Cơ quan bài tiết của tôm thay vì tuyến anten sẽ được đổi tên thành Nephrocomplex, và đây cũng là cơ quan đầu tiên tiếp xúc với mầm bệnh.

Chủng virus WSSV gây bệnh đốm trắng trên tôm được xem là mầm bệnh rất nguy hiểm, ước tính con số thiệt hại lên đến 10%, tương đương vài triệu USD mỗi năm. Nuôi trồng thủy sản là một ngành cung cấp quan trọng nhất trong bối cảnh nhu cầu thực phẩm của dân số trên thế giới ngày càng tăng. Nhiều nhà nghiên cứu vẫn đang trăn trở với loại virus gây đốm trắng này, do chúng có thể sẽ cản trở một sản lượng tôm lớn để cung cấp trong tương lai. Và virus không phải là mầm bệnh duy nhất gây thiệt hại cho tôm nuôi, các bệnh khác của tôm còn do vi khuẩn mà nhất là nhóm Vibrio cũng gây thiệt hại đến hơn 20% sản lượng tôm hằng năm.

Các nhà nghiên cứu đã đưa ra nhiều giả thuyết về các cơ quan chủ đích và con đường truyền lây của virus đốm trắng nhưng vẫn còn khá nhiều tranh luận về “cổng vào” đầu tiên của chúng. Xem xét làm cách nào để virus đốm trắng cũng như vi khuẩn Vibrio có thể xâm nhập vào cơ thể tôm và làm thế nào để tôm kết nối với các yếu tố bên ngoài khi không có lớp biểu bì dày và linh hoạt như các sinh vật bậc cao. Do đó, các chuyên gia tiến hành nghiên cứu tuyến anten, như “cổng vào” đầu tiên để các mầm bệnh xâm nhập.

Tuyến anten đã từng được báo cáo là cơ quan đầu tiên nhiễm bệnh trên cơ thể tôm và trước đây cũng đã từng tìm được nhiều mầm bệnh hiện diện trong tuyến anten của động vật giáp xác. Tuy vậy, đến nay vẫn chưa có bằng chứng nào cho thấy tuyến anten là cổng xâm nhập và là nơi cư trú lâu dài của các mầm bệnh. Bài viết này tóm tắt một báo cáo về tuyến anten khi virus WSSV và vi khuẩn Vibrio xâm nhập gây hại.

Trong nghiên cứu này, các chuyên gia đã giải phẫu đầy đủ cấu trúc bên trong của tuyến anten. Kết quả cho thấy cơ quan này phân bố rộng khắp phần cephalothorax (phần hợp nhất của đầu và đốt thứ nhất của tôm) và có cấu trúc phức tạp hơn nhiều so với những giả định trước đây. Tuyến anten cũng là một “cổng” hoàn hảo cho sự xâm nhập của mầm bệnh vì sự phân bố rộng rãi của tuyến này làm mầm bệnh tiếp xúc được với các cơ quan nhạy cảm khác như: Hệ thần kinh, đường tiêu hóa, cơ quan bạch huyết, mang, gan tụy và các cơ trên cơ thể tôm. Chỉ có tim là không có sự tiếp xúc chặt chẽ với tuyến anten.

Nhiều giả thuyết cho rằng Nephrocomplex là “cổng vào” chính của mầm bệnh bằng cách cấy vào cơ thể tôm virus WSSV và vi khuẩn Vibrio campbellii.

Cấu trúc của tuyến anten không hề có lớp biểu bì bảo vệ nên mầm bệnh dễ dàng xâm nhập nhanh chóng vào các loại huyết cầu của tôm. Nhờ vào sự phân bố rộng rãi của não và tuyến anten với chức năng bài tiết, các chuyên gia đề xuất một tên gọi mới cho cơ quan này là Nephrocomplex. Tiền tố “nephron” là trong tiếng Hy Lạp “nephros” có nghĩa là thận, và hậu tố “complex - phức hợp” là do số lượng lớn các tiểu đơn vị rất đa dạng trong cơ quan bài tiết của tôm này. Có vẻ như sự đa dạng của cơ quan này có liên quan đến quá trình lột xác và đóng vai trò cơ học trong một số tiến trình quan trọng khác của cơ thể tôm.

Các chuyên gia đã xác định giả thuyết của họ về việc Nephrocomplex là “cổng vào” chính của mầm bệnh bằng cách cấy vào cơ thể tôm virus WSSV và vi khuẩn Vibrio campbellii, sau đó xem xét tỷ lệ mắc bệnh và tỷ lệ chết của tôm. Trong thí nghiệm về cơ chế sinh bệnh của các mầm bệnh trên, các chuyên gia nhận thấy với phương pháp tiêm mới đã vượt qua được tất cả hàng rào bảo vệ tự nhiên của tôm. Sau khi mầm bệnh lây nhiễm qua Nephrocomplex, sau đó chúng sẽ tăng sinh rồi lan rộng ra khắp cơ thể tôm. Điều này chứng minh Nephrocomplex là nơi mà virus có thể lây lan sang tất cả các cơ quan nhạy cảm khác.

Độ mặn thấp đã được chứng minh là tạo điều kiện cho sự lây nhiễm virus đốm trắng. Khi đó các chuyên gia nhận thấy, trong “nước tiểu” tôm thải ra cũng có kết quả dương tính với WSSV. Chỉ 4h sau khi cấy, số lượng virus ngày càng tăng cao, càng chứng minh rằng Nephrocomplex chính là nơi sao chép chính của virus. Tuy nhiên vẫn cần tìm hiểu thêm về quá trình xâm nhập của mầm bệnh.

Một thử nghiệm in vitro nhỏ đã được tiến hành, tạo áp lực mô phỏng từ bên trong của tôm để các “van” bài tiết mở, đảm bảo sao cho các áp lực từ môi trường bên ngoài không làm mở các “van” bị phong tỏa khác. Quan sát thấy trong điều kiện bình thường chỉ khi đi tiểu thì van này mới được mở ra. Khi van của các tế bào bài tiết mở ra thường xuyên thì đó chính là cơ hội để mầm bệnh xâm nhập. Khi độ mặn giảm đột ngột sẽ thúc đẩy tôm bài tiết ra ngoài với số lượng “nước tiểu” nhiều hơn và với tần suất cao hơn.

Tổng hợp kết quả nghiên cứu cho thấy Nephrocomplex, trước đây được gọi là tuyến ăng-ten có cấu tạo phức tạp hơn nhiều so với giả định. Khi giải phẫu hình thái của cơ quan này cho thấy nó thích hợp để làm “cổng vào” chính của virus WSSV. Ngoài ra cơ quan này cũng liên quan đến chu kỳ lột xác của tôm. Bên cạnh đó, chức năng đóng mở của van thận cũng được phát hiện là một rào cản của mầm bệnh. Tuy nhiên khi kết thúc quá trình bài tiết “nước tiểu”, van này sẽ bị tổn thương trong một thời gian ngắn. Do đó, trong điều kiện phải bài tiết thường xuyên (độ mặn giảm đột ngột trong khi mưa lớn, cạnh tranh, lột xác...) kết hợp với lượng virus cao trong nước, Nephrocomplex chính là “cánh cổng” chính để mầm bệnh xâm nhập.

TLTK: Gaëtan M.A (eds) (2021). Frequent urination can be hazardous to health of farmed shrimp [online], viewed 15/2/2021, from: https://www.aquaculturealliance.org/advocate/frequent-urination-can-be-hazardous-to-health-of-farmed-shrimp/

Hà Tử 

Nguồn: Thủy sản tép bạc