Hội chứng đốm trắng - Dấu chấm hỏi cho người nuôi tôm

Dựa trên các nguyên nhân mới gây nên sự phát triển của các đốm trắng xuất hiện trên tôm thì liệu các đốm trắng này có phải chỉ vì bệnh đốm trắng (WSD) gây ra là một câu hỏi cần được quan tâm. Và câu trả lời là “không”. Trên thực tế, đốm trắng có thể do WSD gây ra bởi virus (WSSV) hoặc vi khuẩn hoặc do môi trường ao nuôi có pH cao. Hầu hết người nuôi dựa vào các đốm trắng xuất hiện trên vỏ tôm như một biểu hiện lâm sàng đặc trưng cho WSD nguy hiểm nhất và nhanh chóng thu tôm mà chưa hề biết nguyên nhân thực sự là gì. Để giải quyết các vấn đề trên, bài viết này sẽ bàn về các cơ chế cũng như những con đường hình thành nên đốm trắng, từ đó giúp người nuôi hiểu rõ hơn về đốm trắng và đưa ra một quyết định đúng đắn có nên thu tôm khẩn cấp hay không.

Kể từ ba thập kỷ trở về đây, nuôi tôm công nghiệp đã và đang trở thành ngành sinh lãi nhất trong nuôi trồng thủy sản không chỉ ở Ấn Độ mà còn ở các nước trên toàn thế giới. Sự mở rộng nuôi trồng không kiểm soát cùng với kinh nghiêm nuôi còn yếu là nguyên nhân chính dẫn đến các dịch bệnh truyền nhiễm và không truyền nhiễm. Các bệnh truyền nhiễm chủ yếu gây ra bởi virus, vi khuẩn, nấm và động vật nguyên sinh, tuy nhiên thông thường là do virus và một số loài vi khuẩn biến đổi gây nên mối hiểm họa kinh khủng nhất cho ngành nuôi tôm công nghiệp. Cho đến nay đã phát hiện hai mươi loài virus khác nhau gây bệnh truyền nhiễm trên tôm. Trong số đó, virus gây hội chứng đốm trắng (WSSV) được cho là nhân tố gây WSD nguy hiểm nhất, chúng gây ra thiệt hại ước tính hằng năm khoảng 500 triệu Rupee (khoảng 175,500,000,000 VNĐ tính đến thời điểm 11/2017) cho ngành công nghiệp tôm ở Ấn Độ. Chúng nằm trong nhóm mầm bệnh loại 1. Tổ chức quốc tế về dịch bệnh động vật (OIE) nhận định WSD bùng nổ khi “…tôm chết nhiều và nhanh đi kèm với các biểu hiện trên tôm sắp chết là vòng tròn ban đầu màu trắng, hình thành các đốm riêng lẻ hoặc thành cụm trên lớp vỏ…”, tuy nhiên cần lưu ý đến sự xuất hiện của các loại đốm trắng khác và khi quan sát các triệu chứng lâm sàng cần phải kiểm tra các điểm đặc trưng của WSD như các thể vùi nằm trong nhân các tế bào bị nhiễm trùng thuộc các mô gốc ngoại bì và trung bì dưới góc độ mô học. Khi đó, sự xuất hiện của đốm trắng không có nghĩa là tôm bị nhiễm WSSV. Do đó, rất cần thiết phải hiểu các cơ chế hình thành đốm trắng trên vỏ tôm.

Đốm trắng hình thành trên vỏ tôm như thế nào?

