Tilbake til søkeresultatene

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

Gill disease in Atlantic salmon - studies of multiple factors in challenge models

Tildelt: kr 6,0 mill.

Prosjektnummer:

233858

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2014 - 2018

Geografi:

INTRODUKSJON God gjellehelse er en nøkkelfaktor for vekst og velferd hos laks. Gjellene er et organ med flere livsviktige funksjoner, og multifaktoriell gjellesykdom er årsaken til betydelige tap av laks i sjøvannsfasen i norske oppdrettsanlegg. Både infeksiøse og ikke-infeksiøse faktorer forårsaker gjellesykdom i sjøvann. I prosjektet har vi laget modeller for sykdomsutvikling, karakterisert og studert betydningen av ulike typer organismer som kan være involvert i denne sykdomsutviklingen. KARAKTERISERING OG DYRKING AV UTVALGTE AGENS For å etablere gode smittemodeller er det viktig å kunne dyrke aktuelle mikroorganismer i laboratoriet. Vi har lykkes med å etablere en monoklonal kultur av amøben Paramoeba perurans som forårsaker amøbegjellesykdom (AGD). Forsøk på dyrking av gjellepox-virus i cellekultur har foreløpig ikke ført fram, men arbeidet pågår fortsatt. Flere intracellulære mikroorganismer knyttet til gjellesykdom lar seg ikke dyrke i laboratoriet. Et eksempel er bakterien ?Ca? Branchiomonas cysticola som er en av årsakene til sykdommen epiteliocystis hos laks. Vi har derfor benyttet andre metoder for undersøkelse av disse agensene. Det er gjennomført en kartlegging for å karakterisere agens relatert til utvikling av epiteliocyster i gjellevev. Materialet stammet fra Veterinærinstituttets biobank og er innsamlet i perioden 2004-2014. Det ble benyttet metoder som in situ hybridisering og laserdisseksjon for å isolere bakteriene. Arvestoffet ble deretter karakterisert ved bruk av genetiske metoder. Resultatet viste at B. cysticola er svært utbredt i norske oppdrettsanlegg for laks. Bakterien forårsaket cystedannelsen i 83 % av de 65 utvalgte tilfellene og spiller derfor en hovedrolle ved utvikling av epiteliocystis hos norsk laks. Det finnes imidlertid også andre bakterier som forårsaker sykdommen. Undersøkelsen viste at 17 % av cystene inneholdt en hittil nå ukjent bakterie i slekt med B. cysticola og som sannsynligvis representerer en ny art innen genus Branchiomonas. Vi arbeider nå videre med å karakterisere denne bakterien sammen med en tredje Branchiomonas art som vi har påvist i epiteliocyster hos torsk. Vi gjennomførte en elektronmikroskopisk studie av gjeller med AGD som viste at P. perurans gir større ødeleggelser av gjellevevet enn man tidligere har trodd og indikerer at amøben produserer ekstracellulære produkter som skader gjellevevet (Wiik-Nielsen og medarbeidere 2016, doi:10.1111/jfd.12444). Vi har også gjennomført genetiske studier hvor vi, i samarbeid med internasjonale partnere, har sammenlignet isolater av amøber fra flere forskjellige lokaliteter og land. Studien fant kun små genetiske forskjeller mellom de forskjellige isolatene. MODELLFORSØK MED LEVENDE FISK Ved bruk av AGD-smittemodellen gjennomførte vi modellforsøk der laks ble eksponert med maneter og hydroider. Maneter og hydroider (påvekstorganismer) inneholder nesleceller som kan skade gjellevevet. Maneter finnes fritt i vannet og hydroider frigjøres ved vasking av nøter. Modellforsøk med atlantisk laks ble gjennomført for å teste følgende: 1) Effekt av eksponering med maneten Cyanea capillata (brennmanet) på utviklingen av AGD 2) Effekt av eksponering med hydroiden Ectopleura larynx på utviklingen av AGD 3) Overføring av bakterien Branchiomonas cysticola fra naturlig infisert fisk til näiv fisk 4) Effekt av AGD på hypoksitoleranse hos laks Oppsummering av resultater Det påvist gjelleirritasjon ved eksponering av laks for brennmanet og hydroider. Det ble imidlertid ikke påvist noen raskere og mer alvorlig utvikling av AGD ved denne preeksponeringen. Resultatene fra brennmanet eksponering alene viste imidlertid interessante fysiologiske effekter på hjertefunksjon og respirasjon hos laks. Graden av AGD hadde ingen signifikant effekt på hypoksitoleransen hos laks. Amøbeklonen som ble brukt i modellforsøkene syntes å være mindre virulent enn andre kloner benyttet i andre smitteforsøk. Resultatene fra forsøk 3 viste at B. cysticola ble overført horisontalt via vann og forårsaket epiteliocystis hos den näive fisken. I tillegg ble det dokumentert overføring av Piscichlamydia salmonis og gjellepox-virus i det samme forsøket (Wiik-Nielsen og medarbeidere, 2017 doi:10.1111/jfd.12613). UNDERSØKELSER AV KOMPLEKS GJELLESYKDOM I OPPDRETTSANLEGG Veterinærinstituttet har også gjennomført en studie av syv tilfeller med kompleks gjellesykdom både i ferskvann og sjøvann i ulike deler av Norge. I tillegg til gjelle pox-virus ble flere andre gjellepatogene organismer ble påvist. Alle lokalitetene hadde høy dødelighet. I de tilfeller hvor infeksjonen med pox-virus var sammenfallende i tid med smoltifisering ble dødeligheten ekstrem. Resultatene tyder på at pox-viruset angriper kloridceller og kan derfor påvirke smoltifiseringen. Videre kan viruset spille en rolle som primært gjellepatogen som kan bane vei for andre sykdomsframkallende mikroorganismer (Gjessing og medarbeidere, 2017, doi:10.1111/jfd.12608)

Sound gill health is a key-factor for fish growth and welfare. Gill disease contributes with a significant part of disease-related losses in marine farming of Atlantic salmon in Norway. A better understanding of gill diseases, their etiology, pathogenesis and pathophysiology, is needed to develop more effective disease prophylaxis and treatment. The gills are multifunctional organs, involved in respiration, osmoregulation, acid-base and nitrogen excretion in fish. A number of infectious and non-infectious factors are linked to gill diseases, and the etiology seems to be of multifactorial origin. The aim of the project is to study the significance and interaction of different factors associated with gill disease, by means of challenge models with live fish . Standardized challenge models will be developed with viral, bacterial, parasitic agents with expected importance for gill disease, as well as with planktonic agents like algae and diatoms, and zooplankton (such as jellyfish and siphonophores). The agent s to be involved in these trials include the amoeba Paramoeba perurans, the bacterium Branchiomonas cysticola, and poxvirus. Cultivation of these agents in vitro for challenge purposes will be emphasized, and they will also be subjected to more detailed g enetic characterization. Potentially harmful phytoplankters will be included, such as Chaetoceros sp. and Alexandrium sp., or jellyfish like Aurelia aurita or Periphylla periphylla. The effects of challenge will be studied in trials with one agent alone , or more agents in combination. Parameters to be measured include respiratory and cardiovascular responses, and effects on blood chemistry, acid-base balance and electrolyte levels. Histopathological changes will be evaluated by implementing a new gill s coring system based on a totality of cellular and epithelial abnormalities. The detection of relevant gill associated microbial agents will be included.

Budsjettformål:

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning