Tyzzer (1929) [58] đã chứng minh bằng thực nghiệm là có 2 mức miễn dịch trong bệnh cầu trùng.
- Mức 1: Phát sinh sau khi con vật nhiễm một lượng nhỏ cầu trùng. Khi đó sẽ tạo ra miễn dịch yếu và nếu gây nhiễm cho chúng một liều cầu trùng cao hơn (liều siêu nhiễm) thì chúng sẽ mắc bệnh lại.
- Mức 2: Khi con vật mắc một lượng lớn cầu trùng. Trong trường hợp này sẽ có miễn dịch khi con vật mắc bệnh lại. Tác giả cho rằng cường độ miễn
dịch có liên quan đến số lượng cầu trùng xâm nhập vào cơ thể. Nhận định này được Beyer xác nhận khi thí nghiệm trên thỏ và Paskin xác nhận khi thí nghiệm trên gà con.
Bachman (1930) [39] cho rằng, miễn dịch theo tuổi hình thành ở gia súc do chúng tái nhiễm cầu trùng nhiều lần.
Horton Smith (1963) [48] cũng chứng minh điều đó, tác giả nuôi cách ly gà đến 6 tháng tuổi, không cho tiếp xúc với cầu trùng. Sau đó cho nhiễm tự nhiên thấy chúng rất cảm thụ với E. tenella trong khi nuôi bình thường thì gà không nhiễm E. tenella nữa.
Hammond, D.M, Davis L.R and Bowman G.V (1944) [47] đã gây miễn dịch cho bê thí nghiệm với chủng E.bovis, liều 25.000 - 30.000 Oocyst . Bê đối chứng không gây nhiễm cầu trùng. Sau đó đưa qua lỗ dò cho cả bê thí nghiệm và đối chứng với số lượng 0,4 - 1,9 tỷ phân đoạn cầu trùng loại
E.bovis . Tiếp đó cứ sau những khoảng thời gian gần như nhau, người ta dùng
phương pháp sinh thiết làm các tiêu bản tế bào ruột. Kết quả là những bê đã gây miễn dịch (bê thí nghiệm) bệnh cầu trùng không tái phát, còn bê đối chứng (không được gây miễn dịch) bệnh cầu trùng đã phát ra. Điều đó cho thấy, gây nhiễm Oocyst ở bê đã tạo cho chúng hình thành miễn dịch, nhờ vậy ngăn cản khả năng xâm nhiễm của các phân đoạn cầu trùng loại sau đó.
Theo Wiesenhutter.E và cs (1962) [66] đã cho xâm nhiễm thực nghiệm E.debliecki, thấy lợn thải Oocyst từ ngày thứ 7 đến ngày thứ 14, rồi không thấy thải Oocyst nữa cho đến khi nhiễm lại lần thứ hai. Nếu 3 hay 4 tuần lễ sau lại cho lợn nuốt một lượng lớn Oocyst cầu trùng nữa thì số lượng Oocyst
thải ra thấp hơn lần thứ nhất. Để có được tính miễn dịch vững chắc phải cho nuốt Oocyst hàng ngày trong ít nhất 100 ngày.
Rommel và cs (1970) [65] cũng đã nghiên cứu phản ứng miễn dịch với
không thành công lắm. Tuy vậy, bằng phương pháp dùng hoá chất Parammethazone acetat và Dexamethazone cũng đã ngăn cản được sự nhiễm cầu trùng.
Vấn đề miễn dịch trong bệnh cầu trùng thỏ chưa được nghiên cứu nhiều. Theo F.Reich (1913) thỏ còn non có thể có sức chống bệnh khi nuôi chúng với những thỏ lớn nhờ sự tái nhiễm nhiều lần. Wasilevski. T (1924) đã chứng minh thỏ con cảm thụ bệnh cao là do rối loạn chế độ nuôi dưỡng. Chapman. J (1929) cho rằng thỏ có miễn dịch với bệnh cầu trùng là nhờ nhiễm bệnh nhiều lần với liều nhỏ. Bachman (1930) ủng hộ quan điểm đó và Oclôp N.P (1940) cũng giải thích tính không nhiễm bệnh của thỏ là nhờ nhiễm bệnh nhiều lần và sau đó trở thành thỏ mang trùng (Kolapxki N.A, Paskin P.I
1980) [33].
