DIV1 trên tôm thẻ chân trắng

Decapod iridescent virus 1 (virus ánh kim) đã được chứng minh là một tác nhân gây bệnh trên tôm và được đặt tên là nhiễm DIV1. Đa số các loài tôm đang được nuôi đều nhạy cảm với DIV1, trong đó có tôm thẻ chân trắng.

Trong số các loài nhạy cảm với DIV1, tôm thẻ chân trắng là loài tôm được nuôi nhiều nhất, cho năng suất cao nhất do tốc độ tăng trưởng nhanh và khả năng kháng bệnh cao. Một nghiên cứu đã báo cáo rằng tôm thẻ chân trắng có thể bị nhiễm DIV1 khi tiêm vào cơ với tỷ lệ tử vong là 100%, xác nhận tính nhạy cảm của tôm thẻ chân trắng với DIV1. Khi nghiên cứu mô bệnh học từ kính hiển vi điện tử (TEM) và lai tại chỗ (ISH)⁽¹⁾ đã cho thấy DIV1 chủ yếu lây nhiễm vào mô tạo máu và tế bào máu ở mang, xoang gan tụy của tôm thẻ chân trắng.

Các nghiên cứu trước đây cho thấy tôm thẻ chân trắng nhiễm DIV1 chỉ biểu hiện một số triệu chứng không đặc biệt. Vì gan tụy mất màu tương tự như đặc điểm lâm sàng của bệnh hoại tử gan tụy AHPND, đồng thời dạ dày và ruột trống cũng xảy ra trong một số bệnh khác, chẳng hạn như nhiễm bệnh đốm trắng (WSSV) hoặc taura (TSV). Ngoài ra, một nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng tôm thẻ có biểu hiện cơ thể hơi đỏ và tôm chìm xuống đáy nước sau khi thử nghiệm với DIV1.

Trong nghiên cứu này, tôm thẻ bị nhiễm bệnh tự nhiên có cơ thể màu đỏ rõ ràng, các đốm sắc tố phình to và ăn sâu trên vỏ, gan tụy teo lại với màu sắc nhạt dần trên bề mặt và trên mặt cắt, dạ dày và ruột trống rỗng không có thức ăn. Một số lượng lớn tôm chết có thể được vớt từ đáy ao bị bệnh mỗi ngày.

Kiểm tra mô bệnh học của tôm thẻ bị bệnh cho thấy một khối lượng bạch cầu ái toan (eosinophilic)⁽²⁾ bắt màu thuốc nhuộm bazo và karyopyknosis⁽³⁾ (dạng phân mảnh của nhân) tồn tại trong cơ quan lympho, không thấy xuất hiện ở mô tạo máu và tế bào máu. Hạt nhân Pyknosis co rút lại cũng tồn tại trong các tế bào R⁽⁴⁾ của gan tụy. Những thay đổi mô bệnh học này không được quan sát thấy ở tôm khỏe mạnh.

(A, B) Cơ quan lympho và gan tụy của tôm bị nhiễm DIV1; (C, D) Cơ quan lympho và gan tụy của tôm khỏe mạnh. Các mũi tên trắng cho thấy các thể vùi trong cơ quan lympho và các mũi tên đen là các nhân karyopyknotic trong gan tụy.

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra sự tồn tại của các thể vùi sẫm màu của bạch cầu ái toan bắt màu bazo, và nhân karyopyknosis trong các mô tạo máu, biểu mô, tế bào máu ở mang và gan tụy khi tôm dương tính của ISH và ISDL⁽⁵⁾. Trong nghiên cứu này, sự bất thường mô cũng tương tự ở tôm thẻ bị nhiễm tự nhiên, đáng chú ý là nhân karyopyknosis và thể vùi bạch cầu ái toan cũng có thể được quan sát thấy trong cơ quan lympho. 

Khi kiểm tra bằng ISDL đã cho thấy dấu hiệu màu xanh lam của DIV1 tồn tại trong cơ quan lympho cũng như tế bào R, tế bào biểu mô và tế bào máu trong gan tụy, đặc biệt một số lượng lớn hạt virus DIV1 tồn tại trong cơ quan lympho. Trước đó Qiu và cộng sự đã chứng minh rằng các mô tạo máu và tế bào máu là cơ quan đích đối với sự lây nhiễm DIV1 và chứa lượng DIV1 cao nhất. Trong nghiên cứu này, nhiều thay đổi mô bệnh học bị nhiễm DIV1 được quan sát thấy ở cơ quan lympho, chẳng hạn như thể vùi bạch cầu ái toan xuất hiện nhiều so với các cơ quan khác. Các bằng chứng này chỉ ra rằng cơ quan lympho cũng là cơ quan đích đối với nhiễm trùng DIV1. Điều này có thể được sử dụng như một chỉ số bổ sung để chẩn đoán bệnh DIV1 trên tôm.

