3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.5. Kháng nguyên của vi khuẩn P multocida
Kháng nguyên P. multocida rất phức tạp và cấu trúc từng loại kháng nguyên cũng luôn thay đổi. Những nghiên cứu về cấu trúc, số lượng và sự phân bố kháng nguyên Pasteurella multocida rất quan trọng trong việc chế tạo vắc xin đặc hiệu. Một vắc xin có hiệu lực tốt phải bao gồm các kháng nguyên tương ứng với các chủng của vi khuẩn Pasteurella multocida phân lập được trong từng vùng hay khu vực. Cho đến nay, người ta đã xác định được
P. multocida có hai loại kháng nguyên là kháng nguyên vỏ (K) và kháng nguyên thân (O).
* Kháng nguyên vỏ (K): Chỉ có ở P. multocida tạo khuẩn lạc dạng S, không gặp ở vi khuẩn tạo khuẩn lạc M và R. Kháng nguyên K bao bọc xung quanh thân vi khuẩn, che cho kháng nguyên O khỏi bị các phage tác động,
56
đồng thời ngăn cản sự tiếp xúc giữa kháng nguyên O và kháng thể O. Do đó, muốn phát hiện kháng nguyên O bị che lấp, người ta phải phá huỷ kháng nguyên K hoặc dùng phương pháp nuôi cấy không cho vi khuẩn hình thành giáp mô. Kháng nguyên K thu được qua chiết xuất từ canh khuẩn non, phát hiện được dễ dàng qua phản ứng ngưng kết hồng cầu gián tiếp. Thành phần và cấu trúc kháng nguyên K khá phức tạp. Theo Prince và Smith (1966) [70] chúng gồm 3 loại là α, β, γ, kháng nguyên γ được coi là kháng nguyên thân của Namioka. Kháng nguyên có cấu tạo phức tạp giữa protein và polysaccarit.
Robert (1947) [73] bằng phương pháp bảo hộ chéo trên chuột bạch đã xác định P. multocida có 4 type kháng nguyên K đánh theo số la mã là I, II, III, IV. Carter (1955) [43] sử dụng phản ứng kết tủa và dùng phương pháp ngưng kết gián tiếp hồng cầu cũng đã xác định P. multocida có 4 type nhóm kháng nguyên K đánh theo chữ cái in hoa A, B, C, D trong đó type B của Carter tương đương type I Robert. Carter (1961) [45] bằng phản ứng ngưng kết gián tiếp hồng cầu đã xác định type mới, đặt tên là type E. Sau này đến năm 1963 Carter đã đề nghị bỏ type C. Nhiều thực nghiệm đã chứng minh được mối quan hệ giữa hai hệ thống phân loại type của Roberts và Carter như sau:
Bảng 1. 2. Mối quan hệ giữa hai hệ thống phân loại Carter - Robert
Type theo Carter A B D E Type theo Roberts I, II, III I - -
* Kháng nguyên thân (O): Vi khuẩn P. multocida là một phức hợp protein - lipit - polysaccarit chiết xuất được nhờ acid trichoaxetic, dung dịch phenol. Phát hiện được bằng phản ứng khuếch tán trong thạch. Prince và Smith (1966) [70] dùng phương pháp điện di miễn dịch trên máy lắc Mikle đã tách được 16 kháng nguyên O và ký hiệu từ 1 - 16. Sau khi nhuộm với đỏ Thiazine, xử lý nhiệt và enzym, tác giả đã xác định được 6 trong 16 kháng nguyên O là protein. Sau đó, Johnson và cs (1989) [63] đã phát hiện được một
56
kháng nguyên O là protein với hơn 40 chuỗi polypeptid trong một chủng P. multocida gây bệnh. Khi mở rộng nghiên cứu với 14 chủng gây bệnh trên các loài vật từ những vùng khác nhau, cũng cho kết quả tương tự. Tuy nhiên qua phân tích tác giả cho rằng, không có một protein nào đặc trưng cho những chủng P. multocida phân lập từ bệnh tụ huyết trùng, mà chỉ có một chuỗi polypeptid chính (27Kda) được coi là chủng cho những chủng phân lập. Rosenbush và Merchant (1939) [74], bằng phản ứng ngưng kết chéo với huyết thanh miễn dịch đã chia 44 chủng vi khuẩn nghiên cứu thành 3 nhóm khác nhau. Namioka và Murata (1961) [67] dùng phản ứng ngưng kết nhanh trên phiến kính cũng đã phân kháng nguyên giáp mô thành 4 type A, B, C, D và bằng phản ứng ngưng kết trong ống nghiệm với kháng nguyên được xử lý đặc biệt bằng acid chlohydric để xác định kháng nguyên thân (somatic antigen) ghi nhận 11 type từ 1 - 11. Tác giả cho rằng kháng nguyên O bền nên sử dụng lâu hơn.
Phân loại của Heddleston và cs (1972) [61] dùng kỹ thuật kết tủa khuếch tán trên thạch (AGPT) đã chia kháng nguyên thân của P. multocida
thành 16 type ký hiệu từ 1 - 16.
De Alwis (1987) [52] dùng phản ứng IHA của Carter (1955) [43], AGPT của Heddleston và cs (1972) [61], của Namioka và Murata (1961) [67] để xác định các serotype của vi khuẩn tụ huyết trùng trâu, bò cho rằng những thành phần được coi là kháng nguyên thân (somatic) trong hệ thống phân loại của người này, có những điểm khác biệt so với người khác là do sự che phủ giữa kháng nguyên giáp mô và kháng nguyên thân.
Rimler và Rhoades (1987) [72] bằng phản ứng IHA đã bổ sung thêm một serotype giáp mô mới ký hiệu là F. Sự phân loại này dựa trên sự khác biệt của Polysaccharid bề mặt vi khuẩn.
56
Ngày nay, phương pháp phổ biến để xác định các serotype của vi khuẩn là kết hợp hệ thống của Carter (kháng nguyên giáp mô) và hệ thống của Heddleston (kháng nguyên thân). Đôi khi hệ thống của Namioka cũng được sử dụng.
Bảng 1.3. Hệ thống phân loại serotype của P. multocida
(theo De Alwis, 1999) [55]
Tác giả Phản ứng dùng Phân loại
Phân loại theo giáp mô Carter (1955)
Carter (1961) Carter (1963)
Namioka và Murata (1961) Rimler và Rhoades (1987)
Ngưng kết gián tiếp hồng cấu (IHA)
IHA
Ngưng kết trên phiến kính IHA Type A, B, C, D Type E Bỏ type C Type A, B, C, D Type F
Phân loại theo kháng nguyên thân Namioka và Murata (1961) Namioka và Bruner (1963) Namioka và Murata (1961) Heddleston và cs (1972) Ngưng kết đã xử lý HCL AGPT AGPT AGPT Type 1 - 11 Type 1 - 16 Type 1 - 16 Type 1 - 16
IHA: Phản ứng ngưng kết gián tiếp hồng cầu AGPT: Phản ứng kết tủa khuếch tán trên thạch