18 tháng 3 năm 2024
Bác sĩ Chanadda Kasamechotchung
Kết quả nghiên cứu cho thấy protein EhPTP2 là rất quan trọng trong chu trình sinh trưởng của EHP và việc nhắm mục tiêu vào mRNA EHP trong các tế bào chủ có thể hiệu quả
Nghiên cứu gần đây cho thấy một protein trong ống cực của bào tử EHP, EhPTP2, đóng vai trò thiết yếu trong chu trình sống của căn bệnh tôm quan trọng này và việc sử dụng dsRNA nhắm mục tiêu vào mRNA EHP có thể đạt được hiệu quả để tiếp cận ký sinh trùng phát triển trong các tế bào chủ. Do đó, việc làm tắt protein chính này có thể giảm đáng kể sự lây truyền EHP ở tôm nuôi. Phương pháp này là mô hình cho các nghiên cứu trong tương lai nhằm xác định các gen quan trọng cho sự sống sót và phát tán của EHP như các mục tiêu tiềm năng cho các biện pháp dự phòng và điều trị ở tôm. Ảnh của Darryl Jory.
Ký sinh trùng vi thể Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) gây nhiễm hộp gan (HP) và ruột của tôm penaeid, bao gồm tôm trắng Thái Bình Dương nuôi (Penaeus vannamei) và tôm hổ đen (P. monodon). Một đợt nhiễm nặng ở tôm dẫn đến sự phát triển chậm và giảm sau đó về năng suất. Ký sinh trùng vi thể là những ký sinh trùng bắt buộc sống trong tế bào với bào tử nhiễm trùng có đặc điểm riêng chứa một cơ quan xâm nhập gọi là ống cực. Một vỏ bào tử hai lớp, bao gồm một lớp ngoài (exospore) và một lớp trong giàu chitins (endospore), cho phép bào tử chịu được môi trường bên ngoài khắc nghiệt. Khi bị kích thích hoặc trong các điều kiện thuận lợi, bào tử thò ống cực của nó ra để đâm vào một tế bào chủ nhằm bắt đầu chu kỳ sống nội bào trong một quá trình gọi là nảy mầm. Ống cực phục vụ như một ống dẫn mà qua đó sporoplasm (nội dung của bào tử của một số vi sinh vật ký sinh, được tiêm vào và nhiễm vào một tế bào chủ) được chuyển vào tế bào chủ. Nhiều kích thích đã được báo cáo là kích hoạt quá trình nảy mầm của bào tử như được đánh giá bởi Weiss và các đồng nghiệp. Ống cực được làm từ các protein ống cực khác nhau, và đến nay, bảy protein ống cực đã được xác định và đặt tên từ PTP1 đến PTP7. Việc vô hiệu hóa bào tử EHP bằng nhiệt đã được chứng minh là ngăn chặn sự thò ống bào tử, do đó ức chế khả năng gây nhiễm của bào tử, gợi ý rằng quá trình thò ống bào tử là một tiền đề cho việc nhiễm EHP ở tôm. Can thiệp RNA (RNAi) là một kỹ thuật đã được áp dụng trong các nghiên cứu khác nhau về virus tôm trong cả hai cài đặt phòng ngừa và điều trị. Các nghiên cứu trước đây hỗ trợ giả thuyết rằng việc làm tắt các PTP bằng RNAi sẽ giảm nhiễm trùng ký sinh trùng vi thể. Trong nghiên cứu này, chúng tôi giả định rằng protein ống cực EhPTP2 có liên quan đến quá trình nảy mầm của bào tử. Do đó, chúng tôi dự đoán rằng việc làm tắt EhPTP2 sẽ ức chế sự nhân bản EHP, giảm số lượng bản sao EHP và giảm sự lây truyền EHP. Nghiên cứu này cung cấp một nền tảng cho việc phát triển các phương pháp điều trị hoặc phòng ngừa khả thi cho nhiễm EHP dựa trên việc ức chế