Vì có nhiều ý kiến chưa thống nhất trong vấn đề miễn dịch trong bệnh cầu trùng của thỏ nên Beier.T.V (1962) đã làm thí nghiệm rõ ràng với 2 loài cầu trùng E.magna và E.intestinalis. Nếu nhiễm cho thỏ một liều nhỏ (10 ngàn) nang trứng E.intestinalis thì thỏ không xuất hiện bệnh, khi gây nhiễm liều từ 20-30 ngàn nang trứng thì tỷ lệ thỏ mắc bệnh là 80-85%, còn nhiễm với 40 ngàn nang trứng thì tỷ lệ thỏ mắc bệnh chết là 100%. Về sau Beier T.V lấy 7 thỏ mà trước đó chúng đã được gây bệnh lần thứ hai loài cầu trùng
E.intestinalis, qua 30-40 ngày và qua 3 tháng nhiễm cho chúng liều chết (40-
100 ngàn nang trứng) thỏ nhóm đối chứng cũng bị nhiễm cầu trùng liều chết nhưng chỉ khác là trước đây chúng chưa bị nhiễm bệnh lần nào. Kết quả là ở những thỏ thí nghiệm, bệnh cầu trùng tiến triển không có triệu chứng còn những thỏ đối chứng thì chết.
Beier T.V làm tiếp một thí nghiệm khác, dùng 6 thỏ 2,5 - 4 tháng tuổi trước đây đã được gây bệnh bởi cầu trùng loài E.intestinalis, bây giờ ông gây
quả tất cả thỏ đều có triệu chứng bệnh cầu trùng cấp tính. Những thí nghiệm trên chứng tỏ rằng nếu đưa vào cơ thể thỏ lần đầu tiên một lượng nhỏ nang trứng cầu trùng thì bệnh tiến triển không có triệu chứng, thỏ tạo được miễn dịch và sau đó không mắc bệnh. Miễn dịch đặc hiệu chỉ tạo ra đối với loài cầu trùng đã gây bệnh trước đó cho thỏ. Tuy nhiên nhiều quan sát trong các cơ sở nuôi thỏ cho thấy nhiều thỏ, theo quy luật chung thường nhiễm ghép nhiều loại cầu trùng. Kết quả là trong cơ thể của cùng một con thỏ thường có một số loài cầu trùng xâm nhập. Vì thế mà những thỏ đã khỏi bệnh sẽ có miễn dịch với bệnh cầu trùng (Kolapxki N.A, Paskin P.I 1980) [33].
*Tính đặc hiệu của miễn dịch cầu trùng.
Tyzzer (1929)[58] đã xác định rằng tính đặc hiệu của miễn dịch cầu trùng là có thật. Sau khi gây miễn dịch cho gà bằng E.tenella (lần 1) tác giả tiếp tục gây nhiễm lần hai cách lần đầu 2 tuần với 3 loài cầu trùng E.tenella,
E.maxima, E.acervulina. Khi mổ khám ông chỉ thấy bệnh tích ở ruột non nơi
gây bệnh của cầu trùng loài E.maxima, E.acervulina mà không phát hiện bệnh tích ở manh tràng nơi gây bệnh của cầu trùng loài E.tenella.
Rose M.E, (1962) [56] đã chứng minh miễn dịch đặc hiệu theo loài rất nghiêm ngặt ở Eimeria bằng phương pháp kết tủa trên thạch.
* Cơ chế đáp ứng miễn dịch của cầu trùng.
Bản chất của đáp ứng miễn dịch bao gồm đáp ứng miễn dịch tế bào và đáp ứng miễn dịch dịch thể (Nguyễn Ngọc Lanh, 1982 [15]; Reid W.M, 1975 [57]; Nguyễn Như Thanh, Lê Thanh Hoà, 1997 [27]).
Theo cơ chế đáp ứng miễn dịch chung muốn có kháng thể phải có kháng nguyên kích thích cơ thể. Phan Thanh Phượng và cs (2007) [23] cho biết miễn dịch chống nguyên sinh động vật là miễn dịch mang trùng, có nghĩa rằng sức đề kháng được thiết lập sau lần nhiễm đầu tiên trở nên mãn tính, nó có hiệu lực chỉ khi nào ký sinh trùng tồn tại trong vật chủ.
