2. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài
2.4.1. Miễn dịch tự nhiên:
Gia cầm có cơ chế phòng chống tự nhiên rất phát triển. Những hàng rào vật lý nh− da hoặc hệ lông nhầy bình th−ờng ngăn cản tác nhân gây bệnh vào cơ thể. Đối với mầm bệnh đầu tiên vào cơ thể, sự phòng thủ đầu tiên đ−ợc cung cấp bởi cơ chế miễn dịch tự nhiên nh− các tế bào thực bào bao gồm các đại thực bào, bổ thể và các tế bào diệt tự nhiên (NK).
Các bổ thể là những thành phần không bền bởi nhiệt, hiện diện trong huyết t−ơng của gia cầm, là phần quan trọng và nhạy cảm của hệ phòng thủ
của gia cầm chống lại mầm bệnh vi khuẩn. Hệ bổ thể có thể hoạt động theo nhiều cách: bằng sự kết hợp kháng thể trên bề mặt của mầm bệnh hoặc protein bổ thể tự hoạt hoá phân huỷ vi khuẩn.
Những tế bào diệt tự nhiên của gia cầm là tế bào lympho hạt lớn và gây nên sự phá huỷ của tế bào đích gắn kháng thể. ở gia cầm, tế bào diệt tự nhiên có thể tái tạo ở nhiều nơi nh− lách, máu và ruột… là một phần của hệ thống phòng vệ. ở gà, những biểu hiện của tế bào diệt tự nhiên biến đổi theo tuổi, hệ gen, độ phơi nhiễm với tác nhân nhiễm trùng hoặc sự hiện diện của các khối u. 2.4.2. Miễn dịch đặc hiệu:
Những mầm bệnh v−ợt qua hàng rào vật lý hoặc cơ chế phòng vệ miễn dịch tự nhiên sẽ kích thích một đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. Miễn dịch đặc hiệu có tính đặc hiệu cao đối với tác nhân kích thích đặc hiệu. Những tế bào đặc hiệu trung gian giữ một hồi ức với những lần gặp gỡ sau với mầm bệnh thậm chí cả khi mầm bệnh không còn trong cơ thể và đáp ứng miễn dịch t−ơng ứng đq tạm thời lắng xuống [1].
Những tế bào nhớ có đáp ứng đối với lần phơi nhiễm sau với cùng mầm bệnh bằng cách kích thích một đáp ứng miễn dịch có tính đặc hiệu cao và rất nhanh chóng. Chủng vacxin nhắc lại, sử dụng th−ờng xuyên đối với gia cầm, đ−a đến những −u điểm của đáp ứng hồi ức này.
Tính hiệu quả chống bệnh của một vacxin phụ thuộc vào các phản ứng mạnh của hệ miễn dịch với vacxin
Trong miễn dịch qua trung gian tế bào, quan trọng nhất là các tế bào T, tế bào B và các đại thực bào. Tế bào T là các tế bào chính của miễn dịch trung gian tế bào, nhận biết kháng nguyên lạ sau khi kháng nguyên (nh− vi sinh vật) đq đ−ợc xử lý bởi các tế bào trình diện kháng nguyên.
Sự nhận diện kháng nguyên của tế bào B không phụ thuộc vào quá trình xử lý kháng nguyên. Tế bào B có thể nhận dạng kháng nguyên khi nó t−ơng tác với globulin miễn dịch nhô ra trên bề mặt tế bào. Tế bào B có đáp ứng
Hầu hết các vi sinh vật kích thích miễn dịch dịch thể và miễn dịch trung gian tế bào, mặc dù kiểu miễn dịch tối −u nhất cho phòng vệ có thể khác nhau đối với từng loại.
2.4.3. Miễn dịch chủ động 2.4.3.1. Khái niệm 2.4.3.1. Khái niệm
Là đáp ứng miễn dịch của cơ thể vật chủ sau khi tiếp xúc với mầm bệnh và các kháng nguyên của chúng. Miễn dịch chủ động có đặc điểm là cơ thể phục hồi nhanh hơn và sức đề kháng (miễn dịch) mạnh hơn sau khi tiếp xúc với chính mầm bệnh đó vào những lần sau (trí nhớ miễn dịch). Miễn dịch chủ động đ−ợc chia thành:
- Miễn dịch chủ động tự nhiên: Là các đáp ứng miễn dịch đ−ợc hình thành sau khi cơ thể bị nhiễm mầm bệnh, chủ yếu là virus hoặc vi khuẩn.
