В данной лекции д-р Том Виклунд расскажет об иммунной системе рыбы, лимфоидных органах, связанных с иммунной системой, о врожденной и адаптивной и иммунной системе рыб. А также о вакцинации рыб: стратегиях, методах, составе вакцины, вакцинации против разных болезней рыб.
Содержание
Иммунная система
Лимфоидные органы
Иммунология определяется как наука об иммунной системе, защитных механизмах против вторгающихся организмов, но также об иммунологических нарушениях, таких как аутоиммунные заболевания, гиперчувствительность, иммунодефицит и отторжение трансплантата. Термин был придуман русским биологом Мечниковым, который провел выдающиеся исследования в иммунологии и получил нобелевскую премию за свои работы в 1908 году. В ходе лекции будет рассказано иммунологии, об иммунной системе костных рыб и об иммунитете к бактериям.
Стоит начать с рассказа о лимфоидных органах. Лимфоидные органы — это внутренние органы, входящие в состав иммунной системы. Существует 2 группы: первичные лимфоидные органы и вторичные лимфоидные органы. К первичным лимфоидным органом относятся почки и тимус, а к вторичным — селезенка, иммунная система слизистых оболочек и КАЛТ = кишечно — ассоциированная лимфоидная ткань. На изображении Вы можете увидеть расположение различных органов в рыбе. Тимус расположен в жаберной полости, а почки и селезенка в брюшной полости, вместе с кишкой.
Почка. В высших позвоночных и человеке, кровь вырабатывается в костном мозге. Но у рыбы нет костного мозга. Но у рыбы кровь вырабатывается в почках. Почки состоят из двух разных сегментов: головные почки и дистальные почки, которые видны на изображении справа сверху. У почек множество разных функций. Две основные функции: кроветворная функция, вторая, конечно, — это выделительная функция, и иногда Вы можете увидеть два белых мочевых канала на поверхности почек. Также есть две вторичные функции: ретикулоэндотелиальная функция (или фагоцитарная функция).
И по этой причине в почке содержится меланомакрофаговый центр и макрофаг. Этот макрофаг может быть очень легко изолирован из почек и после вы можете использовать макрофаг для экспериментов в лабораториях. Есть также эндокринная функция с наличием нескольких различных типов желез: надпочечники, щитовидная железа, тельца Станниуса (регулируют содержание кальция в рыбе).
Тимус, располагающийся в верхней части жаберной полости, состоит из фибробластов, лимфобластов, макрофагов и волокон. И здесь Т-лимфоциты развиваются из тимоцитов. И после того, как Т-лимфоциты развились, они покидают тимус и мигрируют к различным частям тела рыбы. Иммунная система в рыбе, как и в других организмах может быть разделена на две части: врожденная/неспецифическая система, которая реагирует на различные раздражители: инфекционные возбудители — неорганические соединения, как пример. И адаптивная/специфическая иммунная система, которая реагирует на конкретный организм. В рыбе врожденная иммунная система гораздо важнее чем в других организмах. Но все эти различные механизмы, и врожденная, и адаптивная, работают по принципу синергии, работают вместе. Хотя, когда мы представляем их, то представляем их раздельно. В связи с этим мы имеем сложное взаимодействие между двумя системами и между их компонентами.
Врожденные (неспецифицеские) механизмы
Сначала обсудим врожденные иммунные механизмы. Система состоит из трех разных частей: 1. физические барьеры, такие как кожа и слизистые оболочки. 2. гуморальный иммунитет, такие как система комплемента, лизоцим и 3. клеточные компоненты, такие как гранулоциты, фагоциты и естественные киллеры (NK-клетки).
Эта система обеспечивает быструю защитную реакцию на вторжение патогенов. Как только появляется патоген или что-либо, что не является частью рыбы, врожденная иммунная система сразу быстро реагирует. Врожденная иммунная система состоит из двух основных частей: ингибиторы и лизины. Ингибиторы подавляют рост бактерий, в то время как лизины — убивают бактерии. Ингибиторы, например, могут сокращать количество питательных веществ или воздействовать на метаболизм бактреий. У ингибиторов есть различные наименования: Трансферрин, Антипротеазы и Лектины).
