Sanità in troticoltura - Malattie parassitarie Parasitic diseases
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Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Agente eziologico: Paramoeba spp., Acanthamoeba spp., Naegleria spp., Rogostoma sp. Le amebiasi ittiche sono infezioni parassitarie sostenute da amebe appartenenti a diversi generi (es. Paramoeba spp., Acanthamoeba spp, Cochliopodium spp., Naegleria sp.) che, in presenza di determinate condizioni predisponenti, possono divenire da organismi a vita libera veri e propri agenti patogeni (= amebe anfizoiche). Fish amebiases are due to different species of amoebas changing their tropism from free- stages in the water to amphizoic (pathogenic) organisms L’importanza dell’amebiasi quale malattia parassitaria dei pesci d’allevamento è stata riferita in passato soprattutto al salmone allevato in mare (Amoebic Gill Disease - AGD). The most well known in marine Aquaculture is the Amoebic Gill Disease (AGD) in salmon Episodi di Nodular Gill Disease (NGD) sostenuti da diverse specie di amebe sono stati però descritti recentemente in trota iridea e sono di crescente rilievo sanitario ed economico nella troticoltura nazionale. Outbreaks of Nodular Gill Disease (NGD) by different species of amoebas are reported in farmed rainbow trout leading to consider NGS as an emerging disease in Europe
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Tassonomia - Taxonomy Phylum Amoebozoa (Supergruppi Amoebozoa e Excavata) Morfologia - Morphology Organismi caratterizzati da piccole dimensioni (10-20 m) e movimenti ameboidi con pseudopodi più o meno evidenti Small dimension (10-20 m) and ameboid movements by pseudopods
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Ospiti – Host range Specie ittiche dulciacquicole, marine ed eurialine Fish species from marine, brackish and freshwater enviornment Distribuzione geografica: Cosmopolitan Localizzazione: Branchie (AGD e NGD) Gills + sistemica - systemic Ciclo biologico – Life cycle Diretto (per colonizzazione dell’epitelio branchiale o di lesioni cutanee) Direct
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Amoebic Gill Disease La malattia proliferativa branchiale da amebe (Amoebic Gill Disease) risulta uno dei maggiori problemi sanitari degli allevamenti di salmonidi marini in Tasmania ed Australia e, negli ultimi anni, anche in diversi paesi dell’Europa settentrionale. È segnalata in impianti marini in: 1. Australia (1980) 2. Stati Uniti (1985) 3. Canada (1982) 4. Francia e Spagna (1995) 5. Irlanda (1995) 6. Cile (2007) 7. Norvegia e Scozia (2006) 8. Nuova Zelanda (2010)
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Nodular Gill Disease Gravi episodi di mortalità in trote iridee (Oncorhynchus mykiss) e trote fario (Salmo trutta fario) allevate in acqua dolce, conseguenti ad infezione branchiale da ameba (Nodular Gill Disease) Severe mortality oubreaks in rainbow and brown trout Stati Uniti e Canada (1985) Danimarca (2003) Polonia (2007) Germania (2010) ITALIA (QUAGLIO ET AL., 2014)
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Nodular Gill Disease in Italy Negli anni recenti prima segnalazione in alcune troticolture del Trentino Colpiti esemplari giovanili ed adulti di trota iridea, con elevati tassi di mortalità durante tutto l’anno e con particolare incidenza nel periodo invernale. First reports in recent years in trout farms of Trento Province Both Juveniles and adults susceptible, with high mortality rates throughout the year with higher occurrence during winter
Conclusione dell’analisi parametri ambientali Non è stata evidenziata alcuna correlazione diretta fra i parametri ambientali (O2, NH3, Nitriti, pH, T) e le lesioni branchiali.