Tôm he (bao gồm tôm sú và tôm thẻ chân trắng) là ngành lớn nhất của giới Arthropoda. Nhóm tôm này có điểm đặc trưng là các phần phụ ghép nối và có một lớp vỏ bao toàn bộ cơ thể dày không quá 0.5 mm. Phần vỏ này bao gồm ba lớp: một lớp biểu bì ngoài cùng mỏng (epicuticle), một lớp biểu bì trung gian (exocuticle) dày hơn và một lớp biểu bì trong cùng (endocuticle) nằm trên lớp epidermis  và các mô liên kết. Lớp biểu bì ngoài cùng của vỏ giáp đầu ngực dày khoảng 3 – 4 µm, ở các vùng khác mỏng hơn và không chứa chitin. Ngoài ra, lớp biểu bì ngoài cùng của các loài giáp xác chứa enzyme polyphenol oxidase sẽ trải qua quá trình làm cứng nhờ quinine. Phần biểu bì còn lại gồm một nửa là lớp biểu bì trung gian, một nửa là lớp biểu bì trong cùng và đây là nền chất chứa hỗn hợp protein-chitin. Hỗn hợp này không bị biến đổi qua quá trình canxi hóa hay quá trình làm cứng vỏ, chúng được cho là tồn tại bền vững trong quá trình phát triển của tôm và có thể xem chúng là lớp procuticle. Ngoài các thành phần cấu tạo theo chiều ngang, vỏ tôm còn bao gồm các cấu trúc theo chiều dọc. Vỏ tôm còn có các ống rỗng và các ống dẫn của tuyến vỏ. Các ống rỗng chứa sợi cytoplasmic và các hợp chất cấu tạo nên tế bào như chitin, canci carbonate (CaCO3) và protein. Các hợp chất này được vận chuyển thông qua vỏ mà cụ thể là qua quá trình phát triển của vỏ. Tuyến vỏ nằm ngay trong lớp epidermis và ống dẫn của tuyến vỏ rất dễ nhìn thấy. Tuyến vỏ có thể có vai trò oxy hóa phenol có trong vỏ bằng cách sản xuất ra enzyme polyphenol oxidase. Quan sát vỏ tôm có thể thấy ống rỗng, sợi cytoplasmic và ống dẫn tuyến vỏ là các cấu trúc chiều dọc. Các cấu trúc chiều dọc này bị phá hủy do nhiều nguyên nhân, có thể là do các tác nhân gây bệnh (virus, vi khuẩn, ký sinh trùng) hay các thành phần hóa học làm tắc nghẽn, sau đó làm lắng tụ các chất trong nền tế bào. Chính điều này tạo nên các vệt màu trắng trên vỏ mà thông thường được gọi là đốm trắng. Do đó, đốm trắng thực chất là các chất tế bào bị tắc nghẽn, các mảnh vỡ của tế bào bị phân li và các hạt từ tuyến vỏ.

Các con đường hình thành đốm trắng

Có ba khả năng hình thành đốm trắng trên tôm:

Loại I: liên quan đến WSSV. Tôm bị đốm trắng loại này thường bỏ ăn, tấp mé và chết một lượng lớn trong thời gian ngắn từ 3 đến 7 ngày kể từ khi xuất hiện bệnh. Kiểm tra PCR, mô học và MAb-I cho kết quả dương tính với WSSV. Quan sát tế bào vỏ của tôm bị bệnh dưới kính hiển vi điện tử thì thấy một lượng electron dày đặc (EDM). EDM chủ yếu cấu tạo nên các chất tế bào như CaCO3, chitin, protein và các mảnh vỡ của tế bào bị phân li.

Quan sát dưới kính hiển vi soi tươi có thể thấy vùng nâu đậm nằm trong đốm trắng. Vùng nâu đậm này được cho là các vật chất của tuyến vỏ bị hoại tử và bị melanin hóa. Quan sát dưới kính hiển vi thông thường, các đốm trắng có màu nâu vàng và mờ đục trong khi quan sát bằng mắt thường chúng lại có màu trắng ngà.

Loại II: liên quan đến pH. Tôm bị đốm trắng loại này vẫn duy trì hoạt động và ăn uống bình thường mà không xuất hiện tôm chết. Kiểm tra PCR, mô học và MAb-I cho kết quả âm tính với WSSV. Nguyên nhân đốm trắng loại được cho là do tiếp xúc với pH môi trường ao nuôi cao trong thời gian dài. pH môi trường nước lớn hơn 8 thường làm cho Canci đóng tụ trên vỏ và dẫn đến xuất hiện đốm trắng. Những đốm này sẽ biến mất sau khi lột.

Loại III: liên quan đến vi khuẩn. Loại này thường được gọi là bệnh đốm trắng gây ra bởi vi khuẩn (BWSD). Tôm bị đốm trắng loại này vẫn hoạt động, ăn uống bình thường, không xuất hiện tôm chết quá nhiều sau khi lột. Kiểm tra PCR, mô học, kính hiển vi điện tử và MAb-I cho kết quả âm tính với WSSV. Kiểm tra dưới góc độ mô học cho thấy lớp epidermis phía dưới và các mô liên kết bị hoại tử và phân rã, tuy nhiên các mô sâu hơn như cơ không bị ảnh hưởng. Thành phần Bacillus subtilis có trong các chế phẩm probiotics được chứng minh là nguyên nhân gây ra BWSD. Do đó có thể kết luận rằng việc sử dụng quá mức probiotics  sẽ dẫn đến sự hình thành đốm trắng gây ra bởi vi khuẩn với biểu hiện bên ngoài vỏ là các đốm trắng.