Когда лизины убивают бактерию, они используют ферменты/белки способные растворять микроорганизмы. Это включает антибактериальные пептиды, протеазы, лизоцим, С-реактивный белок и систему комплемента.
В рыбе присутствуют различные типы клеток. Гранулоциты, это клетки, заполненные гранулами, содержащие ферменты/пептиды и поддерживающие иммунный ответ или различные его виды. Моноциты в крови способствуют образованию воспаления, иммунной защите и гомеостазу. Моноциты способны дифференцироваться в микрофаги. И макрофаги убивают бактерии, используя определенные ферменты.
И здесь справа, мы видим макрофага, который проникает в бактерию, во внутреннюю часть и формирует фагосому, а фагосома затем внедряет лизоцим, а ферменты в лизоциме убивают бактерию. Клетки распознают определенные эпитопы на патогенах. Эпитопы общие для абсолютно всех патогенов или различных бактерий. Здесь представлен пример изолированных макрофагов рыбы, выращенных в лабораторных условиях. После инкубации с бактерией Flavobacterium psychrophilum макрофаги продемонстрировали активную фагоцитозную реакцию, подчинив себе патоген.
И на изображении слева мы можем увидеть красные бактерии (они мертвы), и зеленые бактерии (только захвачены, они еще живы), а желтые бактерии — умирающие бактерии.
Каким образом действует система комплемента. Как было сказано выше, система комплемента состоит из ряда сывороточных белков, и эти белки присутствуют в сыворотке, в неактивной форме. Протеины вырабатываются в печени, в определенных иммунных и эпителиальных клетках. Вся система активируется через различные действия в теле или в сыворотке рыбы, например с помощью комплекса антиген-антитело (когда у нас есть антиген, бактерия и антитела присоединяются к бактерии, а после активируется система комплемента). Или через микробные поверхности, как ЛПС (липополисахариды). ЛПС может активировать систему комплемента.
Когда система активирована, выстраивается каскад с разными белками которые активировались изнутри. В конце, некоторые из белков прикрепляются к мембране бактериальной клетки, на картинке мы видим, как различные белки прикрепляются друг к другу и мембране (С5, С6, С7 опускаются вниз, а после белки С8, а в конце белки С9 делают дыру и МАК (мембраноатакующий комплекс) лизирует (растворяет) бактерию. Справа, картинка внизу мы видим черные комплексы в мембране бактерии.
Адаптивные (специфические) механизмы
Перейдем к механизмам адаптивного иммунитета в рыбе. Эта система довольно гибкая, спообная распознавать и инициировать защитные реакции против конкретных чужеродных тел. При последующем воздействии адаптивная иммунная система вспоминает антиген чужеродного захватчика, производя более сильный и эффективный иммунный ответ. Данный механизм имеет важное значение для вакцинации и разработки вакцин. Механизма адаптивного иммунитета состоит из клеточных компонентов (лимфоциты) и гуморальных компонентов (иммуноглобулины/антитела). Присутствуют два типа лимфоцитов в рыбе, как и в высших позвоночных, как и в человеке: В-лимфоциты и Т-лимфоциты. В-лимфоциты (В-клетки), вырабатывают иммуноглобулины против чужеродных антигенов. Т-лимфоциты (Т-клетки), клетки памяти, участвуют в созревании лимфоцитов и убивают инфицированные вирусом клетки.
Гуморальные компоненты. У костных рыб присутствуют 3 разновидности иммуноглобулина, сокращенно Ig или антител: IgM, IgD и IgT/IgZ. Они вырабатываются в ответ на воздействие патогенов или вакцин.
Задачи IgM нейтрализовать вирусы, бактерии и токсины. IgM активирует систему комплемента, IgM выполняет опсонизацию и агглютинацию частиц бактерий. Справа мы видим изображение антител IgM, которые агглютинируют бактерию и формируют огромные комплексы. Эти комплексы после фагоцизируются микрофагами, например. В ходе процесса опсонизации IgM находит эпитопы на бактерии и прикрепляется к ней, и после бактериальный комплекс узнается фагоцитами, микрофагами и весь комплекс фагоцит поглощает в себя. Затем он поглощается фагоцитом и комплекс сливается с лизосомой, в которой содержатся компоненты, растворяющие (лизирующие) бактерию. У нас есть IgD зарегистрированный в радужной форели, треске и соме и IgD вырабатывается В-клетками. Функция еще не до конца изучена, но исследования продолжаются, и ученые стараются понять, каким образом все работает и в чем значение функция у рыб еще не до конца изучена IgD. IgT/IgZ — что идентично. Высокая концентрация в кишке и вероятно, выполняет важную функцию в слизистых оболочках, таких как кожа, жабры и кишечник.
