Ảnh minh họa

Hệ miễn dịch của cá và sự đáp ứng miễn dịch đã được biết ở cá trưởng thành. Nhiệt độ cũng gây ảnh hưởng đến hệ miễn dịch của cá. Ở cá mang xanh và cá nheo, tế bào T nhạy cảm với nhiệt độ thấp trong khi tế bào B có khả năng chịu được nhiệt độ (Cuchens & Clem, 1977), (Miller & Clem, 1984). Ở 10°C, tỷ lệ của các tế bào miễn dịch lớn như lymphocytes, granulocytes, và macrophages gia tăng ở cá chép, trong khi tế bào lymphocyte nhỏ bị giảm đi khi so sánh tỷ lệ các tế bào này của cá nuôi ở 25°C(Kurata et al., 1995). Nhiệt độ cao làm gia tăng immunoglobulins và kháng thể tự nhiên trong cá tuyết Atlantic, nhưng giảm tổng protein huyết thanh và hoạt tính kháng protease (Magnadóttir et al., 1999). Ở cá vược sọc, số lượng của leukocytes, lymphocytes, và monocytes thấp hơn khi nuôi cá ở 10ºC so với cá nuôi ở 18ºC, 24ºC, và 29ºC (Hrubec, 1997). Gần đây, cá zebrafish được sử dụng như một mô hình quan trọng cho nghiên cứu về đáp ứng miễn dịch (Yoder et al., 2002) và thể hiện là một mô hình tin cậy trong nghiên cứu miễn dịch ở động vật có xương (Trede et al., 2004). Rag1-/- mutant zebrafish là dòng cá đột biến bị khuyết lymphocytes. Ở dòng đột biến, thành phần của lymphocytes gồm có các tế bào không gây độc (non-cytotoxic cells) và tế bào NK (natural killer cells), nhưng không có những tế bào chức năng T và B vì không có T cell receptor và biểu hiện sao mã immunoglubulin ở cá (Lora PetrieHanson et al., 2009). Dòng cá đột biến khi được gây nhiễm với Edwardsiella ictaluri có sự bảo hộ miễn dịch, chứng tỏ tế bào NK có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ vật chủ (Hohn & Petrie-Hanson, 2012). Vì miễn dịch thứ cấp chưa phát triển trong cá ở giai đoạn nhỏ (Petrie-Hanson & Ainsworth, 2001) (Petrie-Hanson & Ainsworth, 1999) (Lam et al., 2004) và sự xâm nhiễm của virus rất phổ biến trên cá giai đoạn nhỏ, chúng tôi mong muốn xác định xem thành phần tế bào lympho nào trong hệ thống miễn dịch có vai trò trong sự đề kháng với sự xâm nhiễm của virus ở các độ tuổi khác nhau. Hơn nữa, sự liên quan của việc đề kháng virus và nhiệt độ cũng đã được mô tả ở cá hồi. Do đó chúng tôi mong muốn xác định xem việc đề kháng virus ở cá có liên quan đến nhiệt độ có phải do sự điều hòa của lymphocytes hay không. Trong nghiên cứu này, chúng tôi dùng SHRV làm mô hình cho novirhabdovirus vì virus này rất nhạy trên zebrafish và nhiệt độ thích hợp để virus tăng sinh nằm trong khoảng nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của zebrafish. Hơn nữa, chúng tôi đánh giá sự biểu hiện của một số gene chọn lọc có liên quan đến sự đáp ứng miễn dịch nhằm xác định cách zebrafish trả lời lại sự xâm nhiễm của novirhabdovirus vào cơ thể.

Để nghiên cứu sự đóng góp của miễn dịch sơ cấp và lymphocyte dựa trên miễn dịch kháng lại virus nhiễm trên cá, hai dòng zebrafish hoang dại (wild-type) và đột biến (Rag1 mutant, không có tế bào lymphocyte T và B) được cảm nhiễm với Snakehead Rhabdovirus (SHRV), thuộc novirhabdovirus, bằng cách tiêm xoang bụng (IP) vào cá ở các độ tuổi khác nhau và nhiệt độ khác nhau. Cả hai dòng đều mẫn cảm cao với SHRV. Cá bệnh có biểu hiện lồi mắt, xuất huyết gốc vây và thân, vảy dựng. Dòng hoang dại có sự mẫn cảm với virus giảm dần theo độ tuổi. Cá ở 2 tháng tuổi chết nhiều hơn cá 4 và 7 tháng tuổi khi cho cảm nhiễm với virus. Nhiệt độ cũng gây ảnh hưởng quan trọng trong sự mẫn cảm của chủng hoang dại. Ở 24°C, tỷ lệ cá chết cao hơn ở 28°C. Trong nuôi cấy tế bào, SHRV có đường cong tăng trường tương tự nhau ở 20°C, 24°C, và 28°C, cho thấy sự tăng sinh của virus không bị ảnh hưởng ở nhiệt độ thấp. Ngược lại, độ tuổi và nhiệt độ không cho thấy có sự ảnh hưởng ở chủng đột biến (Rag1 mutant). Tỷ lệ chết cũng khác nhau giữa dòng hoang dại và đột biến. Dòng hoang dại bắt đầu chết từ ngày thứ 3 sau khi gây nhiễm và kéo dài đến ngày thứ 10, trong khi dòng đột biến tiếp tục chết trong vòng một tuần tiếp sau đó. Sự khác nhau trong đáp ứng miễn dịch của tế bào natural killer (NK) và tế bào T ở chủng đột biến và hoang dại được đánh giá thông qua mức biểu hiện của interferon gamma (IFNγ) gene từ mẫu thận trước bằng kỹ thuật quantitative reverse transcriptase PCR (qRT PCR). Gene biểu hiện mức thấp ở lô đối chứng âm nhưng tăng mạnh ở cả hai dòng khi được cảm nhiễm với SHRV. IFNγ tăng 400 lần và 100 lần ở Rag1 mutant tại nhiệt độ 24°C và 28°C; tăng 40 lần và 80 lần ở dòng hoang dại tại nhiệt độ 24°C và 28°C. Sự gia tăng mạnh mẽ của IFNγ trong dòng đột biến khuyết lymphocyte chứng tỏ có sự hoạt động của tế bào NK. Sự biểu hiện của MxA (Myxovirus Resistance gene A) gene cũng gia tăng ở cả nhóm không gây nhiễm (ngày thứ 8) và nhóm có gây nhiễm với virus (ngày thứ 2 và ngày thứ 8). Ngoài ra, sự biểu hiện của Blimp- 1 và CD40L gene cũng được đánh giá ở các ngày thứ 8, thứ 1 và thứ 7 sau khi công cường độc, tuy nhiên không có sự khác biệt. Kết quả cho thấy tầm quan trọng của miễn dịch sơ cấp trong việc kiểm soát sự xâm nhiễm của virus trong thời gian đầu, sau đó hệ miễn dịch thứ cấp tiêu diệt sự xâm nhiễm này. Hơn nữa, độ tuổi và nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng lớn đến hệ miễn dịch thứ cấp. Các kết quả này có thể giúp cho việc giải thích nhiệt độ và lứa tuổi có liên quan đến sự kháng lại bệnh do novirhabdovirus trên cá.