Những nghiên cứu gần đây cho thấy sự hiện diện của một cơ chế ghi nhớ đặc biệt hoặc một số hình thức miễn dịch thích ứng ở các loài côn trùng và trên tôm.
Các phân tử thuộc vùng nhận dạng hypervariable region (HVR), được biết là các phân tử kết dính tế bào trong hội chứng Down nó có khả năng gắn kết vào vùng nhận diện đặc biệt trong hệ miễn dịch của động vật không xương sống. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tìm hiểu về mô hình đáp ứng miễn dịch của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei khi tiếp xúc sơ cấp (PE – primary- sơ cấp) với vi khuẩn Vibrio alginolyticus đã được làm chết hoặc bất hoạt và sau đó tiếp xúc thứ cấp (SE – secondary exposure – thứ cấp) với vi khuẩn sống (LVa).
Tôm có trọng lượng trung bình 11.42±1.21 g/con được tiêm 20 µl dung dịch vi khuẩn sống (LVa) hoặc vi khuẩn được làm chết bằng nhiệt (HVa) hoặc vi khuẩn được làm bất hoạt bằng formalin (FVa) với nồng độ 1.9×10^7 CFU/ml tương đương với 3.8×10^5 CFU/tôm. Các chỉ tiêu thuộc hệ miễn dịch và sự gia tăng của các mô tạo máu (HPTs) của tôm khi tiếp xúc với vi khuẩn Vibrio alginolyticus theo hai giai đoạn PE và SE được ghi nhận. Ở thí nghiệm PE, tỷ lệ tôm chết, các chỉ tiêu thuộc hệ miễn dịch và sự gia tăng của các mô tạo máu của tôm được ghi nhận khi cho tôm tiếp xúc với vi khuẩn đã dược làm chết hoặc bất hoạt bằng hai phương pháp là dùng nhiệt độ (heat-killed) (HVa) và formalin (FVa) được theo dõi trong 7 ngày. Tôm sau đó được tiếp tục cho tiếp xúc với vi khuẩn V. alginolyticus sống (LVa). Các hoạt động thực bào và hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn khi tôm tiếp xúc với vi khuẩn sống được ghi nhận trong 7-35 ngày đối với hai trường hợp sử dụng vi khuẩn được làm chết hoặc bất hoạt bằng nhiệt và formalin trong thí nghiệm tiếp xúc sơ cấp (HVa-PE và FVa-PE).
Sơ đồ thiết kết thí nghiệm
Kết quả cho thấy, đáp ứng miễn dịch của tôm gia tăng sau 1 ngày tiếp xúc với vi khuẩn được làm chết bằng nhiệt và sau 5 ngày đối với vi khuẩn được làm bất hoạt bằng formalin. Các chỉ tiêu của hệ miễn dịch tôm gia tăng mạnh sau khi cho tôm tiếp xúc sơ cấp với vi khuẩn được làm bất hoạt bằng formalin (FVa-PE) sau đó cho tiếp xúc thứ cấp với vi khuẩn sống sau 7 ngày; trong khi đó, đối với tôm tiếp xúc sơ cấp với vi khuẩn được làm chết bằng nhiệt (HVa-PE) các chỉ tiêu miễn dịch chỉ tăng nhẹ. Tôm tiếp xúc sơ cấp với vi khuẩn được làm bất hoạt bằng formalin trong 7 ngày có chỉ số phân bào của cơ quan tạo máu (HPT mitotic index) cao hơn so với tôm tiếp xúc với vi khuẩn được làm chết bằng nhiệt. Cả hai chỉ tiêu là hoạt động thực bào và khả năng tiêu diệt vi khuẩn đều cao hơn so với đối chứng sau khi cho tôm tiếp xúc sơ cấp với vi khuẩn làm chết hoặc bất hoạt bằng nhiệt và formalin (HVa-PE và FVa-PE) sau 28 ngày.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, có thể sử dụng vi khuẩn được làm bất hoạt bằng formalin (FVa) như một loại vaccine, trong khi đó có thể sử dụng vi khuẩn được làm chết bằng nhiệt (HVa) như một chất kích thích và bổ trợ cho hệ miễn dịch trên tôm. Một sự kết hợp hai dạng vi khuẩn được làm chết hoặc bất hoạt theo hai cách khác nhau này có thể dùng như “một loại vaccine” có hiệu quả chống lại vi khuẩn V. alginolyticus gây bệnh trên tôm.
Vaccination Enhances Early Immune Responses in White Shrimp Litopenaeus vannamei after Secondary Exposure to Vibrio alginolyticus
Recent work suggested that the presence of specific memory or some form of adaptive immunity occurs in insects and shrimp. Hypervariable pattern recognition molecules, known as Down syndrome cell adhesion molecules, are able to mount specific recognition, and immune priming in invertebrates. In the present study, we attempted to understand the immune response pattern of white shrimp Litopenaeus vannamei which received primary (PE) and secondary exposure (SE) to Vibrio alginolyticus.
Immune parameters and proliferation of haematopoietic tissues (HPTs) of shrimp which had received PE and SE to V. alginolyticus were measured. In the PE trial, the immune parameters and proliferation of HPTs of shrimp that received heat-killed V. alginolyticus (HVa) and formalin-inactivated V. alginolyticus (FVa) were measured. Mortality, immune parameters and proliferation of HPTs of 7-day-HVa-PE shrimp (shrimp that received primary exposure to HVa after 7 days) and 7-day-FVa-PE shrimp (shrimp that received primary exposure to FVa after 7 days) following SE to live V. alginolyticus (LVa) were measured. Phagocytic activity and clearance efficiency were examined for the 7~35-day-HVa-PE and FVa-PE shrimp.
HVa-receiving shrimp showed an earlier increase in the immune response on day 1, whereas FVa-receiving shrimp showed a late increase in the immune response on day 5. The 7-day-FVa-PE shrimp showed enhancement of immunity when encountering SE to LVa, whereas 7-day-HVa-PE shrimp showed a minor enhancement in immunity. 7-day-FVa-PE shrimp showed higher proliferation and an HPT mitotic index. Both phagocytic activity and clearance maintained higher for both HVa-PE and FVa-PE shrimp after 28 days.
HVa- and FVa-receiving shrimp showed the bacteria agglutinated prior to being phagocytised. FVa functions as a vaccine, whereas HVa functions as an inducer and can be used as an immune adjuvant. A combined mixture of FVa and HVa can serve as a “vaccine component” to modulate the immunity of shrimp.
Triệu Tuấn, trieu tuan blog
Source: Yong-Chin Lin et al. PLoS ONE 8(7): e69722. doi:10.1371/journal.pone.0069722