Вакцинация рыб
Стратегии, методы
Около 10% всех культивируемых водных животных погибает из-за болезней, в экономическом плане это значит потерю в 10 миллиардов долларов ежегодно. Довольно-таки большая сумма. Вакцинация применяется для создания защиты от разных болезней, в основном бактериальных болезней, но также против вирусных болезней и также некоторые вакцины применимы к паразитам. Вакцинируется в основном рыба, предназначенная для потребления человеком, выращенная в рыбных хозяйствах. Иногда вакцинации подвергается рыба для заселения водоемов, то есть рыбу, которую выпускают в море или озера, чтобы улучшить запас рыбы, обитающей в определенной области. Вакцинируются в основном лососевые виды; остальные виды — реже. Может быть, немного вакцинируется тилапия, но в гораздо более ограниченном количестве.
Вакцинация рыбы осуществляется давно и имеет существенные результаты. На слайде мы видим, как вакцинация повлияла на рыбные хозяйства и смертность, при использовании антибиотиков Норвегии. Столбцы здесь показывают использование антибиотиков в норвежских рыбных хозяйствах. В начале 90-х рыба стала вакцинироваться против фурункулеза и вибриоза. В первом периоде мы видим использование вакцины против вибриоза, после — вакцинация против фурункулеза, а дальше комбинированные вакцины. Комбинированные означает, что вакцинировали и против вибриоза и против фурункулеза одновременно. И все производство рыбы, как мы видим на схеме, чрезвычайно резко возросло. А затем использование антибиотиков также значительно уменьшилось. Схема показывает, что вакцинация играет значительную роль над использованием антибиотиков и над эпидемическим вспышками этих двух болезней в аквакультуре.
Есть несколько методов вакцинации которые могут быть использованы:
- инъекция;
- иммерсионная;
- гиперосмотическое погружение;
- купание;
- пероральные вакцинации;
- вакцинации распылением.
Наиболее распространенный метод вакцинации — пока что вакцинация инъекцией. Она наиболее эффектная и наиболее трудозатратная и дорогая. Рыба должна быть определенного размера, по крайней мере 10-15 грамм или больше, чтобы ее вакцинировать. Рыбу необходимо обезболить и каждой рыбе индивидуально ввести в брюшную полость определенную дозу вакцины. Это делается ручным способом, как на изображении заднего фона, или с помощью аппарата, на изображении снизу слева. В Финляндии рыба вакцинируется против вибриоза, фурункулеза и иерсиниоза. Против фурункулеза и вибриоза используются масляные и трехвалентные вакцины. Против иерсиниоза используются водные или моно/двухвалентные вакцины. В Норвегии и во многих других странах применяются поливалентные вакцины, дающие защиту от 5-7 патогенов. Этими патогенами могут быть бактерии, плюс вакцины могут содержать антигены против вирусов. Защита приобретается на несколько лет. На картинках справа мы видим вакцинированную рыбу и на картинке посередине, есть немного остатков вакцины в брюшной полости, где мы также видим отрицательный эффект на поверхности брюшной полости и мышцах. Но инъекция частично попала в мускулатуру и этого не должно происходить, так как вакцина должна находится внутри брюшной полости.
Другой метод вакцинации — иммерсионный, он не столь трудный, в отличие от инъекций. Вакцина добавляется в воду, рыба погружается туда на время, превышающее 20 сек, ну или как минимум на 20 секунд. Вакцина всасывается и попадает в рыбу через кожу или жабры. Степень защиты не такая, как у инъекций, но вполне приемлемая.
Следующий метод — гиперосмотическое погружение. Сначала рыбу погружают в солевой раствор, когда жидкости выводятся из рыбы, то есть рыба обезвожена. И после рыбу помещают в раствор с вакциной, вода снова наполняет рыбу, и вместе с водой более эффективно попадает и вакцина.
