2.5.1. Dịch tễ học
Dịch xảy ra trên lợn ở mọi lứa tuổi đặc biệt là lợn dưới 5 ngày tuổi. Trong ổ dịch tỷ lệ ốm có thể tới 100%, tỷ lệ chết 50 – 100% (Sun & cs., 2012; Nguyễn Tất Toàn & Đỗ Tiến Duy, 2013; Geiger & Connor, 2013; Ge & cs., 2013; Murakami & cs., 2014; Alvarez & cs., 2015; Ojkic & cs., 2015; Sung & cs., 2015; Yamane & cs., 2016).
Dịch xảy ra quanh năm nhưng chủ yếu vào mùa đông do nhiệt độ thấp virus tồn tại lâu trong môi trường (Callebaut & cs., 1982; Hofmann & Wyler, 1989; Thai Swine Veternary Association, 2015).
Chất chứa mầm bệnh chủ yếu trong phân và các chất nôn thải ra của lợn nhiễm bệnh, phân có thể chứa virus gây bệnh đến 100 ngày. Sữa mẹ cũng có thể nhiễm virus và là nguồn lây nhiễm virus sang lợn con. Thức ăn, nước uống, dụng cụ chăn nuôi, vận chuyển là vật trung gian truyền bệnh (Song & cs., 2005; Li & cs., 2012; Sun & cs., 2012; Kim & cs., 2017; Toyomaki & cs., 2018).
21
Đường tiêu hóa là phương thức chủ yếu để virus truyền sang vật chủ khác hoặc có thể do trực tiếp tiếp xúc giữa lợn mang mầm bệnh và lợn khỏe, nhất là ở những lợn đang hồi phục sau 1 – 2 tuần. PED thể cấp tính thường xảy ra ở thời điểm 4 – 5 ngày sau khi mua về, virus có thể xâm nhập vào trại thông qua lợn nhiễm virus được chuyển về hoặc các dụng cụ vận chuyển có mang virus (Sasaki & cs., 2016; Kim & cs., 2017).
Khi dịch xảy ra ở trại lợn sinh sản, virus có thể được bài thải từ đàn mắc bệnh hoặc trở thành dịch địa phương. Một chu kỳ dịch địa phương có thể được hình thành nếu số lứa lợn được sinh ra và cai sữa trong trại đủ lớn để duy trì sự lưu hành của virus thông qua việc lây nhiễm giữa các lứa kế tiếp nhau khi lợn con mất khả năng miễn dịch lúc cai sữa. PEDV có thể gây ra tiêu chảy dai dẳng trên lợn con sau cai sữa ở những trại như vậy (Nguyễn Văn Điệp & Nguyễn Thị Lan, 2013). Alonso & cs. (2014) đã phát hiện và chứng minh được virus PED có thể tồn tại trong không khí và các hạt bụi lơ lửng trong không khí cách ổ dịch PED 10 dặm.
2.5.2. Cơ chế sinh bệnh
Cơ chế sinh bệnh của PED được nghiên cứu trên lợn con không được uống sữa đầu. Cho lợn con 3 ngày tuổi uống virus chủng CV777 (Debouck & cs.,
1981) sau khoảng 22 đến 36 giờ lợn bắt đầu nôn và tiêu chảy. Vị trí và sự nhân lên của virus được xác định thông qua kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang và kính hiển vi điện tử truyền qua.
PEDV nhân lên trong bào tương của các tế bào lông nhung, phá huỷ các tế bào biểu mô và làm ngắn lông nhung niêm mạc ruột, tỷ lệ chiều cao giữa lông nhung và tuyến ruột có thể giảm từ 7:1 xuống còn 3:1 (Pospischil & cs.,1981). Các tế bào biểu mô hấp thu ở lông nhung rất mẫn cảm với PEDV, những tế bào biểu mô nhiễm virus có thể được quan sát sau 12 đến 18 giờ gây nhiễm, rõ nhất sau khoảng 24 đến 36 giờ, tuy nhiên không quan sát thấy có sự phá hủy tế bào biểu mô ở kết tràng. Tế bào ở ruột non của lợn bệnh xuất hiện một lượng lớn aminopeptidase N (APN), một protein xuyên màng được glycosyl hóa 150 kDa, được xác định là thụ thể của tế bào đối với PEDV. Mật độ cao của thụ thể trên tế bào ruột cho phép PEDV xâm nhập và tái tạo thông qua tương tác giữa virus và thụ thể (Li & cs., 2007). PEDV là chất phân giải tế bào và các tế bào ruột bị
22
nhiễm bệnh nhanh chóng bị hoại tử cấp tính, dẫn đến teo lông nhung rõ rệt ở ruột non (tá tràng đến hồi tràng), không xảy ra ở ruột già (Jung & cs., 2014).