- Miễn dịch chủ động nhân tạo: Là các đáp ứng đ−ợc hình thành sau khi dùng vacxin.
2.4.3.2. Các đặc điểm của một đáp ứng miễn dịch chủ động
Khi các tế bào có thẩm quyền miễn dịch lần đầu tiên tiếp xúc với một kháng nguyên, giữa tế bào và kháng nguyên sẽ diễn ra một chuỗi các sự kiện rất phức tạp trong đó có kháng nguyên sẽ bị "bắt giữ", đ−ợc "chế biến" và đựơc trình diện tới các tế bào Lympho bào có các thụ cảm quan nhận biết kháng nguyên t−ơng ứng ở con vật ch−a bao giờ tiếp xúc với một kháng nguyên nào. Số l−ợng tế bào có phản ứng với kháng nguyên là rất nhỏ và đáp ứng lần đầu tiên với kháng nguyên diễn ra từ từ với c−ờng độ thấp. Đáp ứng đó đ−ợc gọi là đáp ứng miễn dịch tiên phát.
Khi tiếp xúc với kháng nguyên t−ơng tự lần thứ hai và những lần sau đó, các tế bào này nhận biết nhanh hơn và quần thể tế bào này cũng trở lên lớn hơn. Đáp ứng miễn dịch với kháng nguyên sẽ diễn ra với thời gian nhanh hơn và c−ờng độ lớn hơn và đ−ợc gọi là đáp ứng miễn dịch thứ phát.
Nh− vậy đáp ứng miễn dịch chủ động có thể chia thành đáp ứng miễn dịch tiên phát và đáp ứng miễn dịch thứ phát với các đặc điểm hoàn toàn khác nhau.
Đáp ứng miễn dịch tiên phát
- Xuất hiện ngay khi tiếp xúc lần đầu tiên với kháng nguyên - Không có tế bào nhớ
- Đ−ợc đặc tr−ng bằng:
+ Một giai đoạn ẩn trong vòng vài ngày
+ Tăng sinh lympho bào đặc hiệu với kháng nguyên.
- Đáp ứng cao nhất (đỉnh) ở mức độ trung bình (liên quan đến sự loại bỏ kháng nguyên hoặc khống chế kháng nguyên).
+ Độ dài miễn dịch ngắn
- Kết quả của đáp ứng miễn dịch là tạo ra một loạt tế bào lympho bào nhớ có tác dụng làm cho đáp ứng khi bị phơi nhiễm lần sau với cùng loại hay loại gần giống kháng nguyên đ−ợc tăng c−ờng và nhanh hơn.
Đáp ứng miễn dịch thứ phát
- Xuất hiện khi tiếp xúc với kháng nguyên lần thứ hai hoặc các lần tiếp xúc sau đó.
- Cần phải có hỗn hợp các lympho bào đặc hiệu với kháng nguyên là các tế bào nhớ đq đ−ợc tạo ra trong đáp ứng miễn dịch tiên phát.
- Đ−ợc đặc tr−ng bằng:
+ Giai đoạn ẩn tính ngắn ngày (tính bằng giờ)
+ Tăng sinh các lympho bào (đặc hiệu với kháng nguyên);
- Đáp ứng đỉnh cao hơn, lớn hơn so với khi nhiễm lần đầu tiên cùng với kháng nguyên đó.
- Độ dài miễn dịch dài hơn với l−ợng kháng thể cao hơn (còn gọi là đáp ứng miễn dịch hồi ức) hàng tháng hoặc hàng năm sau khi có đáp ứng miễn dịch tiên phát.
2.4.4. Miễn dịch thụ động (passive immunity)
Là trạng thái miễn dịch của một cơ thể nhờ các kháng thể chuyển từ ngoài vào, không phải do cơ thể tự sản xuất đ−ợc. Miễn dịch thụ động cũng
Miễn dịch thụ động tự nhiên
Khi kháng thể đ−ợc truyền một cách tự nhiên từ cơ thể này sang cho cơ thể khác. Ví dụ nh− mẹ truyền kháng thể sang cho con qua nhau thai (đối với gia súc ) hoặc qua lòng đỏ trứng (đối với gia cầm ).
