Một chuyên môn sâu rộng trong nghiên cứu PRRSV

Tiến sĩ Hans Nauwynck, một giáo sư tại Đại học Ghent (Bỉ) có một thành tích to lớn và ấn tượng trong nghiên cứu khoa học. Ông là tác giả của hơn 450 bài bình duyệt, 3 chương sách và 76 luận văn trong 30 năm. Ông được xem là một trong những nhà nghiên cứu quan trọng nhất của châu Âu, và hẳn nhiên là một trong những người nhiệt huyết nhất! Trong bài viết này, tác giả sẽ tóm tắt buổi thảo luận cùng ông về chủ đề vi rút PRRS đã tiến hóa như thế nào trong môi trường thực địa.

Những vấn đề liên quan đến PRRS Tuýp 1

Trong những năm đầu sự nghiệp nghiên cứu (những năm 90), ông đã thực hiện các thí nghiệm để kiểm tra hành vi của các chủng PRRSV-1 và PRRSV-2. Mặc dù cả hai chủng vi-rút này đều gây suy giảm năng suất sinh sản ở heo nái ,nhưng đối với mức độ nhiễm trùng đường hô hấp ở heo con lại hoàn toàn khác nhau. Suy hô hấp biểu hiện rõ ở vi-rút tuýp 2. Các chủng thuộc tuýp 1 chủ yếu gây nhiễm trùng cận lâm sàng. Tại thời điểm đó, ông biết được rằng tại EU, họ đang đối phó với một loại vi-rút hoàn toàn khác so với Mỹ / Canada. Sự khác biệt lớn về gen phù hợp với các phát hiện lâm sàng (Hình 1). Các kinh nghiệm thực địa cũng rất khác nhau. Với các chủng PRRSV-1, vi rút lây lan cực kỳ chậm trong đơn vị chăn nuôi heo xuất chuồng. Phải mất toàn bộ thời gian vỗ béo- xuất chuồng, vi rút mới có thể lây nhiễm sang tất cả các con heo. Điều này chỉ ra khả năng lây lan rất kém hiệu quả. Sự lây lan của PRRSV-2 đã diễn ra nhanh hơn. Tại Hoa Kỳ, các nhà khoa học đã chứng minh vi-rút có thể lây lan qua không khí. Vào những năm đầu 2000, các chủng PRRSV-1 biến dị về mặt di truyền đã được xác định ở Nga / Belarus (phân nhóm 2 và 3) có độc lực và khả năng gây bệnh cao hơn nhiều. Gần đây, PRRSV-1 subtype 1 đang lây lan nhanh hơn và thậm chí còn gây bệnh rõ rang hơn (chủng Ý).

Hình ảnh 1. Mối quan hệ phát sinh loài của virus PRRS, trình tự ORF 5 minh họa sự khác biệt di truyền giữa PRRSV-tuýp 1 (chủng châu Âu) và PRRSV-tuýp 2  (chủng Hoa Kỳ). Nguồn Amonsin, A., Kedkovid, R., Puranaveja, S. và cộng sự (2009).

“Ở Tây Âu, bạn không phải lo lắng về PRRSV tuýp 1 trong vai trò là tác nhân gây bệnh đường hô hấp; Tiến sĩ Nauwynck cho biết, bạn cần phải lo sợ và chú ý đến các bệnh thứ phát hoặc các bệnh đồng nhiễm. Ông đã gọi các vấn đề về hô hấp liên quan đến PRRS ở EU là “PRRS +” (ông đưa ra thuật ngữ này cho các bác sĩ thú y thực địa làm việc tại các trang trại sản xuất heo) (Hình 1). Việc đồng nhiễm nhiều PRRSV với các mầm bệnh khác nhau khiến PRRSV trở thành một trong những tác nhân gây bệnh quan trọng nhất ở EU. Điều cần thiết là phải có một phân tích chẩn đoán chuyên sâu. Tất cả các mầm bệnh cần được xác định. Trong bối cảnh này, những chẩn đoán mới là điều cần thiết. Kiến thức đầy đủ về các mầm bệnh hiện đang lưu hành là rất quan trọng để hiểu tình hình hiện tại của trang trại và để kiểm soát PRRS +. Như ông nói - "Nếu bác sĩ thú y xử lý tất cả các bệnh đồng nhiễm tiềm ẩn, các dấu hiệu lâm sàng chủ yếu liên quan đến hô hấp của PRRS sẽ biến mất". Ông tin rằng các trang trại dương tính với PRRSV ở châu Âu có thể nuôi heo rất hiệu quả khi kiểm soát các yếu tố đồng nhiễm và không cần phải diệt trừ vi rút. Tất nhiên, điều này có thể thay đổi khi độc lực / khả năng gây bệnh của vi rút tăng lên trong tương lai.

