Sporing af en parasit, der hærger fisk

I Schweiz – for ikke at tale om resten af ​​Europa og USA – bliver ferskvandsfisk ofre for en dødelig sygdom, der florerer om sommeren og hviler om vinteren. Det er forårsaget af en parasit, der trives i floder og angriber især laksefisk. Forskere fra EPFL, EAWAG og FIWI er kommet med en matematisk model til at forudsige udbrud som en del af et tre-årigt fælles forskningsprogram.

Ferskvandsfisk er sårbare over for en parasit kaldet Tetracapsuloides bryosalmonae. Denne parasit, som ikke har nogen effekt på mennesker, forårsager proliferativ nyresygdom (PKD) - som er meget smitsom og kan udslette hele fiskebestande. I Schweiz, denne sæsonbetingede sygdom er blevet påvist i regnbueørred, havørred og fjeldørred. Det er blevet identificeret som en af ​​hovedårsagerne til faldet i fiskebestandene i de seneste årtier og har spillet en stor rolle i udryddelsen af ​​lokale endemiske arter.

Forskere fra EPFL, EAWAG det schweiziske føderale institut for akvatisk videnskab og teknologi (EAWAG) og University of Berns Center for Fish and Wildlife Health (FIWI brugte tre år på at studere den 50 km lange Wigger-flod – som krydser kantonerne Aargau og Lucerne i Alpen) foden – og dens vandskel. I deres arbejde, de viser, hvordan både rumlige og miljømæssige træk ved flodsystemer kan bruges til bedre at forstå epidemiologien og dynamikken i vandbårne sygdomme. De udviklede også en matematisk model, der forudsiger, hvordan og hvor T. bryosalmonae vil forurene sit miljø.

Ved at skabe deres epidemiologiske model, forskerne skulle tage højde for parasittens komplekse livscyklus. Det dukker først op hos bryozoer - små dyr fastgjort til sten på flodbunden. Parasitterne udskilles derefter i flodvandet som sporer og kommer ind i fisk gennem deres gæller og slimhinder, hvor sygdommen først bryder ud, inden den angriber nyrerne. Sporerne frigives efterfølgende gennem fiskeurin og kan bl. i muteret form, inficere kolonier af bryozoer. Det betyder, at parasitten har brug for både bryozoer og fisk for at formere sig og mutere.

T. bryosalmonae-forurening genererer få symptomer i koldt vand, men bliver tydelig, når vandtemperaturen holder sig over 15 grader Celsius i flere uger. Dens dødelige virkning på både opdrættede og vilde fisk varer derfor fra sommeren til det tidlige efterår. Inficerede fisk, der formår at overleve, kan fortsætte med at udskille sporer i flere sæsoner. Forskerne var nødt til at se på alle sådanne biologiske faktorer for at modellere udbrud.

"Vi valgte flere strækninger langs Wigger og i vandskellet, hvor vi tog fiskeprøver, målte koncentrationen af ​​både bryozoer og parasit-DNA i vandet, og beregnede de hydrologiske og geomorfologiske variabler, " siger Luca Carraro fra EPFL's Laboratory of Ecohydrology. Det viser sig, at parasitten blomstrer i moræner, hvor de er beskyttet mod strøm. Dette fund skal bekræftes, imidlertid, og der er ingen mangel på floder, der er angrebet af parasitten, at teste den i. Som en del af deres efterforskning, forskerne var også nødt til at inddrage en række eksisterende data i deres resultater for at tage højde for klimaændringer og vandtemperaturer, og finde en måde at inkorporere det væld af data indsamlet af det videnskabelige samfund i deres model.

For at hjælpe med at forudsige spredningen af ​​bryozokolonier i hele vandskellet, forskerne kom også med en model, der fortolker koncentrationen af ​​DNA målt i vandprøverne. Ud over dets relevans for PKD, denne model kan være nyttig i en række økohydrologiske applikationer til lokalisering af enten invasive eller snart uddøde arter i ferskvandshabitater.

På dette stadium er det umuligt at bekæmpe sygdommen i dens naturlige omgivelser. Men det schweiziske føderale veterinærkontor ønsker at være sikker på, at enhver fisk, der indføres i floder med henblik på genbefolkning, bliver nøje kontrolleret for at sikre, at de er fri for parasitterne.