Hội chứng Las Bolitas ở các trại giống tôm thẻ chân trắng ở Mỹ Latinh

Hội chứng Las Bolitas có tác động nghiêm trọng đến hệ tiêu hóa của ấu trùng tôm thẻ chân trắng P. vannamei, trái ngược với việc không có các đặc điểm gây bệnh ở ấu trùng khỏe mạnh.

Nghiên cứu báo cáo các xét nghiệm phản ứng chuỗi polymerase (PCR) và kết quả mô học của tôm khỏe mạnh và tôm bị bệnh từ các mẫu ấu trùng P. vannamei từ hai trại giống ở Mỹ Latinh. Các phát hiện này làm nổi bật tác động nghiêm trọng của LBS lên hệ tiêu hóa của ấu trùng P. vannamei, trái ngược với cấu trúc nguyên vẹn, không có các đặc điểm gây bệnh ở ấu trùng khỏe mạnh.

Vào cuối những năm 1980, 1990 và đầu những năm 2000, các bệnh lý phổ biến nhất ở các trại giống tôm ở Mỹ Latinh là Hội chứng ấu trùng Bolitas (LBS), Hội chứng Zoea 2 và Hội chứng lột xác Mysis. Trong cùng thời kỳ, các bệnh lý chính được báo cáo ở hậu ấu trùng (PL) là vi khuẩn phát quang. Sau năm 2015, các đợt bùng phát dịch bệnh với tỷ lệ chết cao thường thấy hơn trong sản xuất hậu ấu trùng, ví dụ, Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính ở giai đoạn hậu ấu trùng, AHPND (PL-AHPND), Bệnh mờ đục hậu ấu trùng (TPD) và các bệnh khác.

Hội chứng ấu trùng Bolitas (LBS) ban đầu được đặc trưng bởi bệnh lý của gan tụy, trong đó có sự bong tróc tế bào của biểu mô gan tụy, tạo thành các quả cầu, cuối cùng di chuyển vào ruột trên. Bệnh lý của LBS thường phát triển trong vài giờ, từ zoea khỏe mạnh được ăn uống đầy đủ đến những con tôm hấp hối rỗng ruột. Đồng thời, ấu trùng trở nên phát quang sinh học, kèm theo những thay đổi về hành vi và chán ăn. Mặc dù LBS có thể xảy ra trong giai đoạn hậu ấu trùng (PL), tỷ lệ chết hàng loạt lên tới 90%, đã được phát hiện sớm chủ yếu ở giai đoạn zoea và mysis. Một đặc điểm đặc trưng của LBS là sự hiện diện của bolitas (“những quả bóng nhỏ” hoặc “hình cầu” trong tiếng Tây Ban Nha) trong gan tụy, cuối cùng di chuyển đến ruột.

LBS có liên quan đến nhiễm trùng Vibrio spp. Hội chứng Zoea 2 chỉ liên quan đến V. harveyi và V. alginolyticus, và các loài gây bệnh liên quan đến hội chứng mysis chưa bao giờ được xác định. Hiện tượng phát sáng về đêm được thấy ở các trại giống ở cả Châu Á và Châu Mỹ thường được cho là do Vibrio phát sáng. Trong thời gian gần đây, các đợt bùng phát chết đột ngột và cấp tính ở các trại giống tôm He thường bắt đầu ở giai đoạn PL, từ trạng thái hoạt động và khỏe mạnh rõ ràng đến hấp hối và chết. Tốc độ và độc lực mà những ca chết hàng loạt này xảy ra đã được quan sát thấy ở nhiều cơ sở sản xuất và trong hầu hết các trường hợp đều liên quan đến hoặc có liên quan đến các chủng Vibrio khác nhau.

