Prrsv là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa và khái niệm cơ bản

Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV) là virus RNA sợi đơn dương tính, thuộc họ Arteriviridae, có kích thước khoảng 50–65 nm. PRRSV là tác nhân chính gây hội chứng sinh sản và hô hấp ở lợn, biểu hiện đặc trưng bằng sảy thai, đẻ non, tỷ lệ chết cao ở nái và viêm phổi, khó thở ở heo con, heo lớn.

PRRSV lây lan chủ yếu qua tiếp xúc trực tiếp với dịch tiết đường hô hấp, tinh dịch hoặc sữa của lợn nhiễm bệnh. Virus còn có khả năng tồn tại lâu trong môi trường ẩm mát và sinh học vật chủ, làm tăng nguy cơ lây nhiễm chéo giữa các chuồng nuôi và trang trại (OIE Manual).

Biệt hóa hai chủng chính PRRSV-1 (Châu Âu) và PRRSV-2 (Bắc Mỹ) dựa trên trình tự gen ORF5, khác biệt về độc lực và đáp ứng miễn dịch. PRRSV-1 thường ít gây chết heo con nhưng kéo dài tình trạng sảy thai, trong khi PRRSV-2 gây tổn thương hô hấp nặng hơn và tỷ lệ chết cao ở heo con (NCBI PMC).

Phân loại và hệ thống học

PRRSV-1 (Genotype 1) chia thành ít nhất ba phân nhóm (subtype 1–3) dựa trên khác biệt ORF5 và ORF7. Phân nhóm 1a–1c phổ biến ở Tây Âu, phân nhóm 1b xuất hiện chủ yếu tại Bắc Mỹ do du nhập chủng Châu Âu qua thương mại heo giống.

PRRSV-2 (Genotype 2) gồm chín lineages (1–9) phân theo phylogeny ORF5, với lineages 1 và 5 là chủng lưu hành rộng nhất tại Mỹ và châu Á. Lineage 1 thường liên quan đến chủng độc lực cao làm bùng phát dịch tại Trung Quốc năm 2006.

Genotype	Phân nhóm (subtype/lineage)	Khu vực lưu hành chính
PRRSV-1	Subtype 1–3	Châu Âu, Bắc Mỹ
PRRSV-2	Lineage 1–9	Mỹ, châu Á

• Phylogeny ORF5 giúp theo dõi nguồn gốc và đột biến kháng nguyên.
• Sự đa dạng di truyền làm hạn chế hiệu quả vaccine sống giảm độc.

Cấu trúc và bộ genome

Genome PRRSV dài khoảng 15.000 nucleotide, mã hóa ít nhất mười ORFs. ORF1a và ORF1b chiếm 75% genome, dịch mã thành polyprotein pp1a/pp1ab sau đó tự cắt tạo ra các nonstructural proteins (nsp1–nsp12) cần thiết cho phức hợp sao chép.

Phần còn lại mã hóa các protein cấu trúc bao gồm GP2, GP3, GP4, GP5, M và N. GP5 (ORF5) là glycoprotein chính quyết định tính kháng nguyên, chịu trách nhiệm tạo kháng thể trung hòa gần như duy nhất. Protein M và N hình thành capsid, N là thành phần chính trong kháng nguyên ELISA.

ORF	Protein	Chức năng chính
ORF1a/1b	nsp1–nsp12	Sao chép & xử lý RNA
ORF2	GP2	Gắn thụ thể tế bào
ORF3	GP3	Hộ trợ lắp ráp
ORF4	GP4	Gắn Sn/CD163
ORF5	GP5	Kháng nguyên chính
ORF6	M	Lắp ráp capsid
ORF7	N	Khung capsid & kháng thể ELISA

Chu trình nhân lên và cơ chế xâm nhiễm

PRRSV gắn đặc hiệu lên thụ thể sialoadhesin (Sn) và CD163 trên đại thực bào phổi và tế bào dendritic, qua trung gian glycoprotein GP2–GP4. Sau nội bào hóa (endocytosis), vỏ virus tan và +RNA giải phóng vào bào tương.