EhPTP2. Bài viết này – tóm tắt từ bài đăng gốc (Yuanlae, S. et al. 2024. Tiêm tôm với dsRNA nhắm vào protein ống cực của ký sinh trùng EHP làm giảm sự khuếch đại ký sinh trùng bên trong và bên ngoài. Sci Rep 14, 4830 (2024) – báo cáo về một nghiên cứu nhằm xác định xem việc làm tắt EhPTP2 có ức chế sự nhân bản EHP, giảm số lượng bản sao EHP, và giảm sự lây truyền EHP hay không. Thiết lập nghiên cứu – Để xác định các protein tham gia vào quá trình nảy mầm của bào tử, các bào tử EHP đã được tách ra từ hộp gan (HP) của P. vannamei nhiễm EHP. Bào tử được ủ và nảy mầm, và các protein bào tử EHP phong phú nhất được chọn để phân tích. Chúng tôi giả định rằng sự hiện diện của một trong những protein ống cực này, EhPTP2, có thể cần thiết cho việc thò bào tử EHP thành công. Để kiểm nghiệm giả thuyết này, chúng tôi đã tiêm dsRNA đặc hiệu cho EhPTP2 vào tôm khỏe mạnh và thấy rằng nó làm giảm đáng kể số lượng bản sao EHP trong tôm nhiễm bệnh. Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm và quy trình sử dụng, tham khảo bài viết gốc. Robins McIntosh về tất cả những gì bạn cần biết về EHP và nuôi tôm, phần 1 Kết quả và thảo luận Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng hai phương pháp – Phân tích Miễn dịch Huỳnh quang (IFA; một kỹ thuật quan trọng thường được sử dụng trong miễn dịch học hoặc sinh học phân tử để phát hiện sự hiện diện và phân bố của các protein cụ thể) và Miễn dịch Hóa học (IHC; một hình thức nhuộm miễn dịch để xác định chọn lọc các protein trong tế bào và mô) – có thể được sử dụng để theo dõi sự nảy mầm và định vị bào tử EHP trong tôm nhiễm bệnh. Phát hiện bào tử EHP thông qua kính hiển vi ánh sáng gặp khó khăn do yêu cầu về ống kính phóng đại cao (100x). Nhắm vào các gen hoặc protein cụ thể liên quan đến EHP có thể cung cấp việc phát hiện nhạy cảm và cụ thể hơn. Protein ống cực 2 của EHP (EhPTP2) là một mục tiêu giá trị cho việc phát hiện do ảnh hưởng của nó trong quá trình thò ống cực, là một bước quan trọng trong chu kỳ sống của ký sinh trùng. Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng việc nhắm vào protein EhPTP2 có thể được sử dụng để phát hiện các bào tử EHP được thò ra trong các mẫu bào tử đã được tách. Phát hiện này gợi ý rằng IFA có thể hữu ích trong việc theo dõi sự nảy mầm bào tử EHP. Hơn nữa, bên cạnh việc phát hiện bào tử sống, EhPTP2 cũng có thể được sử dụng làm mục tiêu để phát hiện nhiễm EHP trong các mẫu mô tôm bằng cách sử dụng IHC (Hfig. 1). Phát hiện của chúng tôi hỗ trợ việc sử dụng phát hiện EhPTP2 như một phương pháp chẩn đoán cho nhiễm EHP, điều này nhất quán với các báo cáo trước đây về phát hiện EhPTP2 sử dụng các công nghệ khác. Hình 1: Protein ống cực EHP EhPTP2 được phát hiện trong hộp gan và ruột bằng cách sử dụng miễn dịch hóa học. Các hình vi ảnh của 3 phần liên tiếp của mô tôm từ một mẫu thu thập sau 7 ngày chung sống đã được phân tích bằng nhuộm Hematoxylin và Eosin (H&E) (cột