Vibrio parahaemolyticus gây chết hậu ấu trùng tôm do có các yếu tố độc lực mới

SƠ LƯỢC

Ảnh: Fernando Huerta

Bệnh mờ đục trên hậu ấu trùng tôm tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei (TPD), do Vibrio parahaemolyticus (Vp_TPD) gây ra, đã trở thành một mầm bệnh mới trên tôm, ảnh hưởng đến hơn 70–80% các trại ương tôm ven biển ở Trung Quốc vào mùa xuân năm 2020. Nó có khả năng gây chết cao, đặc biệt là đối với tôm post giai đoạn từ 4–7 ngày tuổi (PL4–PL7). Tỷ lệ chết tích lũy của tôm nhiễm bệnh có thể lên tới 100% trong 3 ngày đối với các trường hợp bệnh điển hình. Các triệu chứng lâm sàng điển hình của tôm nhiễm bệnh bao gồm gan tụy nhợt nhạt hoặc không màu, đường tiêu hóa rỗng, khiến cơ thể tôm trở nên trong suốt và mờ.

Nhiễm Vp_TPD trên tôm post gây ra những thay đổi mô bệnh học rõ ràng, có thể tương tự ở một mức độ nào đó với bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND). Tuy nhiên, độc tính của chủng V. parahaemolyticus gây TPD cao hơn khoảng 1.000 lần so với chủng V. parahaemolyticus gây AHPND.

Cho đến năm 2023, tỷ lệ mắc bệnh TPD vẫn còn phổ biến ở các trại ương và trang trại nuôi tôm thẻ P. vannamei ở các tỉnh ven biển Trung Quốc. Mặc dù một số loại kháng sinh được báo cáo là có thể tiêu diệt hoặc ức chế Vp_TPD, nhưng nhu cầu sản xuất tôm không kháng sinh đã thúc đẩy sự ưu tiên cao các biện pháp an toàn sinh học, bao gồm phát hiện sớm và xử lý để ngăn chặn sự xuất hiện và lan rộng của TPD. Do đó, nhu cầu cấp thiết là phải điều tra độc tố chính của Vp_TPD để phát triển các kỹ thuật chẩn đoán hiệu quả và các chiến lược phòng ngừa TPD.

Mặc dù đã gây ra nhiều thiệt hại nghiêm trọng nhưng cơ chế gây bệnh của Vp_TPD vẫn chưa được hiểu rõ, điều này đã làm hạn chế việc phòng ngừa và kiểm soát hiệu quả Vp_TPD ở các vùng nuôi tôm. Do đó, nghiên cứu này đã thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu, bao gồm các thử nghiệm cảm nhiễm bằng cách ngâm, phân tích khối phổ, phân tích mô bệnh học và phân tích gen so sánh để xác định các yếu tố độc lực cụ thể của Vp_TPD gây ra bệnh mờ đục hậu ấu trùng ở tôm P. vannamei. Kết quả cho thấy protein độc lực mới được xác định là VHVP-2 (trọng lượng phân tử, MW >100 kDa), chứa các vùng được bảo tồn của protein plasmid độc lực Salmonella, là yếu tố độc lực chính của Vp_TPD. Protein này được mã hóa bởi gen vhvp-2 nằm trên plasmid 187.892 bp của bộ gen Vp_TPD. Kết quả này sẽ tạo tiền đề các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế gây bệnh của Vp_TPD và phát triển các chiến lược chẩn đoán sớm TPD ở các trại giống.

KẾT QUẢ

Các thử nghiệm cảm nhiễm bằng cách ngâm trong nghiên cứu này cho thấy rằng một phần protein cụ thể có MW >100 kDa từ dịch ly giải của Vp_TPD, có thể gây chết cho hậu ấu trùng tôm tương tự như giống Vp_TPD thuần chủng. Kết quả này chỉ ra rằng yếu tố độc lực của Vp_TPD phải nằm ở phần protein có MW >100 kDa. Ngoài ra, chất nổi trên bề mặt của môi trường nuôi cấy Vp_TPD không cho thấy bất kỳ độc lực đáng kể nào đối với hậu ấu trùng tôm.

