Medycyna Wet. 2007, 63 (7) 783
Artyku³ przegl¹dowy Review
Pierwsze doniesienia na temat zaka¿eñ paciorkow-cami u ryb pochodz¹ sprzed 50 lat z Japonii (10, 14, 24). Od tego czasu drobnoustroje te s¹ czêsto izolowa-ne od chorych ryb i stanowi¹ powa¿ny problem, zw³asz-cza w hodowli pstr¹gów. miertelnoæ pstr¹gów w wy-niku tych zaka¿eñ mo¿e siêgaæ nawet 50%. W wielu rejonach wiata: na terenie Europy Po³udniowej, Azji Po³udniowej, Australii oraz w Stanach Zjednoczonych drobnoustroje te s¹ przyczyn¹ znacznych strat ekono-micznych w hodowli ryb (2, 10, 13).
Taksonomia paciorkowców chorobotwórczych dla ryb
W ostatnich dwóch dekadach dziêki rozwojowi tech-nik biologii molekularnej, a zw³aszcza sekwencjono-waniu podjednostki 16S rRNA, dokonano reklasyfika-cji gatunków paciorkowców. Zgodnie z obecn¹ takso-nomi¹ wyró¿nia siê nastêpuj¹ce gatunki patogenne dla ryb: Lactococcus garvieae (dawna nazwa Enterococ-cus seriolicida), LactococEnterococ-cus piscium, StreptococEnterococ-cus iniae (dawna nazwa S. shiloi), Streptococcus agalac-tiae (dawna nazwa S. difficilis, S. difficile), Streptococ-cus parauberis, StreptococStreptococ-cus dysgalactie, VagococStreptococ-cus salmoninarum i Carnobacterium piscicola (3, 7-9, 13, 17, 20, 25).
Z klinicznego punktu widzenia drobnoustroje te mo¿na podzieliæ na dwie grupy w zale¿noci od zakre-su temperatur wody, w jakich wywo³uj¹ zachorowania
(19, 25). Do pierwszej grupy nale¿¹ gatunki chorobo-twórcze dla ryb s³odkowodnych i s³onowodnych, wy-wo³uj¹ce choroby w temperaturze wody powy¿ej 15°C. Nale¿¹ do nich Streptococcus iniae, S. agalactiae, S. parauberis oraz Lactococcus garvieae wywo³uj¹cy laktokokozê (lactococcosis). Bakterie nale¿¹ce do tej grupy s¹ równie¿ uwa¿ane za potencjalne czynniki zoo-notyczne. Do drugiej grupy nale¿¹ gatunki paciorkow-ców, które wywo³uj¹ zachorowania w ni¿szych tempe-raturach wody poni¿ej 12°C. Nale¿¹ do nich: Vago-coccus salmoninarum, LactoVago-coccus piscium oraz Car-nobacterium piscicola (8, 13, 19, 25).
Sporód wymienionych bakterii najwa¿niejsze zna-czenie w patologii ryb odgrywaj¹ zaka¿enia wywo³ane przez L. garviae, S. iniae, S. agalactiae i V. salmonina-rum (8, 19).
Lactococcus garvieae
Po raz pierwszy L. garvieae zosta³ wyizolowany od pstr¹gów na pocz¹tku lat 90. ubieg³ego wieku w Hisz-panii (13, 26). Nastêpnie drobnoustrój ten zidentyfiko-wano we W³oszech (cyt. 10). Od tego czasu zachoro-wania wywo³ywane przez L. garvieae rozprzestrzeni³y siê na terenie po³udniowej Europy, a tak¿e Wielkiej Brytanii i Turcji (2, 13). Natomiast w Japonii, równie¿ na pocz¹tku lat 90., wyizolowano od wêgorzy japoñ-skich (Anguilla japonicus) i Seriola quinqueradiata nieznany wczeniej gatunek paciorkowców, który
wy-Aktualne problemy
dotycz¹ce zaka¿eñ paciorkowcami u ryb
MA£GORZATA BEDNARSKA, MICHA£ BEDNARSKI*, RYSZARD POLECHOÑSKI Zak³ad Limnologii i Rybactwa Katedry Higieny Zwierz¹t i Ichtiologii Wydzia³u Biologii i Hodowli Zwierz¹t UP,
ul. Che³moñskiego 38C, 51-630 Wroc³aw
*Katedra Epizootiologii i Administracji Weterynaryjnej z Klinik¹ Wydzia³u Medycyny Weterynaryjnej UP, pl. Grunwaldzki 45, 50-366 Wroc³aw
Bednarska M., Bednarski M., Polechoñski R.