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Nodular Gill Disease in Italy I soggetti con segni clinici (gravi difficoltà respiratorie) all’esame necroscopico mostrano branchie caratterizzate da aspetto proliferativo con ipermucosità, alternanza di aree anemiche e congeste, presenza di lesioni nodulari biancastre spt. nelle porzioni distali dei filamenti. . Fish with clinical symptoms (severe anoxia) show at the necropsy gill with hyperproduction of mucus, anemia and congestion, nodular lesions mainly at the tip of the filaments
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Nodular Gill Disease in Italy Quaglio et al., 2014
Metodo di valutazione macroscopica delle branchie (adattata da Taylor 2009) Gill scoring Grado 0: - Assenza di lesioni. - Branchia di colore rosso. - No lesions - Red Gills SANO - HEALTHY Grado 1: - Singola lesione biancastra. - Leggere striature necrotiche poco definite. - Single whitish patch - Slight necrotic «lines» Quaglio et al., 2014 MOLTO LIEVE - SLIGHT
Amebiasi(s) Nodular Gill Disease in Italy Grado 2: - Due o tre aree con lesioni e ipermucosità. - 2-3 Lesioned areas with mucus hypersecretion LIEVE - LIGHT Grado 3: - Lesioni con ipermucosità fino al 20% della branchia. - Coinvolti più gruppi di filamenti. - 20% of gill surface lesioned - Cluster of filaments involved Quaglio et al., 2014 MODERATO - MODERATE
Amebiasi(s) Nodular Gill Disease in Italy Grado 4: • Le lesioni interessano più del 50% della branchia. • Vaste aree con ipermucosità che interessano ampi gruppi di filamenti. • More than 50% of gill surface involved • Vaste clusters of filaments involved AVANZATO – ADVANCED NGD Grado 5: • Le lesioni interessano la totalità, o quasi, della branchia. • Totale scomparsa della struttura filamentosa. • Almost the whole gill affected • Filament no more visible Quaglio et al., 2014 GRAVE - SEVERE
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Nodular Gill Disease in Italy Progressiva iperplasia branchiale con formazione di lesioni nodulari biancastre visibili macroscopicamente Progressive gill hyperplasia with macroscopical whitish nodular lesions Difficoltà respiratorie e frequenti infezioni intercorrenti (es. Flavobatteri). Hypoxia, breath distress and co- occurrence of bacterial infections (Flavobacteria)
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Nodular Gill Disease in Italy L’esame microscopico a fresco evidenzia la presenza di elementi rotondeggianti riferibili ad amebe di dimensioni intorno a 20 µm sia adesi ai filamenti che raggruppati negli spazi interlamellari. Fresh mount show roundish elements referrable to amoebas of 20 µm on the surface of filaments or clustered in the intralamellar spaces
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Nodular Gill Disease in Italy All’esame istologico le branchie mostrano marcata proliferazione dell’epitelio di tutto o parte del filamento, maggiormente nella porzione distale. At histology gill show heavy epithelial hyperplasia of part or the whole filament mainly at the distal end Quaglio et al., 2014 Microrganismi riferibili ad amebe sono osservati adesi alla superficie dell’epitelio branchiale, più frequentemente nella porzione apicale. Microrganisms referrable to amoebas are visible on the surface of gill epithelium
MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Amebiasi(s)
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Diagnosi: Esame microscopico di raschiati cutanei/branchiali o di raschiati intestinali o di preparati a fresco per schiacciamento di organi interni Microscopical exam of fresh mounts of skin/gill or intestinal scraping and «squashed» on visceral organs Schuster, 2002* Esame colturale su terreni agarizzati + Esame istologico + PCR Coltural exam on agar + Histology + PCR
Amebiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Nodular Gill Disease in Italy Profilassi: Prevention: Migliorare la qualità dell’acqua Water Quality improvement Pulizia del fondo/rete Net/bottom Hygiene Aumento ricambio idrico Increase of water exchange Disinfezioni frequenti Disinfection Terapia: Therapy: Bagni d’acqua dolce per AGD in pesci marini Freshwater baths for AGD Prodotti perossigenati per NGD Peroxygenate for NGD Jensen et al., 2020
