Vaccine trên tôm: Từ vô lý đến hy vọng!

Hệ thống miễn dịch của giáp xác nói chung và của tôm nói riêng thiếu những yếu tố cần thiết cho đáp ứng miễn dịch đặc hiệu, không có trí nhớ miễn dịch. Do đó, ý tưởng quản lý dịch bệnh trên tôm bằng “vaccine” được coi là không hiệu quả. Tuy nhiên, các nghiên cứu về hệ thống miễn dịch của động vật giáp xác và côn trùng đã chỉ ra rằng một dạng trí nhớ miễn dịch đơn giản vẫn tồn tại, là khả năng miễn dịch thích ứng thay thế ở động vật không xương sống. Đáp ứng miễn dịch này liên quan đến một nhóm phân tử được gọi là Dscam (phân tử kết dính tế bào hội chứng Down), hoạt động như một phân tử nhận biết mầm bệnh đặc hiệu trong hệ thống miễn dịch thích ứng thay thế của động vật không xương sống.

Bệnh Vibriosis trong là mối đe dọa thường xuyên trong nuôi tôm. Việc sử dụng lặp đi lặp lại các loại kháng sinh khác nhau đã hình thành nhiều mầm bệnh kháng thuốc, khiến việc sử dụng kháng sinh không còn hiệu quả trong việc kiểm soát nhiễm trùng do vi khuẩn.

Thử nghiệm sử dụng vaccine trên tôm đối với Vibrio

Một thí nghiệm sử dụng vi khuẩn Vibrio đã bất hoạt để bổ sung vào thức ăn 10⁸ cfu/kg, hai lần một tuần trong 120 ngày. Tôm được cho ăn vi khuẩn có tổng tế báo máu và phản ứng miễn dịch cao hơn đáng kể so với đối chứng. Và tỷ lệ sống (43–50%) ở nhóm sử dụng vi khuẩn Vibrio cao hơn đáng kể so với tôm đối chứng. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng V.anguillarum có thể tạo ra các đáp ứng miễn dịch dịch thể và tế bào chống lại sự lây nhiễm V.harveyi cho tôm nuôi trong ao đất.

Một thử nghiệm khác được thực hiện trên tôm sú với các mật độ khác nhau (thấp, trung bình và cao). Vaccine bất hoạt được sử dụng thông qua việc cho ăn. Viên thức ăn được phủ với các vi khuẩn V.anguillarium đã bị giết bởi formalin và cung cấp trong suốt thời gian nuôi với hai ngày trong một tuần từ khi thả giống đến khi thu hoạch trong khoảng 140 ngày. Người ta nhận thấy tổng tế bào máu và hoạt động của propnoloxidase ở tôm sử dụng vaccine cao hơn đáng kể so với tôm đối chứng. Nhìn chung, nghiên cứu kết luận rằng việc sử dụng vaccine Vibrio qua thức ăn đã cải thiện khả năng miễn dịch và tăng sản lượng trong các ao nuôi tôm.

Tiềm năng sử dụng vaccine chống lại bệnh Vibriosis ở tôm

Vaccine tốt phải an toàn cho tôm và người sử dụng, đồng thời có thể bảo vệ vật chủ chống lại mầm bệnh. Được áp dụng dễ dàng, có hiệu quả ở một số loài tôm, tiết kiệm chi phí và dễ dàng được cấp phép và đăng ký. Vaccine là một chế phẩm sinh học có chứa các kháng nguyên tương tự như mầm bệnh. Kháng nguyên kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể nhận biết mầm bệnh để hệ thống miễn dịch có thể dễ dàng tiêu diệt mầm bệnh.

Loại vaccine và thời gian bảo vệ

Trong mầm bệnh Vibrio, lipopolysaccharides là thành tế bào của vi khuẩn Gram âm và nó là một trong những phân tử đầu tiên được hệ thống miễn dịch của tôm công nhận là kháng nguyên từ mầm bệnh. Một nghiên cứu cho thấy việc sử dụng lipopolysaccharides từ mầm bệnh đơn lẻ sẽ hiệu quả hơn việc sử dụng toàn bộ mầm bệnh. Nhóm chỉ sử dụng lipopolysaccharides cho thấy tỷ lệ sống của tôm cao hơn (84,4%) so với nhóm sử dụng toàn bộ tế bào bất hoạt (24,4%). Sự đơn giản nhưng cụ thể có lẽ là chìa khóa để tăng cường hệ thống miễn dịch của tôm một cách hiệu quả. 

