Bệnh, mầm bệnh và các mối tương quan
Dịch bệnh đã dần trở thành cơn ác mộng với nông dân khi chúng gây thiệt hại kinh tế nặng nề và đe dọa đến sinh kế của bà con. Đồng thời, các ý kiến còn chỉ ra rằng bệnh không chỉ đơn giản là sự kết hợp giữa vật chủ và mầm bệnh. Năm 1955, Dubos giải thích chắc chắn rằng các căn bệnh yêu cầu nhiều hơn là sự chỉ sự hiện diện của mầm bệnh. Sau đó, vào năm 1973, Sniezko, mô tả lại sự tương tác của vật chủ và mầm bệnh với môi trường xung quanh để giúp giải thích chính xác hơn cơ chế bệnh xảy ra trên cá. Tuy nhiên, ý nghĩa của khái niệm đơn giản này không phải lúc nào cũng được hiểu đúng và áp dụng vào việc kiểm soát dịch bệnh trên thủy sản. Mặc dù biểu đồ Venn của Sneizko (Môi trường/vật chủ/mầm bệnh – Bệnh) tuy hữu ích nhưng lại quá đơn giản. Các mô hình khác đã được phát triển để giác thích mối tương quan giữa mầm bệnh và bệnh với một giới hạn nhất định: phương pháp tập trung vào mầm bệnh. Những nhận xét ngắn gọn dựa trên mối quan hệ nhân quả này chỉ ra một cách rõ ràng rằng “một tác nhân = một bệnh” là quá đơn giản và việc xác định mầm bệnh, không giống như chẩn đoán bệnh vì một triệu chứng có thể được gây ra bởi nhiều mầm bệnh khác nhau và ngược lại.
Hiểu biết về sự phức tạp của bệnh không chỉ quan trọng để xác định nguyên nhân mà còn giúp ích trong quá trình kiểm soát bệnh. Giống như Sun-Tzu đã từng phát biểu rằng: “Nếu bạn hiểu về kẻ thù và hiểu chính mình, bạn sẽ không cần lo sợ kết quả của một trăm trận chiến. Nếu bạn chỉ biết chính mình mà không hiểu rõ kẻ thù, cứ mỗi chiến thắng mà bạn giành được, bạn cũng sẽ chịu một thất bại đi kèm. Nếu bạn không biết gì cả, bạn sẽ thua trong mỗi trận chiến.”
Gần đây, việc tập trung giảm hoặc loại bỏ các yếu tố gây stress đã được quan tâm trong quá trình kiểm soát dịch bệnh, điều này đòi hỏi phải quan tâm đến bản chất của sự tương tác giữa các yếu tố gây stress và độ mẫn cảm với bệnh. Hầu hết các nông dân đã có kinh nghiệm về mối quan hệ trực quan giữa stress và dịch bệnh. Hình 1 cho thấy tỉ lệ chết trong đàn cá sau khi vận chuyển bằng xe tải trong suốt 16 giờ. Từ một đàn cá khỏe mạnh, đã bị sốc nhiệt và oxy trong suốt quá trình vận chuyển. Những tổn thất nhỏ lập tức xuất hiện (4-5%), đây có lẽ là hậu quả của việc không thể chống chọi được với sốc nhiệt và sốc oxy; tuy nhiên, tỷ lệ chết đã tăng lên mà không phát hiện được mầm bệnh cụ thể. Tất cả các bằng chứng lâm sàn đều ủng hộ giả thuyết về sự bùng phát mầm bệnh cơ hội trong đàn do hậu quả của quá trình ức chế miễn dịch liên quan đến stress.
Từ những năm 1980, rất nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để chỉ ra mối tương quan giữa stress và độ mẫn cảm với bệnh, điều này dẫn đến nhận đình rằng stress làm cho các căn bệnh thêm nghiêm trọng hơn.
Hệ miễn dịch và phản ứng với stress
Trong nhiều trường hợp, phản ứng của hệ miễn dịch với stress là phản ứng thích nghi, cung cấp nguồn lực để đối phó với tác nhân stress và hậu quả tức thời của nó. Điều này có thể mang lại lợi ích cho vật nuôi khi mối liên kết giữa stress cấp tính và phản ứng miễn dịch cung cấp các kích thích nhỏ để đối phó với các chấn thương hoặc bệnh truyền nhiễm (Peters, 1991; Demers & Bayne, 1997; Ruis & Bayne, 1997; Weyts và cộng sự, 1998). Liên kết này được trung gian bởi cùng trục hạ đồi – tuyến yên – liên thận tương tự như trục hạ đồi – tuyến yên – tuyến thượng thận (HPA) ở động vật hữu nhủ trong việc sản sinh ra cortisol và noradrenaline. Mặc dù noradrenaline chịu trách nhiệm kích thích trung gian tiền viêm, nhưng nó lại được điều hòa bởi cortisol trong phản ứng chống viêm. Điều này dẫn đến sự thấu hiểu rõ ràng hơn về cơ chế ức chế miễn dịch trong trường hợp stress mãn tính, cấp tính và mất kiểm soát (Peters & Schwarzer, 1985; Maule và ctv., 1989; Schreck, 1996; McEwen, 2003; McEwen & Wing eld, 2003). Tuy nhiên, ý nghĩa của ức chế miễn dịch và tăng mẫn cảm với bệnh phức tạp hơn nhiều, do thiếu các nghiên cứu và sự quan tâm về stress trên thủy sản so với động vật hữu nhủ. Các nhà miễn dịch học chỉ thực sự tập trung vào hệ miễn dịch của con người, chủ yếu dựa vào các miễn dịch thích nghi, trong khi tỷ lệ và sự đa dạng của động vật không xương sống (chiếm 98% các loài động vật) và thủy sản (hơn một nữa số động vật có xương sống), ngoài ra, sự tồn tại của chúng qua lịch sử tiến hóa (Coelacanth hầu như không thay đổi trong suốt 400 triệu năm, Johanson và cộng sự, 2006), chứng minh rằng vượt xa mọi sự nghi ngờ hợp lý, miễn dịch tự nhiên vẫn hoạt động hiệu quả. Kết quả là, một số khía cạnh của hệ miễn dịch trên thủy sản không dễ hiểu như khi so sách với động vật hữu nhủ. Lysozyme, mặc dù ít hoạt động trong hệ miễn dịch của cá, nhưng vẫn là một trong những chỉ số miễn dịch đáng tin cậy khi đề cập đến stress trên cá (Grinde và cộng sự, 1988), trong đó, stress cấp tính đang có xu hướng điều hòa tăng, stress mãn tính thì lại có hiệu ứng ngược lại.
