AHPNS: Nguyên nhân, triệu chứng và cách phòng trị bệnh hoại tử gan tụy cấp tính

Ngành nuôi tôm toàn cầu đang phải đối mặt với nhiều thách thức. Bệnh dịch là vấn đề được cho là nghiêm trọng nhất. Nhiều loại bệnh xảy ra thường xuyên, gây ảnh hưởng lớn đến năng suất chung. Các mầm bệnh mới xuất hiện với tần suất đáng lo ngại. Thật không may, bản chất của ngành nuôi tôm chắc chắn rằng tình trạng này sẽ tiếp diễn trong tương lai.

Môi trường nuôi tôm ẩn chứa vô số loại virus, vi khuẩn và nấm chưa được xác định. Khi hội tụ điều kiện thuận lợi, bất kỳ loại nào trong số này cũng có thể trở thành mầm bệnh bắt buộc. Đây chính là lý do tại sao người nuôi tôm cần phải học cách làm mọi thứ có thể để giảm căng thẳng và đảm bảo mức độ an toàn sinh học cao nhất.

 “Những người nuôi tôm không có đủ nguồn lực để thực hiện điều này một cách đúng đắn sẽ gây nguy cơ cho tất cả những người khác. Vibrio parahaemolyticus (VP) là một loại mầm bệnh lây truyền qua nước, gây tiêu chảy ở người khi tiêu thụ hải sản sống, bao gồm cả tôm.”

Nó cũng có thể gây nhiễm trùng huyết cấp tính phát triển nhanh từ những vết thương nhỏ, dẫn đến tử vong trong vòng 24 giờ ngay cả ở những người khỏe mạnh.

Yếu tố độc lực chính của nó đối với con người là hemolysin (các protein gây tan hồng cầu). Vi khuẩn này phổ biến trong môi trường biển và ngày càng xuất hiện nhiều hơn trên một hành tinh đang ấm lên. Có hơn 150 loài vi khuẩn Vibrio và các loài mới vẫn thường xuyên được phân loại. Trong số đó, có nhiều chủng (các kiểu hình khác nhau nhưng có sự tương đồng di truyền đủ để được coi là cùng một loài).

Phần lớn các loài Vibrio không phải là mầm bệnh, mặc dù một số có thể được tìm thấy trong những con tôm chết hoặc sắp chết, nơi mà nhiều người cho rằng chúng là nguyên nhân gây ra vấn đề. Tuy nhiên, Vibrio đóng vai trò quan trọng trong quá trình tái chế chitin, điều này giải thích vì sao chúng có xu hướng ký sinh trên những loài như tôm, vốn thường xuyên lột vỏ chitin khi lớn lên.

Các chủng VP có thể được tìm thấy trong tôm chết hoặc sắp chết, thường đóng vai trò như mầm bệnh thứ cấp. Tức là chúng có thể không phải là nguyên nhân chính gây tử vong, mà lây nhiễm vào các cá thể tôm yếu, và các vi khuẩn Vibrio góp phần làm gia tăng tỷ lệ tử vong. Tuy nhiên, trong thập kỷ qua, đã xuất hiện các chủng Vibrio là nguyên nhân chính (tức là mầm bệnh bắt buộc) gây ra tỷ lệ tử vong lớn trong nuôi tôm công nghiệp.

“Plasmid là những đoạn DNA vòng ngoài nhiễm sắc thể, có khả năng mã hóa nhiều đặc tính khác nhau. Trong đó có các yếu tố độc lực và khả năng kháng kháng sinh.”

Một ví dụ điển hình được tìm thấy ở các chủng Vibrio anguillarum gây bệnh trên cá hồi (một số chủng cũng được xác định là nguyên nhân chính gây bệnh ở tôm). Ở đây, sự hiện diện của một plasmid mã hóa các gen sản sinh màng ngoài, cho phép vật chủ cô lập sắt – một yếu tố tăng trưởng bắt buộc – là nguyên nhân gây độc lực. Nếu loại bỏ plasmid này, các chủng vi khuẩn sẽ không còn độc lực.

Các chủng VP liên quan đến tỷ lệ tử vong cấp tính ở tôm được phát hiện mang các plasmid (số lượng bản sao có thể dao động từ vài đến rất nhiều) mã hóa một cặp độc tố bất thường. Cặp độc tố này phá vỡ tính toàn vẹn của màng trong ống gan tụy (HP), làm ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ dinh dưỡng và tăng trưởng của tôm.

Điều này cũng khiến tôm dễ bị nhiễm trùng thứ cấp hơn. Những con tôm tiếp xúc với mức độ độc tố cao thường có biểu hiện lờ đờ, giảm ăn, đường ruột trống rỗng, và gan tụy có màu nhạt hoặc trắng. Bệnh lần đầu tiên được báo cáo tại Trung Quốc vào năm 2009 và nhanh chóng lan rộng khắp khu vực Đông Nam Á. Sự xuất hiện đầu tiên của bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease – AHPND) hoặc hội chứng (Acute Hepatopancreatic Necrosis Syndrome – AHPNS) được gọi là hội chứng chết sớm (Early Mortality Syndrome – EMS).

