệu bảo vệ Phương pháp gây nhiễm thực nghiệm Phương pháp gây nhiễm nhằm ñánh giá khả ñề kháng bệnh cá thí nghiệm ñã ñược gây miễn dịch vacxin có vai trị quan trọng ñánh giá hiệu bảo vệ vacxin Trong việc gây miễn dịch cho cá phương pháp ngâm tạo nên sức đề kháng tốt cho cá thí nghiệm ñược gây nhiễm cách tắm với vi khuẩn gây bệnh thực tế sản xuất tiếp xúc với tác nhân gây bệnh cách tự nhiên lại tỏ hiệu gây nhiễm cách tiêm vi khuẩn vào cá thí nghiệm Tuy nhiên, cá ñược gây miễn dịch cách tiêm khả đề kháng bệnh cao gây nhiễm bệnh thực nghiệm cho cá cách tiên vi khuẩn Việc tiêm vacxin cho cá tạo nên hàm lượng kháng thể cao máu, dẫn truyền vacxin qua da lại khơng tạo nên đáp ứng kháng thể ðiều cho thấy việc gây miễn dịch cách ngâm kích thích đáp ứng miễn dịch cục da niêm mạc, ñáp ứng ñủ ñể bảo vệ cá kháng lại xâm nhập tác nhân gây bệnh tự nhiên Vì vậy, việc ñánh giá hiệu vacxin phương thức gây nhiễm thực nghiệm tương tự ñiều kiện lây nhiễm cá tự nhiên có ý nghĩa quan trọng Từ lý mà phương pháp gây nhiễm qua nước nuôi cá (water borne challenge system), thích hợp phương pháp tiêm tác nhân gây bệnh cho cá thí nghiệm ðáng tiếc nhiều loại tác nhân gây bệnh, việc gây nhiễm thực nghiệm cho cá qua nước bể ni thường khó tạo Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 149 nên tỷ lệ cảm nhiễm tỷ lệ chết cao Do đó, nhiều nhà nghiên cứu buộc phải dùng cách tiêm tác nhân gây bệnh cho cá đánh giá hiệu vacxin Phương pháp tính tốn hiệu vacxin Có phương pháp để tính tốn hiệu bảo vệ vacxin: • Hệ số bảo vệ tương ñối (Relative Percent Survival – RPS) Phương pháp phù hợp cho thực nghiệm phòng thực tế sản xuất cách gây nhiễm nhóm cá gây miễn dịch nhóm cá đối chứng khơng gây miễn dịch theo dõi tỷ lệ sống nhóm cá khoảng thời gian định trước Phương pháp có số tiêu chuẩn bản: nhóm phải có tối thiểu 25 cá thể với ñộ lặp lại (replicate) 2; việc gây nhiễm với tác nhân gây bệnh phải ñạt ñược tỷ lệ chết mắc bệnh 60% nhóm cá đối chứng khoảng thời gian tương tự tự nhiên; nguyên nhân tử vong cá thể thí nghiệm phải xác minh với số cá chết nguyên nhân khác ngồi tác nhân gây bệnh khơng vượt q 10% ñối với tất nhóm, tỷ lệ chết cá gây miễn dịch khơng vượt q 24% Nếu thoả mãn tiêu chí này, RPS tính theo cơng thức: RPS = - Tỷ lệ chết nhóm gây miễn dịch x 100 Tỷ lệ chết nhóm đối chứng Vacxin xem có hiệu bảo vệ cho cá, đưa vào ứng dụng thực tế RPS # 60% • Gia tăng liều gây chết 50% (Lethal Dose 50 per cent - LD50) Kiểm ñịnh ñược thực phịng thí nghiệm dựa sở xác ñịnh số lượng sinh vật gây bệnh cần thiết ñể gây nên tỷ lệ tử vong 50% nhóm cá ñược gây miễn dịch cá ñối chứng Phương pháp kiểm ñịnh cho kết ñánh giá hiệu bảo vệ vacxin mang tính chất định lượng tốt kiểm ñịnh RPS việc triển khai thực phức tạp Cá thí nghiệm cá đối chứng ñược chia thành nhiều nhóm, nhóm tối thiểu cá thể, ñược gây nhiễm tác nhân gây bệnh với liều lượng theo thang tăng dần ðối với vi khuẩn, A