Epizootyczny zespó³ wrzodowy EUS (epizootic ulcerative syndrome) jest niezwykle gron¹ chorob¹ ryb wystêpuj¹c¹ na znacznym obszarze Azji, Austra-lii i na Florydzie. Umieszczenie EUS na licie najgro-niejszych 7 chorób ryb, w aktualnie obowi¹zuj¹cej w krajach Unii Europejskiej Dyrektywie 2006/88/EC sugeruje, ¿e choroba ta mo¿e zagra¿aæ rybom wystê-puj¹cym w Europie.
Odpowied na pytanie, czy epizootyczny zespó³ wrzodowy mo¿e rzeczywicie zagra¿aæ rybom hodo-wanym w Polsce, mo¿e daæ analiza biologii grzyba wodnego Aphanomyces invadans, warunków, w któ-rych wystêpuje EUS i czynników usposabiaj¹cych do wystêpowania tej choroby. Nale¿y przy tym rozwa¿yæ, czy ryby europejskie mog¹ byæ wra¿liwe na inwazjê tego grzyba.
Ryby wra¿liwe i objawy choroby
Wiadomo jest, ¿e na EUS choruj¹ ryby dzikie i ho-dowlane nale¿¹ce do ponad 50 gatunków ¿yj¹cych w Azji, Australii i na Florydzie. Szczególnie wra¿li-we na inwazjê Aphanomyces invadans s¹ ryby wê¿o-g³owe (Chana strata) i ryby ³acowate, np. gurami,
bêd¹ce popularnymi rybami konsumpcyjnymi. Pierw-szymi objawami choroby s¹ utrata apetytu i popada-nie w letarg, podczas którego ryby unosz¹ siê tu¿ pod powierzchni¹ wody. Wkrótce na powierzchni cia³a: g³owie, p³etwach, pojawiaj¹ siê czerwone plamki (ryc. 1), a nastêpnie skórne wrzody o rednicy 2-4 cm Antychowicz J., Borzym E., Matras M.
Epizootic ulcerative syndrome EUS exotic notifiable fish disease
Summary
Epizootic ulcerative syndrome (EUS) is a dangerous fish infection with the water fungus Aphanomyces invadans. It occurs in Asia, Australia and America, in the Florida region, and affects many inland fish species. In accordance with Council Directive 2006/88/EC, EUS is one of the exotic notifiable diseases in Europe. In the paper an attempt was made to answer the question concerning the possibility of Aphanomyces invadans infection occurring in fish reared in Poland. In order to answer this question, the analysis of the fungus biology was performed, the factors predisposing to the infection were evaluated and the EUS-susceptible fish species were presented. If the theory of climate warming is true, a gradual extension of the area inhabited by the stenothermal Aphanomyces invadans seems possible. Even now thermal water conditions in ponds fed with electric plant cooling water in Europe approximate those in Asiatic natural water basins. Many popular Asiatic aquarium fish species are susceptible to Aphanomyces invadans or could be carriers of this fungus. These fishes are a potential source of infection at least to some European fishes. Considering even the slightest possibility of Aphanomyces invadans introduction in Poland followed by EUS occurrence, the authors proposed some necessary preventive measures. Among others, the importation of aquarium fish species which are susceptible to EUS should be prohibited. Also certain legislative regulations of carp (Cyprinus carpio) movement for stocking purposes should be applied.
Keywords: Aphanomyces invadans, epizootic ulcerative syndrome, fishes, susceptibility
Ryc. 1. Wczesne stadium EUS: plackowate przekrwienia w skórze g³owy i ciele ryby
(ryc. 2, 3), którym towarzysz¹: utrata ³usek, wybroczy-ny i obrzêk. U niektórych ryb wrzody s¹ okr¹g³e, bar-dzo ciemne, czêsto powstaje pojedynczy rozleg³y po-wierzchniowy wrzód (ryc. 4). Niektóre ryby sn¹ w tym
stadium choroby. U ryb, które prze¿y³y tê fazê choro-by, w wyniku postêpuj¹cej martwicy tkanek na pow³o-kach zewnêtrznych tworz¹ siê du¿e ogniska tkanki ziar-ninuj¹cej wokó³ strzêpków grzyba (ryc. 5, 6, 7). Nie-kiedy dochodzi do ca³kowitego zniszczenia p³etwy
ogonowej. Plecha grzyba mo¿e wrastaæ w g³¹b czasz-ki lub dociera do jamy cia³a, obna¿aj¹c pêcherz p³aw-ny ryby.
