Comparative study of challenge models to evaluate protection after immunization with Piscirickettsia salmonis

Abstract

The Chilean salmon industry is considered one of the most important aquaculture industries worldwide, only bypassed by Norway. In Chile, salmon represents the second-biggest export product after copper. Due to the fast development of the industry and the introduction of Atlantic salmon to the Pacific Ocean, the industry has been affected by infectious diseases caused by viruses, bacteria and parasites. Piscirickettsiosis is the infectious disease that has produced the highest economic losses during the last 30 years in Chilean aquaculture; around USD 700 million per year. The disease was described for the first time in 1989, in the Los Lagos region, a southern part of Chile. The salmonid species that are susceptible to piscirickettsiosis are coho salmon (Oncorhynchus kisutch), Atlantic salmon (Salmo salar L.), rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha). Piscirickettsiosis is an aggressive systemic disease with mortalities that can fluctuate between 30-90% of the affected fish. In general, the outbreaks develop after transfer of the fish to the sea and close to harvest. The etiological agent of the disease is Piscirickettsia salmonis; a Gramnegative, non-motile, intracellular facultative bacterium. The most common pathological changes in fish infected with P. salmonis are lethargy, darkness of the skin, erratic swimming, and anorexia. Internally, the visceral tissues (liver, kidney and spleen) are most affected, but heart, brain, ovaries and skeletal muscle are also compromised. The control measurements used by the Chilean industry to reduce the casualties of the disease are among others the use of antibiotics (as treatment and prophylactic) and vaccination.

Den chilenske laksenæringen regnes som en av de viktigste oppdrettsnæringene over hele verden, kun forbigått av Norge. Laks representerer Chiles nest største eksportprodukt etter kobber. På grunn av den raske utviklingen av oppdrettsnæringen og innføringen av atlantisk laks til Stillehavet, har industrien blitt påvirket av smittsomme sykdommer forårsaket av virus, bakterier og parasitter. Piscirickettsiose er laksesykdommen som har medført de største økonomiske tapene de siste 30 årene i chilensk akvakultur, og de tapte verdiene er beregnet til rundt 700 millioner US dollars per år. Piscirickettsiose ble beskrevet for første gang i 1989, i Los Lagos-regionen i den sørlige delen av Chile. Artene av laksefisk som er mottagelige for piscirickettsiose er coho-laks (Oncorhynchus kisutch), atlantisk laks (Salmo salar L.), regnbueørret (Oncorhynchus mykiss) og chinook-laks (Oncorhynchus tshawytscha). Piscirickettsiose er en aggressiv systemisk sykdom med dødelighet som varierer mellom 30-90% av den smittede populasjonen. Sykdomsutbrudd opptrer vanligvis etter overføring av fisken til sjø, samt i perioden før fisken er slakteklar. Sykdommens kausale agens er Piscirickettsia salmonis; en Gram-negativ, amotil, fakultativ intracellulær bakterie. De vanligste symptomene hos fisk som er smittet med P. salmonis er slapphet, pigmentforandringer i huden, unormal svømming og anoreksi. Patologiske forandringer sees først og fremst i viscerale organer (lever, nyre og milt), men hjerte, hjerne, eggstokker og skjelettmuskulatur kan også affiseres. Forebyggende tiltak mot sykdommen er bruk av antibiotika (både profylaktisk og som behandling) og vaksinasjon. Stor geografisk utbredelse, samt hyppige utbrudd har medført høy bruk av antibiotika. I 2014 nådde bruken av antibiotika totalt 563,2 tonn sammenlignet med den norske oppdrettsnæringen som bare brukte 0,5 tonn samme år. Vaksinasjon brukes ofte for å forhindre utbrudd av piscirickettsiose. Det er registrert 57 vaksiner for laksefisk i Chile, hvorav 32 vaksiner inkluderer en P. salmonis-komponent. Blant de 32 vaksinene med P. salmonis-antigener er det syv monovalente og 25 multivalente vaksiner. Blant de 32 vaksinene med P. salmonis-antigener inneholder 28 inaktiverte vaksiner, tre underenhetsvaksiner og en levende attenuert vaksine.