Doctoraatsverdediging Openbare verdediging Maaike Vercauteren
Titel doctoraat: 'Unravelling the etiology of skin ulcerations in common dab (Limanda limanda) in the Belgian part of the North Sea'
Samenvatting
Platvissen (Orde Pleuronectiformes) zijn fascinerende dieren. Ze zijn de enige gewervelden met zo een uitgesproken asymmetrie. Het mariene ecosysteem waarin deze platvissen leven wordt voortdurend beïnvloed door verscheidene menselijke activiteiten zoals scheepvaart, visserij en de uitstoot van broeikasgassen. Deze activiteiten of veranderingen in het ecosysteem kunnen biologische effecten veroorzaken waaronder het ontwikkelen van ziekten zoals huidzweren. Reeds verschillende jaren worden monitoringscampagnes uitgevoerd die de prevalentie van deze ziekten controleren in de Noordzee en aangrenzende gebieden. Tussen 2011 en 2014 werd een plotse stijging waargenomen in de prevalentie van huidzweren in de populatie van schar (Limanda limanda) in het Belgisch deel van de Noordzee. Dit bracht een grondig onderzoek op gang naar de etiologie of oorzaak van deze huidzweren. Het samenspel tussen pathogenen, vis gerelateerde factoren en omgevingsparameters in de ontwikkeling van huidzweren werd bestudeerd doorheen dit onderzoek.
Het onderzoek startte met een eerste verkennende studie in het Belgisch deel van de Noordzee om de letsels te bestuderen en informatie te verzamelen rond factoren die mogelijks betrokken zijn bij hun ontwikkeling. In huidzweren van verschillende vissen werden twee bacteriële soorten, Vibrio tapetis en Aeromonas salmonicida, meermaals geïsoleerd.
Om de betrokkenheid van de vernoemde bacteriële soorten in de ontwikkeling van huidzweren bij schar te onderzoeken, werd een in vivo infectieproef uitgevoerd waarbij de vissen in contact werden gebracht met de bacteriën en nadien werden opgevolgd. Vissen die met de bacterie geïnfecteerd werden ontwikkelden ergere huidzweren dan de vissen die niet geïnfecteerd werden. Veel geïnfecteerde vissen stierven na vier dagen. Door deze resultaten, veronderstellen we dat V. tapetis weldegelijk een rol speelt in de ontwikkeling van deze letsels. Bovendien werden de meeste huidzweren teruggevonden op de plaats waar de huid beschadigd werd wat suggereert dat een beschadiging van de huid een belangrijke factor is die bijdraagt aan de ontwikkeling van huidzweren. Verder onderzoek werd uitgevoerd naar de specificiteit van de V. tapetis isolaten die gevonden werden in schar, andere vissoorten en tweekleppigen. De variabiliteit werd bestudeerd door middel van een in vivo virulentie test, genetische (sequenering van het virB4 gen) en eiwit gebaseerde (MALDI-TOF MS) methoden. De laatste leek in staat om een onderscheid te maken tussen isolaten die pathogeen zijn voor tweekleppigen en degene die dat niet zijn.
Na infectie met A. salmonicida, werd geen sterfte vastgesteld tot 12 dagen na infectie waarna de sterfte gradueel begon. De meeste zweren ontwikkelden in de zone waar de huid beschadigd werd wat opnieuw wijst op een belangrijke rol van een intacte huidbarrière ter bescherming tegen bacteriële invasie en ontwikkeling van huidzweren.
Gedurende een vierjarig onderzoek in het Belgisch deel van de Noordzee, werd de rol van pathogenen, vis gerelateerde factoren (lengte, leeftijd, conditie, geslacht), omgevingsparameters (temperatuur, saliniteit, sediment, populatiedichtheid, pH en turbiditeit) en antropogene (vervuiling en visserij intensiteit) invloeden bestudeerd. Het belang van V. tapetis werd meermaals bevestigd na isolatie uit huidzweren van verschillende vissen gevangen tijdens dit onderzoek. Huidzweren werden vaker waargenomen bij grotere vissen en een lagere conditie kon geassocieerd worden met de aanwezigheid van een ulceratie. Het geslacht van de vis leek geen invloed te hebben. Verder blijkt dat de temperatuur en pH een positief verband tonen met de aanwezigheid van huidzweren. Ook de visserij intensiteit is geassocieerd met de huidzweren.
Zoals duidelijk aangetoond werd in vernoemde onderzoeken kunnen verschillende factoren interageren met elkaar wat kan resulteren in de ontwikkeling van huidzweren. Om deze interactie te kunnen onderzoeken werd een innovatief ‘tweekamer huid explant model’ ontwikkeld dat een allesomvattend en waardevol alternatief kan zijn met toepassingen in het onderzoek naar de oorzaken van huidzweren.
Door de combinatie van verschillende onderzoeksmethoden en het vergelijken van hun resultaten, kunnen we concluderen dat huidzweren inderdaad een multifactoriële etiologie hebben. Beschadiging van de huid is een belangrijke factor in de ontwikkeling van huidzweren en deze letsels kunnen vervolgens gekoloniseerd worden door pathogenen zoals V. tapetis en A. salmonicida. Verschillende vis gerelateerde, omgevings-gerelateerde en antropogene risicofactoren kunnen de gevoeligheid van de vis voor het ontwikkelen van deze letsels beïnvloeden.