11 thực khuẩn thể mới giúp trị bệnh xuất huyết trên cá

Một nghiên cứu mới đây vừa cung cấp thông tin về bộ gen của 11 thực khuẩn thể mới được phân lập có thể trị bệnh xuất huyết trên cá nuôi.

Cá nhiễm bệnh do Pseudomonas spp. Ảnh: ResearchGate

Aeromonas và Pseudomonas được coi là những mầm bệnh quan trọng nhất trong số các tác nhân gây bệnh do vi khuẩn trên cá, chúng có khả năng tiêu máu và hình thành màng sinh học. Những vi khuẩn này chịu trách nhiệm cho các bệnh loét bao gồm hội chứng viêm loét, bệnh xuất huyết nhiễm trùng huyết, thối đuôi, vây, mang và bệnh xù vảy trên cá.

Tỷ lệ mắc các bệnh nhiễm khuẩn trên cá ngày càng tăng dẫn đến tăng sử dụng thuốc kháng khuẩn đặc biệt là kháng sinh để chống lại vi sinh vật gây bệnh. Tuy nhiên, trong nuôi trồng thủy sản, phạm vi kháng sinh được cho phép sử dụng là rất hẹp, ví dụ: Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) năm 2014 chỉ phê duyệt oxytetracycline, florfenicol và sulfadimethoxine/ormetoprim. Tuy nhiên, phần lớn vi khuẩn gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản đều kháng một hoặc nhiều loại kháng sinh. Điều này buộc người nuôi phải áp dụng những biện pháp thay thế khác để bảo vệ đàn cá của mình.

Thực khuẩn thể. Ảnh: cdn-st4.rtr-vesti.ru

Thực khuẩn thể (phage) là một thể “ăn” vi khuẩn, hay nói cho đúng: là virus của vi khuẩn, nó có thể gây bệnh và tiêu diệt vi khuẩn. Phage là một giải pháp thay thế có thể được coi là một chiến lược chống vi khuẩn tiềm năng trong nuôi trồng thủy sản đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường và con người. Thực khuẩn thể tiêu diệt vi khuẩn theo cơ chế khác nhau.

Chúng là những thực thể sinh học phong phú nhất trên trái đất. Người ta ước tính rằng có khoảng mười phage cho mỗi tế bào vi khuẩn tạo ra khoảng 1030 -  1031 phage trên toàn cầu. Trong toàn bộ quần thể phage chỉ có một số ít có tiềm năng sử dụng trong liệu pháp phage. Các phage phù hợp cho mục đích trị liệu phải đáp ứng nhiều tiêu chí, trong đó quan trọng nhất là bản chất linh hoạt của chúng. Chỉ toàn bộ trình tự bộ gen mới mô tả đầy đủ các phage và lựa chọn phage phù hợp với trị liệu. Tuy nhiên, trình tự bộ gen của chúng chiếm một phần nhỏ trong cơ sở dữ liệu.

Dữ liệu nghiên cứu của Joanna Kazimierczak và cộng sự đăng trên tạp chí Virus học cung cấp một cơ sở thiết yếu cho việc lựa chọn các phage của vi khuẩn để ứng dụng trong liệu pháp phage.

Các chủng vi khuẩn được phân lập từ cá hồi cầu vồng bị bệnh (Oncorhynchus mykiss, Walbaum 1972) từ 12 trang trại nước ngọt khác nhau ở Ba Lan.

Các chủng được phân lập từ cá nhiễm bệnh bao gồm 36 Aeromonas spp. và 9 Pseudomonas sp. Trong đó có 11 chủng phage của vi khuẩn đã được phân lập từ môi trường: bảy phage có hoạt động chống lại Aeromonas spp. và bốn loại chống lại Pseudomonas sp.

Cây phân loại bộ gen của phage

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chứng minh 11 loại vi khuẩn mới trong đó có 6 loại vi khuẩn (25AhydR2PP, 50AhydR13PP, 60AhydR15PP, 22PfluR64PP, 67PfluR64PP, 71PfluR64PP) có tiềm năng được sử dụng trong liệu pháp phage do có lylic lifestyle và không có gen độc lực hoặc kháng thuốc.

Độ đặc hiệu hẹp của các phage được chọn có thể tạo ra một trở ngại trong việc phát triển phương pháp điều trị phage cho các bệnh nhiễm trùng do Aeromonas sp và Pseudomonas sp. Do đó một cách tiềm năng để vượt qua thách thức này là tạo ra một loại phage đa thành phần, bao gồm các vi khuẩn lylic hoàn toàn đặc trưng.

11 thực khuẩn thể mới được phân lập và mô tả ở cấp độ gen. Bốn trong số chúng thuộc họ Podoviridae, trong khi hai thuộc họ Myoviridae. Thành phần của các phage này có thể được sử dụng như trong một phages hỗn hợp với 41% Aeromonas và 44% Pseudomonas phân lập môi trường gây bệnh. Thực khuẩn thể phân lập được trong nghiên cứu này cũng đã làm tăng đáng kể kiến thức về các phage của Aeromonas và Pseudomonas.

Từ những nghiên cứu trên cho thấy có thể sử dụng những phage để phòng trị bệnh gây ra do Aeromonas và Pseudomonas. Đây là hướng đi mới đầy hứa hẹn, một chiến lược chống vi khuẩn tiềm năng trong nuôi trồng thủy sản đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường và con người.

Tạp chí Virus học 201916: 4, https://doi.org/10.1186/s12985-018-1113-5