Sự tiến hóa của vi rút có thể được giải thích bằng kiến ​​thức chuyên sâu hơn về các tương tác giữa vi rút và vật chủ; vai trò của các thụ thể Siglec

Nhóm của ông đang tập trung vào việc nghiên cứu sự tương tác giữa vi rút và vật chủ ở cấp độ phân tử và kết quả là họ có thể hiểu được vi rút đã thay đổi như thế nào theo thời gian, đặc biệt là phương thức tăng khả năng truyền bệnh, như đã mô tả ở trên và khả năng gây bệnh của nó. .

Nhóm nghiên cứu của ông đã chứng minh rằng, quá trình xâm nhập của vi-rút vào các đại thực bào bao gồm nhiều bước. Nó bắt đầu với sự tương tác của vi-rút với các thụ thể Siglec và sau đó là sự xâm nhập vào bên trong qua sự tương tác với thụ thể CD163, dẫn đến pha tháo rời của vỏ vi-rút và vật chất di truyền (disassembly). Các thụ thể siglec khác nhau có thể được PRRSV sử dụng và tiến hóa theo thời gian.

Siglec-10 có thể được đặt giả thuyết xem là “thụ thể arche”. Siglec 10 có mặt trên một nhóm nhỏ các đại thực bào ở amiđan và các mô bạch huyết khác và rất hiệu quả trong quá trình xâm nhập của vi-rút, thể hiện sự đồng tiến hóa lâu dài của thụ thể đối với PRRSV. Thụ thể này có lẽ đã được sử dụng nhiều nhất vào thời kỳ đầu của sự bùng phát vi-rút. Vào thời điểm đó, PRRSV chỉ đang nhân lên trong quần thể nhỏ đại thực bào này và hầu như không gây ra các dấu hiệu lâm sàng. Vì siglec-10 cũng có trên tế bào lympho B, nên PRRSV có thể liên kết và xâm nhập, nhưng không lây nhiễm qua các tế bào này. Đây có thể là cơ sở cho sự tồn tại của vi rút trong vật chủ (vật chủ mang mầm bệnh) của nó. Vào cuối những năm 80, hầu hết PRRSV có lẽ đã chuyển sang liên kết với thụ thể Siglec-1 (= sialoadhesin, CD169) (Hình 2). Các tế bào dương tính với Siglec-1 có trong phổi, nhau thai, các mô bạch huyết. Sự sao chép trong phổi và nhau thai dẫn đến các vấn đề về hô hấp và sinh sản. Đó là cơ sở cho cái tên PRRS-Hội chứng hô hấp và sinh sản ở heo. Vào những năm 2000, vi rút ở Tây Âu bắt đầu nhân lên trong các đại thực bào ở mũi, dẫn đến sự gia tăng sự lây truyền giữa heo. Thụ thể chịu trách nhiệm cho sự thích nghi này không được biết đến; nó khác với thụ thể Siglec-1 và Siglec-10. Chủng Lena có độc lực cao (PRRSV-1 subtype 3) gây ra bệnh lý mạch máu, có liên quan đến sự nhân lên của PRRSV trong các đại thực bào tĩnh mạch. Thụ thể trong tập hợp các đại thực bào này cũng khác với Siglec-1 và Siglec-10. Các thụ thể trong đại thực bào ở mũi và tĩnh mạch đang được nghiên cứu.

Ông tin rằng vi-rút tiếp tục phát triển theo hướng lây nhiễm ngày càng nhiều quần thể đại thực bào.

 Hình ảnh 2. Minh họa các thụ thể thường được xem xét đối với PRRSV. Nguồn: Zhang, Q., Yoo, D. (2015)