Til innholdet

Prosjektnummer

901270

Prosjektinformasjon

Prosjektnummer: 901270
Status: Avsluttet
Startdato: 15.11.2016
Sluttdato: 30.04.2020

Laksepox: Smittesporing i fisk og miljøprøver, sanering av anlegg og mulig vertikal overføring

​Nye verktøy og kunnskap om smitteveier som vil bidra til mer effektiv bekjempelse av laksepox
​• MLVA-typing av laksepoxvirus muliggjør høy-oppløselig genotyping som kan anvendes epidemiologisk, f.eks. til smittesporing.
• Det er oppdaget et potensielt virulensgen i laksepoxvirus som er kjent fra andre poxvirus, men genets funksjon i forbindelse med laksepoxutbrudd er foreløpig ukjent.
• Tilgjengelige metoder for overvåking av laksepoxvirus i miljø er foreløpig ikke sensitive nok til å forutsi smitte i fisk.
• Resultater fra screening av fisk med PCR må vurderes sammen med klinikk og andre undersøkelser for å unngå feiltolking.
• Prevalensen av laksepoxvirus i fisk er meget høy veldig tidlig i noen settefiskanlegg, og viser ulik utvikling mellom flere av anleggene.
• Det virker lite sannsynlig at vill laksefisk i ferskvannskilder er en viktig smittekilde.
• Utvidet vask- og desinfeksjonsprotokoll ser ut til å være veldig effektivt.
• Data fra smitteforsøk og -sporing gir grunnlag for å anta at vertikal overføring av laksepoxvirus ikke representerer en vesentlig smittevei.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport (English summary further below)
Laksepox har de siste årene blitt kjent som en potensielt katastrofal sykdom med høy dødelighet i noen anlegg, mens andre kun registrerer smitte uten synlig sykdom. Prosjektets formål var å kartlegge smitte og studere potensielle smitteveier. Det største gjennombruddet er utvikling av et sporingsverktøy for å vurdere slektskap mellom poxvirus. Resultatene viser generelt en høy grad av slektskap mellom laksepoxvirus fra ulike geografiske opphav i Nord-Europa, samtidig som prøver fra samme land viser noe større likhet. Oppløsningen i metoden er høy nok til å kunne skille ulike epidemiologiske tilfeller, og kan identifisere tilstedeværelse av mer enn ett isolat i tilfeller med koinfeksjon. Selv om noen fjordsystemer og settefiskanlegg ser ut til å ha en “husstamme” som vedvarer over tid, så er det ukjent om disse kommer fra reinfeksjon fra samme kilde, eller om det samme isolatet overlever internt i anlegget.

Genotyping av virus fra fiskegrupper fra Norge med ulik klinisk sykdomshistorie gir så langt ingen indikasjoner på at det finnes varianter av viruset som er henholdsvis lav- eller høy-virulente. Både erfaringer fra dette prosjektet og resultater fra prosjektet SALPOX (finansiert av Norges Forskningsråd), tyder på at utbrudd av laksepox i de aller fleste tilfeller er avhengig av flere faktorer enn kun smitte, som for eksempel stress.

Fiskegrupper i de fem deltakende settefiskanleggene ble prøvetatt i perioder av produksjonssyklusen med økt stressnivå, for å øke sjansen for påvisning av virus. Testingen viser veldig forskjellige trender i smitteprevalens. Det mest overraskende funnet var den jevnt over høye prevalensen allerede i startfôringsfasen, og at denne kan øke og minke i løpet av produksjonen. To av fiskegruppene opplevde laksepox-relatert dødelighet i løpet av forsøket, hvorav det ene var et mildt tilfelle. Histologisk vurdering av utvalgte gjeller viste generelt veldig lite laksepox-relaterte forandringer, i tråd med klinikken, mens samsvar med Ct-verdier var avhengig av PCR-design. En PCR-test som påviser viralt RNA samsvarte dårlig med en test for viralt DNA. Påvisning av viralt RNA er meget følsomt med hensyn til å påvise en infeksjon, men gjenspeiler ikke nødvendigvis utfallet av infeksjonen: produksjon av DNA-virus som laksepoxviruset. Når man så finner mye viralt RNA, lite viralt DNA, ingen klinisk sykdom og lite histopatologiske forandringer kan det tyde på en effektiv antiviral-respons som stopper infeksjonen. Dette er kanskje normalsituasjonen når fisken er sunn og robust, det ikke har bygd seg opp et for stort smittepress eller er andre faktorer som utfordrer fisken.