Current problems of streptococcal infections in fish Summary
Streptococcal infections in fish cause high economic losses in the fish farming industry. The species respon-sible for the streptococcal infection are Lactococcus garvieae, Lactococcus piscium, Streptococcus iniae, Strepto-coccus agalactiae, StreptoStrepto-coccus parauberis, StreptoStrepto-coccus dysgalactie, VagoStrepto-coccus salmoninarum and Carnobacterium piscicola. The main pathogenic species are L. garvieae and S. iniae. In some countries, also in European ones, in the summer season these two species cause more than 50% mortality in the rainbow trout industry. Lactococcosis is rapidly spreading throughout the southern part of Europe. Vaccination can be an effective procedure in the control of lactococcosis. The immunity after injection indicates a good level of protec-tion but of short duraprotec-tion. Some of the species of Streptococcus pathogenic for fish are zoonotic agents. Of primary importance is Streptococcus iniae which can cause bacteremic cellulitis and osteomyelitis in humans.
Medycyna Wet. 2007, 63 (7) 784
wo³ywa³ zachorowania o przebiegu identycznym do zaka¿eñ wywo³anych przez L. garvieae. Wyizolowany gatunek zosta³ nazwany Enterococcus seriolicida (17). Póniejsze szczegó³owe badania porównawcze podjed-nostki 16S rRNA szczepów Enterococcus seriolicida pochodz¹cych z Japonii i Lactococcus garvieae wyka-za³y, ¿e jest to ten sam gatunek (7). Od momentu pierw-szego odkrycia ronie liczba diagnozowanych przypad-ków laktokokozy, zarówno u gatunprzypad-ków ryb s³odkowod-nych, jak i morskich. W Europie laktokokoza wystêpu-je we W³oszech, Hiszpanii, Portugalii, Wielkiej Bryta-nii. Natomiast poza Europ¹ zaka¿enia notowane s¹ w Australii, Afryce Po³udniowej, Izraelu, Japonii, Korei, Stanach Zjednoczonych i Turcji (4, 7-9). Zaka¿eniu L. garvieae ulegaj¹ g³ównie pstr¹gi têczowe (Oncor-hynchus mykiss), ale tak¿e inne gatunki ryb ³ososiowa-tych. Drobnoustrój ten izolowany by³ równie¿ od wêgo-rzy japoñskich (Anguilla japonicus), tilapii (Oreochro-mis sp.) i Seriola quinqueradiata. W Azji problem za-ka¿eñ L. garvieae dotyczy ponadto ryb s³onowodnych fl¹der (Paralichthys olivaceus) oraz gatunku Sebastes schlegeli utrzymywanego w hodowli (1, 15). Drobno-ustrój ten izolowano równie¿ od krewetek s³odkowod-nych (Macrobranchium rosenbergii) na Tajwanie (5).
Objawy zaka¿enia. Najwa¿niejszym czynnikiem sprzyjaj¹cym rozwojowi choroby jest temperatura wody powy¿ej 15°C. Infekcje wywo³ane przez L. garvieae wystêpuj¹ w okresie wysokich temperatur. W Europie w okresie letnim straty spowodowane przez laktoko-kozê w niektórych hodowlach pstr¹ga têczowego siê-gaj¹ ponad 50-60% (1, 4, 8, 13, 19, 25).
