Resistance towards chemotherapeutants in Caligus species

Resistens hos caligide ektoparasitter mot tilgjengelige kjemiske behandlinger er et økende problem i lakseoppdrett. Caligus arter representerer en potensiell fare for laksefisk i oppdrett på den nordlige halvkule (Caligus elongatus og C. clemensi) og en alvorlig trussel på den sørlige halvkule (C. rogercresseyi). Dette prosjektet fokuserer på identifisering av resistensutvikling og karakterisering av resistensmekanismer i C. elongatus og C. rogercresseyi. Følsomhet hos Caligus elongatus (Norge) mot kjemiske behandlingsmidler, undersøkt med bioassays: To C. elongatus-isolater ble samlet inn og testet: I) C. elongatus samplet fra en lakseoppdrett i Aukra kommune. Lusa ble holdt i en kultur og bioassays kjørt på den første generasjon. II) C. elongatus fra vill sei fisket i nærheten til Florø. Disse parasittene ble holdt i en kontinuerlig kultur på atlantisk laks ved Universitetet i Bergen (Sea Lice Research Center). Bioassays ble kjørt på den fjerde og femte generasjon. Bioassays på C. elongatus ble utført med de fire viktigste behandlingsmidler som brukes for å kontrollere lakselus (Lepeophtheirus salmonis): deltametrin, azametifos, emamektin benzoat og hydrogenperoksid. Bioassayresultater fra C. elongatus innsamlet fra vill sei viste naturlig følsomhet. Følsomhetsnivå var lik de verdier rapportert for L. salmonis som aldri har vært eksponert for kjemikalier. C. elongatus fra laks i oppdrett ble bare undersøkt for sensitivitet for deltametrin og azamethiphos siden disse er de viktigste behandlingsmidlene som ble anvendt ved anlegget. Følsomhetsverdiene var lik C. elongatus fra villfisk, og følgelig ble ikke redusert følsomhet oppdaget i C. elongatus fra oppdrettet laks. Følsomhet hos Caligus rogercresseyi (Chile) mot kjemiske behandlingsmidler, undersøkt med bioassays, samt resistensmekanismer: C. rogercresseyi-prøver ble samlet fra atlantisk laks og regnbueørret oppdrettet i sjøen i Region X (Los Lagos, Chile). Bioassays ble utført for å vurdere følsomheten av C. rogercresseyi mot fire behandlingsmidler (deltametrin, emamektin benzoat, azametifos og hydrogenperoksid). Medikamentkonsentrasjon (fem og to doser) som ble brukt ble tilpasset det antatte følsomhetsnivået hos C. rogercresseyi. Bioassayene bekreftet rapporter om redusert følsomheten av C. rogercresseyi mot pyretroider og emamektin benzoat tidligere rapportert fra Chile. For azametifos og hydrogenperoksid indikerte undersøkelsene at C. rogercresseyi er følsom mot hydrogenperoksid (det har vært brukt meget sjelden i Chile), og at parasitten kan være i ferd med å bli resistente mot azametifos (den ble innført i Chile i 2013, men andre organofosfater ble tidligere brukt i 20 år). To andre studier ble utført i samarbeid med selskapet Cermaq Chile og Universitetet Austral, Chile: I) Effekten av anti-lus midler ble testet på C. rogercresseyi-eggstrenger. Resultatene viste at utviklingen av eggene, klekking og larvenes overlevelse var negativt påvirket. II) Korrelasjonen mellom følsomhetsnivået for C. rogercresseyi mot anti-lus midler og behandlingen effekt på flere lakseoppdretter ble også studert. Undersøkelsene ga et oppdatert bilde av resistens probleme hos Caligus i Chile, og et forbedret verktøy for resistensovervåkning og identifisering av problemområder. Bioassayene ble også brukt til å velge ut resistente og følsomme C. rogercresseyi for hvert anti-lus midldel for å studere resistensmekanismene på molekylært nivå. Molekylære mekanismen som er ansvarlig for azametifosresistens i L. salmonis er allerede belyst: en mutasjon i genet acetylkolinesterase. Sekvensanalyse av dette genet i C. rogercresseyi viste at mutasjonen funnet i L. salmonis ikke var tilstede i C. rogercresseyi som viste nedsatt følsomhet mot midlet. Mutasjoner i andre regioner av genet kan også være ansvarlig for organofosfatresistens i andre artropoder, derfor vi søkes det nå etter mutasjoner i hele dette genet. C. rogercresseyi gensekvenser ble identifisert i samarbeid med Dr. Ben Koop (University of Victoria, Canada). Ytterligere studier for å forstå de molekylære mekanismene som er ansvarlig for resistens mot deltametrin i L. salmonis og C. rogercresseyi er på vei.

Resistance in sea lice towards available treatments (pyrethroids, organophosphates and avermectins) is an increasing problem in Norwegian and international salmonid aquaculture. A considerable effort and good progress has been made on the salmon louse, Le peophtheirus salmonis, but little has been done regarding reduced sensitivity towards treatments in the parasitic copepods Caligus elongatus and C. rogercresseyi. The project will start with a bioassay surveillance of the sensitivity of C. elongatus towar ds the commonly used treatments against sea lice in Norwegian strains. If insensitivity is detected against one or more treatments, molecular methods will be used to amplify and sequence the genes coding for the target proteins in the search for mutations . Quantitative methods will be used to explore the expression levels of important detoxifying enzymes and other known resistance mechanisms in the parasites. If the mechanism(s) can be identified, rapid molecular assays can be developed, as is already the case for pyrethroid- and azamethiphos resistance in L. salmonis. In C. rogercresseyi, there is already ample evidence for resistance and this part of the project will focus on collecting representative samples for laboratory assays of mutations and expre ssion levels of known resistance mechanisms. The project will be integrated in the Sea Lice Research Centre, and performed at the Norwegian School of Veterinary Science. It will be a 2-year post doc project for Celia Agusti Ridaura.