ERA-net EMIDA Control Flavobacteriaceae infections in European fish farms

Flavobakterier finnes i både ferskvann og saltvann og forårsaker store problemer for fiskeoppdrettsnæringen på verdensbasis. Bakterien Flavobacterium psychrophilum er kausalt agens til bacterial cold water disease (BCWD) en sykdom som forårsaker høye dødeligheter hos regnbueørret i settefiskfasen. I Norge har vi også påvist sykdommen hos regnbueørret etter sjøsetting i brakkvann. I tillegg finner vi F. psychrophilum i forbindelse med finneråte og sårutvikling hos laks og brunørret i settefisk- og kultiveringsanlegg om vinteren. I sjøvann er det flere arter innen Tenacibaculum slekten som er assosiert med alvorlige sårproblemer hos fisk i sjøvann. Et EU-basert samarbeidsprosjekt, Control of Flavobacteriaceae infections in European fish farms,med partnere fra Frankrike, Finland, Danmark, Sveits, Italia og Norge har hatt som mål å gi oppdrettsnæringen verktøy for bedre kontroll og bekjempelse av infeksjonene som forårsakes av flavobakterier. Prosjektet har brukt MLST/MLSA (multilokus sekvenstyping/analyse) til å type F. psychrophilum og Tenacibaculum-stammer. De norske resultatene av MLST-typingen av F. psychrophilum inngikk i en større analyse med Danmark, Finland og Sverige (totalt 560 stammer). Resultatene avdekket en populasjon med et dominerende klonalt kompleks med nært beslektete og sannsynlige etterkommere etter en bakteriestamme. Alle isolatene i dette komplekset var fra syk regnbueørret. Komplekset er overlappende med andre klonale kompleks vist i studier fra andre deler av verden. Isolater fra andre arter i tillegg til noen få regnbueørretisolater, tilhørte andre sekvenstyper med større genetisk variasjon. Resultatene støtter antakelsen om at populasjonsstrukturen til F.psychrophilum er epidemisk, hvor kloner kan oppstå og vedvare over tid. I Norge har BCWD hos regnbueørret (med få unntak) vært forårsaket av sekvenstype ST2 , en genetisk variant av F. psychrophilum som er vanlig forekommende i sykdomsutbrudd også i andre deler av verden. Det er derfor sannsynlig at bakterien kan overføres vertikalt og at en introduksjon til norsk regnbueørret har funnet sted forholdsvis nylig. Hos regnbue ørret kan tiltak rettes mot bærere av infeksjonen. Studien bekreftet videre at rekombinasjon (horisontal genutveksling ) er vanlig hos F. psychrophilum. Bildet kan derfor endres over tid. Resultatene fra denne studien har sammen med epidemiologisk kunnskap gitt grunnlag for å sette systemisk infeksjon med F. psychrophilum hos regnbueørret på listen over meldepliktige fiskesykdommer. Det er behov for spesifikke og sensitive diagnostiske metoder når sykdommen skal forvaltes. Et diagnostisk assay (real-time PCR) for påvisning av F. psychrophilum er utviklet av en kommersiell partner i konsortiet og metoden er under evaluering bl.a. ved Veterinærinstituttet. I det undersøkte materialet har metoden vist god samsvar med mer tradisjonelle metoder for å påvise sykdommen (dyrkning, histopatologiske forandringer og immunhistokjemi). I arbeidet med Tenacibaculum spp er husholdningsgener hos norske Tenacibaculum-stammer isolert fra laks, sekvensert og analysert sammen med stammer av Tenacibaculum maritimum og andre nært beslektete arter. Disse resultatene dannet grunnlaget for at det er etablert en internasjonal standard for genetisk typing (MLST) av bakterier som tilhører Tenacibaculum-slekten. Resultatene peker på at denne bakterietypen forekommer endemisk i marine farvann, med en sammenfiltret utvikling mellom bakteriestammer isolert fra miljø og fra sykdomsutbrudd. Analyse av historiske bakterieisolater (1996-2014) fra sår hos de fleste fiskearter i oppdrett i sjø i Norge og fra anlegg spredt langs hele kysten, viser stor genetisk variasjon. Slektskapsanalysen viser imidlertid at bakteriene deler seg inn i fire hovedgrupper, og at en av gruppene omfatter T. dicentrarchi, en nylig beskrevet sykdomsframkallende art. Andre grupper kan inneholde nye ubeskrevne arter. Resultatene tyder på de forskjellige genetiske variantene ikke har spesialisert seg på bestemte fiskearter og det kan forekomme flere Tenacibaculum-varianter innen et sårutbrudd. Den genetiske variasjonen blant norske Tenacibaculum spp indikerer at sårinfeksjoner oppstår som lokale epidemier og at miljømessige forhold og fiskens helsestatus er av vesentlig betydning for sårutviklingen. Den viktigste strategien for å få kontroll over infeksjonen vil derfor være å avdekke risikofaktorer og å unngå disse. Denne tilnærmingen er også viktig fordi diversiteten blant Tenacibaculum-stammene kan komplisere utvalg at kandidater for vaksineutvikling og for representative og reproduserbare infeksjonsforsøk. Utvalgte norske isolater av F. psychrophilum og Tenacibaculum spp er fullgenomsekvensert og undersøkt for egenskaper som kan være knyttet til overlevelse og evne til å framkalle sykdom under norske forhold. Andre egenskaper er undersøkt hos andre partnere i prosjektet.