W przebiegu laktokokozy u ryb obserwowane s¹ zró¿-nicowane objawy kliniczne. Zaka¿one ryby wykazuj¹ objawy letargu, utraty orientacji i zaburzeñ w p³ywa-niu, a tak¿e charakterystyczny obustronny wytrzeszcz ga³ek ocznych. Na pokrywach skrzelowych, skrzelach i ga³ce ocznej widoczne s¹ wybroczyny. U zaka¿onych ryb wystêpuje pociemnienie skóry oraz postêpuj¹ce wychudzenie. Jelita, nerki, ledziona, w¹troba i mózg s¹ przekrwione. W przebiegu choroby mo¿e dojæ do zapalenia opon mózgowych i mózgu (meningoencepha-litis), krwotocznego zapalenia jelit, a niekiedy do po-socznicy (1, 8, 13, 15, 26).
W zaka¿eniach dowiadczalnych przeprowadzonych przez Kang i wsp. (15) na Sebastes schlegeli, z wyko-rzystaniem szczepów L. garvieae wyizolowanych w latach 1998-2001 od ryb s³onowodnych w Korei i Japonii wykazano, ¿e przebieg laktokokozy u ryb za-le¿ny jest w du¿ym stopniu od zjadliwoci szczepu, któ-ra jest determinowana obecnoci¹ otoczki. Szczepy L. garvieae zawieraj¹ce otoczkê powodowa³y masowe niecia ryb. miertelnoæ ryb zaka¿onych szczepami otoczkowymi wynios³a od 60% do 100%. Natomiast w przypadku szczepów bezotoczkowych miertelnoæ by³a istotnie ni¿sza i wynios³a 20%.
Streptococcus iniae
Po raz pierwszy S. iniae wyizolowano w 1976 r. ze zmian skórnych delfina s³odkowodnego Inia geoffrensis
zamieszkuj¹cego Amazonkê (21). W latach 80. ubieg-³ego wieku paciorkowiec ten by³ przyczyn¹ wysokich strat w hodowli pstr¹ga têczowego i tilapii w Izraelu, Japonii, Stanach Zjednoczonych i na Tajwanie (18).
Objawy zaka¿enia. Objawy wywo³ane przez S. iniae zale¿¹ w du¿ym stopniu od gatunku ryb. Zmiany skór-ne i skór-nekrotyczskór-ne zapalenie miêni szkieletowych wy-stêpuj¹ u Sciaenops ocellatus, natomiast u pstr¹gów i u tilapii czêsto w przebiegu choroby wystêpuje zapalenie opon mózgowych i mózgu (meningoencephalitis) i za-palenie ga³ki ocznej (panophtalmitis). Zaka¿enie mo¿e równie¿ przebiegaæ u ryb bezobjawowo, np. u Latex calcarifer (18). Zaka¿one pstr¹gi wykazuj¹ objawy zbli-¿one do zaka¿eñ wywo³anych przez L. garviae, w szcze-gólnoci obustronny wytrzeszcz ga³ek ocznych i wo-dobrzusze. Jednak w przypadku zaka¿eñ wywo³anych prze S. iniae czêciej wystêpuj¹ objawy nerwowe, bê-d¹ce wynikiem zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych (meningitis) lub zapalenia opon mózgowych i mózgu (meningoencephalitis). W przebiegu zaka¿enia mo¿e dochodziæ do tworzenia siê ropni w mózgu. miertel-noæ spowodowana zaka¿eniami wywo³anymi przez S. iniae u pstr¹gów siêga do 50%, a u tilapii do 30% (6).
Vagococcus salmoninarum
Zaka¿enia V. salmoninarum w ostatnich latach sta³y siê istotnym problemem w Europejskiej hodowli pstr¹-gów. Drobnoustrój ten jest czêsto izolowany z przy-padków zachorowañ na terenie Francji, W³och i Hisz-panii. Zachorowania obserwowane s¹ przy temperatu-rze wody 10-12°C. Choroba wystêpuje u ryb doros³ych lub prawie doros³ych, o masie cia³a powy¿ej 150-200 g. Szczególnie czêsto obserwowana jest po tarle, zw³asz-cza u samic. We W³oszech problem dotyka g³ównie hodowli na terenach górskich, powoduj¹c straty 15--20%. miertelnoæ mo¿e jednak byæ znacznie wy¿sza i siêgaæ nawet 20-50% (13, 23). Choroba ma najczê-ciej przebieg przewlek³y. W jej wyniku dochodzi do bar-dzo silnego obustronnego wytrzeszczu ga³ek ocznych czêsto z zapaleniem ga³ki ocznej (panophtalmitis), pro-wadz¹cego nawet do ich pêkniêcia (13). W zaka¿eniach dowiadczalnych obserwowano objawy letargu, anorek-sji, pociemnienie skóry, wybroczyny przy podstawach p³etw, w okolicy jamy gêbowej, odbytu oraz na ga³-kach ocznych. U blisko 60% wyst¹pi³o zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych (menigitis), a u 16% zapalenie i martwica serca. Izolowane w ostatnim czasie szczepy V. salmoninarum wykazuj¹ znaczny wzrost opornoci na chemioterapeutyki dopuszczone do stosowania w akwakulturze w krajach Unii Europejskiej (23).