Miễn dịch thụ động nhân tạo
Khi kháng thể đ−ợc con ng−ời đ−a vào cơ thể gia súc, gia cầm ví dụ khi dùng liệu pháp huyết thanh (serotherapy), tức là tiêm kháng huyết thanh hoặc kháng thể chiết xuất từ kháng huyết thanh hoặc lòng đỏ trứng vào cơ thể để tạo kháng thể thụ động nhằm mục đích phòng và chữa bệnh cho con vật. 2.5. Tình hình sử dụng vacxin trên thế giới và khuyến
cáo của tổ chức dịch tễ thế giới 2.5.1. Các loại vacxin phòng bệnh hiện nay
Một trong những khó khăn trong sản xuất vacxin là việc chọn virus, vì kháng nguyên H có tầm quan trọng về miễn dịch nh−ng do có nhiều các phân type với tính đa dạng khi phân lập trong cùng 1 phân type và sự xuất hiện của các phân type khác nhau khi đq trải qua nhiều năm.
a.Vacxin truyền thống
Kháng nguyên virus cúm gia cầm đ−ợc nuôi cấy trong phôi gà, sau đấy đ−ợc vô hoạt bằng hoá chất. Kháng nguyên virus sau khi vô hoạt đ−ợc bổ sung chất bổ trợ nhũ dầu để tăng khả năng đáp ứng miễn dịch. Sự t−ơng đồng giữa kháng nguyên trong vacxin và kháng nguyên của virus môi tr−ờng có cùng subtype H (heamaglutinin t−ơng đồng) sẽ quyết định hiệu lực của vacxin [45]. Việc sử dụng các vacxin vô hoạt đq đạt đ−ợc những hiệu quả về ph−ơng diện sinh học và kinh tế ở một số n−ớc.
Vacxin vô hoạt đồng chủng (homologous):
Là vacxin chứa cùng những virus cúm gà giống nh− chủng gây bệnh trên thực địa. Các loại vacxin này đ−ợc sử dụng rộng rqi ở Mêxicô và Pakistan trong những trận dịch cúm gà.
Hiệu lực của những vacxin này trong việc ngăn ngừa bệnh và giảm l−ợng virus thải ra môi tr−ờng đq đ−ợc chứng minh thông qua các nghiên cứu trên thực địa và các thử nghiệm [46].
Nh−ợc điểm của loại vacxin này là không thể phân biệt gia cầm đ−ợc tiêm chủng với gia cầm tiếp xúc với mầm bệnh trên thực địa trừ khi có những con ch−a đ−ợc tiêm chủng đ−ợc nhốt ở trong chuồng.
Vacxin vô hoạt dị chủng (heterologous):
Ví dụ nh− vacxin vô hoạt H5N2 của Intervet (Hà Lan) và của Weiker (Trung Quốc).
Những vacxin này đ−ợc sản xuất t−ơng tự nh− vacxin vô hoạt đồng chủng. Điểm khác biệt là các chủng virus sử dụng trong vacxin có kháng nguyên H giống chủng virus trên thực địa, nh−ng có Neuraminidase (kháng nguyên N) dị chủng.
Sau khi tiếp xúc với virus trên thực địa, bảo hộ lâm sàng và giảm bài thải virus ra ngoài môi tr−ờng đ−ợc đảm bảo bằng phản ứng miễn dịch sản sinh bởi kháng nguyên nhóm H đồng chủng, trong khi kháng thể chống Neuraminidase sản sinh bởi virus thực địa có thể sử dụng nh− chất đánh dấu sự lây nhiễm trên thực địa [25].
Khi so sánh hai loại vacxin đồng chủng và dị chủng nh− trên sẽ thấy mức độ bảo hộ lâm sàng và việc giảm bài thải virus ra môi tr−ờng bên ngoài của vacxin đồng chủng đ−ợc cải thiện hơn do khối l−ợng kháng nguyên trong vacxin cao hơn [47].
b.Vacxin tái tổ hợp (recombinant vaccine):
Ví dụ nh− vacxin sống virus tái tổ hợp H5 Trovac của Merial (Liên doanh Pháp-Mỹ) và H5N1 của Weiker (Trung Quốc).