Вакцинация «купанием». Это значит, что время вакцинации гораздо дольше, чем у иммерсионной вакцинации. От 30 минут до нескольких часов и вакцина более разбавленная, в сравнении с иммерсионной вакцинацией.
При пероральной вакцинации вакцина интегрируется в защищенных частицах и транспортируется за пределы желудка, так как рН очень низкая в желудке и там много ферментов, разрушающих различные белки. Поэтому вакцину нужно переместить прямо в кишечник, поэтому вакцина должна быть защищена. Этим методом вакцинируется большое количество популяций, с незначительной нагрузкой на сотрудников. Иммунный ответ в кишечнике у рыбы очень активен, однако несмотря на сильную защиту, она может оказаться недостаточно защищенной при угрозе, поскольку собственные механизмы иммунитета не всегда обеспечивают полную безопасность.
Пероральная вакцинация часто используется, как бустер (усилитель). И часто считается целью производителей вакцин, так как пероральная вакцинация довольно проста в применении для хозяйств. И намного дешевле, в отличие от других методов. На изображении снизу, справа, аналогичная вакцинация, используемая в окружающей среде, например в Финляндии. Когда мы вакцинируем животных недалеко от российских границ. Это пероральная вакцина против бешенства для диких животных. Компоненты вакцины разбрасываются вдоль пограничной зоны и после мы получаем вакцинированных против бешенства животных, проживающих рядом с границами. Потому что мы хотим защитить финскую окружающую среду от бешенства, которого у нас здесь нет.
Наконец, вакцинация распылением. Вакцина распыляется на рыбу, то есть также нужно достать рыбу из воды, положить на пленку, и опрыскивать рыбу с помощью устройства. Изначально использовалась комбинация вакцины и грязевых частиц, и грязевые частицы предположительно делали отверстия в кожном покрове рыбы, чтобы вакцина проникала и была более эффективной. В действительности, больше не используется не так часто.
Состав вакцины
Антиген в составе вакцины — это чаще всего инактивированные целые клетки и так же есть авирулентные (ослабленные) живые клетки, части клеток или внеклеточные продукты. Это про антиген. И антиген проникает в рыбу, и рыба вырабатывает антитела к антигенам.
Вакцина также чаще всего включает в себя адъювант (вспомогательное вещество). Это своего рода помощник. И вакцина, может быть, на масляной основе с адъювантом или так же может быть без адъюванта. Это два типа разных вакцин: с адъютантом и без, но всегда присутствует антиген. Есть моновалентные, когда только один антиген, или поливалентные, когда присутствует несколько антигенов в одной вакцине. Есть также рекомбинантные вакцины, в основном противовирусные. Рекомбинантные вакцины содержат белки, ДНК и мРНК.
Рассмотрим адъюванты. Адъювант — значит помощник. Он может состоять из масел минерального, растительного или животного происхождения. Адъювант продлевает действие вакцины, то есть сохраняет саму вакцину и антигены очень медленно поставляются из масляных капель. Это значит, что рыба подвергается воздействию антигенов длительное время. Адъютанты стимулируют иммунные реакции, неспецифические иммунные реакции в рыбе.
На слайде мы видим результаты эксперимента, где представлены антигены вместе с адъювантами, антигены без адъювантов и только адъюванты. Также есть количество контрольных групп. И Т-колонки обозначают, что антигены доставляются с адъютантами и появляется сильная защита, а смертность рыбы после вакцинации довольно-таки низкая. На В-колонках обозначена группа, где использовались только адъюванты, и мы все равно видим довольно сильную защиту. То есть, когда рыба подергается воздействию патогена спустя время после вакцинации, 50% смертности и 50% защиты. Это значит, что адъютант довольно хорошо защищает рыбу. И другие группы, где использовались только антигены или вообще без антигенов, и защита была очень низкой, а смертность высокой от 90 до, почти, 100% и это после вакцинации. Отрицательно воздействие адъювантов в том, что они вызывают сильную, локализованную воспалительную реакцию, что вызывает побочный эффект у рыбы. Черный пигмент или меланизация, может проявляться в области, где был адъювант в вакцине, а также наблюдаются спайки внутренних органов в брюшной полости. Также наблюдается снижение роста вакцинированной рыбы, и на картинке сверху мы видим спайки и белые пятна в брюшной полости, говорящие и о наличии вакцины в рыбе. Применение неминерального масляного адъюванта снижает развитие побочных эффектов. Исследователи постоянно пытаются найти методы, чтобы уменьшить отрицательные побочные эффекты вакцин.
Иногда применяется к рыбе бустер, так же, как и другим животным, и в том числе, человеку, когда их вакцинируют. Например, для вакцины Covid-19, бустер дается спустя 3 недели после вакцинации. Бустер обозначает повторную иммунизацию для повышения уровня антител у иммунизированных рыб. Обычно требуется иди или два бустера, иногда бустеры вообще требуются. Иногда бустер вводится перорально. И на диаграмме справа мы привили радужную форель антигеном Flavobacterium psychrophilum, который добавлялся в воду и адъювант не входил в состав. И рыбе вводили один или 2 бустера. Первая вакцинация произведена в начале эксперимента. И голубые колонки обозначают группу рыб только с одной вакцинацией, без бустеров. Иммунный отклик мы видим исходя из голубых колонок. Спустя шесть недель мы имели довольно-таки низкие уровни показателей антител. Коричневые колонки обозначают рыб, которым вводили один бустер. Бустеры вводились спустя 2 недели после первой вакцинации. После 4-х и 6-и недель мы видим высокий иммунный отклик, высокий уровень антител в рыбе, после двух вакцинаций. И после группа рыб, которым проводилось 3 вакцинации, то есть одна вакцинация и два бустера, бустеры давали спустя 2 и 4 недели. В конце, в 6 недель мы видим очень высокий иммунный отклик у рыбы, который представлен желтыми колонками. Это обозначает что иммунная система, если вводить бустеры, вырабатывает более высокий, значительный иммунный отклик у рыбы.
Рекомбинантные вакцины. Рекомбинантные вакцины рыб исследованы в основном для противовирусного применения, но интерес к бактериям тоже растет. У нас есть 3 типа рекомбинантных вакцин. 1. рекомбинантные белки, полученные в лаборатории или произведенные, нас самом деле, бактерией. Бактерия производит белки, и они очищаются, а после белки вводятся в рыбу. 2-я группа, это гены, включенные в вирусные векторы, и эти вирусы невирулентные. Векторы, после, вводятся в организм хозяина и вирусные векторы производят определённые белки, а хозяин производит антитела к этим белкам. Третья группа это плазмиды, плазмиды содержащие ДНК, кодирующие специфические гены в патогене. В исследовании описывается использование генной инженерии для защиты рыбы. Из патогена, например, кишечной палочки, выделяют важный ген, который затем вставляют в плазмиду. Эта плазмида производится в больших количествах и вводится в рыбу. В результате рыба начинает вырабатывать белки, вызывающие иммунный ответ, что обеспечивает защиту от патогена. Активируется как неспецифический, так и специфический иммунный ответ. Хотя вакцины показали положительные результаты в условиях эксперимента, очень хорошие результаты, они, пока что, не используются в коммерческих целях по разным причинам. Одна из причин в том, что плазмиды, которые используются, содержат гены антибиотиков и эти гены должны присутствовать для того, чтобы система работала. Обсуждаются и тестируются мРНК-вакцины и вакцины, вводимые с помощью наночастиц, но, в основном, против вирусов. Но пока что не используется для рыбы.
Против бактериальных заболеваний у рыб, в Европе, доступны различные вакцины. Против Yersenia ruckeri, Vibrio anguillarum, Vibrio ordalii, Aliivibrio salmonicida, Aeromonas salmonicida, Moritella viscosa, Tenacibaculum maritimum, Pasteurella piscicida, Lactococcus garviae. Они в основном используются в Европе. В других странах у нас есть вакцины против: Renibacterium salmonarium, Edwardsiella ictalurid, Flavobacterium columnare, Flavobacterium psychrophilum в США и Чили, например, Streptococcus spp в Азии, Piscirickettsia salmonis для лососевых в Чили и подвижной Aeromonas для сома во Вьетнаме.
