Til innholdet

Prosjektnummer

900658

Prosjektinformasjon

Prosjektnummer: 900658
Status: Avsluttet
Startdato: 01.09.2011
Sluttdato: 15.03.2015

Multifaktorielle sykdommer i norsk lakseoppdrett

Gjennom eksperimentelle forsøk og analyser av feltdata har en i dette prosjektet sett nærmere på faktorer som kan være med å påvirke utviklingen av sykdommene HSMB og IPN hos laks i sjø.

I følge prosjektgruppen viste forsøk at etter smitte med IPNV hadde vaksinert laks med IPN QTL lavere prevalens av IPNV og lavere virustitre enn vaksinert laks uten IPN QTL. Etter smitte med HSMB utviklet denne sykdommen seg likt uavhengig av IPNV-bærerstatus og QTL-status. Vaksinering med vaksiner med eller uten IPNV-antigen gav ikke uspesifikk beskyttelse mot HSMB.

Sammenligninger av PD- og HSMB-smittet fisk viste forskjeller i immunresponsen mot henholdsvis SAV og PRV. Det var en klar sammenheng mellom uttrykket av immunrelaterte gener og mengde virus ved en SAV-infeksjon, men ikke ved en PRV-infeksjon. Dette tyder på at andre foreløpig ukjente faktorer kan være med og påvirke utviklingen av HSMB. Flere gener viste sykdomsspesifikke forandringer. Disse kan være av interesse for diagnostikk av PD og HSMB, men metodikken må bearbeides mer før den kan tas i bruk.

Studier av laks før og etter overføring til sjø viste at immunsystemet, og spesielt responsen mot virusinfeksjoner, ble svekket under normale oppdrettsbetingelser i smoltifiserings-perioden og i ukene etter overføring til sjø. Smoltgrupper som presterte godt og dårlig i sjø knyttet til vekst og dødelighet, hadde forskjellig immungenuttrykk i siste del av ferskvannsfasen. Uttrykket av enkeltgener varierte imidlertid fra prøvesett til prøvesett, og gav dermed ikke et klart mønster som generelt kan beskrive gode eller dårlige smoltgrupper. Immunresponsen mot en PRV-infeksjon var raskere i parr enn i post-smolt, noe som kan være med og forklare hvorfor sykdommen hyppigst forekommer i sjøfasen.

Risikofaktorer
En analyse av et datasett med informasjon om alle kohorter av laks og regnbueørret satt i sjøen i 2009–2012 viste at følgende risikofaktorer øker sannsynligheten signifikant for IPN i en fiskekohort (viktigste først): Økende størrelse på kohorten, kohorttype (vårsmolt har høyere risiko enn høstsmolt), år, art, minkende temperatur ved sjøsetting, økende infeksjonspress, IPN på samme lokalitet de siste to år og minkende gjennomsnittsvekt ved sjøsetting.

Følgende risikofaktorer øker dødeligheten signifikant de første 6 månedene i sjø (viktigste først): IPN i de første 6 måneder, år, PD de første 6 måneder, temperatur ved sjøsetting, kohorttype, HSMB de første 6 måneder og vekt ved sjøsetting. Økende temperatur og høyere vekt ved sjøsetting gav lavere kumulativ dødelighet.

Analyser
Analyser av vevsprøver og data tidligere samlet inn i forbindelse med SAV-screening og/eller IPNV-screening fra totalt 30 lokaliteter, viste at alle utsettene enten fikk påvist PRV-infeksjon eller HSMB-diagnose. Tidspunkt for PRV-påvisning varierte fra 1 til 8 måneder etter sjøsetting. Tidsintervallet mellom PRV-påvisning og HSMB-diagnose var gjennomsnittlig 3,8 måneder, med et maksimalt tidsintervall på 9 måneder (må anses som et minimum tidsintervall siden det ikke ble tatt ut prøver hver måned). Det kunne ikke påvises noen effekt av koinfeksjoner med IPNV og/eller SAV på dette tidsintervallet.

Analyser av et datasett med IPNV-sekvenser fra totalt 90 settefisk- og matfiskanlegg fra 2010–2011, viste at matfisksekvensen i gjennomsnitt er mer lik sin matchende settefiskspesifikke sekvens enn forventet om det var tilfeldig og at mange settefiskanlegg faktisk har IPNV-“husstammer”. Dette beviser at virus følger med fisken fra land til sjø, og at sanitering av “husstammer” av IPNV er ett viktig tiltak for å bekjempe IPN også i sjøfasen.

