The cleanerfish lumpfish (Cyclopterus lumpus L.)- Immunity, diseases and health

Rognkjeks benyttes som rensefisk for å fjerne lus fra oppdrettslaks. Rognkjeks som brukes til lakselus- bekjempelse er oppdrettet, og er derfor et miljøvennlig, skånsomt og bærekraftig alternativ til medikamentelle og mekaniske behandlingsmetoder. Ettersom rognkjeks er en effektiv lusespiser, har det, de siste årene har det vært en enorm etterspørsel og produksjonen av rognkjeks har økt fra 0.4 millioner i 2012 til ca. 30 millioner i 2018. Økt produksjon og foreløpig lite kunnskap om rognkjeksens patogener og immunsystem førte til helserelaterte utfordringer med infeksjonssykdommer slik en må forvente for nye arter i oppdrett. The LumpfISH (The cleanerfish lumpfish (Cyclopterus lumpus L.) Immunity, diseases and health)- prosjektet ble utarbeidet i 2014. Rognkjeks var da en ny art i oppdrett, og det var mye man ikke visste om rognkjeks når det gjaldt immunologi, helse og velferd, samt at de kommersielt tilgjengelige vaksinene ikke ga full-god beskyttelse. Vi har hatt fokus på tre patogene bakterier; Vibrio anguillarum, atypical Aeromonas salmonicia og Pasteurella sp. Våres mål har vært å få økt kunnskap om hvordan rognkjeks responderer ved smitte immunisering, og å utvikle vaksiner som beskytter mot de mest vibriose, atypisk furunkulose og pasteurellose. Vaksinene gir god beskyttelse, men mer arbeid er nødvendig for å optimalisere og videreutvikle vaksinene for at de skal beskytte mot flere patogene bakterier. Videre har vi studert immunceller og immunresponser i rognkjeks ved å gjøre RNA sekvensering og hel-transkriptom analyser, så vel som karakterisering av utvalgte gener. Vi har også utviklet protokoller for bedøvelse, protokoller for farmakokinetiske analyser av plasma og vev i rognkjeks og vi har undersøkt effekten av ulike antibakterielle midler etter eksperimentell smitte med V. anguillarum, atypical A. salmonicia, Pasteurella sp. Vi har også utført patogenisitets-testing av ulike bakterier ved bruk av en in vitro multi-brønn metode. Målet vårt er at resultater som genereres fra dette prosjektet bidrar til bedre helse og velferd for rognkjeksen, da dette vil bidra til frisk fisk og fremtidig bruk av rognkjeks som rensefisk i fiskeoppdrettsnæringen. Universitetet i Bergen har vært ansvarlig for prosjektet. Samarbeidspartnere har vært Veterinærinstituttet, Havforskningsinstituttet (inkludert tidligere NIFES), CBU ved Institutt for informatikk (UiB), Fjord Forsk Sogn AS, PHARMAQ AS, Universitetet i Stirling (UK) og Universitetet i Santiago de Compostela (Spania).

Vi har undersøkt immunceller og responser som er nyttig for komparative og anvendt forskning. Vi har etablert reprodusere smittemodeller som er viktig for å teste effekt av vaksinering og antibakteriell behandling. Bakterienes patogenisitet er undersøkt ved smitte av larver. Metoden muliggjør screening av et stor antall bakterier uten å måtte gjøre kostbare fiskeforsøk. Vi har beskrevet kliniske tegn hos syk rognkjeks, samt screenet patogene bakteriers sensitivitet overfor antibakterielle midler. Vi har undersøkt effekten av bedøvelsesmiddel. Vår erfaring er at det ikke er nødvendig å bedøve rognkjeks ved lettere håndteringer. Vi har undersøkt effekt av ulike antibakterielle midler, samt gjort farmakokinetiske analyser. Riktig behandling er nødvendig for å unngå fremvekst av resistente bakterier. Resultater våre bidrar til bedre helse og velferd for rognkjeksen. Frisk og robust fisk er en forutsetning for fremtidig bruk av rognkjeks som rensefisk i fiskeoppdrettsnæringen.

Cleaner-fish like lumpfish and wrasse have shown to be efficient tools in the fight against salmon lice and are chosen by many fish farmers as alternatives to medicinal treatment. Sea lice are one of the main health-related challenges to the aquaculture industry and increasing prevalence of resistance among lice to commonly used chemotherapeutics has stimulated commercial farming of lumpfish. In parallel with the huge increase in demand for cleaner-fish and the rapid increase in companies producing lumpfish over the last year, health-related challenges are now emerging. Large scale disease outbreaks among the lumpfish, caused by Pasteurella-like bacteria, Vibrio and atypical Aeromonas salmonicida have affected fish-welfare and reduced the overall efficiency of the cleaner-fish strategy. This situation clearly shows the need for immune prophylaxis like vaccination and/or immune stimulation of lumpfish. Immune prophylaxis stands out as the most important factor for improving fish health. In the proposed project we will focus on immunity, infections and preventive health of lumpfish. As we have experience with handling of lumpfish, immune cell isolation, cultivation of its pathogens and experiments of fish, the project builds on a solid foundation. The applicant will, in collaboration with national and international experts, characterize different subsets of immune cells and their responses upon bacteria encounter and immunostimulation, characterize pathogens and compare them with respect to virulence factors to identify the best vaccine candidate, test vaccines and develop a larval challenge model for pathogenicity testing (in accordance with the 3Rs) and develop protocols for anaesthesia and antibacterial treatment. This project will increase national collaboration and promote the internationalization of Norwegian research by international networks building and mobility. The proposal includes PI, 1 post doctor, 1 PhD (self-funded UiB) and master students.