Multifaktorielle sykdommer i norsk lakseoppdrett. Sluttrapport

Abstract

Prosjektet «Multifaktorielle sykdommer i norsk lakseoppdrett» er utført i et samarbeid mellom Nofima, Veterinærinstituttet, AquaGen AS og Patogen AS. Hovedmålet for prosjektet var å øke kunnskapen om utviklingen av multifaktorielle sykdommer ved å vurdere effekten av ulike variabler og deres interaksjon. Effekten av ulike variabler (genetisk resistens mot IPN, IPNV bærer status, IPNV reaktivering og vaksinering) og kombinasjoner av disse på utviklingen av HSMB har blitt studert. Videre har effekten av QTL for IPN resistens på utviklingen av IPNV bærertilstand og reaktivering av viruset i post-smolt blitt undersøkt. Det var også et mål å prøve å identifisere sykdomsmarkører som kan brukes av industrien for bedre å kunne evaluere helsestatus på fisken. Gjennom analyser av feltdata, utbruddsdata og analyser av organmateriale har en sett nærmere på relasjoner i felt mellom IPN status (IPN QTL laks kontra laks uten IPN QTL fisk, IPNV bærerstatus og IPNV reaktivering) i laks i sjøfasen og utbrudd og virustitre av hhv HSMB og PRV. Prosjektet har vært delt opp i 2 arbeidspakker (AP); AP1 Eksperimentelt modellstudie og AP2 Feltstudie. I AP1 ble det gjennomført smitteforsøk med IPNV og PRV, der både dobbeltinfeksjoner med begge patogener og infeksjoner med IPNV og PRV alene ble studert. Laks med og uten QTL for økt IPN resistens ble infisert med IPNV etter badsmitte i ferskvann og en langvarig bærertilstand ble etablert på gruppenivå uavhengig av QTL status. Vaksinert IPN QTL laks hadde lavere prevalens av IPNV og lavere virustitre enn vaksinert og uvaksinert laks uten IPN QTL. Ingen reaktivering av IPNV, kjennetegnet med sterkt økende virusmengder eller påvisbar sykdomsutvikling, ble påvist i noen av forsøksgruppene etter overføring til sjøvann. Dette var noe uventet og førte til at vi ikke kunne konkludere på enkelte problemstillinger i prosjektet, så som evaluering av effekten av vaksinering av IPN QTL laks og effekten av IPN på utvikling av HSMB. Alle undersøkte PRV smittede fisk ble diagnostisert med HSMB 7 uker etter smitte, noe som sammenfalt med påvisning av de høyeste nivåene av PRV transkripter. HSMB utviklet seg likt uavhengig av IPNV bærerstatus, vaksinering og QTL status. En bærertilstand med lave IPNV titre påvirker dermed ikke utviklingen av HSMB. Vice versa blir ikke en IPNV bærertilstand påvirket av en sekundær infeksjon med PRV. Vaksiner med eller uten IPNV antigen gav ingen uspesifikk beskyttelse mot HSMB. En komparativ studie av laksens respons ved PRV infeksjon og SAV infeksjon avdekket både felles og spesifikke trekk som kan bidra til bedre forståelse av sykdommene i klinisk fase. I klinisk fase gav PRV infeksjonen en sterkere adaptiv immunrespons enn SAV infeksjonen, mens den medfødte immunresponsen var sterkest ved en SAV infeksjon. Det var en sterk sammenheng mellom immunrelaterte genuttrykk og virustitre ved en SAV infeksjon, men ikke ved en PRV infeksjon. Assosiasjonen mellom PRV og HSMB er godt etablert, men det gjenstår fortsatt å forstå bedre årsakssammenhengen og om det kan være andre faktorer som påvirker sykdomsutviklingen. Flere gener viste sykdomsspesifikke forandringer og disse kan være av interesse for diagnostikk, men dette må bearbeides noe mer før det kan tas i bruk. Overraskende lite er kjent om status for immunforsvaret i perioden under og rett etter smoltifisering. To studier som vi har gjennomført i dette prosjektet viste at en nedregulering av immunsystemet kan skje under normale oppdrettsbetingelser i smoltifiseringsperioden og i ukene etter overføring til sjø. Det er spesielt responsen mot virusinfeksjoner som er svekket. Ytterligere studier viste at det er forskjeller i uttrykk av immungener i siste del av ferskvannsfasen, ved sammenligning av smolt som hadde gode og dårlige prestasjoner i sjø (relatert til vekst og dødelighet). Uttrykket av individuelle immungener varierer imidlertid fra prøvesett til