Chẩn đoán xét nghiệm: E. coli (tiêu chảy)

Các xét nghiệm hiện có

Nuôi cấy vi khuẩn

• Phân lập sinh vật sống.
• Loại mẫu: phân, dịch ruột.
• Ưu điểm:
  • E. coli dễ nuôi cấy, có thể mọc sau 1 ngày.
  • Dễ thực hiện tại hầu hết các phòng thí nghiệm, kể cả trong trại (in-house).
  • Chi phí tương đối thấp.
• Nhược điểm:
  • Một số chủng E. coli là thành phần thường có ở hệ vi sinh vật đường ruột.
  • Heo có thể mang nhiều chủng E. coli cùng lúc.
  • Việc điều trị kháng sinh trước đó có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn.

Độ nhạy với kháng sinh

• Kiểm tra khả năng phát triển của vi sinh vật sống trong điều kiện phòng thí nghiệm dưới nồng độ cụ thể của các loại thuốc kháng sinh khác nhau.
• Loại mẫu: phân, dịch ruột.
• Ưu điểm:
  • Xác định độ nhạy hoặc tính đề kháng của các chủng phân lập cụ thể với các kháng sinh thông thường.
  • Xác định xu hướng đề kháng kháng sinh.
• Nhược điểm:
  • Yêu cầu phải phân lập được vi khuẩn.
  • Kết quả xét nghiệm trong phòng thí nghiệm có thể hơi khác so với kết quả trên động vật sống.
  • Một số loại kháng sinh cụ thể có thể không được xét nghiệm hoặc cần phải xét nghiệm riêng hay xét nghiệm đặc biệt.
  • Chi phí vừa phải.

Đánh giá mô bệnh học

• Đánh giá sự hiện diện của bệnh tích mô, đôi khi có thể phát hiện trực tiếp vi khuẩn hoặc ký sinh trùng hoặc gián tiếp phát hiện virus thông qua phương pháp nhuộm.
• Loại mẫu: Mô.
• Ưu điểm:
  • Cho thấy sự bám dính của vi khuẩn lên bệnh tích trên ruột.
  • Không cần nhuộm màu đặc biệt.
• Nhược điểm:
  • Mô ruột cần được cố định bằng formol trong vòng 15 phút sau khi heo chết vì mô ruột phân hủy rất nhanh.
  • Bệnh tích có thể xuất hiện trên từng đoạn ruột, nên cần lấy mẫu tại nhiều vị trí ruột.

Phân tích kiểu gen

• Một kỹ thuật phản ứng chuỗi polymerase (PCR) phát hiện sự hiện diện của trình tự của axit nucleic (DNA) đặc hiệu liên quan đến các gen độc lực đã biết.
• Ưu điểm:
  • Thực hiện dễ dàng bằng PCR.
  • Giúp xác định khả năng gây bệnh bằng cách phát hiện sự hiện diện của gen (không nhất thiết phải biểu hiện gen) liên quan đến các yếu tố độc lực.
    • Gen độc tố: EAST1, LT, STa, STb, Stx1, Stx2, Stx2e.
    • Gen Pilus: F18, F41, K88 (F4), K99 (F5), 987P (F6).
    • Gen bám dính: AIDA, EAEA, PAA.
  • Giúp lựa chọn vaccine phù hợp (dựa trên chủng pili).

Gen E. coli được phát hiện thông qua phân tích kiểu gen PCR và chức năng của chúng.