salmonicida, gây cảm nhiễm cách tiêm với liều lượng từ 10 CFU/con ñến 106CFU/con, tăng dần theo thang nồng ñộ hệ thống 10 lần Viêc gây cảm nhiễm cách ngâm thực tương tự, với nồng ñộ vi khuẩn nước (CFU/ml) tăng dần Ghi nhận tỷ lệ chết cá nhóm thí nghiệm thời gian xác định tương ứng thời gian thực tế tiến triển bệnh tự nhiên (ñối với bệnh lở loét cá hồi 14 ngày) Nguyên nhân gây chết cá thí nghiệm phải khẳng định việc tái phân lập ñược tác nhân gây bệnh từ cá thể bị chết thí nghiệm Số lượng tác nhân gây bệnh cần thiết ñể gây tỷ lệ tử vong 50% (LD50) cho cá ñối chứng cá ñược sử dụng vacxin tính theo cơng thức Reed & Muench (1938) Theo đó, LD50 = liều thấp gây chết 50% cá thể, trừ ñi hệ số hiệu chỉnh (proportionate distance : p.d.) Số hiệu chỉnh p.d tính theo công thức: Tỷ lệ chết 50% thấp – Tỷ lệ chết 50% thấp – Tỷ lệ chết 50% cao Một loại vacxin ñược xem có tiềm khả tạo nên đáp ứng miễn dịch bảo vệ tốt cho động vật thí nghiệm LD50 nhóm cá thí nghiệm cao LD50 nhóm cá đối chứng 100 lần c Hiện trạng sử dụng vacxin phòng bệnh cho cá Cùng với phát triển mạnh mẽ nghề nuôi trồng thuỷ sản quy mơ lẫn mức độ thâm canh, tình hình dịch bệnh đối tượng ni thuỷ sản ngày nghiêm trọng, địi hỏi phải có biện pháp phòng bệnh hữu hiệu nhằm giảm bớt thiệt hại cho nhà sản xuất p.d Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 150 Việc sử dụng vacxin cho đối tượng ni thuỷ sản, đặc biệt lồi cá xương nghiên cứu từ năm 1960 bắt ñầu ñưa thị trường từ ñầu năm 1980 Tại Na Uy, nhờ việc sử dụng vacxin để phịng bệnh vi khuẩn gây mà lượng kháng sinh dùng phòng trị bệnh giảm thiểu ngày rõ rệt, ñồng thời tạo nên phát triển ổn định nghề ni cá hồi Na Uy trở thành nước phát triển hàng ñầu giới lĩnh vực Hiện nay, nhiều loại vacxin phịng bệnh cho cá ni, chủ yếu lồi cá biển, ñược sử dụng rộng rãi nước tiên tiến Bảng 10.6: Các loại vacxin phục vụ NTTS ñang ñược sử dụng ñang giai ñoạn nghiên cứu thử nghiệm (Theo Hastein, 2002) Vacxin ñang ñược sử dụng Vacxin nghiên cứu Phịng bệnh vi khuẩn Yersinia ruckeri (ERM) 1976 Flexibacteria maritimus Vibrio anguillarum serotype O1 Flavobacterium psychophylum Vibrio anguillarum serotype O2 Flavobacterium columnaris Vibrio ordalii Vibrio sp Aeromonas salmonicida Renibacterium salmoninarum Vibrio salmonicida Pasterella piscicida Vibrio viscosus Aerococcus garvieae Lactococcus garvieae Streptococosis Piscirickettsiosis Edwardsiellosis F maritimus F columnare Phòng bệnh virus Infectious Pancreatic Necrosis Infectious Hematopoietic Necrosis Iridovirus Viral Nervous Necrosis Infectious Salmonid Anemia Viral Hemorrhagic Septicemia Grass carp hemorrhagic Disease (GCHD) Phòng bệnh ký sinh trùng Khơng có d Triển vọng việc sử dụng vacxin nuôi trồng thuỷ sản Vẫn cịn nhiều vấn đề liên quan đến hệ miễn dịch cá cần phải ñược tiếp tục nghiên cứu ñể hiểu chế hoạt động vacxin ñối tượng Một ñiểm quan trọng cần phải ñược ý chất ñáp ứng miễn