Những hiểu biết về hệ vi sinh trong gan tụy tôm nhiễm EHP

Bệnh này được báo cáo lần đầu tiên vào năm 2001, ảnh hưởng đến tôm sú P. monodon và được tạm gọi là hội chứng tôm sú chậm lớn (MSGS - monodon slow growth syndrome). Năm 2009, EHP được mô tả chính thức từ P. monodon ở giai đoạn hậu ấu trùng/con non và bệnh sau này được gọi là HPM (hepatopancreatic microsporidiosis).

Bệnh đã được báo cáo ở Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Malaysia, Venezuela và tiếp tục lan sang các quốc gia khác có nuôi tôm. Hiện tại, EHP được coi là một trong những mối đe dọa chính đối với nghề nuôi tôm và đang áp đặt những hạn chế lớn về giao thương đối với tôm ở các nước Châu Á.  

Để phòng bệnh này ở tôm, việc điều khiển hệ vi sinh vật đường ruột đã được đề xuất. Cụ thể là một thử nghiệm đã được thực hiện bởi các nhà khoa học trường đại học Arizona (Mỹ), họ tiến hành đánh giá sự biến đổi của hệ vi sinh vật (vi khuẩn/nấm) và dự đoán chức năng của chúng trong quá trình tiến triển của bệnh ở tôm nhiễm EHP trong 30 ngày bằng cách sử dụng trình tự 16S rRNA và ITS, đồng thời mức độ nhiễm bệnh được đánh giá bằng mô bệnh học kỹ thuật số định lượng (kỹ thuật lần đầu tiên được áp dụng).

Sơ đồ các bước nghiên cứu đánh giá cộng đồng vi khuẩn và nấm và dự đoán chức năng hệ vi sinh vật gan tụy ở tôm nhiễm EHP

Đánh giá về cường độ nhiễm trùng được chia thành ba giai đoạn bệnh (sớm/phát triển/muộn). Trong giai đoạn đầu (sớm): EHP không được phát hiện một cách nhất quán và sự đa dạng cao của các vi sinh vật có lợi liên quan đến sự đồng hóa chất dinh dưỡng đã được tìm thấy.

Trong giai đoạn hai (phát triển): hầu hết tôm bắt đầu cho thấy cường độ lây nhiễm cao liên quan đến việc giảm vi sinh vật có lợi và tăng về số lượng nấm cơ hội (gây bệnh). Trong giai đoạn cuối (muộn): tôm đã thể hiện cường độ nhiễm bệnh khác nhau, cho thấy sự thay thế của các vi sinh vật có lợi bằng vi khuẩn và nấm cơ hội/gây bệnh liên quan đến các quá trình lây nhiễm mầm bệnh và cạn kiệt năng lượng dự trữ, mầm bệnh sẽ ngừng sinh sôi nảy nở hoặc giảm. Nếu điều kiện thuận lợi tôm sẽ tạm thời phục hồi và gan tụy sẽ hoạt động trở lại thuận lợi cho EHP. 

Giai đoạn đầu bao gồm 12 ngày đầu tiên sau khi nhiễm bệnh trong đó giá trị trung bình EII (EHP infection index) thấp hơn (0,92 ± 3,06%). EHP chỉ được phát hiện ở một con tôm được lấy mẫu ở 9 và 12 ngày. Sau giai đoạn đầu, tất cả các mẫu tôm dương tính với EHP (I1–I4).

Giai đoạn phát triển bắt đầu từ 15 và kết thúc ở 24 ngày và được kèm theo giá trị trung bình của EII cao hơn (8,08 ± 13,75%). Giai đoạn này được đặc trưng bởi đột ngột sự gia tăng của tôm bị nhiễm bệnh ở cấp độ nhiễm bệnh cao (I3 và I4) và tôm ở cấp độ I4 có giá trị EII cao nhất (31,97 ± 19,37%) trong suốt quá trình sinh học.

Ở giai đoạn cuối (ở 27 đến 30 ngày), số lượng tôm có độ phân giải cao cường độ nhiễm (I3 và I4) giảm và giá trị trung bình EII giảm (5,44 ± 6,28%). Ở giai đoạn muộn, quan sát thấy một mô hình tiệm cận trong đó tôm đang trong quá trình lây nhiễm theo chu kỳ.

Theo với những kết quả này, EHP có thể sinh sôi nảy nở cho đến khi tôm đạt độ nhiễm trùng I4 và sau đó bắt đầu tải lượng tác nhân gây bệnh giảm dần cho đến khi tôm đạt độ nhiễm cấp I1. Mô hình này có thể được lặp lại trong suốt chu kỳ nuôi.

Biến đổi hệ vi sinh vật trong gan tụy của tôm (P. vannamei) bị nhiễm EHP

Nhiễm EHP tạo điều kiện thuận lợi cho sự gia tăng số lượng vi khuẩn từ các chi Vibrio, Aquimarina và Leadbetterella và Malassezia. Hệ thống vi sinh vật có lợi bị thay thế trong nhiễm trùng EHP bao gồm các vi khuẩn có lợi như Bacteroides, Pseudomonas, Acinetobacter, Delftia, Agrobacterium, Achromobacter, Comamonas, Bacillaceae, Komagataella. Một số thành viên của các đơn vị phân loại này có thể được nuôi cấy và sử dụng làm chế phẩm sinh học để giảm bớt bệnh này tiến triển.

Như vậy, EHP gây ra ở tôm có thể được xếp vào danh mục bệnh thoái hóa mãn tính theo chu kỳ nhiễm trùng nơi hệ vi sinh vật khỏe mạnh bắt đầu mất đi tính đa dạng, vi sinh vật có lợi và chức năng liên quan đến việc thu nhận chất dinh dưỡng và sức khỏe của vật chủ (rối loạn vi khuẩn/nấm).

Nhiễm trùng EHP càng lâu càng tiếp tục ở mức cao hơn cường độ nhiễm trùng quan sát thấy sự thay đổi rõ ràng hơn của hệ vi sinh vật gan tụy.