Ryby wê¿og³owe, u których zmiany anatomopato-logiczne s¹ niewielkie, po umieszczeniu w wodzie o parametrach fizykochemicznych optymalnych dla tych ryb, czêsto powracaj¹ do zdrowia. U ryb ¿yj¹-cych w rejonie ujæ rzek zwiêkszone zasolenie wody (np. gdy ryby wp³yn¹ do morza) doprowadza szybko do wyleczenia. Pozosta³oci¹ po zmianach skórnych s¹ wówczas ciemne plamy bêd¹ce efektem miejsco-wej koncentracji makrofagów.
Ma³o jest prac dotycz¹cych wra¿liwoci ryb euro-pejskich na inwazjê Aphanomyces invadans. Wada i wsp. (16) oraz Sharifpour (15) eksperymentalnie wstrzykiwali zoospory Aphanomyces invadans kar-piom (Cyprinus carpio) i wykazali, ¿e wzrost grzyba zosta³ zahamowany przez intensywn¹ reakcjê zapal-n¹. Okaza³o siê, ¿e przy temperaturze wody 18°C u pstr¹ga têczowego mo¿na eksperymentalnie wywo-³aæ zmiany anatomopatologiczne charakterystyczne dla EUS (8). Aphanomyces invadans przy tempera-turze wody 11-16°C jest w nieznacznym stopniu za-kany dla ciernika (Gasterosteus aculeatus), p³oci (Rutilus rutilus) i krasnopiórki (Scardinus erythro-phthalmus).
Ryc. 2. i Ryc. 3. Zaawansowane stadium EUS: owrzodzenie pow³ok zewnêtrznych
Ryc. 4. Zaawansowane stadium EUS: rozleg³y wrzód i mar-twica tkanek w rejonie g³owy
W Polsce u raków wystêpuje grzyb wodny Aphano-myces astaci, a w wodzie jezior i rzek szereg innych saprofitycznych gatunków grzybów rodzaju Aphano-myces, a mianowicie A. stellatus, A. laevis, A. irregu-laris, A. daphinae, A. parasiticus (5). W Polsce nie stwierdzono natomiast nigdy obecnoci Aphanomyces invadans.
Istnieje realna obawa, ¿e Aphanomyces invadans mo¿e byæ ³atwo przewieziony z Azji lub Australii do Europy, za porednictwem ma³ych ryb akwariowych, które s¹ wra¿liwe na inwazjê tego grzyba. Do grupy ryb choruj¹cych czêsto (w warunkach naturalnych) na EUS nale¿¹ powszechnie hodowane w Europie ryby akwariowe, a mianowicie: prêtnik kar³owy (Colisa la-lia), gurami dwuplamiste (Trichogaster trichopterus), gurami wê¿oskóre (Trichogaster pectoralis) oraz ryba z rodziny ³acowatych (Anabas testudineus). Uwa¿a siê równie¿, ¿e ród³em tego grzyba mog¹ byæ chore na EUS skalary (Pterophyllum scalare), w okresie kie-dy wyst¹pi¹ u nich zmiany wrzodowe skóry (2).
Etiologia
W ostatnim okresie patogenne izolaty grzybów wod-nych rodzaju Aphanomyces pochodz¹ce z wielu kra-jów azjatyckich zosta³y porównane w aspekcie profili bia³kowych (3, 10), w³aciwoci wzrostu (9) i wra¿-liwoci na substancje chemiczne. Okaza³o siê, ¿e na-le¿¹ one do jednego gatunku. Badania metod¹ odci-sku genetycznego wykaza³y, ¿e s¹ bardzo do siebie po-dobne (10). Stanowi to dowód, ¿e pochodz¹ one z wspólnego szczepu, który w ci¹gu kilku dziesiêcio-leci skolonizowa³ znaczne obszary Azji i Australii, wywo³uj¹c u ryb epizootyczny zespó³ wrzodowy EUS. Etiologiczny czynnik EUS okrela siê obecnie jako Aphanomyces invadans, chocia¿ lokalnie nazywano go Aphanomyces piscicida, Aphanomyces invaderis i Aphanomyces sp.