Pozosta³e gatunki paciorkowców
S. agalactiae pocz¹tkowo zosta³ sklasyfikowany jako S. difficile. Póniejsze szczegó³owe badania porównaw-cze podjednostek 16S rRNA obu gatunków nie wyka-za³y ¿adnych ró¿nic, a w konsekwencji zaklasyfikowa-no S. difficile do gatunku S. agalactiae. Opisywany drobnoustrój mo¿e powodowaæ wysok¹ zachorowalno-ci i miertelnoæ ryb s³odkowodnych i morskich (16).
Medycyna Wet. 2007, 63 (7) 785
Przebieg i objawy zaka¿eñ wywo³anych przez gatunki: S. agalactiae, S. parauberis, S. dysgalactie s¹ podobne do laktokokozy, za wyj¹tkiem S. dysgalactie, który do-datkowo powoduje zmiany nekrotyczne w okolicy przedogonowej zarówno przy zaka¿eniu naturalnym jak i dowiadczalnym (19, 20).
Pozosta³e gatunki paciorkowców nie odgrywaj¹ istot-nej roli w patologii ryb hodowlanych.
Aspekt zoonotyczny i chorobotwórczoæ dla zwierz¹t sta³ocieplnych
Obecnie najwiêksze zagro¿enie dla ludzi sporód omawianych gatunków stanowi S. iniae. By³ on izolo-wany z kilku przypadków powa¿nych zaka¿eñ u ludzi na skutek zranieñ powsta³ych w wyniku obróbki ryb s³odkowodnych (najczêciej tilapii). W ostatnich 15 latach opisano 15 przypadków wyst¹pienia infekcji S. iniae u ludzi. W wyniku zaka¿enia obserwowano za-palenie tkanki podskórnej (cellulitis). W pojedynczych przypadkach wyst¹pi³o zapalenie stawów lub nie koci i szpiku (osteomyelitis), a w jednym zapale-nie opon mózgowych i miênia sercowego. Przypusz-cza siê, ¿e znaczna czêæ przypadków (zw³aszPrzypusz-cza za-ka¿eñ miejscowych na tle S. iniae) nie jest diagnozo-wana, poniewa¿ w przebiegu klinicznym s¹ zbli¿one do zapaleñ tkanki podskórnej na tle innych drobnoustro-jów, jak S. aureus, S. pyogenes, i innych gatunków pa-ciorkowców b-hemolitycznych. Problem mo¿e szcze-gólnie dotyczyæ mieszkañców Azji, którzy czêciej we w³asnym zakresie dokonuj¹ obróbki wie¿ych ryb (11, 18). Lactococcus garvieae jest niezwykle rzadko izo-lowany od ludzi. Wszystkie przypadki dotyczy³y pa-cjentów z zapaleniem miênia sercowego, nie zosta³o jednak ustalone ród³o zaka¿enia. Drobnoustrój ten by³ tak¿e izolowany z przypadków zapalenia wymienia (mastitis) u bawo³ów i krów (12).
