Sơ đồ sinh học đằng sau hiện tượng bất thường này vừa được các chuyên gia tại Trường Y tế Công cộng thuộc Đại học Pittsburgh công bố trên tạp chí Science Advances. Kết quả nghiên cứu không chỉ đưa ra lời giải thỏa đáng cho kịch bản gây bệnh lạ lùng ở bò mà còn hỗ trợ giới khoa học dự đoán chính xác hơn tập tính của H5N1 nếu loài virus này tiếp tục xâm nhiễm sang các nhóm động vật mới.
Điểm mù trong chẩn đoán lâm sàng tại các trang trại
Những đợt bùng phát đầu tiên ghi nhận tại khu vực Texas Panhandle cho thấy gia súc mắc chứng viêm vú hoại tử, một bệnh lý gây đau đớn và hủy hoại các mô tuyến vú vốn rất phổ biến ở động vật cho sữa. Tiến sĩ Suresh Kuchipudi, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết các bác sĩ thú y ban đầu chỉ tập trung tìm kiếm tác nhân từ vi khuẩn theo thói quen nghiệp vụ thông thường. Khi thủ phạm thực sự được xác định là cúm gia cầm, giới chăn nuôi đã vô cùng ngỡ ngàng bởi kịch bản bò trở thành vật chủ của H5N1 vốn nằm ngoài mọi dự tính.
Trước khi danh tính virus được xác lập, mầm bệnh đã âm thầm lây lan xuyên suốt các đàn bò và làm ô nhiễm môi trường chăn nuôi trên diện rộng. "Một con bò nhiễm bệnh sẽ đào thải lượng virus khổng lồ vào trong sữa, trực tiếp tạo ra nguy cơ lây nhiễm cho công nhân vận hành trang trại. Việc sử dụng sữa tươi chưa qua xử lý cho thú cưng như mèo cũng tiềm ẩn rủi ro chết người, thực tế đã có những báo cáo về trường hợp mèo tử vong mà nhóm nghiên cứu từng ghi nhận.” Tiến sĩ Kuchipudi nhấn mạnh quy trình thanh trùng hiện nay hoàn toàn đủ khả năng tiêu diệt virus, đồng thời khuyến cáo người tiêu dùng tuyệt đối không sử dụng sữa thô để bảo vệ sức khỏe.
Nguyên lý "ổ khóa và chìa khóa" trong lòng mô vú
Trong suốt sự nghiệp nghiên cứu virus cúm, Tiến sĩ Kuchipudi luôn tập trung vào cơ chế các thụ thể ảnh hưởng đến khả năng xâm nhiễm của mầm bệnh. Virus cúm bám vào bề mặt tế bào theo cơ chế "ổ khóa và chìa khóa" đặc thù, trong đó "ổ khóa" chính là glycan – những phân tử có cấu trúc đường phức tạp. Dù các dữ liệu trước đây cho thấy bò sở hữu thụ thể glycan liên quan đến cúm ở mũi, khí quản và phổi, nhưng thực tế lâm sàng lại không hề xuất hiện các bệnh lý về đường hô hấp như dự đoán.
Nhận thấy tính chất phức tạp của vấn đề, nhóm chuyên gia tại Pittsburgh đã phối hợp cùng các nhà khoa học từ Trường Y Harvard để lập bản đồ cấu trúc chi tiết về cách virus liên kết với tế bào vật chủ. Bằng việc vận dụng tổng hợp kỹ thuật nhuộm màu và hình ảnh độ phân giải siêu cao, nhóm tác giả xác định virus H5N1 chỉ ưu tiên liên kết với một phân nhóm cụ thể là các thụ thể axit sialic liên kết kiểu N.
Sự hiện diện dày đặc của các thụ thể này khắp mô bầu vú, trái ngược với sự vắng bóng gần như hoàn toàn ở đường hô hấp, đã biến tuyến vú thành môi trường tăng sinh lý tưởng cho virus. Phát hiện then chốt này đã tháo gỡ nút thắt về việc tại sao bò sữa lại bị viêm vú nặng thay vì viêm phổi khi nhiễm H5N1.
Xây dựng kịch bản ứng phó cho tương lai
Giá trị của nghiên cứu không chỉ dừng lại ở việc giải mã một đợt bùng phát đã qua mà còn mở ra phương thức chủ động sàng lọc mức độ nhạy cảm của các loài động vật khác nhau. Dựa trên sơ đồ thụ thể, giới chuyên môn có thể dự báo trước liệu virus sẽ gây ra triệu chứng hô hấp, viêm vú hay tấn công hệ thần kinh khi xâm nhập vào một quần thể vật chủ mới.
"Việc thấu hiểu tận gốc cơ chế sinh học giúp nhân loại tránh được sự bị động nếu các đợt dịch bệnh tương tự tái diễn. Những bài học đắt giá từ đàn bò sữa tại Mỹ sẽ trở thành nền tảng để xây dựng các chiến lược giám sát dịch tễ hiệu quả hơn trên phạm vi toàn cầu” - Tiến sĩ Kuchipudi khẳng định.