В Финляндии в данный момент используется комбинированная трехвалентная вакцина против вибриоза и фурункулеза. Она с масляным адъювантом и используется с середины 1990-х годов. На картинке внизу мы видим, что вакцинация стала применяться в середине 90-х и эффект был быстрым и хорошим, как только началось использование вакцины. Мы видим, что эпидемические вспышки болезней вибриоза и фурункулеза кардинально уменьшились. Вакцина водной основе против болезни «красного рта» или Yersenia ruckeri используется во многих рыбных хозяйствах.
Вакцины проив различных заболеваний
Начнем с вакцинации от вибриоза. Вакцины против V. anguillarum используются у лососех, но также для морских окуней и морских лещей они крайне эффективны. В Финляндии используется двухвалентная, на самом деле трехвалентная вакцина, так как содержит себе антиген к фурункулезу. Она содержит антигены к серотипам О1 и О2 и в Финляндии она используются у радужной форели, но также и для сига. Лосось прививается интраперитонеальной инъекцией за 1 месяц до смолтификации и защита сохраняется до вылова в течении 2-х лет. Вакцины содержат инактивированные целые клетки, вводимые иммерсионным методом или введением инъекции в брюшную полость. Морские рыбы, такие как палтус и морской окунь, прививаются иммерсионным способом при очень маленьком размере в 1-2г, с применением бустера через 1 месяц, и иногда бывает введение второго бустера, перед перемещением в клетки.
Вакцинация от Aeromonas salmonicida. Это вакцина на масляной основе, доступная с 1990-х годов. Содержит в себе целые инактивированные клетки, предназначенные главным образом для лососевых, но также для палтуса, карпа и других видов, защищает от типичных и атипичных Aeromonas salmonicida. Различные вакцины адаптированы к различным регионам. В разных странах, в разных регионах у нас немного разные вакцины, содержащие различные антигены. То есть у нас есть несколько различных антигенов для одного региона, но они содержат антигены фурункулеза, а в другом регионе у нас тоже есть антигены фурункулеза, но они содержат другие, добавочные антигены. Обычно используется поливалентная вакцина, аналогичная финской трехвалентной. Осуществляется интраперитонеальная инъекция. Рекомбинантные вакцины изучены, но не используются в коммерческих целях.
Вакцинация от Flavobacterium psychrophilum. Экспериментально уже было осуществлено несколько лет назад, и мы являлись частью этой разработки. Множество лабораторий разных стран, как в Шотландии, Норвегии, Франции, США, Чили, Япония пытались изобрести вакцину от Flavobacterium psychrophilum. Показала эффективность в лабораторных условиях для крупных рыб, все работало неплохо и была тестирована инъекционная вакцина для крупных рыб и выводка, и ранее была доступна в Финляндии в течение нескольких лет, но сейчас она более недоступна. Недавно шотландское исследование показало многообещающие результаты цельноклеточной трехвалентной иммерсионной вакцины против F. Psychrophilum. Иммерсионная вакцина, содержащая ослабленные цельные клетки F. Psychrophilum, выращенных в условиях ограниченного железа, была протестирована в США и показала хорошие результаты. В настоящее время иммерсионная вакцина против F. psychrophilum доступна в Чили.
Антитела легко могут быть обнаружены в рыбе после вакцинации, после интраперитонеальной вакцинации. Используя адъювант, нужно быть осторожнее с выводами, потому что, если Вы посмотрите на результат, например на слайде выше. Если рыба вакцинирована в ноль недель, вы получите реакцию антител в 3, 6, и 9 недель. И у вас будет довольно-таки хорошая защита, которые мы видим на нижней картинке, где продемонстрирована совокупная смертность, после испытаний на рыбах, после вакцинации. Вы видите, что смертность рыбы в контрольной группе довольно высокая, почти 100%, а рыбы, вакцинированные формалином с инактивированным антигеном, обладают низкой смертностью от 10 до 20%. И это отвечает выработке антител, которые мы видим на верхней картинке. В заключении, все должно делаться очень внимательно, так как та защита, которую мы имеем, может быть причиной неких неспецифических реакций у рыбы. Для того, чтобы полностью быть уверенными в защите Вам нужно иметь чистые антитела, инъецируемые в рыбу или пассивную вакцинацию. Чтобы Вы точно могли быть уверены, что выработка антител и защита связаны друг с другом.