Metody zwalczania. W zwi¹zku z obserwowanym wzrostem zachorowañ ryb na tle zaka¿eñ paciorkow-cami, a tak¿e rosn¹c¹ antybiotykoopornoci¹ szczepów prowadzone s¹ badania nad wprowadzeniem szczepieñ ochronnych przeciwko L. garvieae, S. iniae i S. para-uberis. Dobre wyniki otrzymano po dootrzewnowym podaniu szczepionek inaktywowanych formalin¹. Jed-norazowe szczepienia dawa³y skuteczn¹ ochronê ryb przez okres 3-4 miesiêcy. Jednak czas ochronnego dzia-³ania szczepieñ nie gwarantowa³ ochrony przez ca³y okres wysokich temperatur wody (powy¿ej 16°C), np. krajach Europy Po³udniowej. Wysoka skutecznoæ szczepieñ, jednak ograniczona w czasie, wymusza³a za-stosowanie dawki przypominaj¹cej, która by³a podana per os. Zastosowane szczepy bezotoczkowe L. gavieae nie dawa³y wystarczaj¹cej ochrony przed zaka¿eniem szczepami otoczkowymi. Wprowadzenie do szczepio-nek adjuwantów pozwoli³o na uzyskanie ochrony przez okres 6-8 miesiêcy (22).
Pimiennictwo
1.Baeck G. W., Kim J. H., Gomez D. K., Park S. Ch.: Isolation and characteriza-tion of Streptococcus sp. from diseased flounder (Paralichthys olivaceus) in Jeju Island. J. Vet. Sci. 2006, 7, 53-58.
2.Bark S., McGregor D.: The first occurrence of lactococcosis in farmed trout in England. Trout News 2001, 31, 9-11.
3.Berridge B. R., Bercovier H., Frelier P.F.: Streptococcus agalactiae and Strep-tococcus difficile 16S-23S intergenic rDNA: genetic homogeneity and species--specific PCR. Vet. Microbiol. 2001, 78, 165-173.
4.Cagiran H.: Biotyping of Lactococcus garvieae isolated from Turkey. J. Fishe-ries Aquatic Sci. 2004, 21, 267-269.
5.Chen S.-C., Lin Y.-D., Liaw L.-L., Wang P.-C.: Lactococcus garvieae infection in the giant freshwater prawn Macrobranchium rosenbergii confirmed by poly-merase chain reaction and 16S rDNA sequencing. Dis. Aquat. Org. 2001, 45, 45-52.
6.Eldar A., Bejerano Y., Livoff A., Horovitcz A., Bercovier H.: Exsperimental strep-tococcal meningo-encephalitis in cultured fish. Vet. Microbiol. 1995, 43, 33-40. 7.Eldar A., Ghittino C., Asanta L., Bozzetta E., Goria M., Prearo M., Bercovier H.: Enterococcus seriolicida is a junior synonym of Lactococcus garvieae, a causa-tive agent of septicemia and meningoencephalitis in fish. Curr. Microbiol. 1996, 32, 85-88.
8.Eldar A., Ghittino C.: Lactococcus garvieae and Streptococcus iniae infections in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss: similar, but different diseases. Dis. Aquat. Org. 1999, 36, 227-231.
9.Eldar A., Goria M., Ghittino C., Zlotkin A., Bercovier H.: Biodiversity of Lacto-coccus garvieae strains isolated from fish in Europe, Asia, and Australia. Appl. Environ. Microbiol. 1999a, 65, 1005-1008.
10.Eyngor M., Zlotkin A., Ghittino C., Prearo M., Douet D.-G., Chilmonczyk S., Eldar A.: Clonality and Diversity of Fish Pathogen Lactococcus garvieae in Mediterranean Countries. Appl. Environ. Microbiol. 2004, 70, 5132-5137. 11.Facklam R., Elliott J., Shewmaker L., Reingold A.: Identification and
characte-rization of sporadic isolates of Streptococcus iniae isolated from humans. J. Clin. Microbiol. 2005, 43, 933-937.
12.Fefer J. J., Ratzan K. R., Sharp S. E., Saiz E.: Lactococcus garvieae endocardi-tis: report of case and review of the literture. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 1998, 32, 127-130.
13.Ghittino C., Latini M., Agnetti F., Panzieri C., Lauro L., Ciappelloni R., Petrac-ca G.: Emerging pathologies in aquaculture: effects on production and food safety. Vet. Res. Commun. 2003, 27, 471-479.
