ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỦA BỆNH
Đặc điểm căn bệnh Newcastle
1. Phân loại
Vi-rút gây bệnh Newcastle trên gia cầm thuộc họ Paramyxoviridae, họ phụ Paramyxovirinae, giống Avulavirus, loài Newcastle disease virus hay avian paramyxo virus 1 gây ra (Fenner, 2011).
2. Hình thái và cấu trúc vi-rút Newcastle
Hình. Mô hình cấu trúc vi-rút Newcastle
(http://www.fao.org/DOCREP/005/AC802E/ac802e0f.gif)
Vi-rút Newcastle đa hình thái gồm hình tròn, hình trụ, sợi, có kích thước 100 – 500 nm. Capsid kiểu đối xứng xoắn, có vỏ bọc lipoprotein. Bộ gen bao gồm một phân tử RNA chuỗi đơn âm không phân đoạn, trọng lượng phân tử 5,2 – 5,7 x 106 Da, gồm có 15.156 nucleotide (Millar và Emmerson, 1988), mã hóa 6 protein bao gồm NP (N), P, M, F, L và HN (Samson, 1988).
Vỏ bọc có 2 loại gai là protein F (fusion) và HN (haemagglutinin có chứa enzym neuraminidase). Chúng nhô ra trên bề mặt vi-rút. Protein F làm tan màng tế bào vi-rút và tế bào vật chủ tại nơi gắn kết giữa 2 màng (Alexander, 2003). Protein HN (Haemagglutinin-Neuraminidase) chịu trách nhiệm cho sự hoạt động haemagglutinin và neuraminidase. Haemagglutinin gây ngưng kết hồng cầu bằng cách gắn vào thụ thể trên bề mặt tế bào hồng cầu. Vi-rút Newcastle có thể gây ngưng kết tất cả hồng cầu các loài lưỡng cư, bò sát và chim, nhưng thay đổi trên hồng cầu của trâu bò, dê cừu, heo và ngựa. Neuraminidase tách vi-rút ra khỏi những tế bào hồng cầu đã ngưng kết. Tùy từng chủng mà thời gian phá hủy liên kết giữa virus và tế bào hồng cầu khác nhau, biến động từ 30 phút đến 24 giờ (Alexander, 2003). Ứng dụng đặc điểm sinh học của protein HN có khả năng gây ngưng kết hồng cầu để chẩn đoán vi-rút Newcastle bằng phản ứng HA (Haemagglutination).
Ngoài ra, NP (N) - Nucleocapsid protein có chức năng bảo vệ bộ gen, protein L - polymerase RNA và protein P - Phosphorylated kết hợp với nucleocapsid và protein M - Matrix có tác dụng bền vững virion. Trật tự những gen mã hóa các protein này trong bộ gen của vi-rút là 3’ N-P-M-F-HN-L 5’ (Trần Đình Từ, 2004).
Đáp ứng miễn dịch trong bệnh Newcastle
Đáp ứng miễn dịch trong bệnh Newcastle bao gồm (1) Miễn dịch chủ động (miễn dịch qua trung gian tế bào, miễn dịch dịch thể và miễn dịch niêm mạc), (2) Miễn dịch thụ động.
1. Miễn dịch chủ động
1.1. Miễn dịch trung gian tế bào
Đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào do nhóm tế bào lympho T thực hiện. Các tế bào lympho T có nguồn gốc từ các tiền lympho bào được tạo thành trong tủy xương như các tế bào lympho B. Các lympho T bắt đầu phân bào, biệt hóa và thành thục ở tuyến ức của phôi gà vào ngày thứ 19 cho tới khi trưởng thành. Do đó, đáp ứng miễn dịch tế bào được hình thành chỉ sau 2 – 3 ngày khi tiêm chủng vắc-xin hay khi có mầm bệnh xâm nhập. Vai trò của miễn dịch tế bào rất quan trọng giúp bảo hộ sớm cơ thể chống lại vi-rút Newcastle trước khi kháng thể trung hòa được hình thành. Các tế bào miễn dịch hoạt động trực tiếp tiêu diệt mầm bệnh xâm nhập và còn tham gia vào quá trình điều tiết hệ miễn dịch dịch thể, kể cả khi túi Fabricius của gia cầm bị tổn thương, hệ miễn dịch tế bào vẫn còn phản ứng và loại thải nhiều mầm bệnh (Alexander, 1997).