Người ta tin rằng trí nhớ miễn dịch của tôm chỉ tồn tại trong thời gian ngắn, do thiếu globulin miễn dịch thực sự. Do đó, phản ứng miễn dịch của tôm cần được tăng cường theo khoảng thời gian và việc sử dụng liên tục thông qua chế độ ăn đã cho thấy hiệu quả.

Dễ dàng quản lý

Việc sử dụng vaccine có thể được thực hiện bằng cách tiêm, ngâm hoặc uống. Mặc dù qua đường tiêm, lượng vaccine hấp thu có thể kiểm soát nhưng việc này tốn nhiều thời gian, đòi hỏi công nhân lành nghề, tốn nhiều công sức và hầu như không thể thực hiện được ở giai đoạn ấu trùng và sau ấu trùng. Cách dễ dàng hơn để cung cấp vaccine cho tôm là ngâm nước hoặc hấp thụ qua đường miệng bằng cách cho ăn. Xét cả hai, việc sử dụng qua đường uống thông qua chế độ ăn được coi là cách thực tế hơn, vì vaccine có thể được trộn dễ dàng với thức ăn. Tiếp xúc một hoặc hai lần một tuần trong suốt thời gian nuôi có thể đảm bảo tăng cường liên tục các thành phần miễn dịch. Một nghiên cứu thực nghiệm, sử dụng vaccine Vibrio thông qua chế độ ăn uống hai ngày một tuần trong 120 ngày của thời gian nuôi. Kết quả cho thấy khả năng sống sót tốt hơn, tăng số lượng tế bào máu và hoạt động diệt khuẩn cao hơn so với đối chứng.

Kết hợp với prebiotics để đạt hiệu quả tối ưu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng vắc-xin Vibrio với prebiotics sẽ tăng cường phản ứng miễn dịch của tôm hơn là chỉ sử dụng vaccine hoặc prebiotics đơn lẻ. Ở tôm, β-glucan liên quan đến việc tăng cường phản ứng miễn dịch bẩm sinh. Dựa trên một nghiên cứu cho thấy việc sử dụng vaccine Vibrio với β-glucan đã tăng cường hoạt động diệt khuẩn, phenoloxidase và thực bào và cuối cùng dẫn đến khả năng sống sót tốt hơn. 

Một prebiotic tiềm năng khác cần được xem xét là fucidan, một polysaccharide có nguồn gốc từ vi tảo. Việc sử dụng Fucoidan thông qua chế độ ăn đã được chứng minh là tăng cường phản ứng miễn dịch của tôm, dẫn đến tỷ lệ sống tốt hơn so với việc sử dụng vaccine Vibrio đơn thuần. Do đó, sử dụng Vibrio vaccine cùng với prebiotics nên được xem xét nghiêm túc để tối đa hóa phản ứng của hệ thống miễn dịch của tôm chống lại mầm bệnh. 

Tăng cường khả năng miễn dịch truyền lại cho thế hệ con cháu

Một phát hiện thú vị khác về khả năng miễn dịch của động vật không xương sống như tôm là khả năng truyền cho thế hệ con của nó. “Trans-generational immune priming” (TGIP) được định nghĩa là khả năng miễn dịch được truyền qua trứng từ mẹ sang con và nó đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ con cái tránh bị tổn thương ở giai đoạn đầu của cuộc đời. Nếu hiện tượng này có thể được xảy ra ở tôm, nó sẽ rất có lợi cho ngành nuôi tôm vì tôm bố mẹ có thể được tiêm phòng và sau này sẽ tạo ra ấu trùng có sức đề kháng. 

Tiêm phòng cho tôm là một khái niệm lạ lẫm và còn phải nghiên cứu sâu thêm, nhưng không thể phủ nhận tiêm phòng sẽ giúp kiểm soát hoặc giảm thiểu tỷ lệ nhiễm bệnh Vibriosis, rõ ràng là một lựa chọn hợp lý. Tiêm phòng giúp tăng cường hệ thống miễn dịch để tôm sẵn sàng chống lại mầm bệnh, do đó giảm tỷ lệ mắc bệnh Vibriosis.