Trong thực tiễn sự sống của động vật luôn diễn ra quá trình tiếp nhận các dạng kháng nguyên nhưng không phải tất cả đều hình thành kháng thể. Miễn dịch cầu trùng Eimeria chỉ hình thành khi có sự hiện diện của cầu trùng
Eimeria (Lillehoj S.H, 1996) [52].
*Miễn dịch tế bào.
Theo Horton Smith (1963) [48] phản ứng tế bào biểu bì ruột thỏ với cầu trùng như sau: Một phần tế bào biểu bì cuộn vào bên trong cách ly khỏi cầu trùng, làm cho các giao tử cầu trùng khó kết hợp với nhau. Theo ông các
Merozoite trong tế bào biểu bì ruột đã kích thích sự hình thành kháng thể.
Stotish R.L (1978) [60] cũng nhận định cơ sở miễn dịch của vật nuôi là sự tác động trực tiếp của kháng nguyên.
Long P.T và Millard (1979) [50] cho rằng kháng thể hình thành do tác động của Eimeria. Thời gian tác động để hoàn thiện hình thành kháng thể chống cầu trùng ở giờ thứ 92 (gần 4 ngày), nhưng có thể phát hiện được sự đề kháng sau 3 ngày (72 giờ) sau nhiễm. Thời gian cần thiết tạo miễn dịch chắc chắn đối với bệnh cầu trùng cũng tương tự như đối với các bệnh virus.
Theo Kolapxki N.A, Paskin (1980) [33] trong bệnh cầu trùng có thể miễn dịch tế bào đóng vai trò chủ yếu. Turh (1975) cho là trạng thái cơ thể có vai trò quan trọng đến kết quả đáp ứng miễn dịch.
Euzeby J. (1981) [64] đã nghiên cứu thời gian duy trì miễn dịch đối với cầu trùng Eimeria từ 12- 14 tháng. Ông cho rằng, sự bảo hộ tại chỗ là có thật và có thể duy trì đến hàng tháng, thậm chí hàng năm. Miễn dịch này không nhất thiết là điểm xuất phát của sự sản sinh kháng thể tại chỗ, nhưng chắc chắn là yếu tố kích thích để huy động kháng thể.
*Miễn dịch dịch thể.
Theo Augustin P.C. (1996) [38] các kháng thể ngưng kết tố và kết tủa tố có thể tham gia vào miễn dịch. Các kháng thể đó đã được tìm thấy trong phân
(kháng thể copro) và trong niêm mạc (kháng thể muco). Lillehoj (1996) [52] cho biết đáp ứng miễn dịch của vật nuôi với bệnh cầu trùng là hỗn hợp nhiều mặt của miễn dịch tế bào và miễn dịch dịch thể. Miễn dịch tế bào đóng vai trò chính trong việc chống lại cầu trùng và sự tương hỗ giữa tế bào bạch cầu ở ruột với cầu trùng. Đây là đặc trưng cho đáp ứng miễn dịch cầu trùng.
Hệ thống miễn dịch hỗn hợp ở ruột bao gồm các tế bào thực thể, các tế bào điều hoà miễn dịch và các tế bào hiệu ứng miễn dịch. Lympho ruột được tạo ra từ nhiều tổ chức khác nhau như hạch hạnh nhân, mảng payer, túi thừa mackei và các chùm lympho nằm rải rác dọc nội bì và lamina propria của đường ruột. Mảng payer đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp IgA và tiểu quần thể lympho B là những thành phần quan trọng trong việc tiết IgA.
Adams D.O and T.A. Hamilton (1984) [37] cho biết vai trò thực bào của đại thực bào rất quan trọng trong việc ức chế sự di chuyển của Schizont. Tế bào lympho B có vai trò quan trong trong việc tạo ra kháng thể dịch thể. Dưới sự kích thích của Merozoite và Schizont cùng với sự hỗ trợ của tế bào lympho T, các tế bào lympho B phân chia rồi biệt hoá thành tế bào Plasma (tương bào). Các tương bào tiết ra kháng thể chống lại các Merozoite và
Schizont. Ngoài các nhân tố trên thì cytokin và lymphokin cũng có vai trò
trong tạo miễn dịch đối với vật nuôi.