agarze zawieraj¹cym glukozê, pepton i dro¿d¿e GPY (glucose/peptone/yeast). W hodowli boczne strzêpki grzyba s¹ na koñcach zaokr¹glone i wyrastaj¹ niemal prostopadle ze strzêpka osiowego. Ze strzêpków wy-rastaj¹ tak zwane przewody ewakuacyjne, w których zoospory uk³adaj¹ siê w jednym rzêdzie i s¹ po³¹czo-ne przez cienkie pasemko cytoplazmy (ryc. 8). Spo-Ryc. 7. Zmiany histopatologiczne wywo³ane przez
Aphano-myces invadans w miêniach ryb: strza³k¹ oznaczono ziarni-nowanie tkanki wokó³ strzêpków grzyba; wielowarstwowy nab³onek epitelioidalny; barwienie hematoksylin¹ i eozyn¹, pow. 200 ×
Ryc. 8. Cykl rozwojowy Aphanomyces invadans
Objanienia: A zoospory i cysty, strza³ki wskazuj¹, na czym polega zjawisko poliplanetyzmu; B, C kie³kowanie cysty; D pocz¹tkowa faza rozga³êziania siê strzêpka; E, F, G, H, I zmia-ny zachodz¹ce w zoosporangium, tworzenie siê zoospor; J zgru-powane zoospory przy otworze wylotowym zoosporangium; K fragment plechy oraz sporangium w okresie sporulacji
rangia s¹ wiêc z³o¿one i sk³adaj¹ siê z przewodów ewa-kuacyjnych o d³ugoci od 330 do 930 µm, od których odchodz¹ krótkie odga³êzienia. Na koñcu tych odga-³ezieñ w okresie sporulacji pojawiaj¹ siê zgrupowa-nia zoospor pierwszego rzêdu. W temperaturze 22°C uwalnianie zoospor nastêpuje w ci¹gu 12 godzin od utworzenia sporangium. Szerokoæ zoosporangii jest równa szerokoci strzêpka i wynosi oko³o 10 µm. Zgrupowanie cyst zoospor pierwszego rzêdu wokó³ przewodu ewakuacyjnego liczy 30-50, a ich rednica wynosi 6-10 µm.
Zoospory drugiego rzêdu s¹ lekko wyd³u¿one, osi¹-gaj¹ d³ugoæ oko³o 6,5 µm i poruszaj¹ siê za pomoc¹ dwóch d³ugich wici; w pewnych okresach przekszta³-caj¹ siê one w cysty, których rednica dochodzi do 27 µm. W obecnoci substancji od¿ywczych zoospo-ry wykazuj¹ zdolnoæ do poliplanetyzmu, czyli mog¹ przekszta³caæ siê w cysty, a te z kolei ponownie w zoo-spory. Proces ten mo¿e zachodziæ kilkakrotnie.
Patogeneza
ród³em infekcji Aphanomyces invadans s¹ przede wszystkim chore ryby lub ryby nosiciele. Podejrzewa siê, ¿e grzyb w formie encystowanej spory mo¿e przez d³u¿szy czas przebywaæ w rodowisku wodnym, któ-re równie¿ mo¿e byæ ród³em infekcji. Po dostaniu siê na skórê ryby w korzystnym dla siebie momencie spo-ry kie³kuj¹ i zag³êbiaj¹ siê do tkanki spo-ryby.
Wed³ug Lilley i Robertsa (9), liczne saprofityczne grzyby wodne rodzaju Saprolegnia, Achlya i Aphano-myces nie rozwijaj¹ siê w miêniach ryb wê¿og³owych (najbardziej wra¿liwych na EUS), nawet po wstrzyk-niêciu tych grzybów do miêni tych ryb. Mog¹ one rozwijaæ siê na powierzchni zniszczonych przez Apha-nomyces invadans tkanek (11, 12, 17) i w ten sposób pog³êbiaæ zmiany anatomopatologiczne.
