Понимание заболеваний и бактерий, вызывающих их, играет ключевую роль в выборе методов лечения и профилактики. Поэтому изучение этих болезней и возбудителей является важной частью комплексного подхода к борьбе с заболеваниями. В лекции доктор Тома Виклунда будут разобраны фурункулез, бактериальная почечная болезнь почек и псевдомоноз.
Содержание
Фурункулез
Фурункулез вызывается патогеном Aeromonas salmonicida, это короткая, неподвижная палочковидная бактерия, образующая коричневый пигмент на изолированной среде агара. Можно увидеть изображение снизу справа.
Основная проблема патогена Aeromonas salmonicida заключается в том, что его можно подразделить на разные подвиды или группы. Разные виды бактерий имеют различные виды либо подгруппы. Как, например, Vibrio anguillarum, у которой есть различные серотипы или Aeromonas salmonicida, у которой один серотип, но 5 разных подвидов. Это подвид: salmonocida, подвид acromogenes, подвид masoucida, подвид smithia и подвид pectimolytica. Различные виды подвидов вызывают различные болезни. И пятый вид подвида — pectinolytica, не рыбный патоген. Подвид salmonocida вызывает типичный фурункулез, подвид acromogenes вызывает болезнь Argininosuccinic Aciduria (ASA) в Финляндии и Швеции. Acromogenes в противоречие подвиду salmonocida, не вызывает коричневый пигмент на среде агара (который мы видели снизу справа). Этот пигмент проявляется только у подвида salmonocida. Подвид masoucida выделяется редко, буквально несколько раз и только в Японии. Подвид smithia вызывает болезнь в основном у карпов, плотвы, но не у лососевых. В дополнение ко всем подвидам, есть много различных штаммов Aeromonas salmonicida, которые не принадлежит ни к одному из этих подвидов и называются атипичными изолятами. Это немного сложно. Но мы сфокусируемся в основном на подвиде salmonocida. Когда мы говорим о фурункулёзе, я имею в виду подвиды Aeromonas salmonicida, поэтому мы не будем уделять внимание другим подвидам и атипичным изолятами в этой лекции.
Фурункулез присутствует везде: у диких и выращиваемых популяций рыб, у лососевых и также у нелососевых (карпа, золотой рыбки, окуня, леща, плотвы, камбалы, щуки, морского карася итд). В Финляндии впервые этот патоген был изолирован в 1986 году и с тех пор, вспышки данного патогена наблюдаются каждый год у выращиваемых в рыбных хозяйствах рыб. В России он был изолирован по меньшей мере в 1992 году. Я проводил исследование на Камчатке в 1991 году, по-моему, и в этом исследовании, в сотрудничестве с российским специалистом и коллегами изолировали Aeromonas salmonicida из различных диких тихоокеанских лососевых. Aeromonas salmonicida типична для пресноводных видов, в отличие от Vibrio, считающийся типичной для видов соленой, морской воды. Но несмотря на это, вспышки болезни встречаются, как и в пресных, так и в соленых водах. Aeromonas salmonicida присутствует в пресной, солоноватой и морской воде. И интересный факт, что этот патоген был также изолирован у человека, в Индии, в 2014 году. Но сам факт изоляции не был подтвержден в других исследованиях, поэтому лично я в нем сомневаюсь.
Перейдем к типичному фурункулезу и клиническим признакам болезни. Острая форма проявляется в виде общего сепсиса (заражения крови), отсутствия аппетита (рыба отказывается от еды), летаргии (рыба медленно плавает у поверхности или у сетки), кровоизлияниями у оснований плавников, увеличенной селезенки и кровотечениями в брюшной полости. Рыба умирает довольно-таки быстро, от двух до трех дней, и вызывает высокие показатели смертности. В некоторых случаях, а чаще всего нет, при острой форме внешние признаки заболевания проявляются незначительно или вообще отсутствуют.
Подострая или хроническая форма заболевания у особей старшего возраста характеризуется признаками летаргии, легкой экзофтальмией (пучеглазие), кровянистыми выделениями из анального отверстия (ануса), вздутыми фурункулами в области мышц, сильными кровотечениями в области плавников, опухшей селезенкой и некрозом почек. Но наблюдаются довольно-таки низкие показатели смертности. Острая форма вызывающая смертность является наиболее проблематичной.