Intriago và cộng sự đã cung cấp bằng chứng cho thấy nguyên nhân gây ra các sự kiện chết nhanh chóng này là một loài Vibrio mang cùng plasmid như VpAHPND được báo cáo là gây ra bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm nuôi trong ao ở những nơi khác. Tình trạng này được đặt tên tạm thời là AHPND ở giai đoạn hậu ấu trùng (PL-AHPND) để phân biệt với các bệnh lý khác ảnh hưởng đến ấu trùng tôm He. Ở Châu Á, bệnh mờ đục hậu ấu trùng (TPD) là nguyên nhân chính gây ra bệnh và làm ấu trùng chết, trong đó tác nhân gây bệnh là một chủng V. parahaemolyticus mang một gen cụ thể. Ở Ấn Độ, một tình trạng tương tự được gọi là hội chứng zoea 2 đã được mô tả ảnh hưởng đến giai đoạn zoea 2 của P. vannamei.

Vào tháng 9 năm 2023, một số cơ sở sản xuất ấu trùng tôm ở khu vực Mỹ Latinh đã trải qua tỷ lệ chết cao ở giai đoạn zoea 2 và 3. Do tỷ lệ chết cao, các bể này đã bị loại bỏ. Tác nhân gây bệnh liên quan đến những trường hợp chết đó vẫn chưa được báo cáo. Quan sát dưới kính hiển vi các ấu trùng bị ảnh hưởng cho thấy sự hiện diện của “bolitas” (hình cầu) trong gan tụy. Nhìn chung, các chỉ số lâm sàng và hình dạng đại thể trên các giá thể ướt phù hợp với những gì trước đây được xác định là LBS.

Bài viết này – tóm tắt từ ấn phẩm gốc (Intriago, P. et al. 2024. Hội chứng Las Bolitas ở trại giống tôm thẻ chân trắng ở Mỹ Latinh. Vi sinh vật 2024, 12 (6), 1186) – báo cáo nghiên cứu về các xét nghiệm vi sinh, phản ứng chuỗi polymerase (PCR) và phát hiện mô học ở động vật khỏe mạnh và động vật bị bệnh mắc phải tình trạng này.

Thiết lập nghiên cứu

Các mẫu ấu trùng tôm thẻ chân trắng P. vannamei từ hai trại giống ở Mỹ Latinh đã được lấy mẫu (chi tiết địa điểm chính xác được giữ kín để xác nhận yêu cầu bảo mật của cơ sở). Các mẫu để xét nghiệm vi sinh, PCR và mô bệnh học đã được lấy từ hai bể chứa của mỗi trại giống. Các trại giống được chọn vì một trong các trại giống đã báo cáo tỷ lệ chết cao ở giai đoạn zoea 2–3, trong khi trại giống còn lại, trong giai đoạn zoea 2–3 rõ ràng là khỏe mạnh, được chọn làm đối chứng. Cần lưu ý rằng tôm được lấy mẫu để xét nghiệm PCR và mô học là những cá thể khác nhau từ cùng một quần thể. Để bảo vệ quyền riêng tư của khách hàng, quốc gia và vị trí chính xác của từng cơ sở nuôi cấy mà các mẫu được lấy sẽ không được tiết lộ.

Để biết thông tin chi tiết về việc thu thập, xử lý và phân tích ấu trùng tôm được thực hiện trong nghiên cứu này, hãy tham khảo ấn phẩm gốc.

Kết quả và thảo luận

Nghiên cứu này mô tả các tổn thương mô bệnh học, PCR và vi sinh vật học của các mẫu tôm thẻ chân trắng P. vannamei  ở giai đoạn zoea được thu thập từ hai trại giống khác nhau ở Mỹ Latinh: một trại có ổ dịch Hội chứng ấu trùng Bolitas (LBS), và trại còn lại có những tôm khỏe mạnh. Trong số tất cả các tác nhân gây bệnh được phân tích bằng PCR, điểm khác biệt chính duy nhất giữa LBS và zoea khỏe mạnh là phát hiện ra Vibrio và vi khuẩn giống Rickettsia (RLB) nhiều hơn ở zoea bị bệnh.