Prøver ble også tatt regelmessig fra punkter i miljøet som representerte vanninnløp og -utløp. Selv med optimalisering av preparering av miljøprøver før analyse er det ikke mulig å bruke nåværende tilgjengelige metoder for tidlig påvisning av smitte. Påvisning av viralt RNA som det kan være mye av i infiserte celler, kan raskt bli nedbrutt i miljøet, mens intakte DNA-virus vil vedvare lenger. Ut fra dette kan det se ut til at laksepoxviruset har en viss tilstedeværelse i biofilm over tid. Villfisk i vannkilder ble undersøkt som en potensiell smittekilde, uten at det ble noen sikre påvisninger av laksepoxvirus. Fordi prøvene kun kom fra laksefisk-arter, kan en ikke si noe om hvorvidt andre fiskearter kan være bærere av viruset.

Den planlagte epidemiologiske undersøkelsen med bruk av data fra anleggets fagsystem ga dessverre ikke ny kunnskap. Det ble derimot stadfestet at disse dataene ikke er særlig egnet til retrospektive analyser, da det er umulig å følge fiskegrupper detaljert over tid. Videre ble det klart at hendelser i anlegget som f.eks byggeaktiviteter, rutinemessig bør registreres da observasjoner tyder på at slike kan påvirke fisken sterkere enn antatt. Ett settefiskanlegg med RAS-avdeling utførte en begrenset sanering av biofilter. Ved dette anlegget har laksepox vært et gjentagende problem, og det ble forsøkt med desinfisering med kun høy pH. De første påfølgende miljøprøvene var negative, men viruset ble relativt raskt påvist igjen i fiskeprøver. Isolater fra fiskeprøver før og etter prosedyren kunne sammenlignes ved hjelp av sporingsverktøyet nevnt tidligere, og her ble det påvist andre subvarianter etter sanering. Generelt ble det imidlertid påvist en del variasjon mellom virusisolater i prøvesettene, både før og etter desinfeksjon. I fremtiden kan det bli aktuelt å prøve igjen dersom et anlegg med laksepoxutbrudd er villig til å gjennomføre en saneringsprotokoll.

For å få mer kunnskap om effekt av vask og desinfeksjon ble ett av settefiskanleggene, et gjennomstrømningsanlegg, fulgt opp i etterkant av et svært alvorlig laksepoxutbrudd. Det ble gjort endringer i vaskerutiner, og det ble byttet fra nøytralt til surt desinfeksjonsmiddel. Etter dette ble det tatt prøver i fem omganger av den nyeste fiskegruppen, fra plommesekkstadiet, startfôring, før og etter sortering (25–40 g) samt etter vaksinering. Alle prøvene før vaksinering var negative. Etter vaksinering ble det påvist laksepoxvirus i nesten all fisk som ble prøvetatt. MLVA-genotyping viste at det var samme genotype av laksepoxviruset som ble påvist etter vaksinering og som har vært påvist i anlegget tidligere. I forsøket med vertikalsmitte ble det laget foreldregrupper som skulle ha størst mulig risiko for å overføre viruset til avkom. Det ble ikke påvist laksepoxvirus i avkom fra disse gruppene. I tillegg ble sporingsverktøyet som nevnt ovenfor også brukt til å sammenligne isolater av laksepoxvirus fra stamfisk og parallelle søskengrupper herfra som fikk utbrudd av laksepox senere, i henholdsvis to separate settefiskanlegg. Det ble ikke påvist smittemessig kobling mellom stamfisk og avkom, men isolatene fra yngelen var identiske med de som ble påvist ved hvert settefiskanlegg samme året. Sammenstilt med resultater fra det vertikale smitteforsøket, tyder dette på at det ikke er en vertikal rute som utgjør den store risikoen for smittespredning.