Ró¿ne wirusy, bakterie i paso¿yty doprowadzaj¹ce do zniszczenia pow³ok zewnêtrznych usposabiaj¹ do inwazji grzyba Aphanomyces invadans, a nastêpnie mog¹ przyspieszaæ mieræ ryb. Inwazja tego grzyba mo¿e nast¹piæ u ryb równie¿ bez udzia³u jakichkol-wiek innych mikroorganizmów. Obni¿enie tempera-tury poni¿ej wartoci optymalnej dla ryb danego ga-tunku obni¿a jej odpornoæ na inwazjê grzyba.
U ryb wê¿og³owych przetrzymywanych w tempera-turze 19°C, u których wstrzykiwano Aphanomyces in-vadans domiêniowo, zmiany zapalne by³y mniej wy-rane ni¿ u ryb przetrzymywanych w temperaturze 26°C i 31°C; jednoczenie u ryb przetrzymywanych w temperaturze 19°C inwazja grzyba by³a bardziej rozleg³a ni¿ u ryb przetrzymywanych w wy¿szej tem-peraturze (4). Uwa¿a siê, ¿e w warunkach naturalnych przy temperaturze powy¿ej 30°C Aphanomyces inva-dans traci aktywnoæ. Ronie s³abo w temperaturze 31°C i nie wykazuje w ogóle wzrostu w temperaturze 37°C (6, 7, 13).
Rodgers i Burke (14) stwierdzili, ¿e u ryb przeby-waj¹cych u ujcia rzek EUS najczêciej wystêpuje
w okresach sezonowego zbierania siê ryb w ³awice przy utrzymuj¹cej siê niskiej temperaturze wody, jak rów-nie¿ przy d³ugotrwa³ym spadku koncentracji soli w wo-dzie. U ryb ródl¹dowych stwierdzono, ¿e niska tem-peratura oraz jej gwa³towne wahania usposabiaj¹ do wyst¹pienia EUS. Poniewa¿ przypadki EUS notuje siê równie¿ w wysokich temperaturach, wydaje siê, ¿e bardziej istotne w patogenezie EUS s¹ gwa³towne wahania temperatury.
W Australii do wyst¹pienia EUS w rejonach ujæ rzek do morza usposabiaj¹ obfite opady, które powo-duj¹ redukcjê koncentracji soli w wodzie, co wyzwala sporulacjê grzyba. Oprócz tego szereg innych czynni-ków poprzedza zwykle wyst¹pienie tej choroby, a mia-nowicie: obni¿enie temperatury wody, wzrost jej al-kalicznoci, twardoci i koncentracji chlorków; sp³yw kwasu siarkowego z gleb do zbiorników wodnych (wywo³uj¹ce uszkodzenie skóry ryb), sp³yw zwi¹zków organicznych do wód oraz ich rozk³ad powoduj¹cy spadek koncentracji tlenu (os³abiaj¹ce odpornoæ ryb i sprzyjaj¹ce rozwojowi wrzodów skórnych).
Podsumowanie
Analizuj¹c dotychczasow¹ wiedzê z zakresu biolo-gii Aphanomyces invadans wydaje siê, ¿e wyst¹pienie EUS u ryb dzikich wystêpuj¹cych na terenie Polski, czy te¿ u ryb hodowlanych jest ma³o prawdopodobne. Optymaln¹ temperatur¹ do wzrostu grzyba Aphano-myces invadans jest 20-30°C (6, 9). Rozprzestrze-nianie siê EUS ograniczone jest dot¹d do obszarów po³o¿onych miêdzy 35° szerokoci pó³nocnej i 35° sze-rokoci po³udniowej, a wiêc nie obejmuje Europy. Zak³adaj¹c jednak, ¿e teoria sta³ego ocieplania siê klimatu jest prawdziwa, mo¿na s¹dziæ, i¿ granice wy-st¹pienia EUS bêd¹ rozszerzaæ siê na pó³noc i po³ud-nie. Z nielicznych badañ wynika, ¿e niektóre gatunki ryb wystêpuj¹cych w Europie mog¹ byæ wra¿liwe na EUS. Wra¿liwoæ ryb wystêpuj¹cych w Polsce, nale-¿¹cych do wielu gatunków, na EUS nie jest znana. Wiadomo, ¿e w zwi¹zku ze sta³ym opadaniem pozio-mu wód warunki ekologiczne wystêpuj¹ce w rodo-wisku wodnym ulegn¹ pogorszeniu, co mo¿e uspo-sabiaæ do wyst¹pienia EUS nawet u ryb obecnie od-pornych na tê chorobê. Warunki do rozwoju choroby istniej¹ ju¿ obecnie w hodowlach ryb akwariowych, z których wiele jest wra¿liwych na inwazjê Aphano-myces invadans.
