Gjellesykdommer og hva vi kan gjøre

26 juli 2018

Laksens gjeller er viktigere enn du tror, og de gjør langt mer enn lungene dine. I tillegg til hovedoppgaven som er oksygenopptak, tar de også ansvar for å skille ut salter og avfallsstoffer. Gjellene fungerer også som en fysisk og immunologisk barriere mot potensielt skadelige mikroorganismer. Fiskens helse og velferd er derfor helt avhengig av friske og sunne gjeller.

Gjellene er bygget opp av gjellebuer med rekker av gjellefilamenter. På over- og undersiden av filamentene sitter det tett i tett med tynne blad som kalles lameller. Denne oppbygningen gir gjellene stor overflate. Til sammenligning er gjellenes overflateareal langt større enn fiskens kroppsoverflate.  

                      

Løseligheten av oksygen i vann er mange ganger lavere enn i luft. For å løse denne utfordringen har fisk utviklet en metode som gjør at de til tross for den lave løseligheten, klarer å ta opp nok oksygen fra vannet. Dette kalles for motstrøms-prinsippet og baseres på at blodet i gjellene strømmer i motsatt retning av vannet som strømmer over fiskens gjeller. På denne måten vil blodet i gjellene hele tiden ha mindre oksygen enn det som finnes i vannet og det gjør opptaket av oksygen meget effektivt. I tillegg til å ta opp oksygen opprettholder gjellene også fiskens saltbalanse, og de skiller ut avfallsstoffet amoniakk.

                              

Gjellestrukturen er svært tynn og kun ett cellelag skiller blodet i gjellene fra vannet omkring. Kombinasjonen av stor overflate, kort avstand mellom vann og blod, og motstrømsprinsippet, gjør at gjellene kan ta opp inntil 80 % av oksygenet i vannet.                                              

Gjelleproblemer er en av de viktigste årsakene til produksjonstap

Gjelleproblemer har ofte flere årsaker og mye av gjelleutfordringene hos laks i oppdrett kan sees i sammenheng med ulike mikroorgansimer som for eksempel virus, bakterier og parasitter. Men gjelleproblemer kan også oppstå som en følge av blant annet forurenning, tungmetaller, fysisk skade, behandling, maneter og alger. Direkte effekter av gjelleskader vil kunne sees som nekrose (vevsdød), gjelleepitel som løfter seg fra basalmembranen (lifting) og/eller blødninger. Fisken kan også sette i gang egne reaksjoner for å prøve å skjerme seg fra irritasjonskilden ved å øke slimmengden på gjellene eller ved å fortykke gjelleepitelet (hyperplasi/hypertrofi). Andelen gjellevev som er friskt og uten skade vil dermed avta, og som en konsekvens vil gjellene bli mindre effektive. Dersom gjellene uavhengig av årsak er svekket vil dette føre til stress, nedsatt appetitt og i verste fall økt dødelighet.

Fisk som har pådratt seg eller utviklet gjelleskade kan imidlertid regenerere gjellevevet tilbake til normal tilstand (H.W. Ferguson: Systemic Pathology of Fish, Iowa State University Press, 1989). Hastigheten på denne prosessen er blant annet avhengig av at skadeårsaken opphører, fiskens immunstatus og vanntemperatur.

Gjellelidelser i oppdrett i dag.

AGD

AGD (Amoebic gill disease) forårsakes av den parasittiske amøben Paramoeba perurans og fører til betennelsesreaksjon i gjellene. Denne kan bli så alvorlig at gjellelamellene vokser sammen. Fisken får da dårligere oksygenopptak og den prøver ofte å kompensere for dette ved å øke ventileringsfrekvensen. Appetitten kan synke og fisken sees gjerne hengende sløv i overflaten. Siden 2012/2013 har sykdommen vært vanlig i Sør-Norge. De aller fleste utbruddene forekommer om høsten og avtar som regel i alvorlighetsgrad når sjøtemperaturen går ned utover høsten/vinteren.