Những thay đổi mô bệnh học bao gồm hoại tử và bong tróc các tế bào biểu mô gan tụy và ruột, cũng xảy ra ở tôm post P. vannamei từ nhóm bị cảm nhiễm với Vp_TPD thuần chủng và các protein của nó với MW >100 kDa trong nghiên cứu này. Các nghiên cứu dịch tễ học chỉ ra rằng gen vhvp-2 chỉ xuất hiện ở tôm bị bệnh với hội chứng TPD điển hình. Hơn nữa, các thí nghiệm xóa và bổ sung đột biến của gen vhvp-2 trong Vp_TPD đã xác nhận thêm rằng gen vhvp-2 đóng vai trò chính trong việc tạo ra độc lực của Vp_TPD. Trong khi đó, kết quả điều tra dịch tễ học và thử nghiệm cảm nhiễm cho thấy phân lập V. parahaemolyticus chỉ mang gen vhvp-1 và thiếu gen vhvp-2 không thể gây chết ấu trùng P. vannamei trong thí nghiệm. Tất cả các kết quả trên cho thấy vhvp-2 là gen độc lực chính của Vp_TPD ở tôm P. vannamei. Cơ chế chức năng của yếu tố độc lực VHVP-2 trong việc gây ra sự bong tróc các tế bào biểu mô ruột của tôm nhiễm Vp_TPD cần được nghiên cứu sâu hơn.

Ngoài ra, kết quả của nghiên cứu cũng cho thấy rằng các gen độc lực vhvp trong Vp_TPD có thể được chuyển giao thông qua việc kết hợp với các loài Vibrio khác nhau. Các cuộc khảo sát dịch tễ trên quy mô toàn quốc gần đây cũng cho thấy rằng gen vhvp được xác định trong nhiều loài Vibrio chiếm ưu thế, bao gồm V. natriformis, V. Campbellii và V. alginolyticus, được phân lập từ tôm bị bệnh có các triệu chứng TPD điển hình. Điều này gợi ý rằng TPD có thể được gây ra bởi các tác nhân gây bệnh khác nhau mang theo các gen vhvp có thể chuyển giao, và do đó, cần chú ý hơn đến Vp_TPD vì nó có nguy cơ lây truyền ngang cao hơn.

KẾT LUẬN

Tóm lại, VHVP-2 là độc tố chính của Vp_TPD và được mã hóa bởi gen vhvp-2 nằm trên plasmid 187.892-bp của bộ gen Vp_TPD. Điều này có nghĩa là mầm bệnh cơ hội V. parahaemolyticus trở nên cực kỳ độc hại đối với tôm post bằng cách có được yếu tố độc lực VHVP-2.

Ngoài ra, nghiên cứu này đã thiết lập phương pháp phát hiện Vp_TPD bằng PCR để cảnh báo sớm TPD. Những kết quả này đã chứng minh những hiểu biết mới về cơ chế gây bệnh của Vp_TPD và cung cấp phương pháp phát hiện phân tử đầu tiên cho Vp_TPD. Chúng sẽ hữu ích cho việc nghiên cứu sâu hơn về Vp_TPD về mặt kỹ thuật chẩn đoán và cơ chế gây bệnh, cũng như để phòng ngừa và kiểm soát TPD.

Theo Shuang Liu, Wei Wang, Tianchang Jia, Lusheng Xin, Ting-ting Xu, Chong Wang, Guosi Xie, Kun Luo, Jun Li, Jie Kong, Qingli Zhang

Nguồn: https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.00492-23

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

TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG

Xem thêm:

• Shrimp II: Thức Ăn Và Quản Lý
• Shrimp III: Dịch Bệnh Và Lợi Nhuận
• Probiotic Trong Nuôi Trồng Thủy Sản: Tầm Quan Trọng Và Triển Vọng Tương Lai