So sánh đốm trắng gây ra bởi virus và đốm trắng gây ra bởi vi khuẩn

Kiểm tra bằng các cách thông thường như quan sát bằng mắt thì đốm trắng gây ra bởi WSSV và vi khuẩn trông giống nhau, nhưng khi quan sát bằng kính hiển vi điện tử thì chúng khác nhau. Các điểm khác nhau chính giữa hai loại đốm trắng:

- Đốm trắng gây ra bởi WSSV dễ nhìn thấy trên vỏ tôm còn sống, trong khi đó đốm trắng gây ra bởi vi khuẩn khó nhận ra hơn và chỉ có thể quan sát được trên vỏ tôm đã lột.

- Quan sát dưới kính hiển vi soi tươi, đốm trắng của WSSV xuất hiện dày đặc có nhân đậm màu ở trung tâm, còn đốm trắng của vi khuẩn có màu nâu đậm, dễ bị đổi màu, có các vòng tròn đồng tâm trông giống địa y và vùng trung tâm có màu đậm hơn (hình 3).

- Tôm bị đốm trắng gây ra bởi virus sẽ chết trong vòng từ 3 đến 7 ngày kể từ khi xuất hiện đốm trắng trên vỏ trong khi đó không xuất hiện tôm chết đối với trường hợp đốm trắng gây ra bởi vi khuẩn.

- Kiểm tra bằng phương pháp PCR, mô học và MAb-I: tôm bị đốm trắng gây ra bởi WSSV cho kết quả dương tính với WSSV, còn đốm trắng của vi khuẩn cho kết quả âm tính với WSSV.

Tầm quan trọng của việc chuẩ đoán phân biệt các loại đốm trắng

Sự xuất hiện của các đốm trắng trên cơ thể tôm khiến cho người nuôi hoang mang, họ nhanh chóng thu tôm nhằm cứu vãn những gì có thể. Với những chia sẻ trên, nhóm các nhà nghiên cứu đã ghi nhận những trường hợp người nuôi tránh không phải vội vàng thu tôm và đạt được vụ nuôi thành công. Cũng có những trường hợp đạt được vụ nuôi thành công với tỷ lệ đốm trắng thấp. Đốm trắng có thể bị gây ra bởi pH môi trường ao nuôi cao hay do sự tấn công của vi khuẩn. Do đó, phép chuẩn đoán phân biệt bệnh đóng một vai trò hết sức quan trọng. Tìm ra các phương pháp kiểm tra bệnh ngay tại ao nuôi đơn giản, nhanh chóng và rẻ tiền mà không cần đến các thiết bị tinh vi là một vấn đề cần được quan tâm. Những phương pháp kiểm tra cực kỳ đơn giản sẽ tiếp cận được với những người nuôi thiếu kinh phí ở vùng sâu vùng xa. Trong những năm gần đây, phương pháp kiểm tra miễn dịch học như ELISA và MAb-I trở nên quan trọng vì sự chính xác, nhanh chóng và đơn giản của chúng mà không cần dùng đến các thiết bị đắt tiền. Đối với mục đích chuẩn đoán ngoài ao nuôi, phương pháp MAb-I được sử dụng nhiều vì nó rẻ và dễ sử dụng mà không cần các phản ứng đặc hiệu. Khả năng phân biệt bệnh của phương pháp này hiệu quả hơn rất nhiều so với phương pháp ELISA, Đồng thời nó cũng dễ dàng phát hiện các phản ứng dương tính và loại bỏ các phản ứng dương giả.