В США доступна коммерческая иммерсионная вакцина против Flavobacterium columnare, оптимизированная для сома и большеротого окуня, содержащая живые ослабленные бактерии. Результаты были противоречивы, так как некоторые исследования дали положительный результат, а другие показали, что защита не столь хороша. Есть результаты другой иммерсионной вакцины, оптимальной для лососевых. Когда у вас есть вакцина и Вы оптимизируете ее под определенные виды рыбы, Вы также должны оптимизировать эту вакцину и для других видов рыб, Вы не можете перенести результаты одних видов к другим. В Чили для лососевых была одобрена вакцина против колумнариса, содержащая инактивированные клетки. Инактвиврованные клетки доступны во многих странах, а живые клетки недопустимы в Евросоюзе, так как власти не одобряют живые клетки, так как беспокоятся что они ослаблены, невирулентные и всегда есть риски того, что невирулентная бактерия переместится в вирулентную, поэтому эти вакцины не приемлемы для Финляндии или Европы.
Вакцина против Yersenia ruckeri на водной основе доступна уже давно и содержит антигены против биотипов 1 и 2 и дает хорошую защиту. Возможен иммерсионный, инъекционный или пероральный методы введения. Иммерсионный метод применяется на стадии малька, а бустер — 6 месяцев спустя. Пероральное введение малькам Атлантического лосося микрокапсулированной вакцины эффективнее иммерсионного метода. Серотип антигена варьируется и зависит от вида рыбы-хозяина и географического района. Это означает, что антиген, присутствующий в вакцине, может отличаться в различных географических областях и для разных видов рыб.
Исследована живая вакцина серотипа О1, дающая значительную защиту, однако данная вакцина не используется в коммерческих целях. Предполагается, что широкое распространение вакцин против Y. ruckeri серотипа O1 в будущем вызовет замену серотипа, что значит если Вы вакцинируете против определенного серотипа и доступно еще несколько серотипов в окружающей среде, на рыбных хозяйствах, на определённой местности, может быть подмена и серотип поменяется. Это обусловлено избирательным воздействием на патоген, приводящим к мутациям в определенных генах. Это уже проявляется в появлении новых вариантов, таких как O1b и, возможно, в недавно обнаруженном серотипе O8 в Шотландии. Также появление биотипа 2 может быть следствием вакцинации биотипом 1. Это значит, что патоген Yersenia ruckeri довольно гибкий, он быстро меняется. Это не наблюдается в других патогенах, например. Aeromonas salmonicida, где у нас есть один серотип и он не меняется на другие. Но Yersenia ruckeri является другим патогеном.
Вакцины в использовании
В настоящее время в рыбоводстве существует около 20-30 вакцин против различных патогенов. Вакцины для лососевых позволяют значительно сократить применение антибиотиков против некоторых бактериальных патогенов, таких как Vibrio, Aeromonas и Уersenia. Наиболее часто используемыми вакцинами по-прежнему являются традиционные препараты на основе бактерина и не до конца известно, как на самом деле работают вакцины. Поэтому необходимы более глубокие исследования о механизмах защиты. Потому что, если будут проблемы с вакциной, вы будете знать, в чем она заключается. Применение данных вакцин, основанное на практическом опыте, ограничено определенным типом бактериальных инфекций. Отсутствие вакцин против бактериальных заболеваний, поражающих мелкую рыбу и только что вылупившихся мальков, а также для борьбы с внутриклеточными бактериями. Это то, что нам требуется сейчас и гораздо больше — в будущем. Эффективный, недорогой метод вакцинации, заменяющий интраперитонеальную инъекцию еще предстоит разработать и оптимизировать, так как интраперитонеальная инъекция очень трудоёмкая и дорогостоящая. Приведет ли широкое использование вакцин к появлению новых вакцинорезистентных штаммов «старых» видов бактерий или появятся совершенно новые бактериальные патогены? Увидим в будущем.
Д-р Том Виклунд, заведующий лабораторией водной патобиологии, доцент кафедры патологии рыб Академии Або, Финляндия. Лекция проведена в рамках курса «Бактериальные болезни лососевых рыб».
