Assessing humoral antibody response to a novel autogenous vaccine against Aeromonas salmonicida ssp. achromogenes in Arctic charr (Salvelinus alpinus)

Abstract

Bakterían Aeromonas salmonicida undirt. achromogenes (Asa) veldur sjúkdómnum kýlaveikibróður í bleikju, Salvelinus alpinus L., og ýmsum öðrum fisktegundum. Kýlaveikibróður getur leitt til mikils fjárhagslegs tjóns hjá framleiðendum og sértæk bóluefni gegn Asa eru ekki fáanleg á almennum markaði. Bóluefnið sem er almennt notað gegn Asa í framleiðslu á bleikju á Íslandi er þróað fyrir Atlantshafslax (Salmo salar) gegn undirtegundinni salmonicida sem veldur hinni eiginlegu kýlaveiki. Það bóluefni hefur þó gefið ófullnægjandi virkni í bleikju og hafa áhrif þess farið minnkandi á liðnum árum. Til að bregðast við þessu var, í samvinnu við spænska bóluefnaframleiðandann HIPRA, þróað nýtt eingilt tilraunabóluefni gegn Asa í bleikju. Í þessu verkefni var ELISA aðferð notuð til að rannsaka mótefnasvörun bleikju gegn Asa í kjölfar bólusetningar með nýja tilrauna bóluefninu. Stór hópur bleikja var bólusettur með nýja tilraunabóluefninu og til samanburðar var jafn stór hópur fiska bólusettur með bóluefninu Alpha Ject® 3000 sem er almennt notað í bleikjueldi á Íslandi. Rannsóknin var framkvæmd í landeldi á framleiðsluskala þar sem fiskurinn var stöðugt útsettur fyrir náttúrulegum sýkingum af völdum Asa. Blóðsýnum var safnað úr fiskunum fyrir bólusetningu og eftir það með u.þ.b. tíu vikna millibili í hverri framleiðslueiningu yfir framleiðslutímann þar til fiskurinn náði sláturstærð. Einnig var rannsökuð fylgni á milli sértækrar mótefnasvörunar og vaxtar og dauða fiska í framleiðslueiningunum. Niðurstöður gefa til kynna að bæði bóluefnin leiði til mótefnasvörunar gegn Asa bakteríunni og mótefnatíter sem fengust fyrstu vikurnar eftir bólusetningu héldust út framleiðslutímabilið. Hins vegar mældist marktækt hærri mótefnatíter í hópum sem voru bólusettir með nýja tilraunabóluefninu og fiskdauði var marktækt lægri í samanburði við fiska sem bólusettir voru með Alpha Ject® 3000 bóluefninu. Þessar niðurstöður benda til þess að nýja bóluefnið lofi góðu við að mynda verndandi ónæmi gegn kýlaveikibróður af völdum Asa í bleikju.

Aeromonas salmonicida ssp. achromogenes (Asa) is a fish pathogen causing atypical furunculosis in Arctic charr (Salvelinus alpinus L.) and various other fish species. Atypical furunculosis can lead to extensive economic losses in fish farming and no commercially available vaccines against Asa are currently available. The vaccine commonly used in Arctic charr production in Iceland is developed for Atlantic salmon (Salmo salar) and against the subspecies salmonicida which causes typical furunculosis. However, that vaccine has demonstrated insufficient efficacy in Arctic charr, with its effectiveness declining over the years.Hence, a monovalent novel vaccine against Asa in Arctic charr was developed in collaboration with HIPRA, a Spanish vaccine company. The study investigated the antibody response of Arctic charr to Asa following vaccination with the novel vaccine, using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). A large group of fish were vaccinated using the novel vaccine and an equally large group of fish with the commercially available Alpha Ject® 3000 vaccine for comparison. The research was carried out in commercial production units where fish were consistently exposed to natural outbreaks of atypical furunculosis. Blood samples were collected from fish prior to vaccination and subsequent samplings then conducted at approximately ten-week intervals in each production unit throughout the on-growing phase. The correlation between the specific antibody response and the growth and death of fish in the production units was also investigated.Both vaccines induced specific antibody responses against Asa antigens in the fish and the titers were maintained throughout the on-growing phase. However, significantly higer antibody titers and reduced mortalities were observed in groups vaccinated with the novel vaccine in comparison to the Alpha Ject 3000® vaccine. The findings suggest that the novel vaccine my be an effective candidate for providing protective immunity against atypical furunculosis in Arctic charr.