Hàng loạt tôm chết trong vòng khoảng một tháng sau khi thả nuôi. Ngày nay, căn bệnh này gần như chắc chắn đã xuất hiện ở hầu hết các quốc gia nuôi tôm. Nó lan sang châu Mỹ vào năm 2013 và sau đó tiến vào Nam Mỹ và Hoa Kỳ.

 

Ban đầu, các chủng VP được coi là nguồn duy nhất gây ra bệnh. Tuy nhiên, sau đó đã xác định rằng plasmid này cũng được tìm thấy ở một số loài Vibrio khác và thậm chí ở một số vi khuẩn không thuộc nhóm Vibrio.

Các độc tố này được gọi là PirA và PirB. Chúng có cấu trúc tương tự các độc tố được sản xuất bởi một số vi khuẩn tác động đến côn trùng, bao gồm Photorhabdus và Xenorhabdus sp cùng các loài khác. Tuy nhiên, nguồn gốc của chúng và cách chúng xuất hiện trong các loài Vibrio biển vẫn chưa được làm rõ.

“Theo lịch sử, plasmid này từng được tìm thấy trong một chủng Vibrio campbellii thuộc một bộ sưu tập nuôi cấy từ trước khi trường hợp mắc bệnh đầu tiên được báo cáo.”

Có khả năng các loài Vibrio chứa độc tố đã tồn tại trong một thời gian dài (cũng có những báo cáo về các biểu hiện bệnh lý tương tự cách đây nhiều thập kỷ) và đã xảy ra một sự thay đổi nào đó cho phép chúng phát triển mạnh theo cách mà chúng đang có.

Có ít nhất ba nguyên nhân có thể, ngoài những thay đổi trong bản thân các chủng vi khuẩn.

1. Văn hóa sử dụng vi khuẩn (probiotic) không kiểm soát chất lượng tại bờ ao.

Vibrio có mặt ở khắp nơi. Các khu vực nuôi tôm sẽ có Vibrio trong trầm tích, nước, và thậm chí cả không khí. Các chủng chứa độc tố phát triển rất nhanh và hỗn hợp nước ao được bổ sung các chất dinh dưỡng như mật rỉ đường cung cấp đầy đủ điều kiện cho chúng phát triển mạnh. Chúng thực sự phát triển mạnh mẽ, dễ dàng vượt qua bất kỳ vi khuẩn nào mà người nuôi thêm vào. Các bào tử Bacillus cần thời gian để nảy mầm, trong khi đó Vibrio đã nhanh chóng nb. Việc lạm dụng clo. Việc sử dụng clo để “tiêu diệt” hệ vi sinh trong ao làm cạn kiệt hệ vi sinh này, tạo điều kiện cho các loài Vibrio, bao gồm cả các chủng gây hoại tử gan tụy cấp tính, phát triển nhanh chóng. Những Vibrio này không chỉ phát triển nhanh mà còn có các đặc tính ngăn cản các vi khuẩn khác phát triển.

2. Việc lạm dụng clo.

Việc sử dụng clo để “tiêu diệt” hệ vi sinh trong ao làm cạn kiệt hệ vi sinh này, tạo điều kiện cho các loài Vibrio, bao gồm cả các chủng gây AHPNS, phát triển nhanh chóng. Những Vibrio này không chỉ phát triển nhanh mà còn có các đặc tính ngăn cản các vi khuẩn khác phát triển.

3. Thiếu thông tin đầy đủ về cơ chế gây bệnh.

Bệnh này là do độc tố. Chính các độc tố, chứ không phải sự hiện diện của vi khuẩn cụ thể, gây ra tổn thương mô. Vi khuẩn không cần phải hiện diện để độc tố xuất hiện, mặc dù chúng là nguồn tiết độc tố vào môi trường. Các vi khuẩn cơ hội tận dụng cơ hội từ những cá thể bị suy yếu, căng thẳng để gây nhiễm trùng thứ cấp, dẫn đến cái chết của động vật. Các nghiên cứu đã xác định được rằng có nhiều biến thể khác nhau của các chủng mang plasmid. Đây không phải là hiện tượng hiếm. Đây là bản chất của plasmid. Một số chủng mang một bản sao gen mã hóa độc tố, trong khi những chủng khác có thể mang nhiều bản sao. Một số không sản xuất độc tố, và một số sản xuất lượng độc tố biến đổi, có thể là một hoặc cả hai loại độc tố.

“Do Vibrio có thể tồn tại dưới dạng VBNC (còn sống nhưng không thể nuôi cấy), việc không tìm thấy vi khuẩn không có nghĩa là chúng không tồn tại. Khi độc tố hiện diện, chúng có thể gây tổn thương gan tụy (HP) mà không cần có mặt vi khuẩn.”