Ictiobodosi o Costiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Agente eziologico: Ichthyobodo (Costia) necator L’ictiobodosi, nella pratica ancora denominata “costiasi”, è un’importante malattia parassitaria dei pesci d’acqua dolce sostenuta da protozoi flagellati Euglenozoa. Important fish disease called Costiasis in the past, is due to a protozoan flagellate Colpisce soprattutto gli avannotti e gli stadi giovanili (in Italia descritta in passato spt. negli avannotti di salmonidi), mentre gli adulti sono spesso portatori asintomatici. Fingelings and juveniles more susceptible (typical in the hatchery in the past). Adults as asymptomatic reservoirs Negli ultimi anni sono state descritte gravi infezioni anche in avannotti di pesci marini. Recently severe mortality outbreaks also in marine fish species L’attacco agli epiteli branchiali e cutanei causa gravi lesioni, con rapido dimagrimento e problemi respiratori fino a morte dell’ospite. Severe lesions on gill and skin epithelia, loss of appetite, growth decrease, difficult breath up to the death
Ictiobodosi o Costiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA • Phylum: Euglenozoa • Localizzazione: cute e branchie • Diretto con alternanza di fasi parassitarie e fasi a vita libera • Temperature ottimali per lo sviluppo/riproduzione: 2-28°C • Localization: skin and gills • Direct life cycle with free and parasitic phases alternated • Optimal range of water temperature: 2-28°C
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MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Ictiobodosi o Costiasi(s)
Ictiobodosi o Costiasi(s) MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Stadio parassitario Stadio libero Parasitic stage Free stage Stadio libero Free stage Stadio parassitario Parasitic stage Ichthyobodo necator: alternanza di fasi e trasmissione 28
Ictiobodosi o Costiasi(s) Patogenesi: Il parassita si attacca alle cellule epiteliali mediante un disco adesivo, utilizzando un tubo citostomale per alimentarsi, provocando microlesioni che possono divenire sede d’impianto per batteri e funghi d’irruzione secondaria. Si hanno reazioni iperplastiche ed ipersecretive, degenerazione e necrosi. The parasite attaches on epithelial cells by an adhesive disc and feeds on cells by a cytostome, causing microlesions and potential secondary infections, with hyperplasia and mucus hypersecretion, degeneration and necrosis Sintomi: Peggioramento rapido dello stato di nutrizione, difficoltà respiratorie, ipermelanosi (spesso con un leggero colore bluastro opaco della livrea), sfregamento, ipersecrezione di muco, letargia, mortalità elevata negli avannotti. Fast worsening of nutritional status, difficult breath, melanosis, mucus hypersecretion, lethargy, high mortality rate, vertical swimming
MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA Ictiobodosi o Costiasi(s)
Ictiobodosi o Costiasi(s) Diagnosi(s): Esame microscopico di raschiati cutanei e branchiali a forte ingrandimento subito dopo la morte del pesce (il parassita tende a distaccarsi ed a riassumere la forma libera) Fresh mounts of skin and gill scraping and microscopical exam just after death of the host Profilassi - Prevention Miglioramento dell’igiene, disinfezione delle attrezzature, separazione strutturale tra gli ambienti di avannotteria e quelli d’ingrasso (gli adulti sono frequentemente portatori asintomatici), diminuzione della densità di biomassa in vasca Hygiene improvement, disinfection of instruments, hatheries and onfowing sectors kept separated, lowering Biomass Terapia – Therapy NOT AUTHORIZED Bagni con formalina (100-150 ppm per 30-60 min.) Prodotto non autorizzato. Bronopol: efficace per immersione a 20 ppm ma autorizzato in Italia solo per la disinfezione delle uova di salmonidi. Prodotti perossigenati piuttosto efficaci spt. con due somministrazioni ripetute. Formalin baths (100-150 ppm per 30-60 min.) BANNED IN ITALY Bronopol: effective but AUTHORIZED ONLY for eggs disinfection: too expensive – abandoned Peroxygenate effective but NOT AUTHORIZED
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Agente eziologico: Ichthyophthirius multifiliis L’ictioftiriasi rappresenta una delle più importanti malattie parassitarie dei pesci d’acqua dolce. One of the most important disease in freshwater fish Penetrando ed incistandosi nei tessuti epiteliali di cute e branchie, il parassita è in grado di causare lesioni branchiali e cutanee gravissime con conseguenti alterazioni dell’osmoregolazione e della respirazione, fino alla morte dell’ospite. It penetrates and encysts under the skin and gill epithelium, causing severe and heaviest lesions with osmoregulatory alteration and breathing leading to death of the host In acquacoltura i problemi più gravi vengono registrati in allevamenti intensivi d’acqua dolce calda, ma possono verificarsi gravi episodi anche in troticoltura. Major issue in warm freshater fish farm, but also important in trout farm and ornamental fish kept in aquaria L’ictioftiriasi rappresenta una grave malattia parassitaria anche per i pesci dulciacquicoli d’acquario.