Sự hiện diện của virus tôm Ôn Châu – WzSV8 – trong zoea khỏe mạnh cần được nghiên cứu thêm; loại virus RNA này đã được tìm thấy trong nhiều môi trường và khu vực khác nhau, bao gồm cả tôm bố mẹ hoang dã, và tác động của nó đối với sản xuất tôm He cần phải là chủ đề của các nghiên cứu sâu hơn.

Hình 1: Khối u mới của ấu trùng zoea 2. (a) Một ấu trùng khỏe mạnh với đường tiêu hóa bình thường. (b–d) Ấu trùng bị ảnh hưởng, lưu ý việc thiếu thức ăn và sự xuất hiện của “bolitas” (mũi tên) trong gan tụy, cũng như ruột trên (đầu mũi tên).

Vi sinh vật học cho thấy tổng số vi khuẩn có thể nuôi cấy (TSA) cao hơn một bậc độ lớn ở zoea bị ảnh hưởng và số lượng Vibrio được cho là cao hơn gần hai bậc độ lớn khi so sánh với zoea khỏe mạnh. Vibrio được cho là chiếm lần lượt 17% và 6% tổng số vi khuẩn ở zoea không khỏe mạnh và khỏe mạnh. Các khuẩn lạc màu xanh lá cây (trên TCBS) và các khuẩn lạc màu tím là V. parahaemolyticus được cho là chiếm lần lượt 0,2% và 82% tổng số lượng Vibrio ở zoea bị ảnh hưởng, trong khi một mô hình ngược lại được nhìn thấy ở zoea khỏe mạnh với lần lượt là 56% và 2%.

Phát hiện này rất thú vị vì giả định chung là các khuẩn lạc màu xanh lá cây trên TCBS và các khuẩn lạc màu tím trên CHROMagar™ Vibrio (một môi trường chọn lọc để phân lập và phát hiện các loài Vibrio cụ thể) thường đại diện cho V. parahaemolyticus. Về vấn đề này, các nhà nghiên cứu nghiên cứu các đặc điểm kiểu hình và động học tăng trưởng của ba chủng V. parahaemolyticus có độc lực khác nhau và một chủng không gây bệnh đã phát hiện ra rằng độc lập với độc lực của chủng, có sự đa dạng chuyển hóa cao, tạo ra các kiểu hình màu khác nhau trên CHROMagar™ Vibrio.

Điều quan trọng cần lưu ý là cả 14 chủng đều được xác định bằng PCR là thành viên của chi Vibrio, do đó có thể kết luận rằng kết quả API 20E (bộ xét nghiệm để xác định vi khuẩn gram âm) (21% nhận dạng sai ở cấp độ chi) là không đáng tin cậy và cần thận trọng. Trong khi các nhà nghiên cứu khác đã báo cáo rằng API 20E là một hệ thống hợp lệ để sử dụng trong việc xác định các thành viên phổ biến hơn của họ Vibrio naceae, thì hệ thống này đã được báo cáo là dẫn đến kết quả âm tính giả. Việc xác định API dựa trên hồ sơ sinh hóa, nhưng hồ sơ sinh hóa và kiểu gen không nhất thiết liên quan đến khả năng độc lực. Mối quan hệ giữa sự thay đổi hoặc khác biệt trong các nhận dạng API 20E và độc lực có thể có và sự thay đổi chi của từng chủng cần được nghiên cứu thêm.

Hình 2: Các lát cắt nhuộm hematoxylin và eosin qua ấu trùng zoea 2 bình thường và bị ảnh hưởng. (a) Ấu trùng zoea 2 bình thường. (b) Nhìn kỹ hơn vào hình ảnh a, cho thấy sự hình thành sớm của gan tụy (mũi tên dày). Lưu ý hàm lượng thức ăn của hệ tiêu hóa và không có mảnh vụn mô. (c) Các thùy sẽ hình thành gan tụy (mũi tên mỏng). Lưu ý màng quanh ruột còn nguyên vẹn và hàm lượng thức ăn (đầu mũi tên). (d) Nhìn kỹ hơn đường tiêu hóa với các hạt màu nâu có thể là tảo siêu nhỏ (mũi tên dày).