Warunki termiczne sprzyjaj¹ce wzrostowi Aphano-myces invadans ju¿ obecnie wystêpuj¹ w Europie, miêdzy innymi w Polsce, w hodowlach ryb, w wodach podgrzewanych (wody pochodz¹ce z elektrowni) oraz w lokalnych obiektach hodowli suma afrykañskiego (Claris geriepinus). Bior¹c pod uwagê o¿ywiony ob-rót rybami ozdobnymi, miêdzy innymi tymi, które na-le¿¹ do gatunków wra¿liwych na EUS, wprowadzenie spor grzyba do Polski mo¿e byæ kwesti¹ niezbyt d³u-giego czasu.
kiego stwierdzenia pierwszych przypadków EUS czy te¿ nosicielstwa Aphanomyces invadans w populacjach ryb w Polsce.
Zgodnie z treci¹ obowi¹zuj¹cej w krajach Unii Europejskiej Dyrektywy Council Directive 2006/88/ EC epizootyczny zespó³ wrzodowy zaliczony zosta³ do egzotycznych chorób objêtych obowi¹zkiem zg³a-szania i zwalczania. W zwi¹zku z tym, ka¿dy z kra-jów cz³onkowskich jest zobowi¹zany sporz¹dziæ plan gotowoci, wed³ug którego realizowane bêd¹ dzia³a-nia zmierzaj¹ce do likwidacji ogniska tej choroby, gdy zostanie ona rozpoznana. Plan gotowoci, zgodnie z aneksem wymienionej Dyrektywy, powinien zapew-niæ w ka¿dym kraju regularne szkolenie s³u¿b wetery-naryjnych w zakresie rozpoznawania EUS. Lekarze weterynarii zajmuj¹cy siê przegl¹dami gospodarstw rybackich miêdzy innymi pod k¹tem diagnostyki, ewentualnie zwalczania EUS, powinni mieæ zagwa-rantowany prawnie dostêp do obiektów rybackich oraz do korzystania z funduszy przeznaczonych do pokry-cia zwi¹zanych z tym wydatków.
Oprócz tego w planie gotowoci powinny znaleæ siê wytyczne zapewniaj¹ce sprawne kierowanie akcj¹ likwidacji ognisk infekcji i szybkie podejmowanie decyzji. W tym celu wyznaczone powinny byæ centra dowodzenia oraz ³añcuch decyzyjny. Istotnym elemen-tem akcji zwalczania chorób ryb jest ustalenie koor-dynacji miêdzy s³u¿b¹ weterynaryjn¹ a urzêdami zaj-muj¹cymi siê ochron¹ rodowiska. W planie goto-woci powinno siê okreliæ sposób przeprowadzenia dezynfekcji oraz utylizacji niêtych lub umierconych chorych ryb, redukuj¹c do minimum zagro¿enie dla zdrowia zwierz¹t i ludzi, jak równie¿ mo¿liwoæ za-ka¿enia rodowiska.
Zdaniem autorów, nale¿y rozwa¿yæ wprowadzenie przepisów zakazuj¹cych przywozu do Europy ryb ozdobnych nale¿¹cych do gatunków wra¿liwych na EUS oraz wprowadziæ monitoring Aphanomyces in-vadans u ryb innych gatunków importowanych bez-porednio z rejonów wystêpowania EUS, które mog¹ byæ wektorami tego grzyba.
Stosowanie wszelkich metod zabezpieczaj¹cych okrelony obszar przed wprowadzeniem Aphanomy-ces invadans jest niezwykle wa¿ne, poniewa¿ EUS jest
ment and Exploitation 1988, s. 167-212.