Sự nhân lên của PEDV trong đường ruột trong quá trình tiến triển của bệnh là do PEDV liên kết và lây nhiễm vào các tế bào ruột APN. Sự kết hợp của virus trong các tế bào ruột bị nhiễm bệnh diễn ra nhanh chóng bằng cách nảy chồi qua các màng nội chất như lưới nội chất và bộ máy Golgi (Ducatelle & cs., 1981). Trong thời gian ủ bệnh, các tế bào dương tính với kháng nguyên PEDV được nhìn thấy khắp ruột non và có tới 30–50% tế bào biểu mô hấp thụ dương tính (Debouck & cs., 1981), phù hợp với hiện tượng thải phân của lợn không có triệu chứng trong giai đoạn cấp tính giai đoạn nhiễm trùng. Từ giai đoạn cấp tính đến giai đoạn giữa (24–60 giờ sau khi bắt đầu có dấu hiệu lâm sàng) của nhiễm trùng, số lượng trung bình đến lớn các tế bào dương tính với kháng nguyên PEDV được quan sát thấy khắp ruột non và ruột già, thường xuyên ảnh hưởng đến toàn bộ biểu mô lông nhung (Debouck & cs., 1981). Trong giai đoạn sau của nhiễm trùng (sau 72 giờ sau khi bắt đầu có dấu hiệu lâm sàng), vẫn quan sát thấy một số lượng lớn tế bào biểu mô nhiễm PEDV, cho thấy PEDV tái nhiễm các tế bào ruột tái sinh (Debouck & cs., 1981).
Cơ chế sinh bệnh của PEDV ở lợn giai đoạn lớn hơn vẫn chưa được nghiên cứu chi tiết, nhưng bằng kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang có thể quan sát thấy virus có mặt trong tế bào biểu mô kết tràng của lợn mắc bệnh tự nhiên hoặc được gây nhiễm. Ý nghĩa của việc virus xâm nhiễm ở kết tràng có làm cho bệnh nặng hơn hay không vẫn chưa được rõ. Hiện vẫn chưa có cơ chế thích hợp nào được đưa ra để lý giải hiện tượng lợn chết đột ngột kèm theo việc hoại tử cơ lưng cấp tính quan sát thấy ở lợn vỗ béo và lợn trưởng thành (Nguyễn Văn Điệp & Nguyễn Thị Lan, 2013).
2.5.3. Triệu chứng
Bệnh xảy ra trên nhiều lứa tuổi kể cả lợn nái, bùng phát nhanh và lây mạnh. Tuy nhiên nếu xảy ra ở lợn sơ sinh thì bệnh là một trong những nguyên nhân gây thiệt hại đáng kể về kinh tế. Thời gian lây lan rất nhanh (2-3 ngày đến 1 tuần), thời gian nung bệnh ngắn từ 18 – 72 giờ, thời gian ủ bệnh và tỷ lệ chết tỷ lệ nghịch với lứa tuổi (Shibata & cs., 2000). Khi bệnh tấn công vào một đàn lợn chưa có miễn dịch, tỷ lệ chết của lợn con theo mẹ tùy thuộc vào độ tuổi nhiễm bệnh. Nếu lợn con mắc bệnh ở dưới 1 tuần tuổi: tỷ lệ chết 100%, lợn trên 7 ngày tuổi
23
nếu được can thiệp phù hợp thì tỷ lệ chết sẽ giảm, ở giai đoạn lớn hơn, lợn thường tự hồi phục sau khi quá trình tiêu chảy kéo dài được 1 tuần (Nguyễn Ngọc Hải & Đỗ Tiến Duy, 2017) .