Kronisk gjellebetennelse

Sykdommen (tidligere kalt proliferativ gjellebetennelse) kan sammenlignes med lungebetennelse hos pattedyr. Årsakssammenhengen er sammensatt og er trolig et samspill mellom en rekke bakterier, parasitter og virus. Tilfeller med lav dødelighet er ikke uvanlig, men etter en håndtering kan en oppleve økt dødelighet eller appetittsvikt. Ved et utbrudd vil fisken ofte bli sløv og avmagret og stiller seg mot strømmen i vannoverflaten. Produksjonstapet kan bli betydelig på grunn av redusert appetitt og tilvekst. Ved histologiundersøkelser av syk fisk karakteriseres denne sykdommen ved betennelsesforandringer i gjellene og en fortykning av gjelleepitelet (hyperplasi) med sammenvoksinger. Ofte har man en tilstand der slim, fortykning og sammenvoksinger på gjellene fører til at fisken får lavere oksygenopptak og dårligere utveksling av salter som påvirker fisken negativt (vetinst.no)

Alger og maneter

Alger eller maneter kan også forårsake gjelleskade. Noen mikroalger kan i store konsentrasjoner føre til mekanisk skade, økt slimproduksjon eller nedsatt vannstrøm over gjellene. Enkelte mikroalger er også giftige og inneholder toksiner som kan skade fisken. Problemer med alger er ofte knyttet til perioder med oppblomstringer og «flak» av alger som driver inn mot enkelte oppdrettsanlegg. Algene produserer oksygen om dagen og forbruker oksygen om natten. Dette kan føre til overmetning av oksygen i vannmassene på dagen, men en undermetning/lave oksygennivåer om natten eller tidlig morgen. For fisk som har gjelleproblemer kan slike perioder med lavt oksygen være kritisk og føre til forøket dødelighet og nedsatt appetitt/vekst.

Maneter kan også forårsake skader på gjellene. Mange maneter har nesleceller som kan føre til skader når selve maneten eller fragmenter av maneten kommer i kontakt med gjellene til fisken (T. Poppe: Fiskehelse og fiskesykdommer, Universitetsforlaget 1999). I enkelte tilfeller kan manetangrep føre til stor dødelighet.

Fysiske skader som en konsekvens av trenging, behandling etc.

Det har de siste årene vært en økende tendens til mer bruk av ikke-medikamentelle (IMM) avlusingsmetoder på grunn av nedsatt følsomhet og resistens mot medikamentelle avlusingsmidler. IMM inkluderer metoder der fisken blir børstet, spylt eller behandlet med lunkent vann. Når disse operasjonene utføres kreves det at fisken trenges og pumpes. Dette er stor påkjenning og fører til betydelig stress hos fisken. Både den fysiske håndteringen og behandlingen kan føre til skader eller irritasjon på gjellene.

Internasjonal AGD-forskning gir resultater

Fôrselskapet Skretting har i over 25 år utviklet egne helsefôr og startet de første forsøkene ved Universitetet i Tasmania allerede før sykdommen begynte å bli vanlig i Norge rundt 2012. Vinteren 2013 arrangerte Skretting AGD-seminar med irske Dr. Hamish Rodger som regnes som en av de fremste ekspertene på AGD og gjellelidelser. Kurset ble holdt som et bidrag i beredskapsarbeidet den norske havbruksnæringen ble oppfordret til å gjennomføre etter amøbesykdommens oppblomstring 2012. Rodger formidlet kunnskap om AGD fra andre farvann, med fokus på diagnostisering. Også fiskehelsepersonell fra norske fiskehelsetjenester delte sine erfaringer fra utbruddene året før. Til sammen 34 personer deltok ved fagseminarene arrangert av Skretting.