Results achieved
Summary of results from the project's final report
Salmon gill poxvirus disease has emerged as a potentially catastrophic disease with high mortality rates in some hatcheries, while others experience infection with no observable clinical signs. The purpose of the project was to uncover the prevalence in a few selected hatcheries and look into potential routes of infection. Most importantly, a tracing tool was developed in order to assess the genetic relationship between viral isolates. The results indicate an overall high degree of genetic similarities between strains of salmon gill poxvirus isolated in Northern Europe. In addition, samples from within the same country show a slightly higher degree of similarity. The level of resolution provides an opportunity to distinguish between epidemiologically separate cases. The method can also identify the presence of more than one strain in the case of co-infections. Even though some fjord systems and some hatcheries appear to house persistent viral strains, it is unknown whether these originate from the same source of infection or if the strains survive within the hatcheries.

Genotyping of viral isolates from Norwegian fish groups with different clinical histories has so far not indicated that some strains are more virulent than others. Observations from this project, as well as the project SALPOX ​(financed by The Research Council of Norway), indicate that the severity of the outbreak depends on several factors such as stress, not only infection.

To increase the chances of viral detection, the fish groups of the five participating hatcheries were sampled during periods of the production cycle associated with increased stress levels. The test results show very different trends in prevalence. The most surprising finding was the early and generally high prevalence in first feed fry, at that it may increase and decrease throughout the production cycle. Mortality occurred in two of the fish groups during the project, one of which was a mild case. A histopathological evaluation of selected gill samples revealed very few lesions associated with salmon gill poxvirus disease, in accordance with the clinical history. A considerable discrepancy between Ct-values from PCR analyses and histopathological scoring was evident, but the reason was unclear until differences in PCR designs were discovered. A PCR detecting viral RNA showed low correlation with a DNA-based PCR. Detection of viral RNA is a very sensitive method when the aim is to detect infection, but not necessarily to evaluate the outcome of that infection: the production of DNA-virus particles like salmon gill poxvirus. When analyses show a high level of viral RNA, little viral DNA, no clinical signs and few histopathological changes it may indicate that an antiviral response stops the infection. This may be the normal situation when the fish are healthy and robust, the infection pressure is low and there are no other stressors.

Samples from the environment were also taken routinely, representing water inlets and outlets. Even after the pre analysis method was optimized, it was not possible to utilize currently available methods for early detection of infection. Viral RNA, which may be found in large quantities in infected cells, can degrade quickly in the environment while intact DNA-viruses will have longer survival time. Based on this, it may appear that salmon gill poxvirus has a certain long-term presence in the biofilm. Wild fish in water sources were examined as a potential source of infection, with no clear positive results. As only salmonid species were sampled, it is impossible to say whether other fish species may act as carriers.

Unfortunately, the epidemiological survey based on data from the hatcheries did not provide any new knowledge. It was however established that these data are not suited for retrospective analyses, as it is impossible to track the detailed movements within fish groups over long periods. Furthermore, it was made clear that incidents or events such as construction work should be routinely registered as observations indicate that it may have a stronger impact on the fish than previously believed.

One RAS-hatchery with a history of recurring problems with salmon gill poxvirus disease completed a limited disinfection of the biofilter using only disinfectants with high pH. The first environmental samples following the disinfection were negative but the virus was soon detected again in fish samples. Viral isolates from fish samples before and after the disinfection were compared, using the tracing tool mentioned earlier, identifying the presence of different subvariants of the virus after disinfection. In general, there was some variation between isolates in both sets of samples, both before and after disinfection. In the future it may be relevant to try again if a hatchery with a confirmed case of salmon gill poxvirus is willing to complete a disinfection protocol and send samples to the Veterinary Institute.