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Tassonomia: Phylum Ciliophora (Supergruppo Chromalveolata) Morfologia - Morphology Ciliato di grosse dimensioni (50-1000 m) Stadio parassita (trofonte): rotondeggiante con caratteristico macronucleo a ferro di cavallo Parasitic stage (Trophont): round with macronucleus with typical shape «horse shoe» Stadio riproduttivo (tomonte): sferica Reproductive stage (Tomont): spheric Stadio infettante (teronte): ovalare allungata, 30×50μ, con «perforatorium» apicale Infective stage (Theront): ovalar, 30×50μ, with perforatorium on the tip
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” WHITE SPOT DISEASE
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Ospiti: Tutte le specie ittiche dulciacquicole All the freshwater fish species Localizzazione: Cute e branchie (incistato nel tessuto epiteliale) Localization: Skin and gills Ciclo biologico: Diretto polifasico con uno stadio parassitario e due stadi ambientali (tomonte e teronte). Life cycle polyphasic with one parasitic stage and two environmental stages Temperature ottimali di sviluppo: 20-25°C (riproduzione tra 3 e 28°C) Optimal water range 20-25°C (but able to reproduce between 3-28°C) Realizzazione in pochi giorni a 21-24°C, in 10-14 gg a 15°C e fino a 5 settimane a 10°C. Life cycle complete in few days at 21-24°C, in 10-14 days at 15°C, up to 5 weeks at 10°C
Teronti infettanti Distacco del trofonte maturo Tomonti sul fondo (eliminazione di 500-800 teronti)
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Perdità di infettività Stadi non dopo 24 ore sucettibili a – Stadio trattamenti sensibile a trattamenti
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Patogenesi: Il teronte penetra negli epiteli cutanei e branchiali e qui si accresce (trofonte) anche fino a 1000 m; quando il trofonte fuoriesce dalla sede d’incistamento provoca lesioni epiteliali. La presenza del trofonte provoca iperproduzione di muco e proliferazione dell’epitelio respiratorio branchiale, quindi sopravvengono fenomeni degenerativi e necrosi. Gravi alterazioni dell’osmoregolazione e della respirazione. Si possono avere infezioni secondarie di natura batterica e micotica. Pathogenesis: Theront penetrates the epthelia of skin and gills, growths up to 1mm, excists leaving lesions potential entrance door for secondary infections. The trophont rotates into the cyst causing epithelial proliferation, mucus hypersecretion and necrosis.
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Sintomi: Sfregamento (flashing), problemi respiratori, comparsa di punti bianchi sulla superficie cutanea, mortalità variabile a seconda della taglia dell’ospite e dell’intensità d’infezione Symptoms Flashing, difficult breathing white spots on the skin, mortality dependent on the fish size and infection intensity
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE
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ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE • Fattori predisponenti: mancato controllo dei pesci di nuova introduzione, sovraffollamento, scarsa pulizia del fondo delle vasche, scarso ricambio idrico • Profilassi: controllo dei pesci di nuova introduzione, frequente pulizia del fondo delle vasche, evitare promiscuità tra portatori sani e stadi più recettivi (avannotti) • Predisposing factors: not controlled new batches, poor hygiene, low water exchange, • Prevention: solving of the factors above and separation between larger fish and juveniles (more susceptible)
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Shinn et al. (2009) hanno dimostrato come la combinazione di una pulizia regolare per mezzo di una testina di pulizia e di una pompa a vuoto e l'uso di un polimero a bassa adesione da applicare alle vasche è in grado di rimuovere i tomonti e ridurre i livelli di infezione fino al 99,5% rispetto ai gruppi di controllo. Nonostante la loro apparente efficacia nessuna delle strategie di gestione sopra descritte sono state adottate finora in un contesto aziendale ad eccezione di una troticoltura in centro Italia Shinn et al. (2009) showed as effective the association of regular cleaning procedures by a and a vacuum pump with a polymer film to be applied on the tanks surfaces, with the aim to remove tomonts and decrease the infection levels up to the 99.5% compared to controls. TOO EXPENSIVE FOR FARMERS, NOT RELIABLE