dịch cục Các thí nghiệm cho thấy hiệu bảo vệ ñối với việc sử dụng vacxin phịng bệnh vibriosis đạt cao lại khơng phát kháng thể huyết cá ðiều cho thấy hiểu ñược ñáp ứng miễn dịch dịch thể qua trung gian tế bào mức ñộ cục lẫn tồn thân có vai trị việc bảo vệ tác nhân gây bệnh kiến thức hẳn hữu ích việc nghiên cứu chế tạo vacxin cho cá Nhờ đó, thiết kế phương pháp hữu hiệu ñể kiểm ñịnh ñánh giá hiệu kháng nguyên việc tạo nên ñáp ứng miễn dịch bảo vệ cá Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 151 Những hiểu biết chế gây bệnh ña số tác nhân gây bệnh cá cịn hạn chế, chưa có ñủ sở cho việc tạo nên kháng nguyên gây đáp ứng miễn dịch bảo vệ có hiệu cho cá ðáp ứng miễn dịch bảo vệ cá thường ñược tạo nên vài kháng nguyên tác nhân gây bệnh ñược tinh chế chí phải có số bổ sung ñịnh, biện pháp ñạt ñược tồn vẹn có đầy đủ thơng tin từ nghiên cứu thân tác nhân gây bệnh cho cá Tuy nhiên, với tiến ñã ñạt ñược gần 30 năm qua kể từ loại vacxin ñầu tiên nuôi trồng thuỷ sản ñược cấp phép lưu hành vào năm 1976 (vacxin phòng ERM) thừa nhận rộng rãi người nuôi cá vai trò quan trọng vacxin việc quản lý phòng ngừa dịch bệnh sở quan trọng ñảm bảo cho phát triển liên tục lĩnh vực này, đặc biệt việc sử dụng cơng nghệ sinh học phân tử nhằm sản xuất loại vacxin rẻ tiền để phịng ngừa loại virus gây bệnh, bao gồm việc sử dụng loại vacxin hệ 10.2 MIỄN DỊCH HỌC GIÁP XÁC Hệ miễn dịch giáp xác khơng có đáp ứng miễn dịch ñặc hiệu loài cá xương ñộng vật có xương sống bậc cao khác dựa vào ñáp ứng miễn dịch tự nhiên ñáp ứng bảo vệ thể Tuy nhiên, ñiểm tương ñồng giáp xác so với ñộng vật có xương sống đáp ứng bảo vệ thể ñược thực tế bào máu chuyên hoá Các tế bào máu tiến hành hoạt ñộng thực bào, phong toả (encapsulation) sản sinh chất diệt khuẩn để loại bỏ vơ hiệu hố thể lạ tác nhân gây bệnh truyền nhiễm 10.2.1 Các tế bào máu tham gia ñáp ứng miễn dịch giáp xác Các dạng tế bào máu (hemocyte) giáp xác phân biệt dựa đặc điểm hình thái tính chất bắt màu chúng Tuy nhiên, tế bào máu giáp xác chưa đạt đến mức độ biệt hố rõ rệt chưa thể xếp thành nhóm tế bào máu cá động vật có xương sống Từ máu giáp xác phân lập nhóm tế bào: hyaline (bạch cầu không hạt), semigranular (bạch cầu bán hạt), granular (bạch cầu có hạt) với chức tóm tắt bảng 10.7 Bảng 10.7: Các dạng bạch cầu giáp xác chức chúng Chức Nhóm bạch cầu Thực bào Encapsulation ðộc tế bào Hoạt hố ProPO Có Khơng Chưa biết Khơng Khơng hạt Hạn chế Có Có Có Bán hạt Khơng Rất hạn chế Có Có Có hạt Bạch cầu khơng hạt có khả thực bào, phát máu loài giáp xác mười chân (decapoda), số lượng tương ñối tế bào thay ñổi tuỳ theo loài Bạch cầu bán hạt ñược ñặc trưng tồn số hạt nhỏ tế bào chất tương tự bạch cầu có hạt động vật có xương sống Các tế bào phản ứng với polysaccarite có thành phần vách tế bào vi sinh vật lipopolysaccarite (LPS) vi khuẩn, 1,3 glucan nấm Các tế bào có khả phong bế (encapsulate) hạt ngoại lai Bạch cầu