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Gewählte Publikation:

Publikationstyp: Dissertation
Dokumenttyp:

Jahr: 2017

AutorInnen: Kotob, Mohamed Hosny Abdelhafez

Titel: Histopathologie und funktionelle Parasiten-Immun-Ausweichung in der Regenbogenforelle während einer Ko-Infektion zwischen Myxozoa.

Titelvariante: Histopathology and functional parasite immune evasion in rainbow trout during a co-infection between myxozoans

Quelle: Dissertation, Vet. Med. Univ. Wien, pp. 53.


Betreut von:

El-Matbouli Mansour

Begutachtet von:
Duscher Georg
Saalmüller Armin

Einrichtung:
Universitätsklinik für Geflügel und Fische, Klinische Abteilung für Fischmedizin


Abstract:
Koinfektionen kommen in der Natur häufig vor; das verfügbare Wissen zu diesem Thema ist jedoch mangelhaft. Koinfektionen können die Empfänglichkeit der Wirte für verschiedene Pathogene beeinflussen und deren Auswirkungen verändern. Tetracapsuloides bryosalmonae, der Erreger der Proliferativen Nierenerkrankung der Salmoniden und Myxobolus cerebralis, der Erreger der Drehkrankheit sind zwei Myxozoa-Parasiten mit hoher ökologischer und wirtschaftlicher Relevanz für Europa und die USA. Das Ziel dieser Studie war die Bewertung der Auswirkungen von in vivo Einzel- und Koinfektionen mit beiden Parasiten von Regenbogenforellen unter kontrollierten Laborbedingungen. In dieser Studie wurden drei Gruppen mit Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) verwendet. Die erste Gruppe (n = 96) wurde mit T. bryosalmonae und die zweite Gruppe (n = 96) mit M. cerebralis infiziert. 30 Tage später wurde anschließend die Hälfte der Fische einer jeden Gruppe mit dem anderen Parasiten koinfiziert. Die dritte Gruppe (n = 60) diente als negative Kotrollgruppe. Mortalitäten und Krankheitsanzeichen wurden über die Dauer des Experiments – 120 Tage lang – aufgezeichnet. Es wurden Histopathologie und Immunhistochemie der inneren Organe, Niere und Schädel einschließend, durchgeführt, um die verschiedenen Gruppen hinsichtlich der berechneten Parasitenbürde und unterschiedlichen Empfänglichkeit für die einzelnen Infektionen vergleichen zu können. Die Regulation der Expression der Immungene in Niere und Schädel während der Einzel- und Koinfektionen wurde, durch die Messung der Transkription der SOCS1, SOCS3 (suppressor of Cytokine Signaling genes) und der Gene für die Zytokin-Signalwege JAK1 und STAT3 mittels RT-qPCR, erforscht (nicht präsentiert in der Doktorarbeit). Die Ergebnisse zeigten, dass Fische, die zuerst mit M. cerebralis und danach mit T. bryosalmonae koinfiziert wurden, einen schwere Verlaufsform beider parasitären Erkrankungen mit den höchsten Mortalitäten aufwiesen. Zusätzlich erreichten diese Fische höhere Grade des Nierenschwellungsindex (Grad 4) gemeinsam mit einer größeren Anzahl an Parasiten. Des Weiteren kam es im Vergleich zu den einzelinfizierten Fischen zu schwerwiegenderen Knorpelschädigungen und Verschiebungen. Andererseits, wiesen Fische, die zuerst mit T. bryosalmonae und danach mit M. cerebralis koinfiziert wurden, geringere Mortalitäten auf, als die Fische, die einzeln infiziert wurden. Die Krankheitsanzeichen der Drehkrankheit fielen milder, ohne Skelettdeformationen aus. Trotzdem war die Nierenschwellung moderat und mit der Gruppe der mit T. bryosalmonae einzeln infizierte Fische vergleichbar (Grad 2 bis 3). Die Ergebnisse der molekularen Genexpression veranschaulichten, dass die Nieren der mit T. bryosalmonae infizierten Fischgruppe eine Hochregulation aller Immungene zeigten, auf die getestet wurde. Die relative Expression der SOCS1 und SOCS3 viel höher als die von JAK1 und STAT3. Die höchste Parasitenbürde beider Parasiten wurde in den mit M. cerebralis und danach mit T. bryosalmonae koinfizierten Fischen, 90 und 120 Tage postexpositionell, entdeckt. Zusätzlich zeigten die Nieren dieser Gruppe am Tag 90 nach der Exposition die höchste Genexpression aller Gene und der Schädel dieser Fische wies 120 Tage nach der Exposition das höchste Level an Expression der Gene SOCS1 und SOCS3 auf. Abschließend lässt sich sagen, dass diese Studie über Myxozoa-Koinfektionen die Auswirkungen von Koinfektionen und deren Pathogenese hervorgehoben hat. Die Ergebnisse zeigten die wesentliche Rolle des ersten Pathogens während Koinfektionen, welches den Ausgang und die Pathogenese des zweiten Pathogens verändern kann. Die Erstinfektion mit M. cerebralis und Zweitinfektion mit T. bryosalmonae leitete eine synergistische Interaktion mit ernsthaften Folgen für die Fische ein. Entgegengesetzte Ergebnisse wurden bei den Fischen beobachtet, die zuerst mit T. bryosalmonae und danach mit M. cerebralis koinfiziert wurden. Aus diesem Grund sind Fische, die sich von der Proliferativen Nierenerkrankung erholt haben, eventuell weniger empfänglich für eine Sekundärinfektion mit M. cerebralis. Die starke Überexpression von SOCS1 und SOCS3 Genen in der Niere als Antwort auf T. bryosalmonae und im Schädel als Reaktion auf M. cerebralis könnte eine Erklärung für die Hypothese sein, dass Myxozoa eventuell die Signalisierung von IFN-γ unterdrücken können und eine Immunsuppression durch die verschiedene Aktivierung der SOCS Gen-Transkription einleiten. Basierend auf diesen wichtigen Forschungsergebnissen sollte mehr Forschung betrieben werden um die Immunregulierung während verschiedener Koinfektionen gänzlich zu verstehen und die Wirt-Pathogen sowie die Pathogen-Pathogen Beziehungen zu erforschen.


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