bên trái), miễn dịch hóa học kiểm soát âm tính (cột giữa), và miễn dịch hóa học để phát hiện EhPTP2 bằng cách sử dụng kháng thể chống EhPTP2 (cột bên phải). Các kết tủa nâu đậm chỉ ra tín hiệu dương cho EhPTP2 trong các tế bào hộp gan và tế bào biểu mô của ruột (mũi tên đen). Điều chỉnh từ bản gốc. Kết quả cũng cho thấy rằng sự nảy mầm trong ruột có thể không dẫn đến nhiễm trùng thành công. Ngoài việc nảy mầm trong hộp gan (HP) như trong các báo cáo trước đây, một số lượng nhỏ các bào tử đã nảy mầm đã được tách ra từ ruột và được phát hiện qua miễn dịch hóa học với EhPTP2. Dọc theo ống tiêu hóa của tôm, có một lưới dạ dày (GS) phục vụ như một bộ lọc loại kích thước cho các hạt có đường kính khoảng 0,2-0,7 micromet. Các hạt lớn hơn được chuyển hướng đến ruột thay vì hộp gan. Vì kích thước trung bình của các bào tử EHP hình oval là khoảng 1 micron, có thể rằng các bào tử đã nảy mầm được phát hiện trong ruột là từ những bào tử đã bị loại trừ kích thước từ hộp gan bởi GS. Trong khi các bào tử đã nảy mầm và tín hiệu dương của EhPTP2 từ miễn dịch hóa học được phát hiện trong ruột, bằng chứng vẫn chưa đủ để kết luận rằng ruột là một vị trí sinh sản khác của EHP. Thay vào đó, chúng tôi suy đoán rằng sự hiện diện của các bào tử đã nảy mầm trong kết quả mô học là tàn dư của sự ô nhiễm phân chứ không phải là một nhiễm trùng hoạt động. Về các ứng dụng điều trị và dự phòng của việc ức chế EhPTP2, vì EhPTP2 có liên quan đến việc thò ống cực, điều này gợi ý rằng việc ức chế mRNA thông tin của EhPTP2 (mRNA; tham gia vào tổng hợp protein trong các tế bào) sẽ ức chế quá trình thò ống và dẫn đến sự giảm nhiễm EHP. Điều này đúng là trường hợp khi dsRNA đặc hiệu cho EhPTP2 (dsRNA; liên quan đến hầu hết các nhiễm virus, nó chủ yếu cấu tạo nên bộ gen virus trong trường hợp virus dsRNA hoặc được tạo ra trong các tế bào chủ trong quá trình sao chép virus) được tiêm vào cơ bắp cho tôm đã nhiễm EHP trước đó (Hình 2). Hình 2: Việc ức chế sự biểu hiện mRNA của EhPTP2 trong tôm nhiễm EHP ảnh hưởng tiêu cực đến tỷ lệ lây truyền ngang. (A) Sơ đồ đại diện cho thiết kế thí nghiệm để kiểm tra cách mà dsRNA EhPTP2 ảnh hưởng đến sự lây truyền ngang EHP đến tôm naïve. Tôm nhiễm EHP đã được tiêm ba liều dsRNA, cách nhau 3 khoảng thời gian 7 ngày, và sau đó tôm naïve được chung sống trong 14 ngày. (B, bảng trên) Phát hiện RT-PCR về sự biểu hiện bản sao EhPTP2 trong tôm naïve sau khi chung sống và phát hiện PCR về sự tích lũy gen SWP cũng chỉ ra tỷ lệ nhân bản EHP thấp ở tôm naïve khi chung sống với tôm nhiễm EHP mà trước đó đã được tiêm dsRNA EhPTP2 (dưới). M = dấu hiệu DNA, -ve = kiểm soát âm tính. Điều chỉnh từ bản gốc. Việc ức chế nhiễm trùng khi kỹ thuật RNAi được áp dụng trong bối cảnh phòng ngừa không phải là hiếm khi các gen độc lực quan trọng bị gạt bỏ ở các tôm naïve trước khi tiếp xúc với mầm bệnh. Ví dụ, trong một ao nuôi trồng, có sự biến động lớn của mức độ nhiễm