Nhóm tế bào lympho T rất đa dạng. Một số tế bào lympho T hoạt động bằng cách sinh ra các lymphokine, một số khác thì trực tiếp phá hủy mầm bệnh. Một số tế bào lympho T hoạt động làm tăng phản ứng của các lympho B, đại thực bào hoặc các tế bào lympho T khác được gọi là lympho T giúp đỡ (Th – T helper). Một số lympho T khác ngăn trở hoạt động của các tế bào miễn dịch được gọi là lympho T ức chế (Ts – T suppressor). Hai nhóm tế bào lympho T giúp đỡ và lympho T ức chế đóng vai trò quan trọng trong điều tiết hoạt động của hệ miễn dịch.
Hình. Mô hình tổng quát cơ chế đáp ứng miễn dịch ở gia cầm
chống vi-rút Newcastle (Sharma, 2003)
1.2. Miễn dịch dịch thể
Miễn dịch dịch thể bao gồm các kháng thể và các tế bào sản sinh ra chúng. Kháng thể ở gia cầm tương tự như kháng thể loài hữu nhũ về mặt cấu trúc, nhưng có khác biệt về đặc tính. Có 3 dạng kháng thể được tạo ra ở gà khi tiếp xúc với mầm bệnh là IgM, IgG, IgA. Kháng thể IgM xuất hiện sớm nhất trong máu vào khoảng 4 ngày sau khi tiếp xúc với mầm bệnh và biến mất sau 10 – 12 ngày. Kháng thể IgG ở gà được gà mẹ truyền qua lòng đỏ trứng nên còn được gọi là IgY (yolk immunoglobulin). IgG được phát hiện vào ngày thứ 5 sau khi tiếp xúc với kháng nguyên, đạt đỉnh cao ở tuần thứ 3 và 4, sau đó giảm dần. Kháng thể IgA xuất hiện ngày thứ 5 sau khi tiếp xúc với kháng nguyên tương tự như kháng thể IgG. Loại kháng thể này đóng vai trò quan trọng trong miễn dịch tại chỗ, thường có nhiều trong dịch niêm mạc mắt, niêm mạc ruột, niêm mạc cơ quan sinh sản gia cầm và niêm mạc đường hô hấp (Sharma, 2003).
Các tế bào của hệ miễn dịch được hình thành rất sớm ở giai đoạn phôi. Từ tế bào nguồn phát sinh trong túi lòng đỏ, chúng di chuyển dưới ảnh hưởng hóa ứng động của tuyến ức và túi Fabricius vào ngày 5 - 7 sau khi ấp. Những tế bào này được biệt hóa trong túi Fabricius và các nang phát triển trong cơ quan này vào ngày thứ 12. Các tế bào lympho có mang IgM bề mặt có khả năng kết dính với kháng nguyên được phát hiện trong túi Fabricius vào ngày thứ 14. Các kháng thể như kháng thể kháng hồng cầu cừu được sản sinh vào ngày 16-18 sau khi ấp. Các tế bào lympho có IgG bề mặt phát triển vào ngày thứ 21 vào lúc gà nở. Các tế bào mang IgA lần đầu tiên xuất hiện ở ngày thứ 3 - 7 sau khi nở (Phan Thanh Phượng và ctv, 2007).