có hạt đặc trưng túi hạt lớn tế bào chất ðặc ñiểm có lẽ đóng vai trị việc sản sinh, dự trữ tiết xuất hợp chất kháng khuẩn Các bạch cầu có hạt giáp xác khơng có khả thực bào, khả đóng gói hạt ngoại lai hạn chế Vai trị yếu chúng dự trữ prophenol oxydase - hợp chất đóng vai trị thiết yếu đáp ứng bảo vệ thể giáp xác Khi tiếp xúc với 1,3 glucan, LPS Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 152 peptidoglycan, bạch cầu có hạt tiết hoạt hố prophenol oxydase thành phenol oxydase - có tác dụng xúc tác phản ứng oxy hoá hợp chất phenol thành quinone sản phẩm cuối melanin Quinone sản phẩm trung gian trình chất ñộc ñối với vi sinh vật hoạt tính cao chúng 10.2.2 Các chế miễn dịch giáp xác a Thực bào Tế bào có hoạt tính thực bào tìm thấy thể giới động vật Ở động vật khơng xương sống bậc thấp chúng cịn có chức dinh dưỡng ngành cao hơn, tế bào chun hố đảm trách vai trị phịng vệ chống lại tác nhân vi sinh vật gây bệnh Khi vi sinh vật xâm nhập thể vào máu mô, chúng bị thực bào công, nuốt tiêu diệt theo chế: phụ thuộc không phụ thuộc oxy Ở giáp xác, vai trị bạch cầu khơng hạt đảm trách Bach cầu khơng hạt có chức chủ yếu loại bỏ thể lạ xâm nhập, bao gồm virus, vi khuẩn tế bào nấm Vật ngoại lai lớn mà tế bào bạch cầu không hạt khơng thể bắt nuốt thường bị giữ lại đám tế bào b Sự hình thành khối u (nodule formation) đóng gói (encapsulation) Khi thể giáp xác bị xâm nhập số lượng vi sinh vật lớn, vượt khả thực bào, tượng hình thành khối u đám tế bào xuất Các vi sinh vật bị bẫy nhiều lớp bạch cầu khối u thường bị melanin hoá hoạt hoá phenoloxydase thể Khi ký sinh vật lớn, tế bào thực bào khơng bắt nuốt được, chúng phối hợp ñể giữ chặt ký sinh vật, không cho tác nhân xâm nhập di chuyển theo hệ tuần hoàn thể Q trình gọi đóng gói (encapsulation) Bạch cầu bán hạt đóng vai trị tiên phát việc phát bắt giữ thể lạ kích thước lớn Tuy nhiên, chưa biết tường tận chế q trình xử lý thể ngoại lai sau hình thành khối u đóng gói c Tính độc tế bào Ở ñộng vật máu nóng, tế bào diệt tự nhiên (NK cells) có vai trị tiêu diệt tế bào ung thư tế bào thể nhiễm virus Giáp xác có tiểu quần thể bạch cầu đảm nhiệm chức tương tự NK cell, tiêu diệt tế bào ngoại lai, tế bào ung thư, tế bào đích khác d Lectins Lectin có máu nhiều lồi giáp xác, protein glycoprotein có khả nhận gắn kết lên phân tử carbohydrate bề mặt tế bào vi khuẩn nấm Lectin khơng có hoạt tính xúc tác phân giải mà ñơn giản làm bất ñộng hoá ngưng kết vi sinh vật gây nên tượng ngưng kết tế bào vi sinh vật Do lectin có vai trị chất opsonin e Protein Peptid kháng khuẩn ðáp ứng miễn dịch bọn chân đốt (arthropods) cịn dựa việc sản xuất protein peptid có hoạt tính diệt vi sinh vật với phổ ñề kháng rộng Tuy nhiên, đến cịn thơng tin nghiên cứu tồn loại protein peptid kháng khuẩn giáp xác Gần ñây, người ta ñã phân lập ñược protein kháng khuẩn (6.5kDa) từ loài cua Carcinus maenas Ở loài thuộc họ tơm he, người ta