prøvesett, og gir dermed ikke et klart mønster som generelt kan brukes til å beskrive gode eller dårlige smoltgrupper. Årsaken til disse variasjonene er foreløpig ikke kjent, men kan være relatert til ulik genetisk bakgrunn på laksen, driftsmessige forhold, miljøforhold og andre faktorer. Vi sammenlignet også immunresponsen mot en PRV infeksjon i parr og 2 i smolt, og den raskeste responsen ble funnet i parr. Dette kan være med å forklare hvorfor sykdommen hyppigst forekommer i smolt etter overføring til sjø. I AP2 ble det gjort tre forskjellige studier som brukte hvert sitt unike datasett for å forsøke og besvare spørsmålene vedrørende sammenheng mellom IPN og HSMB, infeksjonstidspunkt for PRV/HSMB og reaktivering av IPN i sjø. I det første studiet ble det brukt et datasett med informasjon om alle kohorter av Atlantisk laks og regnbueørret satt i sjøen i 2009-2012. I dette studiet fant vi at følgende risikofaktorer var signifikante for å øke sannsynligheten for IPN i en fiskekohort (mest betydende først): Økende størrelse på kohorten, kohorttype (vårsmolt hadde høyere risiko enn høstsmolt), år, art, minkende temperatur ved sjøsetting, økende infeksjonspress, IPN på samme lokalitet innenfor de foregående to år og minkende gjennomsnittsvekt ved sjøsetting. I tillegg fant vi at følgende risikofaktorer var signifikante for å øke den prosentvise dødeligheten de første 6 månedene i sjø (rangert etter betydning): IPN i de første 6 månedene, år, PD de første 6 månedene, temperatur ved sjøsetting, kohorttype, HSMB de første 6 månedene og vekt ved sjøsetting. Likesom sannsynlighet for IPN, gav økende temperatur og høyere vekt ved sjøsetting lavere kumulert dødelighet. En tilleggsanalyse på noen av kohortene der vi hadde samlet inn ekstra data via et spørreskjema, ga dessverre ikke noen tydelige svar på effekten av QTL-smolt eller av å ha opplevd IPN i settefiskfasen. I det andre studiet ble det benyttet prøver som var samlet inn for SAV screening og/eller IPNV screening hos Patogen Analyse AS fra lokaliteter beliggende i Midt-Norge. Prøvematerialet besto av hjerteprøver (SAV screening) eller hodenyre (IPNV screening). Totalt 30 lokaliteter fra 3 ulike oppdrettsselskaper var inkludert. Vi fant at alle de studerte utsettene enten fikk påvist PRV infeksjon eller fikk en HSMB diagnose. I dette materialet ble det ikke funnet noen statistisk sammenheng mellom HSMB-relatert dødelighet og ko-infeksjoner med IPN og/eller SAV, noe som sannsynligvis er relatert til det lave prøveantallet. Tidspunkt for PRV påvisning varierte fra 1 til 8 måneder etter sjøsetting. Til tross for usikkerhet rundt infeksjonstidspunkt, viser materialet at PRV-infeksjoner var utbredt blant studielokalitetene som var prøvetatt med annen hensikt enn PRV/HSMB-mistanke. Tidsintervallet mellom PRV-påvisning og HSMB diagnose var gjennomsnittlig 3,8 måneder, med et maksimalt tidsintervall på 9 måneder. Siden det ikke ble tatt ut prøver hver måned, må tidsintervallet fra PRVpåvisning til HSMB diagnose anses som et minimum tidsintervall. Det kunne ikke påvises noen effekt av ko-infeksjoner med IPNV og/eller SAV på dette tidsintervallet. I den tredje studien ble det brukt et datasett med IPNV-sekvenser fra totalt 90 settefisk- og matfiskanlegg fra 2010-2011. På grunn av homologien innenfor norske IPNV-stammer er det ikke tilstrekkelig å bare vise at en sekvens fra et settefiskanlegg er lik en sekvens fra en matfisklokalitet - en må også forsikre seg om at en slik sekvens er mer lik den tilsvarende sekvens fra matfisklokaliteten enn til sekvenser fra alle andre settefiskanlegg eller alle andre matfisklokaliteter. Vi har også analysert om det faktisk stemmer at noen settefiskanlegg har «husstammer» av IPNV. Resultatene våre sier at hver matfisksekvens i gjennomsnitt er mer lik sin matchende settefiskspesifikke sekvens enn det kunne forventes om det var tilfeldig, og at mange settefiskanlegg faktisk har husstammer av IPNV. 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.