Yersiniose i resirkuleringsanlegg for laks: Smittesporing, biofilmegenskaper og sanering

Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
I prosjektet ble det utviklet spesifikke qPCR-analyser for påvisning av både Y. ruckeri serotype O1 og serotype O2. Ved screening av 24 geografisk adskilte ferskvannsanlegg ble Y. ruckeri serotype O1 identifisert i 9 anlegg og serotype O2 i ett anlegg. I ett anlegg ble det identifisert Y. ruckeri som hverken tilhørte serotype O1 eller O2 (påvist med artsspesifikk qPCR). Kun et fåtall av påvisningene ble gjort i anlegg med kjent yersiniose-historikk, og de fleste positive prøvene var assosiert med biofilm og ikke fisk. Resultatene indikerer en bred tilstedeværelse av Y. ruckeri i norske ferskvannsanlegg for laks. Den lave assosiasjonen mellom påvisning av Y. ruckeri og tidligere yersiniose-utbrudd kan også tyde på tilstedeværelse av mindre virulente eller “avirulente miljøstammer” (en hypotese som MLVA-studier også støtter, se under).

En “Multi-Locus Variable number of tandem repeat Analysis”, eller MLVA, ble utviklet for genotyping av Y. ruckeri. Denne analysen skiller stammer basert på variasjon i antall små repeterende DNA sekvenser spredt over genomet. Den viste seg å representere en svært sensitiv, robust, rask og relativt billig metode som skiller både norske og internasjonale isolater av Y. ruckeri i “klynger” (klonale komplekser) av beslektede stammer. Av hovedrelevans for prosjektet skilte MLVA norske Y. ruckeri inn i flere forskjellige klonale komplekser, hvorav primært ett var knyttet til klinisk sykdom hos norsk laks. Resultatet tyder på spredning av en antatt virulent stamme i norsk lakseoppdrett over de siste 20+ årene. MLVA identifiserte også tilstedeværelse av diverse stammer i norsk akvakultur som ikke kunne knyttes til klinisk sykdom. Disse isolatene ble dyrket fra f.eks. rognvæske fra klinisk frisk stamfisk og fra miljø (biofilm) i ferskvannsanlegg.

Evnen hos norske Y. ruckeri stammer til å danne biofilm ble også undersøkt i prosjektet, og en modell for komparativ måling av biofilmdannelse og testing av saneringstiltak ble etablert. Sjøvann ble identifisert som den eneste biofilm “triggeren”, og det ble påvist en økende grad av biofilmdannelse med økende salinitet (inntil 35 ppt salinitet). Vanlig saltvann (NaCl) trigget ikke biofilmdannelse. Y. ruckeri danner biofilm på overflater i overgangen mellom luft og væske. Det ble påvist god vekst i sjøvann ved alle temperaturer fra 4 til 37 °C, og omtrent like mye biofilmdannelse fra 12 til 37 °C, men det ble ikke påvist biofilmdannelse ved 4 °C. Alle Y. ruckeri-stammene som ble testet, både norske og utenlandske, viste mer eller mindre samme evne til å danne biofilm. Testing av tre kommersielt tilgjengelige desinfeksjonsmidler (Kickstart, DM CID, Virocid) indikerer at Y. ruckeri i biofilm ikke er særlig motstandsdyktig mot disse midlene, og at bakterien blir drept ved konsentrasjoner og eksponeringstider langt under det som er anbefalt av produsentene.

Oppsummert har prosjektet gitt en langt dypere forståelse av yersiniose i norsk akvakultur. Biofilmarbeidet og felt-screening ved qPCR bekreftet overlevelsesevnen til Y. ruckeri i de undersøkte produksjonsmiljøene, fortrinnsvis i biofilm. Siden prosjektets oppstart, har flere anlegg utført vellykket sanering mot Y. ruckeri. Andre anlegg som ikke har ønsket eller hatt mulighet til å tømmes for fisk under sanering har “akseptert” situasjonen. De spesifikke qPCR-ene som ble utviklet i prosjektet gir mulighet for økt presisjon ved påvisning av Y. ruckeri, men i lys av MLVA-resultatene er det et klart behov for utvikling av en qPCR som er spesifikk for det ene klonale komplekset av Y. ruckeri serotype O1, som forårsaker yersiniose-utbrudd hos norsk laks i dag (klonalkompleks 1). MLVA belyste også den global populasjonstrukturen til Y. ruckeri, og arbeidet representerer en milepæl i forskningen på Y. ruckeri. Utover de direkte bidragene til det nåværende prosjektet er det sannsynlig at MLVA-resultatene også vil resultere i introduksjon av forvaltningstiltak for å hindre import av spesifikke Y. ruckeri kloner fra utenlandsk regnbueørret.

Vitenskapelig publisering
– Snorre Gulla, Andrew C. Barnes, Timothy J. Welch, Jesús L. Romalde, David Ryder, Michael J. Ormsby, Jeremy Carson, Karin Lagesen, David W. Verner-Jeffreys, Robert L., Davies, and Duncan J. Colquhoun, ‘Multi-Locus Variable number of tandem repeat Analysis (MLVA) of Yersinia ruckeri confirms the existence of host-specificity, geographic endemism and anthropogenic dissemination of virulent clones’​, Applied and Environmental Microbiology, 8 Ju​ne 2018.​ An abstract and a free open-access article are available at
<http://aem.asm.org/content/early/2018/06/04/AEM.00730-18.abstract>.

Flere artikler er under arbeid ultimo 2018 og vil legges her når de er akseptert for publisering.