EHP trong quần thể. 25% tôm được tiêm dsRNA và cho thấy nhiễm EHP có thể là những tôm nhiễm với mức EHP cao. Nếu liều tiêm thứ tư của dsRNA-EhPTP2 có thể được áp dụng, nó có thể giảm nhiễm trùng. Điều đáng hứa hẹn trong nghiên cứu này là thực tế rằng việc tiêm dsRNA đặc hiệu cho EhPTP2 có thể được sử dụng điều trị một khi nhiễm trùng đã được thiết lập theo hai khía cạnh: (1) giảm tải trọng EHP ở tôm nhiễm bệnh và (2) giảm sự lây lan EHP thêm trong ao nuôi tôm. Chỉ có một số ít báo cáo đã ghi lại các ứng dụng điều trị thành công trong tôm nhiễm bệnh. Xem xét rằng nhiễm EHP là mạn tính và rằng tác động tiêu cực đến sự phát triển không thể nhận thấy cho đến khi số lượng bản sao EHP đạt đến ngưỡng quan trọng là 10^3 bản sao mỗi nanogram DNA hộp gan tổng cộng, dữ liệu hiện có gợi ý rằng sự kết hợp giữa giám sát định kỳ và ứng dụng điều trị dsRNA chống lại protein ống cực của EHP, EhPTP2, có thể có tiềm năng kiểm soát EHP. Quan điểm Kết quả của nghiên cứu này đã tiết lộ rằng EhPTP2 đóng một vai trò quan trọng trong chu trình sống của EHP và rằng dsRNA nhắm vào mRNA EHP có thể tiếp cận hiệu quả ký sinh trùng phát triển trong các tế bào chủ. Cách tiếp cận này là một mô hình cho các nghiên cứu trong tương lai nhằm xác định các gen quan trọng cho sự sống sót và phát tán của EHP như các mục tiêu tiềm năng cho các biện pháp phòng ngừa và điều trị ở tôm.
Bây giờ bạn đã đến cuối bài viết …
… hãy xem xét việc hỗ trợ sứ mệnh của GSA nhằm phát triển các thực hành thủy sản có trách nhiệm thông qua giáo dục, vận động và bảo đảm từ bên thứ ba. The Advocate nhằm mục đích ghi lại sự phát triển của các thực hành thủy sản có trách nhiệm và chia sẻ kiến thức rộng lớn từ mạng lưới đóng góp của chúng tôi.
Bằng cách trở thành thành viên của Liên minh Thủy sản Toàn cầu, bạn đảm bảo rằng tất cả công việc trước cạnh tranh mà chúng tôi thực hiện thông qua các lợi ích, tài nguyên và sự kiện dành cho thành viên có thể tiếp tục. Chi phí thành viên cá nhân chỉ là 50 đô la một năm.
Bạn không phải là thành viên GSA? Tham gia cùng chúng tôi.
Hỗ trợ GSA và Trở thành Thành viên
Các Bài Viết Liên Quan
Sức Khỏe & Phúc Lợi
EHP là yếu tố nguy cơ cho các bệnh tôm khác
Các thách thức trong phòng thí nghiệm và một nghiên cứu trường hợp-đối chứng đã được sử dụng để xác định các tác động của nhiễm EHP đối với hai bệnh Vibrio: bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) và hoại tử gan tụy nhiễm khuẩn (SHPN).
Sức Khỏe & Phúc Lợi
Công cụ quản lý mới cho EHP ở tôm penaeid
Các tác giả đã khảo sát các đặc điểm mô học của tôm nhiễm ký sinh trùng vi thể mới nổi Enterocytozoon hepatopenaei (EHP). Một phương pháp xét nghiệm PCR đã được sử dụng để phát hiện trong mô hộp gan, phân và nước được lấy mẫu từ các bể tôm bị nhiễm, và trong một số mẫu sinh khối Artemia.
Nguồn : https://www.globalseafood.org/advocate/silencing-a-key-protein-may-significantly-reduce-ehp-transmission-in-farmed-shrimp/