Không thể so sánh giữa mô học trong nghiên cứu này và báo cáo đầu tiên về LBS do Morales báo cáo (Memorias del Primer Congreso Ecuatoriano de Acuicultura; Escuela Superior Politécnica del Litoral: Guayaquil, Ecuador, 1992; tr. 203–207). Thật không may, chỉ có hình ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) được trình bày và không có lát cắt mô nào nhuộm H&E được ghi lại. Ấn phẩm của Robertson và cộng sự cho thấy sự hiện diện của các bó hoại tử bị hắc tố trong các ống gan tụy, nhưng chúng tôi không quan sát thấy điều này trong nghiên cứu này; lý do có khả năng nhất là các động vật họ sử dụng để nghiên cứu mô học không phải là zoea mà là ít nhất ở giai đoạn PL1.

Một sự khác biệt quan trọng giữa bệnh lý được trình bày ở đây đối với LBS và PL-AHPND là không có sự bong tróc hàng loạt các tế bào trong gan tụy, như đã được mô tả đối với PL-AHPND. Ngoài ra, PL-AHPND chưa bao giờ được tìm thấy hoặc mô tả trong zoea. Ngoài ra, không có gen PirAB của AHPND nào được phát hiện, cũng như các gen gây bệnh khác. Một vật liệu tương tự có trong ấu trùng tôm nuôi ở Trung Quốc và bị chết trong giai đoạn zoea 2 đã được các tác giả khác mô tả; trong trường hợp của họ, vật liệu này có liên quan đến một chủng V. alginolyticus.

Hình 3: Các lát cắt nhuộm hematoxylin và eosin của ấu trùng zoea 2 bình thường và bị ảnh hưởng. (a) Gan tụy của ấu trùng zoea 2–3 bị ảnh hưởng. Lưu ý sự bong tróc của các tế bào bên trong lòng ruột (mũi tên mỏng). (b) Mất cấu trúc do hoại tử ở gan tụy (mũi tên mỏng). (c) Gan tụy và vùng đường ruột, có sự hiện diện của vật liệu bị bong tróc (mũi tên mỏng). (d) Sự bong tróc của các tế bào biểu mô ruột giữa vào lòng ruột, lưu ý bên ngoài của màng quanh ruột (mũi tên dày). (e,f) Vùng ruột có vật liệu bị bong tróc nghiêm trọng (mũi tên mỏng), bao gồm màng đáy (đầu mũi tên). (g) Các sợi phân có vật liệu tế bào bị bong tróc (mũi tên dày).

Theo truyền thống, ngành tôm Mỹ Latinh đã đi theo mô hình của Ecuador, nơi hậu ấu trùng được sản xuất từ ​​tôm bố mẹ lấy từ ao nuôi. Tôm bố mẹ được lựa chọn dựa trên trọng lượng và sau đó được chuyển đến trại giống để sản xuất thế hệ hậu ấu trùng tiếp theo. Quá trình này cung cấp ít hoặc không có khả năng kiểm soát lâu dài đối với an toàn sinh học. Ngoài ra, nồng độ cao của Vibrio spp. có thể rất phổ biến trong các trại giống tôm He không an toàn sinh học hoặc những trại giống không sạch mầm bệnh cụ thể, cả tự do và bám vào ấu trùng.