Các triệu chứng lâm sàng điển hình của PED bao gồm tiêu chảy ra nước, phân vàng, nôn mửa, mất nước, nằm chồng lên nhau và nằm lên bụng lợn mẹ. Chúng sẽ chết trong vòng 3 - 4 ngày do mất nước. Khi chết, xác lợn gầy kèm theo các triệu chứng như mắt lõm sâu (Song & Park, 2012).
Một báo cáo khác cho thấy, tại một trại nuôi lợn thịt mới nhập lợn về từ nhiều nguồn khác nhau hoặc trong giai đoạn nuôi vỗ béo, nếu PED bùng phát ở thể cấp tính, trong vòng một tuần, tất cả lợn sẽ có biểu hiện tiêu chảy. Lợn có biểu hiện chán ăn, mệt mỏi, phân rất loãng, chứa nhiều nước. Giai đoạn vỗ béo lợn thường có biểu hiện đau vùng bụng nhiều hơn, sau khoảng 7 - 10 ngày, lợn sẽ hồi phục. Tỷ lệ chết ở lợn trong giai đoạn vỗ béo thường từ 1 đến 3%, lợn chết nhanh, thường ở giai đoạn mới bắt đầu tiêu chảy hoặc trước khi có biểu hiện tiêu chảy. Tỷ lệ chết cao nhất được thấy ở những trại có lợn giống mẫn cảm và chịu nhiều stress (Nguyễn Văn Điệp & Nguyễn Thị Lan, 2013).
Theo Thai Swine Veternary Association (2015), lợn ở mọi lứa tuổi rất mẫn cảm với virus PED và các triệu chứng lâm sàng tương tự như nôn mửa, tiêu chảy nhưng có mức độ nghiêm trọng khác nhau. Các triệu chứng lâm sàng đặc biệt của lợn con mắc bệnh bao gồm sữa đông nôn mửa, tiêu chảy và lợn con nằm trên bụng lợn nái. Ở các trại nuôi lợn thịt nếu PED bùng phát ở thể cấp tính, trong vòng một tuần, tất cả lợn sẽ có biểu hiện tiêu chảy. Lợn có biểu hiện chán ăn, mệt mỏi, phân rất loãng, chứa nhiều nước, thường có biểu hiện đau vùng bụng nhiều hơn. Sau khoảng 7 - 10 ngày, lợn sẽ hồi phục. Tỷ lệ tử vong ở lợn trong giai đoạn vỗ béo thường từ 1 đến 3%, lợn chết nhanh, thường ở giai đoạn mới bắt đầu tiêu chảy hoặc trước khi có biểu hiện tiêu chảy (Pospischil & cs., 2002).
2.5.4. Bệnh tích
2.5.4.1. Bệnh tích đại thể
Lợn con theo mẹ nếu chết tự nhiên bị phủ một lớp phân màu vàng, gầy còm và mất nước rõ rệt bằng chứng là mắt trũng sâu, da kém đàn hồi và các mô dưới da dính chặt, đường tiêu hóa thường trống rỗng và thành ruột non mỏng (Gregory & cs., 2013). Thành ruột của lợn mắc bệnh trở nên mỏng là kết quả của
24
sự thoái hóa, hoại tử không tăng sinh thay thế được của lớp tế bào biểu mô thành ruột (Pospichil & cs., 1981, Sueyoshi & cs., 1995). Dạ dày chứa sữa, ruột non và ruột già bị căng phồng với nước có màu vàng trong mờ, ruột bị sung huyết (Ojkic & cs., 2015). Lợn mắc bệnh có dạ dày sưng và căng phồng chứa sữa đông đặc, thành ruột non mỏng chứa chất lỏng màu vàng xanh, các hạch bạch huyết ở màng treo ruột sưng to (Thai Swine Veternary Association, 2015).