phân lập từ tương bào huyết bào tôm he chân trắng P vannamei ba loại protein có khả protein kháng khuẩn gọi penaeidin Hiện cơng trình nghiên cứu ñang tiếp tục nhằm xác ñịnh Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 153 tính chất lý hố học, sinh học hoạt tính sinh học penaeidin f Phản ứng đơng máu Phản ứng đơng máu có vai trị hạn chế máu thể, ñồng thời hạn chế dịch chuyển kháng nguyên lạ thể theo hệ tuần hồn Ở tơm, phản ứng đơng máu địi hỏi tham gia protein tương bào sản xuất thành phần tế bào Protein đóng vai trị yếu phản ứng đơng máu tơm gọi protein đơng máu (clotting protein – CP) với hàm lượng cao bạch huyết Q trình đơng máu giáp xác khác với động vật có xương sống chỗ, ngồi nhân tố kích thích đơng máu tổn thương mơ, có mặt LPS vi khuẩn nhân tố kích thích bạch cầu khơng hạt giải phóng transglutaminase làm thúc đẩy phản ứng đơng máu g Hệ thống phenol oxydase Ký sinh trùng vi sinh vật xâm nhập thể giáp xác thông qua tổn thương bề mặt thể theo thức ăn nhiễm khuẩn qua đường tiêu hố Một số tác nhân gây bệnh loại nấm cịn chủ ñộng xâm nhập vào thể cách tiết men protease sử dụng lực học Phản ứng thể giáp xác thấy với điểm đen lớp biểu bì với tác nhân xâm nhập có màu nâu đen Ngun nhân tượng melanin, sản phẩm cuối hệ thống phenoloxidase Men xúc tác hình thành melanin phenoloxidase, xúc tác q trình oxy hố hợp chất phenol thành quinin, quinin polymer hoá thành melanin Trong trình hình thành melanin, sản phẩm oxy hố trung gian hình thành có hoạt tính cao độc vi sinh vật Vì vậy, hệ thống phenoloxidase phận quan trọng hệ miễn dịch giáp xác Nhân tố hoạt hoá hệ thống phenoloxidase giáp xác phân tử lipopolysaccaride 1,3 glucan có bề mặt tế bào vi khuẩn nấm Huyết cầu giáp xác có protein chun hố có khả gắn kết với LPS và1,3 glucan Sau gắn kết, chúng kết hợp lên thụ thể bề mặt bạch cầu (bán hạt có hạt) gây nên phá vỡ hạt giải phóng prophenoloxidase (ProPO), ProPO chuyển thành dạng hoạt hố phenoloxidase tiếp xúc với LPS 1,3 glucan Các protein chuyên hoá gắn kết với LPS glucan, biết cấu trúc phân tử, cịn có tác dụng opsonin hoạt hố q trình thực bào LPS, glucan Bạch cầu Serin protease Pro-phenoloxidase Opsonins Gia tăng hoạt động thực bào Serin protease hoạt hố Phenoloxidase Quinone Melanin Encapsulation Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 154 Hình 10.1 Cơ chế hoạt hố hệ thống Phenoloxidase giáp xác Tóm lại, hệ miễn dịch lồi giáp xác cịn mức ñộ tiến hoá thấp, chủ yếu dựa ñáp ứng miễn dịch tự nhiên Trong đó, vai trị bạch cầu hệ thống ProPO quan trọng Vì thế, việc tăng cường sức đề kháng cho đối tượng ni thuỷ sản thuộc nhóm giáp xác khơng thể dựa vào việc sử dụng lồi vacxin mà chủ yếu biện pháp tăng cường hiệu đáp ứng miễn dịch khơng đặc hiệu thơng qua cải thiện điều kiện mơi trường ni sử dụng immunostimulant CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG Vai trị miễn dịch khơng đặc hiệu lồi cá xương Hàng rào