1.2.3.1. Vi khuẩn S. suis
* Hình thái, kích thước và đặc tính nuôi cấy
Vi khuẩn S. suis thuộc giống Streptococcus, họ Streptococcaceae, bộ
Lactobacillales, lớp Bacilli. Streptococcus là vi khuẩn Gram dương, hình cầu hoặc hình trứng đường kính nhỏ hơn 1μm, chúng thường đứng riêng lẻ, xếp thành đôi hoặc thành từng chuỗi ngắn như chuỗi hạt, có độ dài ngắn không đều nhau. Chiều dài của chuỗi tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường. Vi khuẩn thuộc nhóm yếm khí tùy tiện, không di động, không sinh nha bào, nhưng có khả năng hình thành giáp mô. Sự hình thành giáp mô có thể xác định được khi chúng sinh sống trong các mô hoặc phát triển trong các môi trường nuôi cấy có chứa huyết thanh. Vi khuẩn được nuôi cấy sau 18 giờ chủ yếu là có dạng hình cầu, kích thước 0,5 - 1μm, đứng thành dạng chuỗi 5 - 10 tế bào. Trong canh trùng già, sau 30 giờ nuôi cấy, vi khuẩn có thể thay đổi tính chất bắt màu, chuỗi cũng thấy dài hơn. Đặc biệt, khi nuôi cấy trong môi trường dạng lỏng, hình thái các chuỗi được nhìn thấy rõ nhất. Vi khuẩn S. suis là những vi khuẩn hiếu khí hay yếm khí tùy tiện, gây bệnh thích hợp ở nhiệt độ 37oC và phát triển tốt trên nhiều loại môi trường như:
- Môi trường nước thịt: Vi khuẩn S. suis hình thành hạt hoặc những bông, rồi lắng xuống đáy ống. Sau 2 giờ nuôi cấy môi trường trong, đáy ống có cặn.
- Môi trường thạch thường: Vi khuẩn S. suis hình thành khuẩn lạc dạng S, khuẩn lạc nhỏ, tròn, lồi, bóng, màu hơi xám.
- Trên môi trường đặc: Có thể quan sát thấy khuẩn lạc sau 24 giờ nuôi cấy với kích thước khoảng 1 - 2 mm. Sau 72 giờ thì kích thước khuẩn lạc lớn nhất, có thể đạt tới 3 - 4 mm. Nếu được nuôi trong điều kiện có 5 - 10% CO2 thì khuẩn lạc sẽ phát triển nhanh hơn và rộng hơn. Khuẩn lạc thường tạo chất nhầy mạnh, độ nhầy càng rõ và tăng nếu như vi khuẩn được nuôi cấy vài giờ vào môi trường
nước thịt có bổ sung huyết thanh trước khi cấy sang môi trường đặc hoặc thạch máu. Dạng khuẩn lạc trên môi trường thạch thường nhỏ và khô hơn trên môi trường có bổ sung dinh dưỡng.
- Trên môi trường thạch máu: Vi khuẩn hình thành khuẩn lạc tròn, gọn, hơi vồng, sáng trắng, mịn, dung huyết sau 24 giờ nuôi cấy.
- Trên môi trường MacConkey: Vi khuẩn mọc tốt, sau 24 giờ nuôi cấy, hình thành các khuẩn lạc nhỏ bằng đầu đinh ghim (Nguyễn Như Thanh và cs, 2001 [35]; Trịnh Phú Ngọc và cs, 1999 [25]; Phạm Sỹ Lăng và cs, 2005 [18]).
* Đặc tính sinh hóa
Vi khuẩn S. suis có khả năng lên men đường glucose, lactose, succrose, inulin, trehalose, maltose, fructose; không lên men các loại đường ribose, arabinose, sorbitol, mannitol, dextrose và xylose. Các phản ứng Oxydase, Catalase, Indol: Âm tính (Trịnh Phú Ngọc, 2002) [26].