2.5.4.2. Bệnh tích vi thể
Các nguyên nhân bệnh nhất là virus, vi khuẩn khi tác động gây tổn thương ở ruột không phải bao giờ cũng giống nhau; một số gây tổn thương ở những tế bào đặc biệt, một số gây tổn thương đến tế bào biểu mô, một số tác động vào lông nhung hoặc gây tổn thương đến rãnh ruột… Cũng có trường hợp chức năng ruột bị rối loạn nặng tổn thương hình thái lại không rõ ràng. Một số bệnh lúc đầu gây tổn thương tế bào đích nhưng do quá trình tiến triển của bệnh kéo dài nên đã lan rộng ra các thành phần khác như: niêm mạc, hạ niêm mạc, lớp đệm và cả lớp áo cơ.
Các tổn thương chủ yếu chỉ xảy ra ở ruột non, trong đó 100% lợn đều bị teo, dính các lông nhung. Các tế bào ruột trên lông nhung đôi khi bị suy giảm và thỉnh thoảng có thể nhìn thấy bạch cầu trung tính hoặc mảnh vụn nhân pyknotic ở lớp đệm bề mặt. Ở một số lợn con, biểu mô đầu lông nhung có dạng cột. Đôi khi ở đầu lông nhung có thể nhìn thấy những đám tế bào biểu mô tròn 2 hoặc 3 tế bào bị tróc vảy (Gregory, 2013). Tế bào niêm mạc ruột bị hoại tử bắt màu hồng đều, mất cấu trúc tế bào, không phân biệt được phần nhân tế bào và tế bào chất. Bên cạnh đó còn thấy lớp lông nhung của biểu mô niêm mạc ruột bị phá hủy, các tuyến tiết dịch tiêu hóa cũng không còn (Nguyễn Tất Toàn & Nguyễn Tiến Duy, 2013).
Các nghiên cứu vi thể đã cho thấy có sự hiện diện rõ rệt của các hạt virus bên trong bào tương tế bào và sự thay đổi tế bào ở các tế bào biểu mô ruột non và kết tràng (Ducatelle& cs., 1982). Những sự thay đổi cấu trúc siêu vi thể được khởi đầu đặc trưng bằng sự mất đi của các bào quan, vi nhung, lưới tận và phần nhô ra của bào tương tế bào hấp thu vào trong xoang ruột (Pospischil & cs., 1981). Sau đó, các tế bào trở nên dẹt hơn, liên kết vòng bịt giữa các tế bào biểu mô mất đi và tế bào được giải phóng vào bên trong lòng ống ruột.
Gregory & cs. (2013) cho biết lợn khi mắc PED các tổn thương cấp tính nhất là của các tế bào biểu mô thoái hóa trên bề mặt bên và các đầu của lông nhung. Các tế bào bị sưng lên một cách khác nhau với tế bào chất bạch cầu ái
25
toan dạng hạt, đôi khi chứa các không bào proteinic màu hồng nhạt từ tròn đến bầu dục có kích thước thay đổi. Các tế bào sưng lên dẫn đến đường viền bàn chải có hình vỏ sò không còn là bề mặt phát sáng tuyến tính bình thường hơn. Một số tế bào mất gắn kết với các tế bào lân cận trên bề mặt bên và với màng đáy trên bề mặt cơ bản của chúng. Các tế bào biểu mô hợp bào được quan sát có chứa nhiều nhân. Các vi nhung bị rút ngắn một cách khác nhau với sự ngưng tụ của lớp đệm gần các đầu của lông nhung. Các lông nhung bị teo nghiêm trọng. Các đầu của lông nhung bị bào mòn hoặc bị bao phủ bởi các tế bào biểu mô suy giảm rõ rệt với hình thái hình khối thấp đến hình vảy. Lớp đệm được cô đặc trong suốt chiều dài của lông nhung và thường chứa các mảnh vụn nhân và ít bạch cầu trung tính. Tế bào biểu mô lông nhung sưng lên có tế bào chất dạng hạt, đôi khi chứa các không bào màu hồng nhạt có kích thước thay đổi từ hình tròn đến hình bầu dục.