Publiserte artikler
Britt Bang Jensen and Anja B. Kristoffersen (2015), ‘Risk factors for outbreaks of infectiouspancreatic necrosis (IPN) and associated mortality in Norwegian salmonid farming’, Diseases of Aquatic Organisms, 114: 177–187. See:
www.int-res.com/articles/dao_oa/d114p177.pdf (free access)

Lill-Heidi Johansen et al. (2015), ‘Comparison of transcriptomic responses to pancreas disease (PD) and heart and skeletal muscle inflammation (HSMI) in heart of Atlantic salmon (Salmo salar L.)’, Fish & Shellfish Immunology, 46: 2, 612–23. For abstract and ordering details, see: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1050464815300863

Laksesykdommer forårsakes av kombinasjoner av en eller flere patogener (sykdomsfremkallende organismer) og faktorer relatert til vert og miljø,  inkludert miljørelaterte stressfaktorer, oppdrettsbetingelser, fysiologiske og endokrine endringer (dvs. endringer i systemet for hormonproduksjon) under smoltifisering og kjønnsmodning og ubalansert ernæring. Faktorer som er involvert og deres relative betydning er ofte ukjent, noe som gjør det vanskelig å velge optimale tiltak. Eksempler på multifaktorielle sykdommer er mange. Sammenhengen mellom forekomst av patogen og sykdom er ikke fullt etablert for PD (virusinfeksjonen pankreas sykdom), HSMB (hjerte- og skjelettmuskelbetennelse), CMS (hjertesprekk) og PGI (proliferativ gjellebetennelse). Virus assosiert med CMS og HSMB er nylig identifisert, men det er fortsatt ukjent om de er de eneste årsakene til disse sykdommene.

Informasjon fra felt viser at i Troms og Finnmark er virusssykdommen infeksiøs pankreasnekrose (IPN) påvist årlig i mer enn halvparten av alle oppdrettsanlegg. De fleste erfarer HSMB og CMS i etterkant av IPN, og begge ansees i tillegg å være stressrelatert. HSMB er ofte observert i forbindelse med IPN-utbrudd i anlegg i Møre og Romsdal, Trøndelag-fylkene og Nordland, og fiskehelsetjenestene finner det i mange tilfeller vanskelig å skille disse sykdommene. Mange IPN-utbrudd etter sjøsetting skyldes reaktivering av en “sovende” IPN-virusinfeksjon som fisken bærer med seg fra ferskvannsfasen. Bærertilstanden er en viktig risikofaktor siden reaktivering ikke bare kan forårsake direkte tap, men også påvirke motstanden til laks mot andre patogener. Selv om ulike infeksjoner og patogener observeres i tilknytning til hverandre, er det ikke klart om, eller hvordan tilstedeværelse av IPN-virus påvirker laksens mottakelighet for HSMB.
 
Avl og vaksinering er to hovedstrategier for forebygging og reduksjon av IPN. Et betydelig fremskritt ble oppnådd nylig av selskapet AquaGen ved bruk av markør-assistert genseleksjon (QTL) av laks for IPN-resistens. Dette synes svært lovende, men en rekke spørsmål må fortsatt avklares:
• Vil QTL-positive fisk utvikle IPN-virus (IPNV) bærertilstand?
• Gir genetisk resistens mot IPN forbedret eller redusert beskyttelse mot andre virussykdommer, som HSMB?

IPN-vaksiner forhindrer ikke fullt ut sykdom og dødelighet og fjerner ikke viruset. Det er komplekse interaksjoner mellom patogener og andre faktorer som ligger til grunn for den variable effekten av forebyggende tiltak (vaksiner, tilsetningsstoffer til fôr og avl) i felt sammenliknet med eksperimentelle forsøk. Avvik mellom modellforsøk og felt kompliserer fiskehelsearbeidet, risikovurderingen og utarbeidelsen av gode strategier for forebygging og tiltak.
Å øke kunnskapen om utviklingen av multifaktorielle sykdommer; vurdere effekten av ulike variabler og deres interaksjon.

Delmål
1. Å evaluere effekten av ulike variabler (genetisk resistens mot IPN, bærerstatus for IPNV, reaktivering av IPNV og vaksinering) og kombinasjoner av disse på utviklingen av HSMB.
2. Å evaluere effekten av QTL for IPN-resistens på utviklingen av IPNV bærertilstand, reaktivering av viruset i post-smolt og mottagelighet for HSMI.
3. Å evaluere sammenhenger i felt mellom IPN-status (QTL+/- fisk, bærerstatus for IPNV, reaktivering av IPNV) i laks i sjøfasen og utbrudd/virustitre (viruskonsentrasjon) av HSMB/PRV (piscine reovirus, som er et HSMB-assosiert virus).
4. Å identifisere sykdomsmarkører som kan brukes av industrien for bedre å kunne evaluere helsestatus på fisken.
Prosjektet er omfattende, og det forventes at prosjektets resultater vil bli en viktig brikke for å bedre forståelsen av den relative betydningen av ulike faktorer i utviklingen av multifaktorielle sykdommer, som er et betydelig problem og en stor tapsfaktor i norsk lakseoppdrett.