* Cấu trúc kháng nguyên
- Vi khuẩn S. suis có cấu trúc kháng nguyên rất phức tạp và có rất nhiều kháng nguyên đã được tìm thấy đó là:
+ Kháng nguyên thân (Somatic antigen): Kháng nguyên thân có ý nghĩa quan trọng trong việc quyết định độc lực của S. suis. Kháng nguyên thân nằm ở thành vi khuẩn (Cell wall) và được cấu tạo bởi các phân tử peptidoglycan ở lớp trong cùng (N-acetylglucosamine và N-acetylmuramic acid), tiếp đến là lớp giữa gồm các polysaccharide (N-acetylglucosamine và rhamnose), lớp ngoài cùng là các protein gồm M protein, lipoteichoic acid, R và T protein.
+ Kháng nguyên bám dính (Fimbriae antigen): Vai trò của kháng nguyên bám dính của S. suis còn chưa được biết đến một cách rõ ràng, nhưng có ý kiến cho rằng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc giúp vi khuẩn bám dính vào tế bào biểu mô của vật chủ. Vi khuẩn S. suis là một trong số ít các loại vi khuẩn Gram dương có mang cấu trúc này. So với các loại vi khuẩn khác thì kháng nguyên bám dính của vi khuẩn S. suis có cấu trúc mỏng, ngắn, đường kính khoảng 2 m, và dài có khi tới 200 m (Jacques và cs, 1990) [100].
+ Kháng nguyên giáp mô (Capsule antigen): Kháng nguyên giáp mô có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ vi khuẩn, kháng lại khả năng thực bào của cơ
thể vật chủ. Nhiều nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng các chủng S. suis có giáp mô thì có độc lực và có khả năng gây bệnh, còn các chủng không có giáp mô thì không có khả năng này (Higgins và Gottschalk, 2002) [92].
- Phân loại vi khuẩn S. suis theo serotype: Trước đây, S. suis được phân loại huyết thanh học thành các nhóm theo ký hiệu S, R, RS và T. Sau đó, các nhóm S, R và RS này lần lượt được thay thế bằng các serotype ký hiệu lần lượt là serotype1; 2 và 1/2 (Windsor và Elliot, 1975) [157], còn nhóm T được thay thế bằng serotype 15 (Gottschalk và cs, 1989) [86]. Các chủng S. suis được phân thành 35 serotype dựa trên cấu trúc kháng nguyên polysaccharide của giáp mô (ký hiệu từ 1 đến 34 và 1/2) (Petch và cs, 1983 [132]; Higgins và cs, 1995 [91]). Trong đó, đáng chú ý nhất là các chủng S. suis thuộc serotype 2 phân lập được thường xuyên nhất ở lợn và cũng là nguyên nhân gây ra các thể bệnh nguy hiểm khác nhau ở lợn và người (Higgins và Gottschalk, 2002) [92]. Các chủng thuộc các serotype gây ra các thể bệnh khác nhau. Thậm chí các chủng vi khuẩn thuộc cùng một serotype cũng có thể gây ra các thể bệnh khác nhau do vùng địa lý mà chúng phân bố. Một số serotype không có độc lực và có thể được phân lập từ lợn khỏe mạnh, không có triệu chứng lâm sàng như các serotype 17; 18; 19 và 21 (Higgins và Gottschalk, 2002) [92].Đỗ Ngọc Thúy và cs (2009) [43] khi xác định serotype trong 211 chủng S. suis phân lập được từ lợn tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam cho biết số chủng thuộc serotype 2 chiếm tỷ lệ cao nhất 14/211 chủng (6,6%); serotype 9 có 10/211 chủng (4,7%); serotype 9, 31, 32 có 7/211 chủng (3,3%); các serotype 7, serotype 17 và serotype 21 có tỷ lệ tương đương là 1,4%; serotype 8 chiếm 0,9%.
* Các yếu tố độc lực của vi khuẩn
Những hiểu biết về các yếu tố độc lực của vi khuẩn S. suis còn rất hạn chế, phần lớn những nghiên cứu được tiến hành với các chủng thuộc serotype 2. Các nhà khoa học đều có chung quan điểm là có sự tồn tại của chủng độc và chủng không độc của vi khuẩn S. suis serotype 2. Thành phần polysaccharide của giáp mô (capsular polysaccharide - CPS) được xác định là yếu tố độc lực quan trọng của vi khuẩn này vì các chủng đột biến không có giáp mô đều thể hiện là không có độc tính và nhanh chóng bị loại bỏ khỏi hệ thống tuần hoàn của lợn và chuột
trong các thí nghiệm gây nhiễm thực nghiệm. Tuy vậy không phải tất cả các chủng có giáp mô đều là chủng độc (Lun và cs, 2007) [116].