Несколько слов об атипичном фурункулезе, вызванном атипичными штаммами. Чаще всего встречается у дикой рыбы с признаком язв на кожном покрове. Характерным признаком Aeromonas salmonicida является инфекция кожных покровов, например у дикой щуки (мы можем увидеть на верхнем изображении), у камбалы (среднее изображение) и у карпа (нижнее изображение). Так же инфекция встречается у трески, золотой рыбки и т. д. У выращиваемых лососей в Исландии атипичный фурункулез иногда встречается, вызванный Aeromonas salmonicida acromogenes, а также в хариусе и форели в Финляндии и Швеции. Это было более распространено 10-15 лет назад, чем сейчас.
Вернёмся к тому, как патоген — бактерия — переносятся. Боковая передача (что означает, от рыбы к рыбе), является общепринятой теорией. Патоген передается от мёртвой или умирающей рыбы (означает, что рыба в плохом состоянии и смерть очевидна). Бактериальные клетки попадают в толщу воды и, впоследствии, заражают здоровую рыбу. Фурункулез может попасть в рыбное хозяйство через здоровую рыбу-носителя (носитель, это та рыба, в которой патоген присутствует, но не подает никаких признаков болезни, он присутствует на кожном покрове, жабрах или находится в водоснабжении, зараженном дикими или выращиваемыми переносчиками. Иногда очень проблематично для рыбных хозяйств то, что вода берется с поверхности. Лучший вариант для рыбных хозяйств будет тот, где вода берется из земли, грунтовые воды. Вспышка заболевания у популяции рыб происходит, в основном, исключительно в условиях стресса. Это значит, что патоген может находиться в рыбном хозяйстве, но не вызывать никаких болезней, до тех пор, пока не появится стрессовый фактор, влияющий на популяцию. Данный патоген, как и патоген вибриоза, может выживать в окружающей среде длительное время, вплоть до 6 месяцев. Хотя лабораторные эксперименты показали, что выживаемость в воде может сохраняться до 60 дней, то есть 2 месяца. Но лабораторные условия отличаются от условий в реальной жизни. Также допускается возможность передачи патогена через икру выводка, однако результаты исследований противоречивы. Но не до конца ясно, может ли патоген передаваться от выводка к икре, а после к вылупившемся малькам. Мы часто находим Aeromonas salmonicida в икринках рыбного выводка, но мы достоверно не знаем, передается ли патоген из яиц к прародителю.
Контроль патогена с помощью вакцинации, антибиотиков, иммуностимуляторов и пробиотиков будет рассмотрен позже, в следующих лекциях.
Сейчас были исследованы и проанализированы устойчивые к болезням штаммы рыб. Это и радужная форель, селективно выращиваемая в целях приобретения резистентности к фурункулезу, ее штаммы показывают, что обладают повышенной бактериальной активностью в сыворотке крови, это означает, что сыворотка крови обладает бактерицидной активностью, она убивает бактерии. В США был выращен резистентный к фурункулезу арктический голец (форель). Но, к сожалению, некоторые резистентные к фурункулезу штаммы рыб продемонстрировали повышенную уязвимость по отношению к другим заболеваниям. Это является проблемой, когда у Вас есть резистентная к болезни рыба, в отношении определенных болезней, но в то же время потом рыба показывает повышенную уязвимость к другим патогенам других болезней.
Бактериальная почечная болезнь
Перейдем к следующей болезни, бактериальной почечной болезни. Сокращенно БПБ (BKD). Эта болезнь вызвана бактерией Renibacterium salmoninarum.
Эта бактерия является грамположительной, неподвижной, очень короткой палочкой, способная выживать внутриклеточно в микрофагах и в икре. Это значит, что бактерия может избежать воздействия иммунной системы в микрофагах. Микрофаг — это иммунная клетка, присутствующая в рыбе, а также других организмах. Так же и в нас, людях. На изображениях ниже можно увидеть голубые и черные, небольшие точки. Эти небольшие черные точки — клетки, Renibacterium salmoninarum. Эти образцы взяты из рыбы, и Вы можете увидеть некоторые клетки, в которых находятся маленькие голубые точки. Это бактериальные клетки, находящиеся внутри клеток рыбы.
Renibacterium salmoninarum является пресноводным патогеном, но также может обнаруживаться в солоноватой и морской окружающей среде, в рыбах проживающих в морской и солоноватой воде. Бактерия растет очень-очень медленно в искусственной среде и поэтому, когда мы изолируем бактерию в лаборатории, нам нужно выращивать ее на агаровой пластине до 16 недель. Это очень долго, для того чтобы поставить медицинский диагноз рыбному хозяйству. Рыбные хозяйства вынуждены ждать минимум от 12 до 16 недель, прежде чем мы сможем дать положительный или отрицательный диагноз зараженной рыбе. Это актуальная проблема.
