3. Ý nghĩa khoa học
1.1.8. Miễn dịch học trong bệnh cầu trùng
1.1.8.1. Nghiên cứu về miễn dịch cầu trùng ở vật nuôi
Tyzzer E. E. (1929) [69] 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 kỳ này được Beyer xác nhận khi thí nghiệm trên thỏ và Paskin xác nhận khi thí nghiệm trên gà.
Bachman G. W. (1930) [44] cho rằng, miễn dịch theo tuổi hình thành ở gia súc do chúng tái nhiễm cầu trùng nhiều lần.
Horton Smith C. (1963) [52] cũng chứng minh điều đó, tác giả nuôi cách li 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. và cs (1944) [51] 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. bvovis. 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 các phân đoạn cầu trùng loại sau đó.
Vấn đề miễn dịch trong bệnh cầu trùng thỏ chưa được nghiên cứu nhiều. Theo Reich F. (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 G. W. (1930) ủng hộ quan điểm đó và giải thích tính không nhiễm bệnh của thỏ là nhờ nhiễm bệnh nhiều lần và sau đó trở thành thỏ mang trùng (Dẫn theo Kolapxki N. A., Paskin P. I. 1980) [38].
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 (10.000) nang trứng E.intestinalis thì thỏ không xuất hiện bệnh, khi gây nhiễm liều từ 20.000 – 30.000 nang trứng thì tỷ lệ thỏ mắc bệnh là 80% - 85%, còn nhiễm với 40.000 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 (40.000 – 100.000 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. (1962) 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. inteestinalis, ông tiếp tục gây nhiễm loài cầu trùng E. magna với liều 80.000 – 120.000 nang trứng. Kết 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 sự đối với loài cầu trùng đã gây trước đó cho thỏ. Tuy nhiên, nhiều quan sát trong các cơ sở nuôi thỏ cho thấy nhiều thỏ, theo quy luật chúng thường nhiễm ghép nhiều loại cầu trùng. Kết quả là trong cơ thể của cùng một con thỏ đã khỏi bệnh sẽ có một số loài cầu trùng xâm nhập. Vì thế, những thỏ đã khỏi bệnh sẽ có miễn dịch với bệnh cầu trùng (Dẫn theo Kolapxki N. A., Paskin P. I. 1980) [38].
1.1.8.2. Tính đặc hiệu của miễn dịch cầu trùng Eimeria.
Tyzzer E. E. (1929) [69] 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 2 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. và cs (1962) [64] đã chứng minh miễn dịch đặc hiệu theo loài rất nghiêm ngặt ở Eimeria bằng phương pháp kết tủa trên thạch.
1.1.8.3. Cơ chế đáp ứng miễn dịch của cầu trùng
Theo cơ chế đáp ứng miễn dịch chung, khi có kháng nguyên kích thích vào cơ thể thì cơ thể sẽ sản sinh ra kháng thể chống lại kháng nguyên đó. 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) [56].
Stotish R. L. và cs (1978) [] cũng nhận định cơ sở miễn dịch của vật nuôi là sự tác động trực tiếp của kháng nguyên.
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 [17].
Theo Horton Smith C. (1963) [52], 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 tác giả, các Merozoite trong tế bào biểu bì ruột đã kích thích sự hình thành kháng thể.
Long P. T. và cs (1979) [57] 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 Augustin P. C. (1996) [43], 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 S. H. (1996) [56] 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 hòa 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. và cs (1984) [42] cho biết, vai trò thực bào của đại thực bào rất quan trọng trong việc ức chế sự di chuyển của Schizon. Tế bào lympho B có vai trò quan trọng 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 hóa 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 việc tạo miễn dịch đối với vật nuôi.
Williams R. B. (1997) [71] đã phát hiện giữa biến đổi niêm mạc manh tràng của gia cầm sau gây nhiễm và khả năng nhiễm bệnh nư sau: niêm mạc manh tràng sau khi nhiễm Eimeria 3 tuần biểu hiện phù nề, sung huyết. Vào thời điểm này, sự tái nhiễm cầu trùng từ ngoài vào niêm mạc ruột không thực hiện được.
Như vậy, để có thể 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 cầu trùng thì đại thực bào còn đóng vai trò trong việc tạo miễn dịch đặc hiệu, 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 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 khi 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 lympho T sinh ra lymphokin để tiêu diệt cầu trùng, một số có vai trò trong điều hòa miễn dịch, một số nguyên bào lympho T mẫn cảm cũng trở thành “tế bào nhớ”.
1.1.8.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đáp ứng miễn dịch cầu trùng
Tyzzer E. E. (1929) [69], 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 khỏe 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. Sự xâm nhập của cầu trùng qua quá trình tiêu hóa tự nhiên kích thích sinh miễn dịch tốt hơn tiêm thẳng vào ruột, sức khỏe 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.
Tyzzer E. E. (1929) [69] cho biết, 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.
Long P. L. (1982) [58] và Rahmat (1995) [62] nhận thấy, thời gian miễn dịch dài hay ngắn còn phụ thuộc vào sự tồn tại của cầu trùng.
1.1.8.5. Vắc xin cầu trùng
Việc sử dụng vắc xin để phòng các bệnh ký sinh trùng nói chung chưa được nghiên cứu đầy đủ, một số vắc xin đã ra đời nhưng hiệu lực chưa cao hoặc chưa chắc chắn. Trong phòng chống bệnh cầu trùng, nhiều loại vắc xin đã lần lượt được ra đời (Shirley M. W., 1995 [66]). Nhưng vấn đề quan trọng hơn là cách dùng vắc xin như thế nào để có hiệu quả cao. Về vấn đề này, có 2 quan điểm: một là, cho nhiễm từ từ các loài cầu trùng có trong trại chăn nuôi. Hai là, chỉ dùng các loại vắc xin giảm độc ổn định.
Ngày nay, một số loại vắc xin đã được sản xuất phòng bệnh cầu trùng cho gà như: CoccivaxR
, ImmucoxR, VAC. MR, ParacoxR, LivacoxR D.
Theo Bạch Mạnh Điều (2004) [6],vắc xin Coccivax phòng bệnh cầu trùng cho gà từ 6 ngày tuổi không gây phản ứng phụ, sau 10 ngày gà được bảo hộ an toàn, đến 54 ngày khả năng bảo hộ vẫn được duy trì. Chế tạo thử nghiệm vắc xin Oocyst
nhược độc phòng 3 loài cầu trùng gà: E. tenella, E. maxima, E. acervulina, tác giả cho biết, vắc xin hỗn hợp Oocyst của 3 loài cầu trùng phòng bệnh cho gà lúc 6 ngày tuổi không gây phản ứng đối với gà, sau 10 ngày cho bảo hộ 100% khi công cường độc. Khả năng bảo hộ an toàn vẫn duy trì ở thời điểm sau khi phòng 36 ngày (đối với gà 42 ngày tuổi).