In order to gain more knowledge about the effect of cleaning and disinfection, one of the hatcheries using flow through technology was observed closely following a very severe outbreak. Cleaning routines were altered and an acidic disinfection solution was used instead of a neutral one. The next fish group was then sampled five times, starting with the yolk sac fry, then first feed fry, before and after grading (2540 g) and after vaccination. All samples taken pre-vaccination were negative. After vaccination salmon gill poxvirus was found in almost all samples. MLVA genotyping proved this to be the same genotype as previously detected in the hatchery.

For the vertical challenge experiment parent groups were established with the intent of maximizing the risk of transferring the virus to the offspring. Salmon gill poxvirus was not found in offspring from these groups. In addition, the tracing tool mentioned earlier was used to compare isolates of salmon gill poxvirus from parallel sibling groups, stocked in two different hatcheries, both of which experienced an outbreak, with samples from the original broodstock. There was no epidemiological link between the isolates from broodstock and offspring, but the strains found in the fry were identical to the ones detected at the respective hatcheries earlier that year. When compiling these results with the results from the vertical challenge, it seems likely that the main route of infection is not vertical.

Vitenskapelig publisering
​Manuskripter er under bearbeiding og vil legges her når publisert. 
– Snorre Gulla, Torstein Tengs, Saima Nasrin Mohammad, Mona Gjessing, Åse Helen Garseth, Karoline Sveinsson, Torfinn Moldal, Petra E. Petersen, Brit Tørud, Ole Bendik Dale, and Maria K. Dahle, ‘Genotyping of Salmon Gill Poxvirus Reveals One Main Predominant Lineage in Europe, Featuring Fjord- and Fish Farm-Specific Sub-Lineages’, Frontiers in Microbiology, 11/1071 (May 2020), https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01071 (open access).
​Prosjektet har fremskaffet nye verktøy for smittesporing samt kunnskap og erfaringer om smitteveier og biosikkerhetstiltak som vil være av nytte for mer effektiv bekjempelse av laksepox i norsk settefisknæring.  
Laksepox er et økende sykdomsproblem (“emerging disease”) på Atlantisk laks, der infeksjon med et koppevirus, Salmon Gill Pox Virus er assosiert med store tap spesielt i settefiskfasen. Alvorlige dødelighetsepisoder omfatter både liten yngel og fisk i smoltifiseringfasen. Viruset er også funnet i forbindelse med sammensatte gjellesykdommer med flere andre agens, inkludert amøbegjellesykdom (AGD) i sjø.

Et nylig gjennombrudd med hensyn til karakterisering av smittestoffet har gitt nye muligheter for å stille diagnosen og gjøre undersøkelser for å skaffe nødvendig kunnskap for å kunne sette inn bekjempelsestiltak.
Å etablere nødvendig kunnskap for å kunne bekjempe laksepox i produksjonssyklus fram til og med postsmolt fase i sjø.
 
Delmål
1. Å etablere nye metoder for sporing av smitte og kunne skille virus fra ulike steder og tider vha genetiske markører.
2. Å etablere prosedyrer for mest effektiv deteksjon av virus-smitte i settefiskanlegganlegg.
3. Å foreta epidemiologisk kartlegging av smitteveier til, og smittedynamikk innad i settefiskanlegg og overføring til sjøfase ved en longitudinell observasjonsstudie.
4. Å undersøke effekt på virusforekomst av brakklegging og desinfeksjonstiltak i anlegg med påvist smitte.
5. Å undersøke om infisert stamfisk har potensiale til å overføre virus til neste generasjon.
Kunnskap om smitteveier, inkludert via rogn, kan hindre mer spredning av laksepox. Kunnskap om effekten av brakklegging og desinfeksjon i smittede anlegg, inkludert store og kompliserte anlegg, er nødvendig for å bekjempe laksepox i allerede smittede anlegg. Forventet nytteverdi er å redusere laksepox knyttet til dødelighet som ofte er 10–30 %, i de verste tilfeller 90 % i affiserte grupper/smolt-utsett. Videre kan en få mer kunnskap om hva som skjer når laksepoxsmittet fisk settes i sjø da denne infeksjonen kan påvirke smoltifiseringen negativt og virke synergistisk med flere kjente smittestoff i sjøfase. Samlet vil dette kunne gi bedre dyrevelferd og en mer forutsigbar og lønnsom produksjon.
Prosjektet har følgende arbeidspakker (AP-er):