Từ khi nở cho đến khi thu hoạch, môi trường vi sinh là một hỗn hợp gồm vi khuẩn và các hạt giống vi-rút (VLP). Khi ấu trùng chuyển từ chế độ ăn dựa trên tảo như zoea sang động vật có nguồn protein như mysis, ấu trùng sau đó trải qua một sự thay đổi đáng kể về thể tích gan tụy và sinh hóa của các enzyme tiêu hóa. Ở zoea, quá trình lọc các hạt gần như không phân biệt. Khi các giai đoạn zoea tiếp xúc với nồng độ vi khuẩn rất cao, sống tự do và bám dính – bao gồm cả Vibrio dễ bị tiêu hóa và có thể đi vào đường tiêu hóa – những tác động có hại do đó có thể được quan sát thấy tùy thuộc vào một số yếu tố như giai đoạn phụ của ấu trùng liên quan, các loài Vibrio hiện diện và nồng độ của chúng.

Hình 4: Các lát cắt nhuộm Gram của Twort qua ấu trùng zoea 2 bình thường và bị ảnh hưởng. (a) Gan tụy zoea bị ảnh hưởng với vật liệu bị bong tróc (mũi tên dày) và các tế bào vi khuẩn trong lòng (mũi tên mỏng), lưu ý màu đỏ biểu thị vi khuẩn Gram âm. (b) Gan tụy zoea bình thường với các tế bào vi khuẩn trong lòng (mũi tên dày). (c) Zoea bị ảnh hưởng, vùng ruột có nhiều vi khuẩn (mũi tên mỏng). (d) Màng quanh ruột nguyên vẹn của zoea bình thường. Lưu ý không có vi khuẩn.

Năm 1997, Intriago và Jimenez (báo cáo chưa công bố) đã sao chép hội chứng Bolitas ở P. vannamei zoea bằng cách sử dụng chủng phát quang của V. harveyi ở nồng độ thấp tới 10³ tế bào trên mL. Điều thú vị là chủng này được phân lập từ P. vannamei nuôi trong trang trại bị bệnh viêm hemolymp. Họ đưa ra giả thuyết rằng các tác nhân gây bệnh có thể đang quay trở lại từ trại giống sang đàn bố mẹ hoặc ngược lại và rằng sự khác biệt được tìm thấy trong bệnh học mô học giữa ấu trùng và con trưởng thành có thể là do sự khác biệt về mức độ phát triển của cơ quan hoặc do loài tác nhân gây bệnh, độc lực và nồng độ của nó.

Sự kiện chính trong sự xuất hiện của bệnh có thể là sự hiện diện của căng thẳng (do nhiệt độ, độ mặn, mật độ, độc tố và các yếu tố khác) do sự biến động của môi trường và điều này gây ra sự thay đổi trong tương tác vật chủ-bệnh và sự lây truyền vi khuẩn giữa các loài. Những thay đổi như vậy tác động lên các tác nhân gây bệnh để tạo điều kiện cho sự lây truyền tăng lên giữa các vật chủ riêng lẻ và tăng tiếp xúc với các quần thể hoặc loài vật chủ mới và trên sự lựa chọn, áp lực dẫn đến các chủng tác nhân gây bệnh chiếm ưu thế thích nghi với các điều kiện môi trường mới này.

Thật không may, không thể so sánh mô học của nghiên cứu này với mô học của các báo cáo đã công bố trước đó, mặc dù mô học của nghiên cứu này giống với hội chứng zoea 2 do Kumar và cộng sự báo cáo. Tuy nhiên, sự khác biệt về bệnh lý có thể là sản phẩm của các phản ứng khác nhau của vật chủ đối với kiểu gen vi khuẩn động rộng và nồng độ của các tác nhân gây bệnh vi khuẩn. Ngoài ra, hai tác nhân gây bệnh cũng có thể tạo ra cùng một bệnh lý vĩ mô nhưng sự khác biệt về tổn thương ở cấp độ mô sẽ phụ thuộc vào tất cả các yếu tố được mô tả ở trên.

