Impatto del Tenacibaculum sulla salute del salmone Chinook
Uno studio rivela gli effetti dei batteri sulle malattie cutanee del salmone Chinook.
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Indice
- Obiettivi dello Studio
- Considerazioni Etiche
- Fonte e Cura dei Pesci
- Ceppi Batterici Utilizzati
- Controllo della Salute Prima dei Trial
- Processo di Infezione Sperimentale
- Osservazioni Durante gli Esperimenti
- Analisi Batterica
- Cambiamenti Patologici nei Pesci Infetti
- Valutazione sul Campo delle Infezioni
- Conclusione
- Fonte originale
I salmon sono una specie di pesce fondamentale nell'acquacoltura in tutto il mondo. Sono molto apprezzati e formano una parte significativa dell'industria dell'acquacoltura. Tuttavia, dalla fine degli anni '80, l'allevamento dei salmoni ha affrontato sfide a causa di una malattia chiamata tenacibaculosi. Questa malattia colpisce la pelle e altre superfici dei salmoni ed è causata da un tipo di batterio noto come Tenacibaculum.
Il Tenacibaculum può attaccarsi alla pelle, alle pinne, alle branchie e persino alla bocca dei pesci. Diversi tipi di Tenacibaculum possono portare a problemi cutanei nei salmoni. Per esempio, il T. maritimum è un batterio comune che causa problemi nei salmoni atlantici. Al contrario, si pensava che i salmoni Chinook fossero resistenti a questo batterio, ma osservazioni recenti suggeriscono che anche loro siano soggetti a infezioni da T. maritimum.
In Nuova Zelanda, la tenacibaculosi è stata identificata per la prima volta nei salmoni Chinook nel 1989, sollevando preoccupazioni sulla salute e sulla sopravvivenza dei salmoni giovanili. Dal 2012, le fattorie di salmoni in alcune aree hanno segnalato costantemente tassi di mortalità elevati legati a malattie della pelle. La ricerca condotta tra il 2015 e il 2019 ha trovato risultati misti riguardo alla presenza di T. maritimum nei pesci colpiti, ma uno studio del 2020 ha confermato che T. maritimum era collegato a malattie nei pesci.
La relazione tra tenacibaculosi e salute dei salmoni Chinook non è stata completamente esplorata. Dimostrare come le malattie influenzano i pesci nel loro ambiente naturale può essere complicato, influenzato da vari fattori come la temperatura dell'acqua e diversi patogeni. Indagare queste relazioni è fondamentale per capire come gestire e prevenire la tenacibaculosi nell'allevamento dei salmoni.
Obiettivi dello Studio
Questo studio aveva due obiettivi principali. Il primo era scoprire se T. dicentrarchi e diversi tipi di T. maritimum potessero causare malattie della pelle nei salmoni Chinook. Il secondo obiettivo era esaminare se questi batteri potessero crescere all'interno dei pesci e portare a infezioni più gravi.
Ci sono stati studi precedenti che suggerivano che T. maritimum potesse causare infezioni che si diffondono in tutto il pesce. Tuttavia, questo studio ha proposto che T. maritimum richiede specifici livelli di sodio presenti nell'acqua di mare per sopravvivere, il che potrebbe prevenire la crescita nei organi interni dei salmoni. I ricercatori hanno voluto testare questo raccogliendo dati da pesci allevati e da quelli utilizzati in esperimenti controllati.
Considerazioni Etiche
Tutte le procedure che coinvolgono salmoni vivi sono state condotte secondo le regole e gli standard etici della Nuova Zelanda, garantendo che i pesci fossero trattati in modo umano durante tutto lo studio.
Fonte e Cura dei Pesci
I salmoni Chinook giovanili sono stati prelevati da un allevamento in acqua dolce in Nuova Zelanda. I pesci sono stati vaccinati solo contro un batterio specifico. Sono stati trasportati in veicoli personalizzati dotati di controlli dell'ossigeno e monitorati per le condizioni. Una volta in laboratorio, i pesci sono stati collocati in grandi vasche con condizioni dell'acqua controllate con cura. L'acqua è stata trattata per mimare l'ambiente naturale dell'acqua di mare, con un'acclimatazione graduale a livelli di salinità più elevati. I pesci sono stati nutriti regolarmente, ma non prima della manipolazione o durante l'esperimento.
