Saprolegniainfeksjoner i fiskeoppdrett: infeksjonsstrategi og virulens

Utvikling av gode strategier for kontroll av eggsporesoppen Saprolegnia i fiskeoppdrett krever ny innsikt i soppens infeksjonsstrategi og evne til å påføre fisken sykdom.

Saprolegniainfeksjoner i fiskeoppdrett: infeksjonsstrategi og virulens

Mwansa Mathilda Songe disputerer 21. oktober 2015 for graden ph.d. ved NMBU Veterinærhøgskolen med avhandlingen «Pathogenicity and infectivity of Saprolegnia species in Atlantic salmon (Salmo salar L.) and their eggs».

Overfiske av hav og elver har gjort oss mer avhengig av havbruk, og fiskeoppdrett har derfor blitt den raskest voksende matsektoren i verden. Intensiv produksjon kombinert med forbud mot bruk av malakittgrønt, et effektivt middel mot eggsporesoppen Saprolegnia, har ført til en dramatisk ny fremvekst av saprolegniainfeksjoner som oppdrettere over hele verden sliter med å kontrollere. Dette innebærer at det haster med å utvikle nye og bærekraftige metoder for å kontrollere denne ødeleggende infeksjonen.

Saprolegniainfeksjon på fisk viser seg som hvite eller grå flekker av trådformet mycelium på verten. I begynnelsen vises soppen på hudoverflaten av hode, hale og finner, og sprer seg så til resten av kroppen. Infiserte områder kan være myke og nekrotiske med sårdannelse. Fiskeegg som er infisert med Saprolegnia minner om vattkuler, fordi saprolegniahyfer danner en hvit bomullslignende matte på eggenes overflate.

Det er vel kjent at mikroorganismer kan bli svekket under lagring, for eksempel vise redusert virulens (sykdomsfremkallende evne). Når nye vaksiner og medikamenter skal prøves ut er det viktig at testene gjøres på isolater som ikke er svekket. Likevel var det ikke undersøkt om S. parasitica fikk svekket virulens etter gjentatt dyrkning i laboratoriet. I doktorgradsarbeidet sitt har derfor Mwansa Mathilda Songe, stipendiat ved Veterinærinstituttet, undersøkt hvordan denne soppens virulens påvirkes av gjentatte dyrkninger in vitro med påfølgende smitteforsøk i atlantisk laks.

Upåvirket av gjentatte dyrkinger in vitro
Ulike isolater av S. parasitica ble dyrket in vitro gjentatte ganger. Noen av S. parasitica-isolatene fikk ikke svekket virulens etter flere dyrkninger in vitro. Dette funnet inspirerte til å undersøke hvordan in vivo passering i parr av atlantisk laks påvirket stammenes patogenitet. De stammene av soppen som fikk redusert virulens ved gjentatt dyrking in vitro fikk ikke økt virulens etter in vivo passering i parr. Stammene som hadde uendret virulens etter gjentatt in vitro dyrking, fikk heller ikke økt virulens gjennom passering i parr. Altså behøver ikke alle S. parasitica-isolater å passere mottagelig fisk forut for smitteforsøk. Dette er viktig å vite for å redusere unødvendig bruk av forsøksdyr i forskningen.

Songe har også studert soppens infeksjonsstrategier og relasjoner mellom sopp og vert. Lakseegg som var infisert med S. parasitica og S. diclina ble undersøkt både med lysmikroskopi og elekronmikroskopi. Både i naturlig og eksperimentelt smittede egg ble deler av chorion (den ytterste strukturen i fiskeegget) fullstendig ødelagt av S. diclina, mens egg smittet med S. parasitica tilsynelatende beholdt en intakt chorion, med hyfevekst i eller under chorion.

Elektronmikroskopi viste at S. parasitica generelt vokste på eggets overflate, men hyfene kunne penetrere chorion fra overflaten for siden å penetrere chorion igjen fra innsiden. Funn fra dette arbeidet gir ny kunnskap om infeksjonsstrategier og morfologiske endringer i lakseegg infisert med S. parasitica og S. diclina. Funnene tyder på at S. diclina benytter seg av en nekrotrofisk infeksjonsstrategi (det vil si med dødelig utgang for verten), mens S. parasiticas strategi er fakultativt biotrofisk (verten holdes i live og fungerer som næringskilde for mikroorganismen). SidendDet ikke ble observert appressorium-lignende strukturer, kan det tyde på at ikke alle S. diclina-isolater danner slike spesialiserte strukturer verken i klekkerier eller i laboratoriet.

Noen lakseegg er mer mottagelig enn andre
Det er blitt observert at egg fra ulike mordyr av laks har ulik mottakelighet for saprolegniose under naturlige forhold i et klekkeri. Chorion er en viktig fysisk del av egget som sannsynligvis påvirkes av mordyret, og teorien er at en tykkere chorion kan spille en betydelig rolle i forsvaret mot saprolegniose i egg.

Lysmikroskopi og elektronmikroskopi viste at egg som var mer motstandsdyktige mot saprolegniainfeksjon hadde signifikant tykkere chorion enn mindre motstandsdyktige egg. Det var ikke defekter i eggene som var mer mottagelig for saprolegniainfeksjon, og det ble heller ikke påvist andre forskjeller enn tykkelse i chorion mellom de to gruppene av egg. Disse funnene bekrefter at chorions struktur og tykkelse spiller en viktig rolle i eggets motstandskraft mot sykdom.

Det er nødvendig med videre forskning for å sammenligne klekkeevnen for de to gruppene av egg. Det vil gi svar på hvorvidt egg med en tynnere chorion (mer mottagelig for infeksjon) klekker tidligere og har økt overlevelse sammenlignet med egg med tykkere chorion (mindre mottagelig for infeksjon). Denne kunnskapen kan på sikt bidra til en naturlig og miljøvennlig bekjempelse av saprolegniose i klekkerier.

Published 12. oktober 2015 - 15:15 - Updated 23. mai 2017 - 19:17