Các yếu tố độc lực khác ngoài polysaccharide giáp mô của S. suis, bao gồm: - Yếu tố gây dung huyết, hay còn gọi là “suilysin” có trọng lượng phân tử 65 kDa và có độ phóng xạ riêng là 0,7x106
Units/ mg. Suilysin (SLY) thuộc về nhóm độc tố với những đặc điểm chung là dễ bị oxy hoá và bị hoạt hóa bởi một số hóa chất khử, dễ bị ức chế bởi cholesterol với nồng độ loãng, ức chế tính hoạt động của một số lượng ít, gốc N- của chuỗi amino acid của suilysin giống với perfringolysin O, streptolysin O, listeriolysin O, alveolysin, pneumolysin. Trong điều kiện invitro trên chuột và lợn đã được chứng minh là có khả năng tạo ra miễn dịch khi được tiêm vaccine chứa suilysin để kháng lại vi khuẩn S. suis
serotype 2 gây bệnh. Suilysin là yếu tố độc lực quan trọng của vi khuẩn S. suis vì sự trung hoà của yếu tố này đủ để bảo vệ chuột thí nghiệm chống lại các tác động có hại của vi khuẩn S. suis serotype 2 (Gottschalk và cs, 1998) [87].
- Hai loại protein là protein giải phóng muramidase (Muramidase - released protein - MRP) có trọng lượng phân tử 136 kDa và protein giải phóng yếu tố ngoại bào (Extracellular factor - EF) đã được xác định là các yếu tố độc lực quan trọng trong sinh bệnh học của S. suis serotype 2 gây bệnh ở lợn và người (Vecht và cs, 1991) [151]. Các nghiên cứu về gây bệnh thực nghiệm trên lợn cũng đã cho thấy các chủng vi khuẩn có mang 2 yếu tố gây bệnh này (MRP+ và EF+) đã được phân lập từ các phủ tạng của lợn sau khi gây nhiễm với các triệu chứng điển hình của bệnh, trong khi đó các chủng không mang các yếu tố gây bệnh này (MRP- và EF-) có thể phân lập được thường xuyên trong amidan của lợn khỏe và không có khả năng gây bệnh cho lợn thí nghiệm (Vecht và cs, 1985 [150], 1991 [151], 1992 [152]; Smith và cs, 1992 [146]). Tuy nhiên, quy luật này lại không đúng với trường hợp các chủng S. suis serotype 2 phân lập được từ lợn và người bị bệnh tại Canada và Bắc Mỹ vì hầu hết các chủng vi khuẩn này đều không gây dung huyết và không mang các yếu tố gây bệnh (MRP- và EF-) khác biệt hoàn toàn với các chủng phân lập được từ châu Âu, kể cả về cấu trúc di truyền (Gottschalk và cs, 1998) [87].
Jones (1981) [105] khi tiêm vi khuẩn Streptococcus vào tĩnh mạch chuột bạch, sau 24 - 48 giờ thấy chuột chết và đã phân lập được vi khuẩn gây nhiễm ban đầu từ máu tim, còn những chuột không chết đều có triệu chứng thần kinh.
Ở Việt Nam, Nguyễn Ngọc Nhiên và cs (1994) [23] tiêm 0,2 ml vi khuẩn
Streptococcus vào dưới da cho chuột bạch, chuột chết sau 24 - 36 giờ, chỗ tiêm áp xe có mủ và đã phân lập lại được vi khuẩn từ máu tim . Đỗ Ngọc Thúy và cs (2009) [43] cho biết, trong 211 chủng S.suis phân lập được từ lợn tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam có 7 tổ hợp gen mã hóa các yếu tố độc lực được xác định.