Có bằng chứng cho thấy nhiều con tôm có thể bị ảnh hưởng, suy yếu và biểu hiện các dấu hiệu của bệnh thứ cấp ngay cả khi chỉ tiếp xúc với mức độ độc tố thấp. Tại nhiều trại giống, có khả năng độc tố hiện diện ở mức độ thấp – đủ cao để gây bệnh lý, nhưng không đủ cao để gây tử vong.

Đây là kết quả của các nỗ lực kiểm soát Vibrio mà không hiểu rằng chính độc tố là yếu tố ảnh hưởng đến tôm.

Một chủng VP (hoặc Vibrio khác mang plasmid) không phải lúc nào cũng được phát hiện bằng các phương pháp truyền thống như PCR, RT-PCR, xét nghiệm dựa trên kháng thể, phân lập trên môi trường nuôi cấy, v.v. vì chúng có thể bị ẩn trong một phần của hệ sinh thái không được lấy mẫu hoặc chỉ tồn tại ở mức độ rất thấp.

“Các màng sinh học (biofilm) rất quan trọng đối với nhiều vi sinh vật, giúp bảo vệ chúng và là nơi diễn ra quá trình giao tiếp giữa các tế bào vi khuẩn (quorum sensing). VP và nhiều loài Vibrio (cũng như không phải Vibrio) đều hình thành màng sinh học.”

Không có mối quan hệ tuyệt đối giữa số lượng vi khuẩn hiện diện và tải lượng độc tố. Một chủng có thể sản sinh một lượng lớn độc tố nhưng số lượng vi khuẩn lại không cao. Khi xét nghiệm sự hiện diện của vi khuẩn, nên thực hiện việc làm phong phú số lượng mẫu.

Quy trình này bao gồm nuôi cấy mẫu trong môi trường dịch thể từ 12 đến 18 giờ, sau đó kiểm tra sự hiện diện của VP. Ngoài ra, tránh sử dụng clo và các chế phẩm probiotic tự pha chế. Thay vào đó, nên sử dụng sản phẩm vi sinh dạng viên nén như BIOPRO TABLET, sản phẩm đầu tiên dành cho nuôi tôm.

Hiện tại, chưa có công cụ thương mại nào để xác định độc tố, mặc dù công nghệ này đã tồn tại và các dải thử nghiệm đã được phát triển và đánh giá. Việc loại bỏ Vibrio này không hề dễ dàng; mục tiêu nên là giảm thiểu số lượng và tạo ra môi trường nuôi khó để chúng phát triển. Tránh sử dụng các loại nuôi cấy ngoài trời, bao gồm tảo, artemia hoặc vi khuẩn probiotic.

“Sử dụng các chế phẩm sinh học thân thiện với môi trường như BIOPRO TABLET và bacteriophage (vi khuẩn thực khuẩn) chuyên biệt cho VP (mặc dù chúng có thể không phân biệt được giữa các chủng vô hại và những chủng mang plasmid có gen hoạt động). PCR, dù rất nhạy, cũng có giới hạn phát hiện.”

Việc làm phong phú số lượng mẫu cần được sử dụng để xác nhận rằng các quy trình này đã hiệu quả trong việc loại bỏ Vibrio gây bệnh. Ngăn chặn sự hiện diện của chúng trong bể/ao ương hoặc trại giống là điều thiết yếu để tránh tổn thương nhẹ ở gan tụy (HP), có thể dẫn đến tăng độ nhạy cảm với nhiều loại mầm bệnh.

Hạn chế tác động của căng thẳng là thách thức lớn nhất đối với người nuôi tôm. Giảm thiểu căng thẳng cho động vật là yếu tố quan trọng để đảm bảo không làm tăng khả năng nhiễm bệnh, dù là từ mầm bệnh bắt buộc như virus (ví dụ điển hình là WSSV và IMNV, và còn nhiều loại khác) hay nấm (ví dụ điển hình là Enterocytozoan hepatopenaei, tác nhân gây bệnh EHP), hoặc bất kỳ mầm bệnh nào khác.

Cho đến khi người nuôi tôm hiểu rằng căng thẳng không phải là một yếu tố chấp nhận được trong mô hình sản xuất bền vững và đảm bảo mọi biện pháp được thực hiện để giảm thiểu cả sự hiện diện và tác động của căng thẳng, bệnh tật sẽ tiếp tục là một thách thức.

“Hoại tử gan tụy cấp tính dường như đã giảm bớt ở khía cạnh chúng ta không còn chứng kiến tỷ lệ tử vong cao trong giai đoạn thả giống ban đầu như đặc trưng của bệnh khi mới bùng phát.”

Tải lượng độc tố tổng thể có thể đã giảm, nhưng chúng vẫn chưa biến mất. Tôm có thể phát triển khả năng chịu đựng và cuối cùng là kháng lại các độc tố này. Tuy nhiên, ngay cả với điều đó, việc thúc đẩy năng suất vượt quá sức chịu đựng của môi trường sản xuất vẫn sẽ dẫn đến các vấn đề sức khỏe cho tôm nuôi.

Tiến sĩ Stephan Newman

BQQ dịch