AP 1: Sporing av virus
Lage genetiske markørsystem for å kunne knytte virusfunn spredt i tid og rom til hverandre, m.a.o. kunne spore smitteveier mer nøyaktig enn med de etablerte PCR (polymerasekjedereaksjon)-analysemetodene som ikke kan skille mellom subtyper av virus.
 
AP 2: Prosedyre for smittekartlegging i anlegg
Basert på parallell prøvetaking av forskjellig materiale fra fisk og miljø og analyse ved hjelp av PCR i de først prøveuttakene i studien velges prosedyrer som mest effektivt kartlegger smittesituasjonen for videre bruk i studien. 
 
AP 3: Epidemiologisk kartlegging
Ved hjelp av verktøy fra AP 1 og AP 2 kartlegges smitte inn til, innen og ut til sjø med smolt i fire settefiskanlegg som alle har tap pga. laksepox. Disse representerer ulike driftstyper: ett gjennomstrømningsanlegg, ett anlegg som bruker mye sjøvann i produksjonen og to resirkulerings (RAS)-anlegg. For hvert anlegg identifiseres faste målepunkter for prøver til PCR, både av fisk og vann/miljø og prøvene tatt gjennom prosjektet på tidspunkt før/etter viktige driftshendelser (startfôring, vaksinering og smoltifisering og eventuelt andre forhold) vil bli analysert for å kartlegge hva som påvirker smitte og sykdomsutvikling i disse anleggene. Når det gjelder smitte inn til anlegg så undersøkes det for smitte i vill fisk i vannkilden til anleggene, da nylige funn viser at dette er en aktuell smittekilde.
 
AP 4: Brakklegging og desinfeksjonstiltak
Målepunktene benyttes for å undersøke effekten av brakklegging og desinfeksjonstiltak i de inkluderte smittede anleggene på PCR-påvisning. Det er tatt ut prøver av fisk, vannprøver og prøver av biofilm som er til analyse. Anlegget blir fulgt opp med nye miljøprøver etter vask og desinfeksjon dersom miljøprøvene uttatt den 16. september 2016 viser funn av laksepox.
 
AP 5: Smitte via rogn
En har funnet viruset på oppdretts-stamfisk og i prosjektet planlegges derfor et forsøk for å vurdere faren for at smitte kan spres med rogn. I løpet av høsten 2016 undersøkes stamfisk hos en av næringsaktørene for laksepox ved PCR-screening av gjeller. Basert på funnene lages rogngrupper med ulik smittestatus på foreldrefisken og inkuberes i smittefritt miljø i et godkjent forsøksanlegg der en kan monitorere smitte og eventuelt sykdomsutvikling fram til og med vaksinering.

Arbeidsoppgavene fordeles ved at Veterinærinstituttet lager et genetisk markørsystem.

De diagnostiske PCR-undersøkelsene gjøres av Pharmaq Analytiq AS, bl.a. med deres egenutviklede metodikk for vann- og miljøprøver. 
Når de ulike delene av prosjektet er gjennomført blir det skrevet en rapport om den aktuelle arbeidspakken. Resultatene av almen interesse for næringen publiseres etter hvert som de kommer – i Norsk Fiskeoppdrett og på aktuelle konferanser, herunder de som er arrangert av FHF for fiskehelse samt vitenskapelige fagkonferanser som EAFP (European Association of Fish Pathologists)-konferansen.
keyboard_arrow_up