Phát triển các phương pháp kiểm tra bệnh đốm trắng mức độ ao nuôi

Gần đây, các nhà khoa học thuộc Phòng nghiên cứu Công nghệ sinh học và Bệnh cá thuộc khoa Nuôi trồng thủy sản (trường Đại học Fisheries, Ấn Độ) đã phát triển phương pháp MAb-I đặc biệt, nhạy và rẻ nhằm phát hiện WSD trên tôm bị bệnh. Phương pháp này được cải tiến thành bộ kit phát hiện WSSV có thể sử dụng ngay tại ao. Khả năng phát hiện WSSV của bộ kit tương đương với phương pháp PCR của Lo et al. Bộ kit được thiết kế nhỏ gọn, tiện dụng nhằm ứng dụng kiểm soát WSSV ngoài ao nuôi, từ đó giúp người nuôi đưa ra quyết định có thu tôm khẩn cấp hay không và áp dụng cho tôm bố mẹ ở quy mô lớn. Đây là bộ kit đầu tiên cho phép phát hiện WSSV và ưu điểm của bộ kit này là cực kỳ đơn giản. Người nuôi có thể kiểm tra tôm bệnh bằng bộ kit trong thời gian  90 phút, nếu chấm tròn chuyển thành màu xanh trên giấy nitrocenllulose thì mẫu tôm đó dương tính với WSSV (hình 4). Một vài thử nghiệm cho thấy kiểm tra PCR lần thứ 2 cho kết quả dự đoán về WSD không tốt, trong khi đó, các kết quả kiểm tra PCR lần thứ nhất có lại độ tương thích với WSSV. Bên cạnh đó, kết quả kiểm tra PCR lần thứ nhất có ý nghĩa hơn trong việc kiểm soát đàn tôm bố mẹ. Ngày nay, PCR là một công cụ kiểm soát WSSV được sử dụng nhiều nhất trong việc theo dõi post-larvar (PL), tôm bố mẹ và tôm nuôi công nghiệp. Mặc dù PCR khá nhạy và đáng tin cậy, tuy nhiên vẫn cần một phòng thí nghiệm an toàn, một kỹ sư được đào tạo bài bản và các thao tác cẩn thận để tránh kết quả dương tính giả. Do đó, phương pháp MAb-I có thể là một phương pháp thay thế thực tiễn cho phương pháp PCR. Khi không có các phương pháp trị bệnh truyền nhiễm gây ra bởi virus, đặc biệt là WSD thì đã có rất nhiều biện pháp quản lý được đưa ra nhằm kiểm soát dịch bệnh, trong đó phát hiện virus là một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu. Do đó, những bộ kit như trên ra đời đem lại một hứa hẹn đầy triển vọng cho việc kiểm tra WSSV giai đoạn trước khi thả tôm và trong vụ nuôi.

Quản lý hiện tượng đốm trắng lâm sàn

Kích thước khác nhau của các đốm trắng trên vỏ giáp đầu ngực là những biểu hiện lâm sàng của WSD. Nhìn chung, những đốm này xuất hiện vào giai đoạn cuối của hội chứng đốm trắng gây ra bở virus (VWSS) do ăn phải những con tôm sắp chết và những con tôm bị chết do bị nhiễm bệnh. Thêm vào đó, sự hiện diện một lượng lớn virus do WSSV truyền nhiễm theo chiều ngang làm cho tôm chết nhanh chóng trong thời gian ngắn (3-7 ngày). Kiểm tra PCR và MAb-I cho kết quả dương tính với WSSV. Lúc này, người nuôi nên thu tôm ngay lập tức và nhanh chóng khử trùng ao nuôi để tránh các ao còn lại bị lây nhiễm bệnh.

Đốm trắng xuất hiện trên tôm kèm theo pH môi trường ao nuôi cao thường biến mất sau khi lột. Trong trường hợp này, kiểm tra PCR và MAb-I cho kết quả âm tính với WSSV, tôm phát triển bình thường và có thể đạt size tốt. Do đó, người nuôi không nên áp dụng bất kỳ phương pháp phòng bị hay trị bệnh nào. Vì đôi khi chính các biện pháp phòng bị hay trị bệnh làm cho tôm bị stress và có thể dẫn đến các vấn đề phức tạp khác. Nếu vẫn xảy ra vấn đề tương tự thì nên thay nước và bổ sung vôi.

Cho đến nay, chưa có một báo cáo nào về đốm trắng gây ra bởi vi khuẩn tại các trang trại ở Ấn Độ như ở Malaysia, vấn đề này rất được quan tâm bởi hầu hết người nuôi chưa phân biệt được đâu là đốm trắng gây ra bởi vi khuẩn và đâu là đốm trắng gây ra bởi virus. Do đó, người nuôi nên áp dụng các phương pháp phát hiện WSSV như PCR, kiểm tra dưới góc độ mô học hay phương pháp MAb-I khi tôm xuất hiện đốm trắng. Nếu kết quả kiểm tra âm tính với WSSV thì người nuôi không cần phải thu tôm khẩn cấp, tuy nhiên cần phải giảm liều dùng các chế phẩm probiotic và các sản phẩm hữu cơ thường dùng.

Nguồn: A.K. Sahoo, Prakash Patil và K.M. Shankar. White spots? A loaded question for shrimp farmer. Current Science, Vol.88, No. 12, 25 June 2005