Патоген был обнаружен в Шотландии, в 1930-х годах, то есть довольно-таки давно, и в настоящее время патоген поражает лососевых по всему миру, за исключением Австралии, Новой Зеландии и Ирландии. В России заболевание было впервые зафиксировано в 2020 году, на Камчатке, исследовательской группой, которая там работала. Патоген был изолирован из кижуча, обитающего там. Эти данные свидетельствуют о том, что существует реальный риск масштабной передачи патогена диким популяциям лососевых в данном регионе. Этот патоген часто может быть изолирован и обнаружен в диких популяциях рыб. Мы так же встречали этот патоген у диких лососевых в Финляндии, но не очень часто. Но он может быть обнаружен, и пример тому дикие популяции в Швеции и, особенно, в Исландии. В Финляндии заболевание выявлено в 1989 году и ежегодно фиксируется от одной до семи вспышек ежегодно. Заболевание наиболее активно развивается при температурах ниже 15 градусов. Патоген характерен для большинства лососевых, но горбуша, нерка и чавыча в больше степени восприимчивы к заболеванию, нежели Атлантический лосось и радужная форель. Патоген также периодически выявляется и у не лососёвых: европейского угря, рыбы аю (Япония) и, даже, у беспозвоночных (животные без позвоночника) — патоген был изолирован у двустворчатого моллюска. На слайде вы можете увидеть недавнюю публикацию, где описано присутствие бактериальной почечной болезни в кижуче, на Камчатке (Россия).
Клинические симптомы бактериальной болезни почек: потемнение кожных покровов, вздутая брюшная полость с асцитом (асцит — наличие жидкости в брюшной полости), экзофтальмия (пучеглазие), печень бледно-салатового цвета, опухшие почки — самый ярко выраженный знак болезни — с серо-белыми участками, которые вы можете увидеть на верхнем изображении.
При низких температурах покрываются толстой беловатой мембраной. Возможны белые или серые узелки/зерна на селезенке и сердце (можно увидеть на втором изображении). При острой форме могут быть точечные кровотечения на кожных покровах, во внутренних органах и мускулатуре. На картинке снизу слева мы видим окзофтальмию, когда глаза выпирают из головы, и иногда сопровождающиеся кровотечениями на глазах.
Смертность при поражении популяции рыб, как правило, низкая, но в некоторых случаях может достигать 5% в день (довольно-таки высокий показатель), а общий уровень смертности до 80% (Тихоокеанский лосось), 40% (Атлантический лосось) на рыбных хозяйствах. Проблема патогена в том, что он приводит к снижению роста рыбы в пораженных популяциях. То есть у той популяции, которая заражена, присутствует высокая смертность, но те рыбы, которые не умирают, замедляются в росте. Патоген переносится с рыбы на рыбу горизонтально, но также может осуществляться и вертикально (от выводка к малькам из икринок). Патоген находится внутри икринки, когда яйца вылупляются, патоген передается из эмбриона мальку. На данный момент это является большой проблемой. Но есть и плюс, так как патоген неспособен выживать в течение длительного времени вне рыбы. Но. В водоемах обитания дикой и ушедшей рыбы (рыба уплывает из загона с сетью), в резервуары, патоген находится в рыбе и представлен в низкой концентрации, но время от времени вырывается в окружающую среду, особенно при стрессовых условиях.
Профилактика и лечение это патогена довольно-таки непростые. Пока методов выработки резистентности к данной болезни недостаточно. Проводилось испытание экспериментальных вакцин, но об этом я расскажу Вам чуть позже, в следующих презентациях. Но кратко, могу сказать, что есть вакцина, доступная и представленная в США, Канаде и Чили. Эта вакцина состоит из различных бактерий непатогенной, извлеченной из окружающей среды бактерии Arthrobacter davidanieli. То есть у нас есть совершенно другая бактерия, которая служит антигеном. Рыба, которая производит антитела в экспериментах, там они работают хорошо, но, к сожалению, на рыбных хозяйствах, в реальной жизни, не так. Позже я расскажу Вам об антибиотиках, в следующих презентациях, но они так же не работают, как нам хотелось бы, исходя из того, что патоген является внутриклеточным.
