Immune responses and survival in Salmon Gill Pox virus disease: IMMUNOPOX

Infeksjon med laksepoxvirus (SGPV) kan gi alvorlig gjellesykdom, SGPVD, særlig hos fisk i settefiskfasen. På noen anlegg kan SGPVD og dødeligheten være ekstrem, og opptil 70% er rapportert i noen av utbruddene. I noen tilfeller påvises ikke bare forandringer i gjellene, men også i milt og nyre i form av det som tolkes som omfattende nedbrytning av røde blodceller. I dette prosjektet, IMMUNOPOX, leter vi etter forklaringer på hvorfor noen laks greier å bekjempe SGPVD, mens andre mislykkes. IMMUNOPOX undersøker vertens immunitet og tegn på sykdom, og skal knytte dette til de ulike utfallene av infeksjonen. IMMUNOPOX skal bidra med kunnskap om hvordan laks kan bekjempe SGPV og kan også hjelpe oss å forstå laksens immunsystem, og på lang sikt, vil dette være viktig for å lage effektive vaksiner. Studier av vertens genuttrykk i gjellene tyder på at kjemokinet CCL 19 kan være viktig for laksens bekjempelse av SGPVD. Pågående arbeid undersøker vi lokaliseringen av celler som utrykker CCL 19 og T-lymfocytt gener og arbeidet skal publiseres i nær fremtid. Vi har utført smitteforsøk med plommesekkyngel og vist at lagringstemperaturen for SGPV-infisert materiale påvirker virusets infektivitet. Videre har vi vist at lakseyngel er mottakelige for SGPV og kan infisere ikke bare epitelceller i gjellene, men også i munnhulen og huden. Vi har påvist kobabitant smitte og at smittematerialet kan homogeniseres uten at infektiviteten mistes. Videre skal vi undersøke immunrespons som laks som er eller har vært infisert med SGPV. For å gjøre dette har vi produsert tre rekombinante overflateproteiner fra SGPV og immunisert laks med proteinene for å bruke serumprøver fra disse fiskene som positive kontrollprøver. Vi har nylig gjennomført et smitteforsøk på smolt der vi brukte homogenisert smittemateriale på og foreløpige resultater viser at fiskene er smittet og at virusnivå faller omtrent 2 uker etter eksponering. Materialet skal bl.a. brukes til å undersøke om det dannes antistoffer mot de rekombinante proteinene. Vi ønsker også å forstå hva som fører til nedbrytning av røde blodceller i milt og nyre hos noen laks med SGPVD. Vi har tidligere undersøkt og publisert forandringer i gjeller, både med histopatologi og transkriptomikk i ulike faser av et SGPVD utbrudd. Fra de samme dyrene undersøker vi nå histopatologi og transkriptomikk i milt og nyre. De foreløpige resultatene tyder på en akutt og forbigående respons i milt og nyre hos laks med SGPVD. Videre undersøkelse av transkriptomet for å forstå prosessene i milt og nyre hos laks med SGPVD pågår, og resultatene forventes å bli publisert i 2025. På lang sikt vil IMMUNOPOX bidra til å redusere tap knyttet til den SGPVD.

In the 2015 The Norwegian Veterinary Institute (NVI) and National Institute of Health (NIH), USA published the Salmon Gill Pox Virus (SGPV) genome and the associated gill disease in Atlantic salmon. Recent studies show that SPGV disease has a wide distribution, is a significant welfare problem and has a huge negative economical impact. The ongoing NRC fincanced project SALPOX ongoing at NVI has resulted in a successful experimental model recreating the enigmatic paradox of healthy recovery versus the acute lethal pox syndrome affecting both gill and the general circulation. This opens for studies as it was previously impossible to generate knowledge of the determinants of survival versus acute death. IMMUNOPOX will over the time course of repeated experimental challenges characterize host immunity, viral infection and pathology with regard to their nature, levels and localization and relate to the disparate outcomes of mortality versus good health. Norwegian University of Life Sciences will contribute with studies of the role of the newly discovered gill mucosal associated immune tissues. This will extend the existing knowledge of SGPVD pathology and test the hypothesis that survivors of SGPVD become immune to SGPVD upon rechallenge. Finally, integration of the data into suggested immuno- and patho-genesis respectively will be made as a foundation for future research to shift the balance towards a healthy outcome. Overall IMMUNOPOX will contribute with basic knowledge of host immune responses during SGPVD, that may also shed new light on the salmon immune system, that will be an important steppingstone to make efficient vaccines. In the long term,IMMUNOPOX will ultimately contribute to a fundament for making good decisions regarding health management to reduce losses related to the emerging SGPVD.