Một vài loại vacxin tái tổ hợp phối hợp virus đậu gà chứa kháng nguyên H5 đq và đang đ−ợc nghiên cứu và phát triển và một vacxin gần đây đq đ−ợc cấp phép ở Mêxicô [46].
Một số thí nghiệm cho thấy có thể phối hợp virus đậu gà với kháng nguyên H7. Một số virus khác có thể phối hợp với kháng nguyên H5 hoặc H7 nh− vacxin sử dụng virus viêm thanh khí quản truyền nhiễm (ILTV) [40].
Một −u diểm của vacxin tái tổ hợp hoặc của vacxin chứa kháng nguyên H là sẽ không xảy ra phản ứng đối với phản ứng miễn dịch ng−ng kết kép trên thạch. Chính vì vậy các điều tra huyết thanh học khó có thể thực hiện đ−ợc đối với loại vacxin này.
Vacxin tái tổ hợp cho phép phân biệt giữa động vật nhiễm bệnh và động vật tiêm chủng vacxin bởi vì chúng không sản sinh kháng thể chống lại kháng nguyên Nucleoprotein phổ biến ở tất cả các virus cúm gà. Chỉ những động vật nhiễm bệnh trên thực địa mới tạo ra kháng thể nhóm A (nucleoprotein) và phát hiện ra kháng thể này qua phản ứng ng−ng kết trên thạch hoặc phản ứng ELISA.
Việc sử dụng các vacxin này cũng đ−ợc giới hạn với những loài mà virus đích sẽ nhân lên hoặc sẽ chỉ đ−ợc giới hạn trong đàn gà có huyết thanh âm tính với virus đích. Ví dụ, ILTV sẽ không nhân lên ở gà tây và gà tây đặc biệt quan trọng trong vấn đề dịch tễ của bệnh cúm gà, việc sử dụng vắc xin đ−ợc hạn chế ở vùng không có gà tây.
c. Chiến l−ợc DIVA
Lựa chọn vacxin t−ơng đồng không hoàn toàn cho phép áp dụng chiến l−ợc “DIVA” (Phân biệt con vật nhiễm bệnh và con vật đ−ợc tiêm phòng) để cho thấy không có virus môi tr−ờng đang l−u hành trong đàn gia cầm dùng vacxin. Nhóm H t−ơng đồng đảm bảo tính bảo hộ, còn khả năng phân biệt gà chủng ngừa và gà nhiễm bệnh dựa vào đáp ứng huyết thanh nhóm N bằng phản ứng miễn dịch huỳnh quang gián tiếp. Gà chủng ngừa chỉ d−ơng tính với nhóm N dùng trong vacxin, còn nếu d−ơng tính với nhóm N của virus môi tr−ờng cho thấy đq nhiễm bệnh. Sự phát triển của các vacxin mới và các xét nghiệm khác cho phép phát hiện đ−ợc sự lây nhiễm trên thực địa ở đàn đq tiêm chủng vacxin là một việc làm −u tiên đối với công nghiệp d−ợc và đối
với các viện nghiên cứu bởi tiêm chủng vacxin đq là một giải pháp để khống chế bệnh cúm gà [21].
Nếu việc tiêm chủng vacxin đ−ợc xem xét thì kế hoạch dự phòng phải dự đoán tr−ớc đ−ợc ngân hàng vacxin đq đ−ợc cấp phép, cho phép bắt buộc thực hiện đ−ợc chiến l−ợc “Phân biệt con vật bị nhiễm bệnh với con vật tiêm chủng vacxin”, nh− vậy đảm bảo đ−ợc sức khoẻ động vật, đối xử nhân đạo với động vật và th−ơng mại quốc tế [37].