* Khả năng đề kháng với kháng sinh
Ở Việt Nam, Trịnh Phú Ngọc (2002) [26] khi kiểm tra khả năng mẫn cảm với kháng sinh của các chủng vi khuẩn Streptococcus phân lập được cho thấy số chủng mẫn cảm với Penicillin G biến động từ 59,09 - 63,63%. Sau đó, Trương Quang Hải và cs (2012) [11] khi xác định khả năng mẫn cảm với kháng sinh của vi khuẩn S. suis phân lập được ở lợn mắc bệnh viêm phổi cho biết các chủng vi khuẩn S. suis mẫn cảm cao với các loại kháng sinh như ceftiofur, florfenicol, amoxicillin, amikacin và có hiện tượng kháng lại mội số kháng sinh streptomycin, neomycin, tetracycline, penicillin G. Điều này đã thể hiện theo thời gian vi khuẩn S. suis đã có hiện tượng kháng thuốc với một số kháng sinh thông dụng như streptomycin, neomycin, tetracycline và penicillin G.
1.2.3.2. Bệnh viêm phổi ở lợn do vi khuẩn S. suis gây ra
Bệnh do vi khuẩn S. suis gây ra ở lợn đã được thông báo là xảy ra ở hầu khắp các nước trên thế giới đặc biệt là các nước có ngành chăn nuôi lợn phát triển. Khả năng gây bệnh của S. suis phụ thuộc vào nhiều yếu tố như sức đề kháng của con vật, điều kiện vệ sinh môi trường, chế độ chăm sóc nuôi dưỡng, thời tiết khí hậu, tính chất kháng nguyên và độc lực của vi khuẩn sản sinh. Bệnh có thể bị lây nhiễm từ trại lợn này sang trại khác thông qua vật chủ trung gian là ruồi. Enright và cs (1987) [73] cho biết ruồi có thể mang S. suis serotype 2 tới 5 ngày và có thể làm nhiễm mầm bệnh vào thức ăn mà chúng đậu phải ít nhất là trong vòng 4 ngày. Pijoan (1996) [135] đã xác định hầu hết lợn sau cai sữa đều
có mang các chủng vi khuẩn S. suis nhưng chỉ có một số ít các chủng này có khả năng gây bệnh cho lợn giai đoạn sau đó.
* Triệu chứng và bệnh tích
Clifton-Hadley (1983) [65] nghiên cứu ở lợn gây bệnh thực nghiệm và quan sát lợn trong các ổ dịch tự nhiên cho thấy lợn từ 1- 3 tuần tuổi thường mắc thể viêm não và viêm màng não với các triệu chứng như ủ rũ, kém ăn, sưng hầu, khó nuốt, đi lại khó khăn, lông khô, dựng đứng, sốt, da mẩn đỏ. Lợn hoạt động khó khăn, đi lại loạng choạng, khi nằm có biểu hiện tư thế như bơi chèo, tê liệt. Lợn mắc bệnh có hiện tượng viêm một khớp, khớp viêm thường là khớp bẹn, đầu gối hoặc khớp bàn chân. Các tổn thương đầu tiên bao gồm thủy thũng, sưng khớp, màng khớp xung huyết, dịch khớp đục. Triệu chứng và các thể bệnh do vi khuẩn
S. suis gây ra ở lợn là rất phức tạp, khó nhận biết và khó phân biệt khi bệnh có biểu hiện bội nhiễm, kế phát bởi một số vi khuẩn khác. Các thể bệnh và bệnh tích của bệnh do các serotype khác nhau gây ra là không giống nhau (Vansconcelos và cs, 1994) [149]. Các biến đổi về bệnh tích vi thể không có sự sai khác giữa các serotype gây bệnh và thường tập trung ở não, phổi, tim và các khớp. Các tổn thương quan sát thấy như viêm màng não, viêm não, viêm phổi - màng phổi có mủ hoặc viêm phổi kẽ (Reams và cs, 1994) [139].
Các triệu chứng bệnh do vi khuẩn S. suis gây ra ở lợn rất đa dạng, bao gồm như viêm não, nhiễm trùng máu, viêm khớp, viêm nội tâm mạc, viêm đa thanh mạc, viêm màng bụng, viêm phổi và thường dẫn đến chết đột ngột (Higgins và cs, 2002 [92]; Lun và cs, 2007 [116]).