Sau đó, ORF1a/1b dịch mã thành pp1a/pp1ab, polyprotein tự cắt bởi protease nội tại tạo phức hợp sao chép (replication-transcription complex). Phức hợp này tổng hợp -RNA khuôn mẫu, sau đó sinh ra các +RNA genome và mRNA ngắn cho ORF structural qua cơ chế discontinuous transcription.

• Transcription không liên tục tạo mRNA subgenomic.
• Sinh sản +RNA gói trong vỏ kết hợp GP5–M và các glycoprotein nhỏ.
• Lắp ráp và xuất bào qua mạng nội chất - Golgi, giải phóng virus trưởng thành.

Độc lực và cơ chế bệnh sinh

PRRSV gây tổn thương mô qua hai cơ chế chính: ức chế miễn dịch bẩm sinh và phá huỷ tế bào đại thực bào. Virus làm giảm đáng kể sản xuất interferon-α, khiến hệ miễn dịch chậm phản ứng với nhiễm trùng sơ cấp và tạo điều kiện cho bội nhiễm vi khuẩn hoặc virus thứ phát.

Tại cơ quan sinh sản, PRRSV xuyên nhau thai, xâm nhập tế bào nuôi dưỡng và nguyên bào nuôi, phá huỷ kết cấu bánh rau, dẫn đến sảy thai, chết lưu hoặc heo con sinh ra yếu, suy hô hấp. Hiện tượng viêm hoại tử ở mô nhau thai làm giảm trao đổi oxy, gây stress phôi và tăng tỷ lệ khuyết tật bẩm sinh.

• Suy giảm đại thực bào phổi: giảm thực bào, tăng viêm mô kẽ.
• Ức chế tế bào NK và tế bào T: giảm thanh thải virus.
• Phản ứng viêm mạn: tăng cytokine IL-10, TGF-β, làm mô trễ hồi phục.

Biểu hiện lâm sàng đa dạng tùy theo độ tuổi và chủng virus. Nái nhiễm PRRSV-2 độc lực cao có thể sảy thai hàng loạt, trong khi heo con nhiễm PRRSV-1 biểu hiện hô hấp nhẹ hơn nhưng kéo dài tình trạng chậm lớn và tỷ lệ chết cao do bội nhiễm (NCBI PMC).

Dịch tễ học và lây lan

PRRSV duy trì lưu hành trong đàn heo nhờ khả năng tạo nhiễm lặp và mang trễ. Heo con có thể mang virus kéo dài >100 ngày sau nhiễm lần đầu, trở thành nguồn lây tiềm ẩn ngay cả khi không biểu hiện triệu chứng.

Lây truyền trực tiếp qua đường hô hấp, tiết niệu và sinh dục; tinh dịch nái và heo đực là yếu tố quan trọng trong lây lan theo giống. Lây truyền gián tiếp qua môi trường, dụng cụ chăn nuôi, quần áo, xe chở heo cần biện pháp khử trùng nghiêm ngặt.

Cơ chế	Thời gian tồn tại PRRSV	Điều kiện
Máu tươi	>24 giờ	Nhiệt độ phòng
Môi trường ẩm mát	>4 tuần	4–10 °C, độ ẩm cao
Mẫu phân	1–2 tuần	15–20 °C

Giám sát dịch tễ kết hợp sequencing ORF5 giúp phát hiện đột biến, đánh dấu nguồn gốc dịch tễ và phản ứng kịp thời với các chủng mới. Chương trình giám sát liên tục là chìa khoá kiểm soát đại dịch PRRSV rộng khắp (OIE Manual).

Chẩn đoán

RT-PCR là phương pháp chuẩn để phát hiện RNA PRRSV, cho kết quả định tính trong 4–7 giờ và định lượng (qRT-PCR) xác định tải lượng virus. Mẫu phân tích bao gồm huyết thanh, dịch xoang mũi, tủy xương hoặc mô hạch bạch huyết.

ELISA phát hiện kháng thể IgG phản ánh tình trạng nhiễm muộn (sau 2–3 tuần), hữu ích cho giám sát miễn dịch đàn. Kết hợp PCR và ELISA phân biệt được heo đang nhiễm cấp, heo mang trễ và heo đã tiêm vaccine (USDA USHA Proceedings).