Williams R.B (1997) [61] tìm cách phát hiện giữa biến đổi niêm mạc manh tràng của gia cầm sau sơ nhiễm và khả năng nhiễm bệnh thì thấy: Niêm mạc manh tràng sau khi nhiễm Eimeria 3 tuần biểu hịên phù nề, xung huyết. Chính trong thời gian này sự tái nhiễm thêm từ ngoài vào không thực hiện được.
Như vậy để có đáp ứng miễn dịch của vật nuôi đối với bệnh cầu trùng phải kể đến vai trò to lớn của đại thực bào, rồi đến bạch cầu đa nhân trung tính, bạch cầu ái toan, bạch cầu ái kiềm. Ngoài nhiệm vụ thực bào và tiêu diệt
nó tiếp nhận kháng nguyên, chia cắt kháng nguyên thành siêu kháng nguyên rồi trình diện cho các tế bào có thẩm quyền miễn dịch. Các tế bào lympho B sau khi nhận diện kháng nguyên cầu trùng, một nhóm sẽ tạo kháng thể đặc hiệu để kháng cầu trùng, một nhóm khác có vai trò là các tế bào “trí nhớ miễn
dịch” để khhi cầu trùng xâm nhập vào lần sau thì kháng thể được sinh ra
nhanh hơn và nhiều hơn. Đây chính là cơ sở để chế tạo vắc xin phòng bệnh cầu trùng. Các tế bào lymphoT sinh ra lymphokin để tiêu diệt cầu trùng, một số có vai trò trong điều hoà miễn dịch, một số nguyên bào lympho T mẫn cảm cũng thành tế bào nhớ.
* Các yếu tố ảnh hƣởng đến đáp ứng miễn dịch cầu trùng ở vật nuôi.
Tyzzer (1929) [58] bằng kỹ thuật gây bệnh thực nghiệm đã chứng minh cường độ miễn dịch không đồng đều phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loài gây bệnh, đường xâm nhập vào cơ thể và trạng thái sức khoẻ vật nuôi. Những loài cầu trùng gây bệnh ở tầng sâu trong mô bào thường kích thích cơ thể sản sinh kháng thể mạnh hơn những loài cầu trùng chỉ ký sinh ở bề mặt niêm mạc. Xâm nhiễm qua quá trình tiêu hoá tự nhiên kích thích sinh miễn dịch tốt hơn tiêm thẳng vào ruột, sức khoẻ vật nuôi tốt thì sự đáp ứng miễn dịch cũng tốt hơn khi con vật ốm đau.
Ngoài ra liều gây nhiễm cũng có vai trò hết sức quan trọng, với liều thích hợp có tác dụng kích thích khả năng hình thành miễn dịch, liều quá cao thì có thể gây ức chế miễn dịch, thậm chí phát bệnh.
Kolapxki N.A, Paskin (1974) [33] đã gây bệnh cho gà con bằng một liều nhỏ Oocyst (1.000 - 5.000/ gà) thấy gà mắc bệnh không rõ triệu chứng. Sau khi nhiễm lần hai với liều 50.000 Oocyst/ gà thì gà bị cầu trùng rất nặng, có thể chết.
*Thời gian hình thành và duy trì miễn dịch.
Tyzzer (1929) [58] đã xác định miễn dịch được tạo ra tương đối bền vững đối với loài cầu trùng phát triển sâu trong mô bào, miễn dịch kém bền vững với loài cầu trùng chỉ phát triển ở trong lớp biểu bì niêm mạc ruột.
Theo Horton Smith (1963) [48] thời gian miễn dịch tương đối dài nhưng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhất là phương pháp gây miễn dịch.
Long P.T (1982) [51] và Rahmat (1995) [55] nhận thấy thời gian miễn dịch dài hay ngắn còn tuỳ thuộc vào sự tồn tại của cầu trùng.
Ở Việt nam, nghiên cứu của Hoàng Hưng Tiến, Trần Tích Cảnh, Nguyễn Duy Hạng (1996) [2] cho kết quả miễn dịch ở gà với E.tenella có thể duy trì 60 ngày. Đây là kết quả rất có ý nghĩa, mở ra hướng nghiên cứu vaccine cầu trùng.