Trong nghiên cứu về tổn thương do PEDV ở lợn 3 ngày tuổi Pensaert & cs. (1992) cho biết sau khi gây nhiễm từ 12 đến 36 giờ thì thấy virus nhân lên ở tế bào ruột non và gây thoái hoá và tổn thương các tế bào lông nhung (villous), làm cho tỷ lệ chiều cao giữa lông nhung và rãnh ruột (crypt) giảm xuống còn 3:1, trong khi đó tỷ lệ này ở lợn khoẻ mạnh là 7:1.
Theo Lee & cs. (2000), virus PED nhân lên trong tế bào biểu mô ruột, làm cho tế bào lông nhung bị đứt nát và dính vào nhau. Cũng nghiên cứu về vấn đề này, Gregory & cs. (2013) cho biết tỷ lệ chiều cao giữa lông nhung và rãnh ruột (crypt) của ruột lợn 19 ngày tuổi mắc PED giảm xuống còn 1:1.
2.5.5. Hậu quả của dịch tiêu chảy cấp ở lợn
Virus PED xâm nhập vào cơ thể lợn qua đường miệng và được nhân lên tại lông nhung của niêm mạc ruột gây nên hiện tượng tiêu chảy. Vì vậy, hậu quả chung đó là sự mất nước, mất các chất điện giải, rối loạn cân bằng axit- bazơ (Lê Minh Trí, 1995). Hiện tượng mất nước rất nghiêm trọng và có thể gây chết nếu như không được can thiệp kịp thời bằng biện pháp bù nước, điện giải (Archine, 2000). Ở lợn bị tiêu chảy khả năng tiêu hóa, khả năng chuyến hóa và hấp thu các chất dinh dưỡng đều giảm nên lợn gầy còm, chậm tăng trọng dễ dàng mắc các bệnh khác (Phạm Sĩ Lăng & cs., 1997).
Tiêu chảy do PEDV gây ra là hậu quả của tình trạng kém hấp thu do mất nhiều tế bào ruột hấp thu. Rối loạn chức năng của các tế bào ruột bị nhiễm trùng cũng góp phần gây ra tiêu chảy kém hấp thu. Trong các tế bào ruột bị nhiễm
26
bệnh được kiểm tra bằng kính hiển vi điện tử, sự mất tế bào chất và sự thoái hóa nhanh chóng của ty thể dẫn đến thiếu năng lượng vận chuyển cần thiết cho sự hấp thụ. Những thay đổi siêu cấu trúc và sự hút chân không nhẹ được quan sát thấy trong các tế bào biểu mô ruột già bị nhiễm bệnh có thể cản trở sự tái hấp thu nước và chất điện giải quan trọng. Tuy nhiên, tình trạng mất nước trở nên trầm trọng hơn do nôn mửa nhưng cơ chế gây ra nôn mửa khi lợn mắc PED vẫn chưa được làm sáng tỏ (Ducatelle & cs., 1982).
Tương tự như tăng Kali máu và nhiễm toan trong nhiễm trùng TGEV cấp tính (Saif & cs., 2012). Lợn con được tiêm PEDV vào 1 ngày sau khi bắt đầu bị tiêu chảy nặng có biểu hiện tăng Natri máu, tăng Kali máu và tăng Clo huyết, nhưng với Canxi và Bicarbonat bị giảm (Jung & Saif, 2015). Các enzym tiêu hóa như Disaccharidases (Lactase, Sucrase và Maltase), leucine APN, và phosphatase kiềm giảm đáng kể trong ruột non của lợn con tiêu chảy, giảm hoạt động của enzym trong ruột non nên quá trình tiêu hoá giảm dẫn đến tiêu chảy (Coussement & cs., 1982; Jung & cs., 2006).
Quá trình lây nhiễm virus PED vào ngày thứ 3 - 5 thì lợn có biểu hiện các dấu hiệu lâm sàng, xảy ra quá trình viêm - hoại tử cấp tính trong mô ruột, phá hủy và bong vảy của biểu mô của ruột non đi kèm với sự gia tăng số lượng hồng cầu, bạch cầu và bạch cầu đơn nhân, huyết sắc tố, tỷ khối hồng cầu. Ngược lại thì hàm lượng Albumin giảm và Canxi tổng số giảm (Masiuk & cs., 2018; Zhang &