Lê Văn Tạo (2007) [33] cho biết để gây bệnh vi khuẩn S. suis sau khi vào cơ thể sẽ nhân lên tại hạch hạch nhân rồi vào máu gây nhiễm trùng huyết, nên triệu chứng đầu tiên là sốt 40,6 - 41,7oC, triệu chứng thần kinh như run rẩy, đứng không vững, liệt, dẫn đến chết. Triệu chứng, bệnh tích và các thể bệnh thường thấy:
- Thể nhiễm trùng huyết: Lợn bệnh sốt rất cao (41 - 42o
C), chảy nước mắt, ly bì, nằm bệt, niêm mạc đỏ sẫm, da đỏ tím từng mảng. Lợn bệnh chết trong khoảng 1 đến 3 ngày, tỷ lệ chết lên đến 100 %. Bệnh tích: da đỏ tím từng mảng, tụ huyết và xuất huyết ở một số phủ tạng (lách, thận, hạch lâm ba).
- Thể viêm não tuỷ: Lợn bệnh sốt cao, bỏ ăn, đi lại siêu vẹo, run rẩy, co giật, nôn mửa, hôn mê và chết sau 2-3 ngày. Bệnh thường thấy ở lợn sau cai sữa và lợn từ 2-3 tháng tuổi, tỷ lệ chết 100%. Bệnh tích: màng não tụ huyết và xuất huyết, dịch não và tủy vẩn đục.
- Thể viêm họng, viêm phế quản, viêm phổi: Lợn bệnh sốt cao, chảy nước mắt, dịch mũi, họng sưng, bỏ ăn, thở khó, thở nhanh; da tụ huyết từng mảng. Thể này thường gặp ở lợn con và lợn sau cai sữa, tỷ lệ chết 60 -70%. Bệnh tích: hạch amidan sưng, tụ máu, niêm mạc phế quản tụ huyết, niêm mạc mũi có màng giả, tiểu phế quản và phế nang viêm có dịch thẩm xuất, có mủ và bọt khí; hạch phổi sưng, tụ huyết. Lợn bị bệnh thể phổi gây ra bệnh tích ở phổi có các mức độ biểu hiện khác nhau từ viêm phổi - màng phổi dạng nhục hoá đến viêm phổi dạng fibrin có mủ.
- Thể viêm hạch: Sốt cao, hạch hầu và hạch mang tai sưng thủy thũng, sau thành apxe mủ, lâu thành bã đậu. Bệnh thấy ở lợn vỗ béo, diễn biến 5-8 ngày, tỷ lệ chết 20-30%. Bệnh tích: hạch hầu, hạch trước vai, trước đùi sưng tụ huyết ở giai đoạn đầu, giai đoạn cuối viêm bã đậu.
* Các biện pháp phòng bệnh
- Phòng bệnh bằng vệ sinh, chăm sóc, nuôi dưỡng và quản lý
Trong chăn nuôi lợn việc chia đàn, phân ô chuồng theo từng loại lợn là rất cần thiết. Với lợn con sau cai sữa, cần chia thành các ô nhỏ để đạt được tốc độ tăng trưởng tối đa vì khả năng lây truyền bệnh khi nuôi nhốt với mật độ cao là rất lớn. Để chủ động phòng bệnh ở lợn do vi khuẩn S. suis gây ra cần:
+ Thường xuyên thực hiện phun thuốc diệt ruồi, muỗi để ngăn chặn nguồn mang mầm bệnh vào chuồng trại. Thu gom rác, phân, chất độn chuồng, nước thải; phun thuốc tiêu độc, tẩy uế chuồng trại bằng các loại thuốc sát trùng như NaOH 2%, Benkocid Han-Iodine 10% ... theo đúng qui định.
+ Chú trọng khâu chăm sóc nuôi dưỡng và quản lý đàn; hạn chế sự xâm nhiễm và lây lan dịch bệnh nên thực hiện chính sách “Cùng vào cùng ra”.
+ Lợn con sau khi sinh cần được bú đầy đủ sữa đầu của mẹ để có đủ kháng thể bảo vệ chúng trong giai đoạn đầu - là giai đoạn dễ cảm nhiễm với bệnh nhất.
+ Loại bỏ những lợn mang trùng và có hướng điều trị kịp thời lợn mắc bệnh. + Không được vận chuyển lợn từ vùng có dịch sang vùng khác. Đối với các