Tuy nhiên, mức độ mẫn cảm với bệnh tăng liên quan đến các phản ứng với stress không chỉ qua miễn dịch trung gian. Cortisol cũng là suy yếu khả năng chữa lành các biểu mô (Roubal & Bullock, 1988; Johnson & Albright, 1992) và phản ứng stress có thể dẫn đến những thay đổi trong hành vi của cá. Phản ứng hành vi trong các trường hợp stress có thể rất đa dạng và phụ thuộc vào bản chất và hướng hành vi của động vật. Những phản ứng bao gồm lẩn trốn, tập hợp thành đàn, đổi màu, đổi tư thế hoặc kiểu bơi, thay đổi cách ăn (Huntingford và cộng sự, 2006). Các phản ứng hành vi có thể lần lượt ảnh hướng đến độ mẫn cảm với bệnh thông qua các tổn thương lý tính, thay đổi sự hấp thu của hóa trị liệu, đường truyền hoặc tốc độ lây truyền mầm bệnh. Do đó, kháng sinh không thể điều trị cho cá đã nhiễm bệnh, mà chỉ có thể dùng phương pháp cho ăn chủ động theo từng cá thể. Lấy một bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn làm ví dụ, nếu quần thể vật chủ đang có một phần nhỏ cá chưa nhiễm bệnh bị stress mà vẫn được cho ăn, thì sẽ có nhiều cá thể duy trì độ mẫn cảm với bệnh, tăng nguy cơ nổ ra dịch bệnh toàn đàn. Thêm vào đó, tác nhân gây stress còn có thể làm cho từng cá thể mẫn cảm hơn với bệnh truyền nhiễm.
Giả thuyết cho rằng stress làm cho bệnh dịch trở nên nghiêm trọng hơn đã được chấp nhận trong một thời gian dài và chúng ta bắt đầu hiểu hơn các cơ chế nền tảng của nó. Mặc dù, vẫn còn nhiều khó khăn để dự đoán ảnh hưởng của tác nhân stress lên sức khỏe của toàn đàn dưới một tình huống cụ thể, chúng ta vẫn có thể dự đoán được hành vi tổng thể của chúng. Trong một số trường hợp, mặc dù đã có nhiều bằng chứng, nhưng lại có quá nhiều sự chú ý đến các mầm bệnh hơn là tập trung kiểm soát bệnh trong nuôi trồng thủy sản.
Ngăn ngừa stress, các tiếp cận chủ động.
Bằng cách cho tôm cá ăn những phân tử giúp điều hòa hệ miễn dịch trong khi cá đang khỏe mạnh để chuẩn bị cho các phản ứng stress trước những thách thức trong tương lai, đây là chiến lược thích hợp nhất để duy trì mục tiêu nuôi trồng thủy sản ổn định, sức khỏe và năng suất.
Với nhiều năm nghiên cứu lợi ích từ tảo biển, Olmix đã tìm ra được các chuỗi polysaccharides sulfat hóa có đặt tính điều hòa miễn dịch và chống stress như MSP®IMMUNITY. Phân tử này kích thích màn thụ thể của nhiều nhóm tế bào khác nhau để tạo ra phản ứng miễn dịch tự nhiên bao gồm các phản ứng chống viêm và kháng viêm. Thay vì một chất kích thích miễn dịch có thể làm giảm phản ứng stress, MSP®IMMUNITY đóng vai rò là chất điều hòa miễn dịch để ngăn ngừa các tác động tiêu cực của stress. Bổ sung cho tôm cá sản phẩm có chứa.
Hình 1: Tỷ lệ sống sót của cá Juvenile Tilapia sau 16 giờ mô phỏng vận chuyển trong túi nhựa
Hình 2: Tỷ lệ sống của cá bơn sau khi tiêm vi khuẩn Edwardsiella tarda, không bổ sung hoặc có bổ sung thêm MSP®IMMUNITY.
Hình 3: Tỷ lệ sống sót của tôm chân trắng sau khi tiêm WVVS, không bổ sung hoặc có bổ sung thêm MSP®IMMUNITY.
MSP®IMMUNITY mang lại khả năng chống stress cao hơn và chống lại nhiều mầm bệnh truyền nhiễm hơn như trong biểu đồ 1,2 và 3. Olmix đã phát triển dòng sản phẩm dạng lỏng, StimSea và Algimun – là một sản phẩm dạng bột có chứa hoạt chất này để cung cấp công cụ mạnh mẽ, hiệu quả và dễ dàng cho các nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi và nông dân đối phó với sự phức tạp của các bệnh trong nuôi trồng thủy sản.