How do the winter ulcer pathogens control its environment?

Moritella viscosa (M. viscosa) regnes som den viktigste årsak til vintersår i atlantisk laks. Forbedret vaksiner mot sykdommen har hittil kun gitt en moderat beskyttelse. Aliivibrio wodanis (A. wodanis), isoleres ofte sammen med M. viscosa fra vintersår. Denne sameksistensen kan indikere at det er en spesifikk bakteriell kommunikasjon mellom disse bakteriene. Denne studien tar sikte på å forstå samspillet mellom de to bakteriene, og hvis og hvordan A. wodanis kan påvirke patogenesen til M. viscosa eller f.eks. ved å undertrykke helingsprosessen av hudsår. For å oppnå våre mål er gener som er involvert i celle-celle kommunikasjon inaktivert, og deres bidrag til sykdomsutvikling bli utforsket. Samspillet mellom bakteriene er blitt analysert ved bruk av omics teknikker etter dyrking av bakteriene under forskjellige betingelser. Våre nåværende resultater viser at tilstedeværelsen av A. wodanis endrer det globale genuttrykket av M. viscosa under samodling. Kultivasjonsstudier viser også at A. wodanis hindrer veksten av M. viscosa, og at denne inhibitoriske effekten ikke er kontaktavhengig. Konkurransen kan enten komme fra kampen om ernæringsmessige ressurser, eller at A. wodanis aktivt produserer og utskiller molekyler som hindrer vekst av M. viscosa. Vi har sterke indikasjon på at produksjonen av disse molekylene, sannsynligvis utskilt via Sekresjonssystem VI, er regulert av Quorum Sensing (QS) systemet i A. wodanis og påvirkes av både celletetthet og temperatur.

Winter ulcer disease is one of the main bacterial infectious diseases of concern in the Norwegian fish farming industry, since management procedures and vaccination strategies remain inadequate. Direct losses, down-classification due to low quality and re duced production volume amount to significant economic losses. Fish with winter ulcer disease suffers from severe ulceration and internal pathology for months, giving great animal welfare concern and negative consumer attitudes. Moritella viscosa is consi dered the main causative agent of the disease and all farmed Atlantic salmon are today vaccinated with M. viscosa components. Aliivibrio wodanis are recurrently isolated together with M. viscosa may indicate that there exists an interspecific bacterial co mmunication between these species, or otherwise be beneficial to A. wodanis as a secondary pathogen during the development of the disease. How A. wodanis can exploit the impairment of normal host functions under disease development, influence pathogenicit y or e.g. suppress the healing process of skin ulcers is not known. Based on the status of knowledge we have formulated the following hypothesis; The winter ulcer pathogens are able to communicate and control their merged systems to regulate their metabol ome and proteome in order to control its environment, to prevent other bacteria to infect the host and at the same time become a more efficient infection agent. The main goal of the projects is to address the lack of knowledge regarding cell-to-cell commu nication in development of winter ulcer by identifying systems and effector molecules involved in cell-to-cell communication between M. viscosa and A. wodanis and the relevance of such systems/effector molecules in controlling the environment in order to develop winter ulcer. The knowledge derived from the project will be incorporated into vaccine formulations, vaccination techniques, and management strategies related to vaccination against winter ulcer disease.