Ceppi Batterici Utilizzati
Lo studio si è concentrato su ceppi specifici di Tenacibaculum maritimum e T. dicentrarchi, raccolti da salmoni Chinook malati. I ricercatori hanno confermato l'identità di questi batteri utilizzando test specifici. Hanno preparato i batteri in laboratorio per garantire che fossero pronti per le sfide a venire.
Controllo della Salute Prima dei Trial
Prima di iniziare gli esperimenti, i ricercatori hanno controllato la salute dei pesci per confermare che fossero privi di batteri che potessero interferire con lo studio. I campioni sono stati prelevati con attenzione dai pesci per garantire pulizia ed evitare contaminazioni.
Processo di Infezione Sperimentale
Per valutare se i batteri potessero causare malattie nei salmoni, i pesci sono stati immersi in bagni contenenti i batteri. Sono stati utilizzati due gruppi di pesci: uno come controllo (non esposto ai batteri) e uno esposto a diversi ceppi di T. maritimum e T. dicentrarchi. Le condizioni sono state controllate rigorosamente, compresi temperatura e salinità.
I pesci sono stati osservati regolarmente per eventuali segni di malattia o cambiamenti comportamentali, come modelli di nuoto insoliti o lesioni sulla pelle.
Osservazioni Durante gli Esperimenti
Dopo l'esposizione a T. maritimum, sono iniziati a manifestarsi sintomi nei pesci, tra cui ridotta attività di nuoto e lesioni visibili. I pesci hanno mostrato una gamma di reazioni in base al ceppo specifico a cui sono stati esposti. Ad esempio, alcuni ceppi hanno portato a tassi di mortalità più elevati nei pesci più piccoli.
I ricercatori hanno notato vari segni di malattia, tra cui ulcere cutanee e altri problemi correlati. I pesci di controllo non mostrano segni di malattia, confermando il ruolo dei batteri nella causa delle malattie osservate.
Analisi Batterica
Durante gli esperimenti, sono stati prelevati campioni dai pesci per determinare se i batteri fossero presenti e per valutare la loro concentrazione. I ricercatori hanno trovato che il carico batterico nelle vasche d'acqua diminuiva nel tempo, il che suggerisce che i batteri stavano infettando con successo i pesci.
Inoltre, lo studio ha esaminato la presenza di batteri nella pelle e nelle branchie dei pesci. Hanno anche condotto test per vedere se i batteri potessero entrare negli organi interni dei pesci, in particolare nei reni. I risultati hanno mostrato che T. maritimum non è stato trovato nei reni, suggerendo che questi batteri causano principalmente infezioni esterne.
Cambiamenti Patologici nei Pesci Infetti
Le ispezioni patologiche hanno rivelato differenze significative tra i pesci di controllo e quelli infetti. I pesci esposti a T. maritimum e T. dicentrarchi mostravano danni alla pelle e altri sintomi di infezione. Anche le branchie dei pesci infetti mostrano segni di stress, tra cui ispessimento e danni ai filamenti branchiali.
La ricerca ha evidenziato la varietà di sintomi legati a ciascun ceppo, confermando che T. dicentrarchi causava ulcere più profonde rispetto a T. maritimum.
Valutazione sul Campo delle Infezioni
I ricercatori hanno condotto valutazioni sul campo per confrontare i batteri trovati nei pesci nelle fattorie con quelli dei loro esperimenti controllati. Hanno osservato che molti pesci infetti avevano T. maritimum sulla pelle ma non nei loro organi interni, supportando l'idea che la malattia sia principalmente un'infezione esterna. Le condizioni dei pesci erano coerenti con quelle segnalate in studi precedenti, confermando preoccupazioni in corso riguardo alla tenacibaculosi nell'allevamento dei salmoni.
Conclusione
Questo studio ha dimostrato con successo che sia T. maritimum che T. dicentrarchi possono causare malattie della pelle nei salmoni Chinook. I risultati hanno confermato che questi batteri, provenienti dalla Nuova Zelanda, sono capaci di infettare i salmoni senza la necessità di metodi invasivi. Questa ricerca ha anche indicato che mentre i salmoni in Nuova Zelanda possono essere suscettibili a queste infezioni, alcuni pesci potrebbero avere una resistenza naturale, portando a tassi di sopravvivenza diversi tra le varie dimensioni e ceppi.