Kiểu Gen	Loại	Mô tả
EAST1	Độc tố	Độc tố đường ruột liên kết với cùng một thụ thể và kích thích cùng một con đường tiết dịch như Sta (nguyên nhân gây tiêu chảy chưa được xác định rõ ràng)
LT	Độc tố	Độc tố đường ruột kích thích tiết dịch ruột
STa	Độc tố	Độc tố đường ruột kích thích tiết dịch ruột chủ yếu ở heo con (giảm hấp thu nước và chất điện giải)
STb	Độc tố	Độc tố đường ruột kích thích tiêu chảy tiết dịch chủ yếu ở heo già (tăng tiết dịch từ ruột non)
Stx1	Độc tố	Độc tố đường ruột có thể được tìm thấy ở các chủng gây bệnh và không gây bệnh
Stx2	Độc tố	Độc tố đường ruột có thể được tìm thấy ở các chủng gây bệnh và không gây bệnh
Stx2e	Độc tố	Độc tố toàn thân gây tổn thương mạch máu và bệnh phù nề
F18 (F107)	Bám dính	Lông mao (fimbria) dùng để bám dính, xuất hiện sau 20 ngày tuổi và thường liên quan đến bệnh tiêu chảy sau cai sữa và bệnh phù nề
F41	Bám dính	Pili (fimbria) được sử dụng để bám dính chủ yếu ở heo sơ sinh
K88 (F4)	Bám dính	Pili (fimbria) được sử dụng để bám dính chủ yếu ở mọi lứa tuổi
K99 (F5)	Bám dính	Pili (fimbria) được sử dụng để bám dính chủ yếu ở heo sơ sinh
987P (F6)	Bám dính	Pili (fimbria) được sử dụng để bám dính chủ yếu ở heo sơ sinh
AIDA	Bám dính	Adhesin không có lông (nonfimbrial adhesin), được gọi là AIDA (‘adhesin liên quan đến bám lan tỏa’), thường được phát hiện cùng với chủng mang F18.
EAE	Bám dính	Protein kết dính không thuộc nhóm tua, góp phần hình thành các tổn thương đặc trưng kiểu "bám dính và xóa bỏ".
PAA	Bám dính	Protein kết dính không thuộc nhóm tua, góp phần hình thành các tổn thương đặc trưng kiểu "bám dính và xóa bỏ".

• Nhược điểm:
  • Cần phải phân lập vi khuẩn.
  • Hy vọng phân lập chính xác được xác định kiểu gen (heo có thể có nhiều chủng cùng một lúc).
  • Giá cả phải chăng, nhưng thường chỉ phân lập được một mẫu.

Giải thích kết quả

Nuôi cấy vi khuẩn

• Giải thích tình trạng tan huyết phụ thuộc vào độ tuổi của heo:
  • Trước cai sữa: E. coli không tan huyết.
  • Sau cai sữa: E. coli tan huyết.
• Độ tinh khiết:
  • Nuôi cấy thuần: nghi ngờ cao là nguyên nhân bệnh.
  • Nuôi cấy hỗn hợp: giá trị không rõ ràng.
• Số lượng:
  • Cao: nghi ngờ cao là tác nhân gây bệnh.
  • Trung bình: cần phân tích thêm.
  • Thấp: có thể chỉ là tạp nhiễm.
  • Không mọc: Động vật có thể đã được điều trị bằng kháng sinh trước đó hoặc không phải là tác nhân gây bệnh đáng kể.

Độ nhạy với kháng sinh

• Nhạy cảm: có thể là lựa chọn tốt để điều trị nếu kháng sinh có thể tiếp cận được mô đích
• Kháng thuốc: chọn loại kháng sinh khác
• Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC): được thực hiện để đảm bảo kháng sinh được lựa chọn đạt được giá trị MIC được công bố tại cơ quan đích.

Đánh giá mô bệnh học

• Dương tính: chứng minh mối liên hệ giữa tổn thương ruột và E. coli bám vào tế bào biểu mô.
• Âm tính: không có tổn thương rõ rệt.

Phân tích kiểu gen

• Phân tích kiểu gen rất có giá trị trong việc xác định xem E. coli được phân lập có chứa bất kỳ yếu tố độc lực nào có thể hỗ trợ việc phân lập đó là gây bệnh hay không.

Tình huống

Heo bị tiêu chảy (mọi lứa tuổi):

• Thu thập mẫu trực tràng từ 2 hoặc nhiều heo bị tiêu chảy chưa được xử lý và gửi đi để nuôi cấy vi khuẩn, xác định độ nhạy cảm với thuốc kháng khuẩn và phân tích kiểu gen.
• Trợ tử 1-3 heo con bị tiêu chảy chưa được xử lý. Ngay lập tức thu thập và ngâm 3 mẫu ruột từ mỗi heo con vào dung dịch formalin. Thu thập các mẫu ruột tươi để gửi đi làm lạnh để nuôi cấy vi khuẩn, xác định độ nhạy cảm kháng sinh và phân tích kiểu gen.