Các tế bào trực tiếp sinh kháng thể được gọi là plasmocyte có nguồn gốc từ tế bào lympho B. Các tế bào tiền lympho B được sinh ra ở gan bào thai, lòng đỏ và tủy xương, rồi di chuyển tới túi Fabricius từ phôi 15 ngày tuổi cho tới lúc gà 10 tuần tuổi. Ở túi Fabricius, các tế bào tiền lympho này được biệt hóa thành những tế bào sản xuất kháng thể rồi đi vào máu tới các cơ quan sản sinh lympho khác như lách, hạch lympho manh tràng, tủy xương, tuyến Harder và tuyến ức. Ở gà con bị nhiễm bệnh Gumboro hoặc Marek, túi Fabricius bị phá hủy làm cho việc tái tạo tế bào lympho B bị suy giảm, nên không sản sinh đủ lượng kháng thể cần thiết chống lại sự xâm nhập của mầm bệnh.
Kháng thể có khả năng bảo hộ đàn gia cầm chống bệnh Newcastle được xác định bằng phản ứng HI dựa vào nguyên lý ức chế ngưng kết hồng cầu. Kháng thể thường xuất hiện trong tuần đầu sau khi tiêm chủng vắc-xin, mức cao nhất vào tuần thứ hai và duy trì đến tuần thứ 4 rồi giảm dần. Kháng thể bảo hộ có thể tồn tại trong cơ thể gia cầm đến 1 năm trong trường hợp chúng hồi phục sau khi bị nhiễm vi-rút Newcastle chủng độc lực trung bình (Allan và ctv, 1978).
.3. Miễn dịch niêm mạc
Các kháng thể xuất hiện trong đường hô hấp trên và trong đường tiêu hóa của gia cầm xuất hiện cùng lúc với kháng thể dịch thể đầu tiên được phát hiện. Ở đường hô hấp trên, xuất hiện chủ yếu là IgA và một ít IgG. Sự thải tiết IgA tương tự ở tuyến Harder khi bị nhiễm vi-rút qua đường mắt. Khi chủng ngừa vắc-xin chủng Hitchner B1 qua đường nhỏ mắt, vi-rút sẽ tái sản trong tuyến Harder, gây kích thích sản xuất IgG, IgA và IgM trong nước mắt (Rusell, 1993). Miễn dịch niêm mạc ngăn chận sự xâm nhập của virus vào đường hô hấp và đường tiêu hóa. IgA được tạo ra nhiều khi chủng vắc-xin sống. Khi chủng vắc-xin chết, IgA được tạo ra ít hoặc không có (trích dẫn Nguyễn Phi Vân, 2010).
2. Miễn dịch thụ động
Kháng thể từ gia cầm mẹ có thể truyền cho con qua lòng đỏ trứng. Hàm lượng IgG lòng đỏ trứng gần ngang mức IgG trong huyết thanh gà mẹ. Khi trứng xuống đến ống dẫn trứng, các IgM và IgA từ dịch tiết ống dẫn trứng được thu nhận cùng với albumine. Chúng hòa lẫn vào nước ối trong quá trình phát triển phôi. Như vậy, IgG từ gà mẹ sẽ được chuyển vào huyết thanh gà con, còn IgM và IgA thu được từ gà mẹ sẽ có trong ruột gà con (Phan Thanh Phượng và ctv, 2007).
Mức kháng thể ở gia cầm con 1 ngày tuổi tương đương hiệu giá kháng thể của gia cầm bố mẹ. Theo Lê Văn Hùng (1996), hiệu giá kháng thể trung bình (MG: mean of geometry) ở gà con một ngày tuổi thay đổi từ 5,3 – 60 chỉ đủ bảo hộ cho gà con dưới 2 tuần tuổi. Giá trị MG có quy luật giảm dần và MG = 0 ở 21 – 28 ngày tuổi. Allan và ctv (1978) ước lượng hiệu giá kháng thể mẹ truyền sẽ giảm một nửa cứ mỗi 4,5 ngày. Vì vậy, cần tính toán thời gian bán hủy của kháng thể mẹ truyền để quyết định thời điểm chủng ngừa đầu tiên cho gà con hợp lý nhất.
Bài tổng hợp: Phan Chí Thông
Trạm Chẩn Đoán Xét Nghiệm - CCTY Đồng Nai