Главным лечение патогена будет являться сегрегация и выбраковка икры инфицированного выводка. Вы разъединяете икру и выводок, отделяете друг от друга (повтор). Каждая женская яйцеклетка находится отдельно друг от друга. Не смешивайте их. После икра тестируется и все партии, которые заражены, в которых обнаружен патоген БПБ — уничтожаются. Сохраняется та икра, партия которой чиста, в которой нет зараженных патогеном икринок. Один из путей избавления от патогена — ввести всему выводку инъекцию антибиотика. Во всех преднерестовых взрослых особей.
Так же важна дезинфекция икры и улучшение гигиенических условий в питомниках. Необходимо четкое разделение классов по годам в рыбных хозяйствах. Не надо смешивать разные возраста рыб, не нужно чтобы они взаимодействовали друг с другом.
Использование проточной воды предпочтительнее, чем замкнутый водообмен в рыбных хозяйствах. Желательно выращивание в закрытом помещении рыбных хозяйств, а не на открытом воздухе. В больших резервуарах или в сетях, если нет такой возможности.
И, конечно, полное ограничение движения рыб, у которых диагностирована бактериальная почечная болезнь. Если есть диагноз у конкретного рыбного хозяйства, у конкретной популяции, что она инфицирована БПБ, то эта популяция не должна перемещаться ни в какие другие рыбные хозяйства.
Псевдомоноз
Перейдем к следующему патогену, по названию Pseudomonas anguilliseptica. Этот патоген является грамотрицательной, подвижной короткой палочкой. Выявлена в Финляндии начиная с 1986 года у выращиваемых лососевых (Атлантического лосося, радужной форели, морской форели (кумжи), и сига). И на примере сига было замечено, насколько сильно уязвима рыба к этому патогену. Основным пострадавшим был сиг в Балтийском море, в солоноватой воде.
У нас нет данной инфекции в пресной воде, только в соленой. Патоген так же был выявлен у балтийской сельди. У дикой балтийской сельди, обитающей в Балтийском море. Изначально патоген был изолирован из угря в Японии и болезнь называлась sekiten-byo, болезнь красных пятен. В Европе данный патоген обнаружен у европейского угря, в разных странах, таких как Дания, Швеция и страны Средиземноморья; у выращиваемой трески (в Великобритании и Канаде); у морского карася и сибаса (в Средиземноморье); а недавно и у пинагора в норвегии. Пинагор используется в Норвегии как рыба-«уборщик». Рыбу помещают вместе с Атлантическим лососем и рыба «чистит» лосося от паразитов, съедают паразитов с лосося. Но, к сожалению, эта рыба подверглась заражению Pseudomonas anguilliseptica.
Этот патоген никогда не был обнаружен у пресноводной рыбы. В Средиземноморье болезнь проявляется в зимний период, при температуре ниже 12 градусов Цельсия.
Снова про Японию, когда инфекция поражает угря, болезнь лечат повышением температуры до 28 градусов или больше. Патоген не выдерживает высоких температур. Но. Конечно, этот метод не может быть использован для других видов рыб, таких как лососевые. Потому что лососевые не выдерживают температуру более 24-25 градусов по Цельсию. Здесь Вы также можете увидеть, что в Финляндии, где присутствует этот патоген, происходит от 1 до 5 эпидемических вспышек ежегодно.
Признаками болезни являются точечные кровотечения на покровах, потеря больших участков чешуи. Морская форель и сиг особенно чувствительны к патогену, но радужная форель тоже поражается заболеванием. У радужной форели наблюдаются кровотечения у основания плавников. Внутренние признаки болезни таковы: точечные кровотечения в брюшине и жировой ткани, периодически вспухшие и рыхлые почки и селезенка, иногда возникают кровотечения в мышцах и дистальной части кишечника. У сельди могут быть глазные кровотечения, кровотечения на плавниках и кровяной асцит. Асцит обозначает, что во внутренних органах присутствует жидкость.
В плане профилактики, против бактерии была разработана вакцина в Испании, применяется у морского леща в период зимней язвенной болезни. Но нет надобности использования вакцины в Финляндии, так как болезнь встречается на некоторых рыбных хозяйствах, и в них же возникают эпидемические вспышки каждый год, преимущественно у морских сигов. При отсутствии лечения характеризуется высокой смертностью. Рыбу лечат тетрациклином или триметопримом. Основные рыбоводческие хозяйства болезнь не затрагивает, так как не считается критической проблемой в Финляндии.
Д-р Том Виклунд, заведующий лабораторией водной патобиологии, доцент кафедры патологии рыб Академии Або, Финляндия. Лекция проведена в рамках курса «Бактериальные болезни лососевых рыб».
