Tác động của độc tố nấm mốc trong thức ăn lên hệ miễn dịch gà: Cơ chế, biểu hiện và ảnh hưởng đến đáp ứng vaccine

Độc tố nấm mốc (mycotoxins) là nhóm hợp chất sinh học được sản sinh bởi các loài nấm trong thức ăn chăn nuôi, và đã có rất nhiều tài liệu nghiên cứu mô tả tác động của chúng lên sức khỏe và hệ miễn dịch ở gia cầm. Trong phạm vi này, chúng tôi chỉ trình bày một tổng quan ngắn gọn về ý nghĩa miễn dịch học của chúng. Độc tố nấm mốc thường xuyên hiện diện trong khẩu phần thức ăn và có thể gây nhiễu trong việc đánh giá suy giảm miễn dịch do mầm bệnh, bởi chúng không chỉ ảnh hưởng đến đáp ứng miễn dịch mà còn có khả năng gây bệnh lâm sàng. Đáng chú ý, tác động miễn dịch của mycotoxins không phải lúc nào cũng rõ ràng, vì ở liều thấp một số loại có thể tạo hiệu ứng kích thích tăng trưởng, trong khi ở liều cao lại gây ức chế và suy giảm miễn dịch — hiện tượng hormesis này đã được ghi nhận với aflatoxin B1 (AFB1).

AFB1 là độc tố được quan tâm nhiều nhất trong chăn nuôi gia cầm, dù gà có sức đề kháng tốt hơn so với vịt hay gà tây. Sau khi ăn vào, AFB1 được hệ enzyme cytochrome P450 trong gan hoạt hóa thành aflatoxin-8,9-epoxide — một hợp chất có độc tính cao có khả năng liên kết với DNA, hoặc sau khi thủy phân có thể liên kết với protein gây độc tế bào. Kết quả là gây chết tế bào ở các cơ quan lympho nguyên phát, phá vỡ tính toàn vẹn của ruột và làm suy giảm năng suất, đặc biệt ở gà thịt. Đáp ứng miễn dịch dịch thể và miễn dịch qua trung gian tế bào nhìn chung bị suy yếu, dù trong giai đoạn phơi nhiễm ban đầu ở liều thấp có thể xuất hiện sự gia tăng đáp ứng kháng thể. Gà con nở từ gà mái được cho ăn thức ăn chứa AFB1 cũng thể hiện suy giảm chức năng miễn dịch ở tuổi 2–3 tuần, dù chưa rõ mức độ kéo dài tác động này. AFB1 dường như không ảnh hưởng rõ rệt tới chức năng hàng rào miễn dịch ở ruột hay đáp ứng miễn dịch bẩm sinh tại ruột, nhưng dữ liệu hiện có vẫn chưa đủ kết luận.

Bên cạnh đó, các loài nấm Fusarium là nguồn sinh ra nhiều mycotoxin khác như fumonisin B1 (FB1), deoxynivalenol (DON), các trichothecene như T-2, zearalenone (ZEA) và ochratoxin (OTA), vốn đã được chứng minh là có tác động gây độc miễn dịch ở gà, gà tây và vịt. Ví dụ, khi bổ sung 15 ppm FB1 vào khẩu phần gà thịt trong 3 tuần, có sự suy giảm hoạt động của đại thực bào, giảm đáp ứng kháng thể thứ cấp với vaccine Newcastle, và giảm biểu hiện các gene cytokine như IL-1β, IL-2, IFN-α và IFN-γ, mặc dù mức FB1 này không làm giảm tăng trưởng và vẫn được xem là mức chấp nhận được. Hai độc tố trichothecene — T-2 và DON — liên quan chặt chẽ với điều hòa miễn dịch ở gia cầm. Việc cho gà từ 1 đến 7 ngày tuổi ăn liều dưới ngưỡng gây chết của T-2 làm giảm hiệu quả bảo hộ của vaccine herpesvirus gà tây (HVT) trước thử thách với virus Marek (MDV). DON gây ức chế quá trình tổng hợp DNA, RNA và protein, đặc biệt ảnh hưởng đến các mô có tốc độ tái sinh tế bào cao như biểu mô ruột và tế bào tại các cơ quan miễn dịch. Tác động của DON lên tính toàn vẹn của hàng rào ruột khác nhau tùy theo đoạn ruột, với việc gia tăng mạnh biểu hiện mRNA của Claudin 1 ở tá tràng và tăng Claudin 5 theo báo cáo của các nghiên cứu khác nhau. Những nghiên cứu này cũng ghi nhận sự tăng kích thước lá lách, tăng sinh tế bào, apoptosis và tổn thương DNA vào giai đoạn cuối của thí nghiệm kéo dài 16 tuần trên gà tăng trưởng chậm.

Nhiều tác giả cho rằng việc thay đổi tính thấm của ruột dưới tác động của các mycotoxin này có thể dẫn đến tăng kích thích miễn dịch từ vi khuẩn, làm tăng mức IgA so với gà không tiếp xúc DON. Liều thấp T-2 và DON có thể liên quan đến gia tăng mức IgA và hiệu giá kháng thể chống virus Newcastle (NDV), trong khi liều cao lại gây suy giảm miễn dịch. Gà thịt ăn khẩu phần chứa DON và bị thử thách với chủng virus IBDV độc lực rất cao (vvIBDV) cho thấy tác động nghiêm trọng hơn so với nhóm chứng không nhận DON.

Thức ăn bị nấm mốc có màu xanh

ZEA là độc tố có hoạt tính estrogen không steroid, và mặc dù có ít thông tin về tác động miễn dịch của nó ở gà, có cơ sở để giả định rằng sự hiện diện của ZEA có thể tương tác với CIAV (chicken anemia virus), bởi vùng promoter/enhancer của CIAV có sự tương đồng với thụ thể estrogen. Đã có bằng chứng estrogen có thể gắn vào promoter của CIAV trong điều kiện thí nghiệm sử dụng hệ gene báo cáo, tuy nhiên cho đến nay chưa có nghiên cứu chứng minh ZEA làm tăng phiên mã của CIAV trong thực nghiệm gà sống.

Các tương tác giữa trichothecene và đáp ứng miễn dịch là rất phức tạp: liều thấp có thể kích thích thông qua tăng biểu hiện cytokine và chemokine, trong khi liều cao hoạt hóa caspase gây apoptosis. OTA là độc tố rất mạnh, có thể truyền qua trứng gà mái, làm suy giảm miễn dịch bẩm sinh lẫn miễn dịch thu được, đồng thời tăng cảm nhiễm bệnh ở gà ăn OTA ≤ 1 ppm và cả ở đời con. Ở mức 2 ppm trong 14 ngày, OTA làm tăng đáng kể tỷ lệ chết do Salmonella Gallinarum. Trong thực tế, nhiều loại độc tố thường đồng tồn tại trong thức ăn, và sự tương tác giữa chúng có thể làm tăng đáng kể hiệu ứng suy giảm miễn dịch. Sự hiện diện của mycotoxins trong khẩu phần và khả năng truyền sang phôi có ý nghĩa quan trọng trong chẩn đoán miễn dịch học và có thể gây sai lệch khi đánh giá hiện tượng suy giảm miễn dịch do virus ở đàn gia cầm thương phẩm.