2.Balasuriya L. K. S. W.: Epizootic ulcerative syndrome in fish in Sri Lanka, country status report, [w:] Roberts R. J., Campbell B., MacRae I. H. (wyd.): Proc. ODA Regional Seminar on Epizootic Ulcerative Syndrome. Aquatic Animal Health Research Institute, Bangkok 1994, s. 39-47.
3.Callinan R. B., Sammut J., Fraser G. C.: Epizootic ulcerative syndrome (red spot disease) in estuarine fish- confirmation that exposure to acid sulfate soil runoff and an invasive aquatic fungus, Aphanomyces sp., are causative factors. Proc. Second Nat. Conf. on Acid Sulfate Soils. Roberts J. Smith and assoc. ASSMAC, Australia 1996.
4.Chinabut S., Roberts R. J., Willoughby L. G., Pearson M. D.: Histopatology of sankehead, Channa stratus (Bloch), experimentally infected with the spe-cyfic Aphanomyces fungus associated with epizootic ulcerative syndrome (EUS) at different temperatures. J. Fish Dis. 1995, 18, 41-47.
5.Czeczuga B., Or³owska M., Woronowicz L.: Fungi in water reservoirs of the western Suwa³ki Lake District and in some adjacent water basins. Rocz. Bia³ystok 1997, 42, 41-61.
6.Fraser G. C., Callinan R. B., Calder L. M.: Aphanomyces species associated with red spot disease: an ulcerative disease of estuarine fish from estern Australia. J Fish Dis. 1992, 15, 173-181.
7.Hatai K., Egusa S., Takahashi S., Ooe K.: Study on the patogenic fungus of mycotic granulomatosis II. Some of the note on the MG-fungus. Fish Pathology 1978, 13, 85-89.
8.Lilley J. H., Callinan R. B., Chinabut S., Kanchanakhan S., MacRae I. H., Phillips M. J.: Epizootic ulcerative syndrome (EUS) technical handbook. Aquatic Health Research Institute. Bankok, Thailand 1998.
9.Lilley J. H., Roberts R. J.: Pathogenicity and culture studies comparing the Aphanomyces involved in epizootic ulcerative syndrome (EUS) with other similar fungi. J. Fish Dis. 1997a, 20, 135-144.
10.Lilley J. H., Thompson K. D., Adams A.: Characterization of Aphanomyces invadans by electrophoretic and Western blot analysis. Dis. of Aquat. Orga-nisms 1997b, 30, 187-197.
11.Pichyangkura S., Tangtrongpiros J.: The relationship between microscopic exam of Achlya sp. infection and charasteristic of lesions Ophicephalus stratus. Proc. of the Living Aquatic Resources, Bankok, Thailand 1985, s. 19-23.
12.Qureshi T. A., Chouhan R., Prasad Y., Mastan S. A.: Mycological studies on EUS affected catfish, Mystus cavasius. P. 38. Abstracts of the Fourth Asian Fisheries Forum. Asian Fisheries Society and China Society Fisheries. Beijing 1995.
13.Roberts R. J., Willoughby L. G., Chinabut S.: Mycotic aspects of epizootic ulcerative syndrome (EUS) of Asian fishes. J. Fish Dis. 1993, 16, 169-183. 14.Rodgers L. J., Burke J. B.: Seasonal variation in the prevalence of red spot
disease in estuarine fish with particular reference to the sea mullet, Mugil cephalus L. J. Fish Dis. 1981, 4, 297-307.
15.Sharifpour I.: Histology of the inflammatory response of the carp (Cyprinus carpio L.) to various stimuli. Praca dotycz¹ca University of Stirling, Scot-land 1997.
16.Wada S., Rha S. A., Kondoh T., Suda H., Hatai K., Ishii H.: Histopatho-logical comparison between ayu and carp artificially infected with Aphano-myces piscicida. Fish Pathology 1996, 31, 71-80.
17.Willoughby L. G., Lilley J.: The ecology af aquqtic fungi in Thailand, and the fish disease felationship. AAHR Newsletter. 1992, 1, 541-543. Adres autora: prof. dr hab. Jerzy Antychowicz, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy; e-mail: antych@piwet.pulawy.pl