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Da anni si sono intraprese ricerche sull’immunologia legata alla presenza di questo parassita per mettere a punto una strategia vaccinale Almeno 5 diversi sierotipi sono stati individuati, caratterizzati da differenze negli Antigeni di immobilità superficiali (Iag) – 5 serotypes with difference in (Iag) 2 tipi di risposta immunitaria: 1aria: Non-specific innate factors, Complement factors, Cellular factors 2aria: anticorpale e cellulo-mediata Nella trota iridea la risposta immunitaria anticorpale è in grado di conferire resistenza a I. multifiliis con insorgenza di infezioni sub-letali Immune antibodies give resistence to trout with sub-lethal infections I. multifiliis è parassita obbligato, tutti i tentativi di coltivarlo in vitro sono falliti fino alle prove effettuate nel corso del Progetto europeo ParaFishControl Vaccini a DNA e a DNA ricombinante si sono dimostrati efficaci sperimentalmente. DNA vaccines are effective but not authorizied in EU Jørgensen (2017) Fish & Shellfish Immunology, 67: 586-595
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Controllo: riduzione della densità in vasca, aumento del ricambio idrico, aumento dell’ossigeno disciolto, pulizia del fondo Biomass reduction, increase of water exchange, increase og pO2, bottom hygiene Terapia: bagni con formalina (150-250 ppm per 30-60 minuti al giorno fino a scomparsa del parassita). Acqua ossigenata e acido peracetico: efficaci nei confronti dei teronti. Prodotti non autorizzati. Formalin effective but NOT AUTHORIZED In allevamento gli approcci più comuni prevedono l’utilizzo di trattamenti per immersione brevi (e.g. 30 min – 4 h in vasca) o prolungati (e.g. 7–15 gg nei ponds) volti a colpire gli stadi acquatici a vita libera del parassita (i.e. protomonti e teronti). Treatments with short immersions (30’-4h in tanks) or prolonged (7-15 days in ponds)
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE Storicamente, il verde malachite (MG) era comunemente usato per il controllo di I. multifiliis e una serie di altre malattie ittiche per la sua comprovata efficacia, basso costo, pronta disponibilità, elevata stabilità durante lo stoccaggio e alta solubilità in acqua. La MG e i suoi derivati (principalmente leucomalachite) mostrano anche effetti ecotossicologici ben documentati, tra cui citotossicità, cancerogenicità, mutagenicità, induzione di fratture cromosomiche, teratogenicità e respirazione. Inoltre il verde malachite ei suoi derivati sono altamente persistenti nell'ambiente, bioaccumulanti nell'ecosistema e nei tessuti dei pesci MALACHITE GREEN IS EFFECTIVE BUT BANNED SINCE SEVERAL YEARS - BIOACCUMULATION
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” MALATTIE PARASSITARIE IN TROTICOLTURA WHITE SPOT DISEASE A bacterial biosurfactant isolated from Pseudomonas(strain H6) has a strong in vitro antiparasitic effect on the fish pathogenic ciliate Ichthyophthirius multifiliis. Three life cycle stages were all susceptible to the surfactant. Theronts were the most sensitive showing 100% mortality in as low concentrations as 10 and 13lg/ml within 30 min. Tomonts were the most resistant but were killed in concentrations of 100lg/ml. Tomocysts, which generally are considered resistant to chemical and medical treatment, due to the surrounding protective cyst wall, were also sensitive. The surfactant, in concentrations of 10 and 13lg/ml, penetrated the cyst wall and killed the enclosed tomites within 60 min. Rainbow trout fingerlings exposed to the biosurfactant showed no adverse immediate or late signs following several hours incubation in concentrations effective for killing the parasite.
ICTIOFTIRIASI o “malattia dei punti bianchi” WHITE SPOT DISEASE Visualization of Pseudomonas H6 surfactant (PS) effects on tomonts and tomocysts with enclosed tomites of Ichthyophthirius multifiliis. (a)Tomonts without PS. (b) Tomocysts withenclosed tomites after 30-s exposure to10lg/ml PS with minor disturbance of peripheral tomites within the cyst wall. (c) Tomont showing membrane disruption (arrow) and release of cytoplasm (arrowhead) following 15-min exposure to100lg/ml PS. (d) Tomocyst with enclosed dead tomites in the cyst centre after 15-min exposure to 100lg/ml PS
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