Thảo luận

Từ thông tin trình bày ở đây, rõ ràng là không có loại vi-rút nào liên quan đến đợt bùng phát dịch bệnh này. Mặc dù một số loại vi-rút đã được phát hiện bằng PCR, nhưng không tìm thấy thể vùi hoặc tổn thương liên quan nào. Chúng ta cũng có thể loại trừ các bệnh lý Vibrio phổ biến như AHPND hoặc loại V. parahaemolyticus mới có khả năng gây chết cao được mô tả đối với ấu trùng P. vannamei mang gen Vhp1- và Vhp-2. Cả 14 chủng vi khuẩn được phân lập đều được xác định là Vibrio bằng PCR.

Vibrio được cho là đóng vai trò trong tính gây bệnh, tuy nhiên, chúng ta không thể loại trừ RLB hoặc một số độc tính trong nước nuôi. Tuy nhiên, chúng ta có thể kết luận rằng các loài Vibrio là vi khuẩn gây bệnh hoặc vi khuẩn cơ hội đóng vai trò quan trọng trong cả LBS và bể khỏe mạnh, và nói chung chúng được đặc trưng bởi sự đa dạng chuyển hóa cao tạo ra các kiểu hình màu khác nhau trên CHROMagar™ Vibrio.

Kiểm tra bệnh học mô học của ấu trùng zoea giai đoạn 2–3 bị ảnh hưởng bởi LBS cho thấy những thay đổi bệnh lý đáng kể, bao gồm bong tế bào biểu mô, hoại tử gan tụy, màng quanh ruột bị phá vỡ và sự hiện diện của vi khuẩn Gram âm. Những phát hiện này làm nổi bật tác động nghiêm trọng của LBS lên hệ tiêu hóa của ấu trùng P. vannamei, trái ngược hoàn toàn với cấu trúc nguyên vẹn và không có các đặc điểm gây bệnh ở ấu trùng khỏe mạnh. Cần nghiên cứu thêm để hiểu đầy đủ về nguyên nhân gây bệnh LBS và phát triển các biện pháp can thiệp hiệu quả để giảm thiểu tác động của nó trong trại giống tôm.

Các mẫu được khách hàng gửi để theo dõi tình trạng sức khỏe tôm hoặc các đợt bùng phát dịch bệnh trong trại giống của họ. Động vật (zoea) được sử dụng làm đối chứng thường khỏe mạnh và được thu thập làm mẫu tham chiếu để so sánh với các động vật bị ảnh hưởng. Nghiên cứu này không phải là nghiên cứu dịch tễ học mà là phân tích tỷ lệ mắc bệnh đơn giản của nhiều tác nhân gây bệnh tôm khác nhau trong các mẫu được cung cấp ngẫu nhiên từ một trại giống đã báo cáo về tỷ lệ chết. Thật không may, chủ sở hữu và người quản lý không tiết lộ thông tin liên quan đến các giao thức được sử dụng hoặc các thông số vật lý và hóa học của quá trình nuôi, vì họ tin rằng điều đó có thể gây tổn hại đến danh tiếng của trại giống. Do đó, chúng tôi không thể tiến hành lấy mẫu rộng rãi hơn hoặc cung cấp thông tin chi tiết liên quan đến quá trình nuôi ấu trùng.

Theo Pablo Intriago

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/las-bolitas-syndrome-in-latin-american-pacific-white-shrimp-hatcheries/

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh

TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG

Xem thêm:

• Phần 2: HƯỚNG DẪN NUÔI SINH KHỐI ROTIFER
• Phần 3: HƯỚNG DẪN NUÔI SINH KHỐI ROTIFER
• Tác Dụng Chức Năng Của Tannin Thủy Phân Đến Sự Tăng Trưởng, Tình Trạng Sức Khỏe Và Gan Tụy Mô Học Của Tôm Thẻ Chân Trắng Penaeus Vannamei Được Nuôi Trong Điều Kiện Ao Thương Phẩm