2.5.2. Yêu cầu cần đạt đ−ợc đối với vacxin phòng bệnh cúm gà
Mỗi loại vắc xin phòng bệnh Cúm gà cần đạt đ−ợc những yêu cầu cơ bản sau:
a. An toàn
Trong chế tạo vacxin, chỉ tiêu an toàn là chỉ tiêu cần đ−ợc coi trọng hàng đầu cần phải quan tâm. An toàn của vacxin là khi dùng trên vật chủ không gây bệnh và bệnh tích cho các cơ quan trong cơ thể gia cầm. Tuy nhiên những biểu hiện phản ứng cục bộ hoắc toàn thân nhẹ trong một thời gian ngắn (triệu chứng không đặc tr−ng) có thể đ−ợc chấp nhận ở một số loại vacxin nếu sau đó con vật trở lại khoẻ mạnh và có miễn dịch. Tính an toàn của một vacxin còn phụ thuộc vào thời điểm đ−a vacxin vào cơ thể con vật.
Theo tiêu chuẩn của Tổ chức dịch tễ thế giới (OIE), vacxin cúm gà vô hoạt đạt tiêu chuẩn an toàn khi tiêm 2 liều sử dụng cho 10 gà 3 tuần tuổi, theo dõi 2 tuần không có biểu hiện của bệnh cũng nh− bệnh lý cục bộ.
b. Hiệu lực
Hiệu lực của vacxin còn có thể hiểu là khả năng kích thích tạo miễn dịch đặc hiệu đủ sức chống bệnh của một vacxin ít nhất là trong giai đoạn mẫn cảm với bệnh.
Hiệu lực của vacxin phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó tính kháng nguyên của virus vacxin và tính đặc hiệu giữa kháng thể sinh ra và kháng nguyên là quan trọng nhất. Những virus có tính kháng nguyên cao và giữ đ−ợc tính kháng nguyên cao sau khi đ−ợc chế làm vacxin thì khả năng kích thích
2.5.3. Tình hình sử dụng vacxin cúm gia cầm trên thế giới.
Mặc dù có một số loại vacxin đq đ−ợc nghiên cứu và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm về khả năng ứng dụng ngoài thực địa nh−ng chỉ có hai loại vacxin đ−ợc cấp giấy phép và đ−ợc sử dụng đối với gia cầm: các vacxin virus cúm gia cầm toàn thân, vô hoạt và một vacxin vector virus đậu gà tái tổ hợp với gene AI H5 nhận từ vi rút AI của gà tây A/turkey/Ireland/83 [H5N8]). Công nghệ sản xuất hai loại vacxin này đảm bảo vacxin đạt độ an toàn, tinh khiết và hiệu lực theo yêu cầu. Cả hai loại vacxin này đều đòi hỏi bắt và tiêm từng con vật [29].
Số l−ợng vacxin đq đ−ợc sử dụng trên thực địa ch−a đ−ợc từng n−ớc thông báo cụ thể, nh−ng các nguồn tin đáng tin cậy cho rằng Mêxicô đq sử dụng 1 tỷ 300 triệu liều vacxin vô hoạt và 850 triệu liều vacxin tái tổ hợp đậu gà trong ch−ơng trình sử dụng vacxin chống bệnh cúm gia cầm từ tháng 1 năm 1995 và đq thanh toán đ−ợc bệnh cúm gia cầm thể độc lực cao do virus H5N2 vào tháng 6 năm 1995, mặc dù virus H5N2 thể độc lực thấp vẫn l−u hành. Indonesia cũng sử dụng vacxin AI H5 vô hoạt. Từ 1995 Pakistan bắt đầu sử dụng vacxin phòng chống cúm gia cầm ở các ổ dịch H7N3 thể độc lực cao (1995, 2001 và 2004). Các vacxin vô hoạt chế tạo từ chủng virus H9N2 độc lực thấp đq và đang đ−ợc sử dụng ở một số n−ớc châu á, vùng Cận Đông và Đông Âu. Gần đây, vacxin vô hoạt nhũ dầu H7 đq đ−ợc dùng cho các vùng có nguy cơ cao ở phía Bắc Italy và tại một công ty nuôi gà con một ngày tuổi ở Mỹ [20].
Trung Quốc là n−ớc sử dụng vacxin nhiều nhất với số l−ợng 2 tỷ 830 triệu liều (tính từ tháng 12 năm 2003 đến tháng 4 năm 2005). Trung Quốc đq có bản t−ờng trình về kết quả của 3 vacxin đang đ−ợc sử dụng tại Trung Quốc,