(A, B) Các dấu hiệu dương tính ở cơ quan lympho và gan tụy; Cơ quan lympho và gan tụy của tôm khỏe mạnh. Lym: cơ quan lympho; Ant: tuyến anten; Myo: tế bào biểu mô.

Hình ảnh kiểm tra các phần siêu mỏng của tôm thẻ bị bệnh bằng TEM cho thấy sự hiện diện phân tán hoặc tập trung của một lượng lớn các hạt hình tứ diện với cấu trúc virus óng ánh điển hình trong các tế bào của cơ quan lympho. Trong tế bào biểu mô của gan tụy, cũng có thể quan sát thấy các hạt virus phân tán hoặc thành cụm thưa thớt trong tế bào chất.

    (A, B) Các hạt DIV1 trong cơ quan lympho; (C, D) DIV1 hạt trong tế bào biểu mô của gan tụy. Mũi tên màu xanh lam biểu thị các virion.

Trong quá trình thí nghiệm, ốc bươu vàng và nhện nước của ao được lấy mẫu kết quả dương tính yếu với DIV1. Tuy nhiên, các thí nghiệm ISDL và TEM không chỉ ra sự lây nhiễm DIV1 trong các mẫu này. Mặc dù không có đủ bằng chứng cho thấy DIV1 có thể lây nhiễm và sinh sôi trong các sinh vật môi trường, chẳng hạn như ốc bươu vàng và nhện nước nhưng vẫn có nguy cơ những sinh vật này có thể mang DIV1 và lây lan giữa các cá thể và ao nuôi, qua ô nhiễm hoặc do tôm nuôi ăn phải.

Nghiên cứu này đã chứng minh thêm rằng DIV1 có thể lây nhiễm vào cơ quan lympho và tế bào biểu mô của tôm. Các triệu chứng của cơ thể như hơi đỏ, các đốm sắc tố phình to ăn sâu trên vỏ và tỷ lệ chết không xác định được coi là cơ sở quan trọng để chẩn đoán trên ao nuôi đối với tôm thẻ chân trắng nhiễm DIV1.

Một số thuật ngữ trong bài:

(1) Lai tại chỗ (In situ hybridization – ISH): là kiểu lai sử dụng chuỗi DNA, RNA bổ sung được đánh dấu hoặc chuỗi axid nucleic đã được sửa đổi (tức là mẫu dò) để định vị một chuỗi DNA hoặc RNA cụ thể trong một phần của mô hoặc trong toàn bộ mô nếu mô đủ nhỏ (ví dụ hạt thực vật, phôi Drosophila ), trong tế bào và trong các tế bào khối u tuần hoàn (CTC). Điều này khác biệt với hóa mô miễn dịch thường định vị các protein trong các phần mô.

(2) Eosinophilic (bạch cầu ái toan hay bạch cầu ưa acid): là một loại bạch cầu hạt, so với bạch cầu hạt trung tính, bạch cầu ái toan ít có khả năng vận động và thực bào. Bình thường, bạch cầu ái toan không thực bào vi khuẩn. Chức năng đầu tiên của bạch cầu ái toan là khử độc các protein lạ và các chất khác. Bạch cầu ái toan cũng có khả năng hoá ứng động nhưng yếu tố hấp dẫn chúng là sự có mặt của các kháng thể đặc hiệu với các protein lạ. Phức hợp kháng nguyên – kháng thể hấp dẫn bạch cầu ái toan di chuyển từ máu vào các mô liên kết, ở đó chúng thực bào và phá huỷ các phức hợp này. Số lượng bạch cầu ái toan tăng cao trong các phản ứng miễn dịch và tự miễn dịch, trong quá trình phân huỷ protein của cơ thể và trong một số bệnh nhiễm ký sinh trùng.

(3) Karyopyknosis hay Pyknosis: là sự ngưng tụ không thể đảo ngược của chất nhiễm sắc trong nhân của một tế bào trải qua hoại tử hoặc chết tế bào theo chương trình (apoptosis).

(4) Tế bào R (resorptive-cells): là những tế bào phong phú nhất trong gan tụy giáp xác, xuất hiện dọc theo chiều dài của ống gan tụy. Mật độ electron của chúng thấp so với các loại tế bào khác, chúng là các tế bào hấp thụ chứa đầy không bào, lipid và glycogen.

(5) ISDL (loop-mediated isothermal amplification/Khuếch đại đẳng nhiệt qua trung gian): là một kỹ thuật đơn ống để khuếch đại DNA và là phương pháp thay thế chi phí thấp để phát hiện một số bệnh. Phiên mã ngược phiên mã trung gian khuếch đại vòng lặp kết hợp LAMP với bước sao chép ngược để phát hiện RNA.

Molecular epidemiology and histopathological study of a natural infection with decapod iridescent virus 1 in farmed white leg shrimp, Penaeus vannamei by Liang Qiu, Xing Chen, Wen Gao, Chen Li, Xiao-Meng Guo, Qing-Li Zhang, Bing Yang, Jie Huang.

Sương Phạm