I risultati sottolineano l'importanza di comprendere la relazione tra questi batteri e la salute dei salmoni, il che può aiutare nello sviluppo di strategie di prevenzione e nel miglioramento della gestione complessiva nelle pratiche di acquacoltura. Lo studio apre anche la strada a ulteriori ricerche sulle risposte specifiche dei salmoni a queste infezioni, inclusa la potenziale selezione per la resistenza, per migliorare la sostenibilità dell'allevamento dei salmoni in futuro.
Titolo: Experimental challenge of Chinook salmon with Tenacibaculum maritimum and Tenacibaculum dicentrarchi fulfils Kochs postulates
Estratto: The bacterial skin disease tenacibaculosis, caused by Tenacibaculum species, can compromise numerous species of economically important marine fish, including salmonids. While tenacibaculosis is a known threat to Atlantic salmon (Salmo salar) aquaculture, the pathogenesis of Tenacibaculum maritimum and Tenacibaculum dicentrarchi on Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) has not yet been investigated. In this study, three molecular O-AGC types of T. maritimum (O-AGC Type 3-0, Type 2-1 and Type 3-2) and T. dicentrarchi isolated during a disease outbreak of farmed Chinook salmon in Aotearoa New Zealand were assessed for their ability to induce tenacibaculosis in salmon smolts under controlled conditions. Naive Chinook salmon were exposed to T. maritimum or T. dicentrarchi by immersion. Clinical signs of tenacibaculosis were apparent post-exposure and observed in 100% of all three molecular O-AGC types of T.-maritimum-challenged fish, with 100% morbidity in O-AGC Type 2-1 and Type 3-2 and 60% in O-AGC Type 3-0. Chinook salmon exposed to T. dicentrarchi showed characteristic clinical signs of disease in 51% of the challenged population, with 28% morbidity. Common gross pathological signs observed for both Tenacibaculum species were congruent with observations on farmed fish in the field, including scale loss, erythematous skin lesion, skin ulcers, fin necrosis, mouth erosion and gill ulceration. Exophthalmia was observed only in T. maritimum-challenged fish, while skin ulcers appeared grossly more severe with exposed musculature in T. dicentrarchi-challenged fish. Pure T. maritimum and T. dicentrarchi cultures were reisolated from the skin and gills of the challenged fish and their identity was confirmed by species-specific PCR and molecular O-AGC typing. Challenge experiments and associated field surveillance (for T. maritimum) did not show the presence of culturable T. maritimum cells in the anterior kidney. This provides compelling evidence that tenacibaculosis in farmed Chinook salmon is an external infectious disease, and that Tenacibaculum is a marine obligate organism that is unable to survive in fish body fluids and does not cause septicaemia. This has repercussions for approaches to experimental challenges with Tenacibaculum species, which must occur by immersion rather than intraperitoneal or intramuscular inoculation, to replicate the natural transmission pathway and to ensure a successful challenge model. This study fulfilled modernised Kochs postulates for the three molecular O-AGC types of T. maritimum and single strain of T. dicentrarchi as aetiological agents of tenacibaculosis in Chinook salmon that cause mortalities with considerable external abnormalities. Author summaryChinook salmon, Oncorhynchus tshawytscha, is the most significant species of Pacific salmon for its large size and nutritional content which makes it a premium choice for aquaculture. In Aotearoa|New Zealand, Chinook salmon is the only marine salmon species farmed. For a decade, the industry was impacted by an undiagnosed skin disease resulting in high mortalities. Disease susceptibility in Chinook salmon is scarcely studied and added to the challenge for a timely diagnosis. This novel research provides insight on disease susceptibility of Chinook salmon and confirms Tenacibaculum species identified in New Zealand pose a high threat to the aquaculture industry. This research has global implications and contributes valuable insights and approaches to disease management that can be applied in British Columbia and Canada where Chinook salmon populations are in decline.
Autori: Kate Suzanne Hutson, K. Kumanan, J. Carson, R. B. J. Hunter, A. Rolton, U. von Ammon, C. Bandaranayake, C. Angelucci, R. N. Morrison, S. P. Walker, J. E. Symonds
Ultimo aggiornamento: 2024-03-07 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.583827
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.583827.full.pdf
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