Induksjon av antivirale gener hos atlantisk laks (Salmo salar L.) ved intramuskulær injeksjon av ekspresjonsplasmid for interferon c (IFNc)

Abstract

Virusinfeksjoner utgjør lakseoppdrettsnæringens største sykdomsproblem på landsbasis og forårsaker årlig store tap i form av dødelighet, redusert tilvekst, samt reduksjon i fiskehelse og - velferd. Dette til tross for omfattende smitteforebyggende tiltak og vaksinasjon. Interferonsystemet spiller en nøkkelrolle i det medfødte antivirale forsvaret hos pattedyr, hvor alarmproteinet interferon (IFN) produseres og skilles ut av virusinfiserte celler og videre induserer økt antiviralt forsvar i andre celler ved å binde reseptorer som resulterer i induksjon av antivirale gener. Laks har et velfungerende IFN-system som spiller en viktig rolle i fiskens medfødte virusforsvar. Det har blitt vist at IFN-stimulering kan gi økt genuttrykk av antivirale gener i fisk og studier om bruken av IFN som vaksineadjuvant har gitt lovende resultater hos pattedyr. Tidligere forskning i Børre Robertsens gruppe har vist at intramuskulær injeksjon av ekspresjonsplasmid for IFNc gir beskyttelse av laks mot ILAV både ved injeksjonssmitte og kohabitantsmitte. Injeksjon av ekspresjonsplasmider for IFNa1 eller IFNb ga imidlertid ingen beskyttende effekt. På bakgrunn av dette ble effekt av IFNc på genekspresjon hos laks studert videre i denne oppgaven. I første del av oppgaven ble induksjon av antivirale gener i fornyreleukocytter fra atlantisk laks studert etter stimulering med rekombinant IFNa1 og IFNc. Det ble ved kvantitativ RT-PCR vist at begge IFN ga en klar og relativt lik induksjon i genuttrykk av antivirale gener og reseptorer for viralt RNA. Det ble videre utført et forsøk hvor effekt av et ekspresjonsplasmid for IFNc på genuttrykk av antivirale gener og virusreseptorer hos presmolt av laks ble studert i en periode på åtte uker, for å undersøke mulige forklaringer på hvorfor i.m. injeksjon av IFNc-plasmid ga beskyttende effekt mot ILAV. Ved bruk av kvantitativ RT-PCR ble det vist at IFNc-plasmid induserer økt uttrykk av antivirale gener ved injeksjonsstedet i muskelen i hele forsøksperioden. I tillegg ble det observert en økning i genuttrykk av antivirale gener og virusreseptorer i fornyre ved samme periode, samt økte transkripter av Mx vFed indre organer én uke etter injeksjon. Disse resultatene samsvarte med og ble bekreftet av resultater fra Western blotting og immunhistokjemi som viste detekterbare proteinuttrykk av Mx i lever ved uke 1, 3 og 8 og hjerte ved uke 8. Resultater fra forsøkene utført i dette mastergradsarbeidet indikerer at IFNc kan benyttes til å øke medfødt antiviralt forsvar hos laks og følgelig kan ha potensiale til å benyttes som immunstimulant eller vaksineadjuvant for å forebygge virussykdommer i oppdrett.