Kunnskapen som genereres vil kunne benyttes til å forbygge utbrudd av sykdom med sammensatt årsak på en mer optimal måte.
Gjennom dette prosjektet vil en øke kunnskapen om infeksjoners utvikling og utfall når flere patogener er tilstede. Man vil bruke ”high throughput”-metoder i kombinasjon med tradisjonelle analyseverktøy og epidemiologi for å avklare sammenhenger og årsaksforhold i modell-studier og felt.

Modelleksperimentene inkluderer flere parametere, som genetisk motstandskraft (QTL - og QTL+ fisk), adaptiv immunitet (vaksinert og uvaksinert fisk) og sammenligning av genuttrykk på flere tidspunkt i en IPNV-infeksjon og etter smitte med HSMB-materiale. I feltstudiet vil vi se på relasjonen mellom IPN-status (QTL +/-fisk, bærerstatus for IPNV, reaktivering av IPNV) i laks i sjøfasen og utbrudd/titre (konsentrasjon) av HSMB/reovirus og validere helsemarkører identifisert i de eksperimentelle studiene. Prosjektet organiseres i tre arbeidspakker med underliggende aktiviteter:

Arbeidspakke 1 (delmål 1 og 2): Eksperimentell modellstudie
QTL - og QTL + fisk levert av AquaGen skal deles inn i 4 grupper i ferskvann: usmittede og IPN-virussmittede (bærere), vaksinert eller uvaksinert. Utvikling av bærerstatus vil bli overvåket ved qPCR (kvantitativ måleteknikk) og titrering (kjemisk analysemetode for å finne konsentrasjonen). Etter overføring til sjø forventes reaktivering av IPN-virus og kliniske tegn på IPN, og dødelighet registreres og virustiter vil bli bestemt. Fisk smittes med HSMB materiale rett etter sjøsetting. Prøver fra relevante vev vil bli tatt fra samtlige forsøksgrupper på flere tidspunkt for histopatologiske undersøkelser (mikroskopi) (Veterinærinstituttet) og analyser av genuttrykk (Nofima). Utviklingen av HSMB vil bli overvåket i løpet av 12 uker for vevsskader, reovirus mengder og uttrykk av virus-responsive gener. Sammenligning av disse dataene vil blant annet bidra til å finne ut om reovirus er den viktigste/eneste årsak til sykdommen. De mest informative tidspunktene vil bli valgt for microarray (mikromatriseteknikk)-analyser (dvs. metode for samtidig analyse av store antall gener eller proteiner). Dataanalysene vil fokusere på beskyttelse, toleranse og patologi. Metabolittanalyser (dvs. analyse av nedbrutningsprodukter) vil bli utført på de samme individene.
 
Arbeidspakke 2 (delmål 3 og 4): Feltstudie – sammenligning av prøver fra modellstudier og felt
Prøver innsamlet fra anlegg valgt ut fra Havbruksregisteret vil bli analysert med samme metoder som i arbeidspakke 1 samt ved bruk av epidemiologiske analysemetoder. Drifts- og produksjonsdata og informasjon om miljøforhold samles også inn i tillegg til historiske sykdomsdata fra settefiskanleggene som fisken kommer fra. Fiskens reaksjoner på ulike patogener under eksperimentelle forhold og i felt vil bli studert og sammenlignet. Studier av andre agens, dvs. stoffer som fremkaller en virkning, involvert i sykdomsutbruddene i felt vil evt. inkluderes.
 
Arbeidspakke 3.  Oppfølging av resultater fra Arbeidspakke 1, men er foreløpig ikke finansiert
Innholdet i arbeidspakken avgjøres i samråd med styringsgruppen basert på resultater  fremkommet i arbeidspakke 1 og på erfaringer fra felt. Eksempelvis vil ulike typer stressorer som f.eks. håndtering, trenging og badebehandling mot lakselus kunne inkluderes, i tillegg til funksjonelt fòr, andre patogener enn IPNV og reovirus og studier av smoltifisering og kjønnsmodning i relasjon til immunologi og sykdomsutvikling.
Informasjon fra prosjektet kommuniseres til fiskehelsepersonell og havbruksnæringen på møter og i nasjonale og internasjonale konferanser. Resultater fra prosjektet vil bli publisert i internasjonale tidsskrift med fagfellevurdering og i nasjonale fagblad som for eksempel Norsk Fiskeoppdrett.
keyboard_arrow_up