• Sequencing ORF5: theo dõi biến thể, phân loại genotype.
• Ngưng gộp mẫu (pooling): tiết kiệm chi phí xét nghiệm đại trà.
• Phương pháp kháng nguyên nhanh: test lateral flow, độ nhạy thấp hơn PCR.

Phòng ngừa và kiểm soát

Thiết lập chuồng nuôi khép kín (all-in/all-out) và cách ly đàn mới tối thiểu 30 ngày trước nhập chuồng. Thực hiện khử trùng định kỳ bằng hóa chất tác dụng không bào mỡ, dùng quần áo bảo hộ riêng cho từng khu vực và kiểm soát nghiêm ngặt phương tiện ra vào trang trại.

Chương trình tiêm vaccine sống giảm độc (MLV) triển khai sau khi đàn đã bóc tách virus chủng cũ (“load-close-expose”) nhằm tạo miễn dịch đồng đều. Vaccine bất hoạt sử dụng phối hợp để tăng đáp ứng kháng thể, song hiệu quả thường kém do đa dạng di truyền PRRSV.

1. Load-close-expose: tạm ngưng nhập heo ngoại, để virus tái luân hồi trong đàn, tiêm vaccine MLV sau 2 tuần.
2. Đánh giá đáp ứng: đo kháng thể ELISA, PCR kiểm soát tải lượng virus.
3. Giám sát liên tục: sequencing định kỳ để phát hiện chủng mới.

Biện pháp điều trị

Chưa có thuốc kháng virus đặc hiệu; điều trị hỗ trợ tập trung vào kiểm soát bội nhiễm và duy trì thể trạng. Sử dụng kháng sinh nhằm ngăn ngừa viêm phổi thứ phát do Mycoplasma hyopneumoniae, Pasteurella multocida hoặc Streptococcus suis.

Bổ sung chất điện giải, vitamin và chế phẩm probiotic cải thiện sức khoẻ đường ruột, giảm stress miễn dịch. Điều chỉnh dinh dưỡng tăng đạm, hỗ trợ khôi phục mô và chức năng miễn dịch của heo con suy nhược.

Tác động kinh tế và triển vọng nghiên cứu

PRRSV gây thiệt hại kinh tế ước tính >600 triệu USD mỗi năm tại Mỹ, bao gồm chi phí điều trị, giảm tăng trọng và tỷ lệ chết. Ở các nước chăn nuôi quy mô lớn, lợn nái sảy thai và chết con làm tăng chi phí thay thế heo giống và giảm năng suất đẻ.

Nghiên cứu vaccine thế hệ mới tập trung vào vectơ adenovirus, DNA vaccine kèm adjuvant TLR agonist nhằm tăng đáp ứng tế bào T và kháng thể trung hòa đa chủng. Phát triển vaccine marker cho phép phân biệt heo tiêm vaccine và nhiễm tự nhiên, hỗ trợ chương trình xoá sổ PRRSV trong đàn.

• Vaccine vectơ adenovirus: cải thiện đáp ứng tế bào T CD8⁺.
• Công nghệ mRNA: thử nghiệm giai đoạn tiền lâm sàng, dễ điều chỉnh chủng.
• Giám sát dữ liệu lớn: AI dự báo bùng dịch, hỗ trợ quyết định kiểm soát.

Tài liệu tham khảo

1. OIE. (2021). Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (PRRS). OIE Terrestrial Manual. Truy cập tại https://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahc/2.03.14_PRRS.pdf.
2. Shi, M., et al. (2010). Molecular epidemiology of PRRSV: a global perspective. Virus Research, 154(1–2), 7–17. Truy cập tại doi.org/10.1016/j.virusres.2010.06.013.
3. Holtkamp, D.J., et al. (2013). Assessment of the economic impact of PRRSV in the United States. Journal of Swine Health and Production, 21(2), 72–84.
4. Delputte, P.L., Nauwynck, H.J. (2004). Porcine respiratory coronavirus and PRRSV: comparison of infection and immunity. Veterinary Microbiology, 100(1–2), 1–12.
5. USDA. (2018). National Animal Health Monitoring System: PRRS 2018 Study. Truy cập tại https://www.usaha.org/proceedings/abstract.cfm?ID=317.