14.Hoshina T.: An epidemic diseases affecting rainbow trout in Japan. J. Tokyo Univ. Fish 1956, 42, 35-46.
15.Kang S.-H., Shin G.-W., Shin Y.-S., Palaksha K. J., Kim Y.-R., Yang H.-H., Lee E.-Y., Lee E.-G., Huh N.-E., Ju O. M, Jung T.-S.: Experimental evaluation of pathogenicity of Lactococcus garvieae in black rockfish (Sebastes schlegeli). J. Vet. Sci. 2004, 5, 387-390.
16.Kawamura Y., Itoh Y., Mishima N., Ohkusu K., Kasai H., Ezaki T.: High genetic similarity of Streptococcus agalactiae and Streptococcus difficilis: S. difficilis Eldar et al. 1995 is a later synonym of S. agalactiae Lehmann and Neumann 1896 (Approved Lists 1980). Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2005, 55, 961-965. 17.Kusada R., Kawai K., Salati F., Banner C. R., Fryer J. L.: Enterococcus
serio-licida sp. nov., a fish pathogen. Int. J. Syst. Bacteriol. 1991, 41, 406-409. 18.Lau S. K. P., Woo P. C. Y., Tse H., Leung K.-W., Wong S. S. Y., Yuen K.-Y.:
Inva-sive Streptococcus iniae infections outside North America. J. Clin. Microbiol. 2003, 41, 1004-1009.
19.Mata A. I., Gibello A., Casamayor A., Blanco M. M., Dominguez L., Fernan-dez-Garayzabal J. F.: Multiplex PCR assay for detection of bacterial pathogens assoctiated with warm-water Streptococcosis in fish. Appl. Environ. Microbiol. 2004, 70, 3183-3187.
20.Nomoto R., Munasinghe L. I., Jin D. H., Shimahara Y., Yasuda H., Nakamura A., Misawa N., Itami T., Yoshida T.: Lancefield group C Streptococcus dysgalactiae infection responsible for fish mortalities in Japan. J. Fish Dis. 2004, 12, 679--686.
21.Peir G. B., Madin S. H.: Streptococcus iniae sp. nov., a beta-hemolytic stepto-coccus isolated from an Amazon freshwater dolphin, Inia geoffrensis. Int. J. Syst. Bacteriol. 1976, 26, 545-553.
22.Ravelo C., Margarinos B., Herrero C. M., Costa L., Toranzo A. E., Romalde J. L.: Use of adjuvanted vaccines to lengthen the protection against lactococcosis in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture 2006, 251, 153-158. 23.Ruiz-Zarzuela I., de Bias I., Girones O., Ghittino C., Muazquiz J. L.: Isolation of
Vagococcus salmoninarum in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), broodstocks: characterization of the pathogen. Vet. Res. Commun. 2005, 7, 553-562.
24.Teixeira L. M., Merquior V. L. C., Vianni M. C. E., Carvalho M. G. S., Fraca-lanzza S. E. L., Steigerwalt A. G., Brenner D. J., Facklam R. R.: Phenotypic and genotypic characterization of atypical Lactococcus garvieae strains isolated from water buffalos with subclinical mastitis and confirmation of L. garvieae as a senior subjective synonym of Enterococcus seriolicida. Int. J. Syst. Bacteriol. 1996, 46, 664-668.
25.Toranzo A. E., Magarinos B., Romalde J. L.: A review of the main bacterial fish diseases in mariculture systems. Aquaculture 2005, 246, 37-61.
26.Vela A. I., Vazquez J., Gibello A., Blanco M. M., Moreno M. A., Liebana P., Albendea C., Alcala B., Mendez A., Dominguez L., Fernandez-Garayzabal J. F.: Phenotypic and genetic characterization of Lactococcus garvieae isolated in Spain from lactococcosis outbreaks and comparison with isolates of other countries and sources. J. Clin. Microbiol. 2000, 38, 3791-3795.
Adres autora: lek. wet. Ma³gorzata Bednarska, ul Che³moñskiego 38C, 51-630 Wroc³aw; e-mail: m.bednarska@poczta.onet.pl