vật lý hàng rào hoá học? Các yếu tố miễn dịch tế bào khơng đặc hiệu loài cá xương? Phản ứng viêm, ñiều hoà phản ứng viêm hoạt ñộng thực bào loài cá xương? Các tế bào lympho hoạt ñộng chúng ñáp ứng miễn dịch đặc hiệu lồi cá xương? Vai trị tuyến ức hoạt ñộng miễn dịch lồi cá xương? Vai trị thận lách cá ñáp ứng miễn dịch? Globulin miễn dịch cá phân lớp globulin miễn dịch? Trình bày chức phân tử Ig cá ? Miễn dịch qua trung gian tế bào lồi cá xương? 10 Các đáp ứng miễn dịch cục lồi cá xương? 11 Hiểu biết kí ức miễn dịch lồi cá xương? 12 Trình bày ảnh hưởng nhân tố ngoại cảnh ñến ñáp ứng miễn dịch lồi cá xương? 13 Trình bày yếu tố liên quan ñến vaccine cách sử dụng vaccine cá? 14 Sử dụng vaccine cá nào? 15 Các phương pháp ñánh giá hiệu việc sử dụng vaccine? 16 Triển vọng việc sử dụng vaccine nuôi trồng thuỷ sản? 17 Trình bày hiểu biết anh, chị miễn dịch học giáp xác? Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu nước Vũ Triệu An – Jean Claude Homberg (1997) Miễn dịch học NXB Y học Hà Nội Nguyễn ðình Bảng, Nguyễn Thị Kim Hương (2003) Vacxin chế phẩm phịng điều trị NXB Y học Bộ môn dị ứng học (2002) Chuyên ñề dị ứng học tập I tập II NXB Y học Nguyễn Bá Hiên – Nguyễn Quốc Doanh – Phạm Sỹ Lăng – Nguyễn Thị Kim Thành – Chu ðình Tới (2008) Vi sinh vật – Bệnh truyền nhiễm vật nuôi NXB Giáo dục, Hà Nội ðỗ Thị Hòa – Bùi Quang Tề – Nguyễn Hữu Dũng – Nguyễn Thị Muội (2004) Bệnh học thủy sản NXB Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Ngọc Lanh – Văn ðình Hoa (2006) Miễn dịch học NXB Y học Hà Nội Vũ Minh Thục – Lương Thị Hồng Vân – Phạm Văn Thức (2005) Giáo trình miễn dịch dị ứng học sở NXB ðại học Quốc gia, Hà Nội www.google.com.vn B Tài liệu nước 1.C.L.Baldwin- C.J.Howard – J.Nacssens (2009).”Veterinary immunology and immunopathology” Goodman J.W The immune response, In Stites D.P., Terr Al, Editor: Basic and clinical immunology, ed 7, Norwalk, CT, 1991, Appleton and Lange, pp 34-44 M.Toman (2000).”Veterinary immunology” Mosmann T.R., Coffman R.L., Th1 and Th2 cells: different pattern of lumphokine secrection lead to different functional properties, Annu Rev Immuno.l 7:145, 1989 Weller P F The immunobiology of eosinophils, N Engl J Med 320:1110-1118, 1991 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 156 ... huyết có tượng chống, q mẫn Bảng tóm tắt loại miễn dịch Miễn dịch Miễn dịch tự nhiên Miễn dịch tự nhiên tuyệt ñối Miễn dịch tự nhiên tương ñối Miễn dịch tiếp thu Miễn dịch tiếp thu chủ ñộng Miễn. .. miễn dịch tự nhiên? Thế miễn dịch tiếp thu? Có loại miễn dịch tiếp thu? Trình b? ?y hiểu biết anh chị miễn dịch tiếp thu chủ ñộng nhân tạo ý nghĩa y học thú y học? Trình b? ?y hiểu biết anh chị miễn. .. học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Miễn dịch hoc Thú y 1.2.2 Dựa vào ñối tượng miễn dịch Căn vào đối tượng miễn dịch, chia miễn dịch thành loại sau: a Miễn dịch chống vi khuẩn Là miễn dịch