Vitenskapelig forskning blir praktisk forebygging gjennom gjellefôr

Den økte problematikken rundt AGD i flere land førte til at Skretting ønsket å se nærmere på hva ernæring kan bety for fiskens gjellehelse. Skrettings forskningsavdeling ARC startet arbeidet med å finne dokumentasjon på hvordan amøben påvirker fisken og hva som skjer med gjellene ved et AGD-utbrudd. Målet var å utvikle et fôr som kunne bidra til å optimalisere fiskens eget forsvarssystem, støtte fiskens gjellehelse og samtidig stabilisere de inflammasjonsprosessene som amøben forårsaker. Dette arbeidet skulle vise seg å være starten på gjellefôret Protec Gill som har vært tilgjengelig siden 2015.

De første forsøkene på laboratoriet ble gjort i samarbeid med Dr. Astrid Holzer og teamet hennes i Tsjekkia. Resultatene viste at noen av substansene som ble testet økte dødeligheten av Paramoeba. Ettersom disse substansene også skal inn i et fôr, fordøyes, tas opp i fisken og til slutt virke på fiskens gjeller var det nødvendig å ta steget videre.

Det neste som ble gjort var derfor å gjennomføre forsøk der fôr ble tilsatt de ulike substanser og fisk ble deretter fôret de ulike fôrene i kontrollerte forsøksoppsett. Amøben ble så eksponert for slim fra de ulike gruppene i 72 timer. Resultatene viste signifikant redusert overlevelse av amøben i Protec Gill gruppene sammenlignet med kontroll.

 

Figur 1.Substanser hemmer amøbeveksten.  Paramoeba eksponert for slim fra fisk fôret med ulike substanser etter 72 timer (lavere score er bedre, og *indikerer signifikant forskjell) 

Selv om en substans har effekt på laboratoriet betyr ikke det at den samme effekten vil være like tydelig hos fisken. Derfor ble det gjennomført smitteforsøk med P.perurans for å se effekten av Protec Gill hos fisk med AGD. Det ble kjørt flere forsøk over flere år i samarbeid med Dr. Barbara Nowak og Universitetet på Tasmania. Resultatene viste redusert dødelighet hos Atlantisk laks som var blitt fôret Protec Gill sammenlignet med kontroll. Samme forsøk ble kjørt tre ganger for å bekrefte resultatene. Fisken som fikk Protec Gill hadde lavest dødelighet hver gang, og viste 27,1 %, 20,3% og 42,4 % høyere overlevelse

 

Figur 2. Smitteforsøk med Paramoeba. Det var signifikant (*) lavere dødelighet i Protec Gill gruppen sammenlignet med kontrollgruppen. 

Natriumnivået i blod kan gi en indikasjon på hvor effektivt fisken klarer å pumpe ut overflødige salter og dermed også fortelle noe om gjellenes funksjonalitet. Avvik fra normalverdiene kan føre til nedsatt appetitt, vekst og redusert evne til å motstå sykdom. Fra forsøk på Tasmania ble det også tatt blodprøver av fisken. Resultatene viste at Protec Gill fisken hadde signifikant lavere natrium-nivå i blodet. Dette indikerer bedre gjellekapasitet.

Figur 3. Natriumnivå i blod. Blodprøver viste signifikant laver natrium nivåer hos Protec Gill fisken (lavere score er bedre * indikerer signifikant forskjell). Dette tyder på bedre gjellefunksjon.

Feltforsøk fra Chile viser effekt også mot andre gjelleutfordringer

Algeutfordringer er et vanlig og tilbakevennende problem i Chile og i 2016 opplevde chilensk laksenæring store tap på grunn av algeoppblomstringer. Samme år gjennomførte Skretting Chile et feltforsøk på en lokalitet som var hardt rammet av alger. Laksen hadde tydelige gjelleskader og det var et ønske å teste Protec Gills effekt på heling av skadede gjeller.

De verste gruppene på lokaliteten ble derfor satt over på fôring med Protec Gill. Det ble gjort gjellescoringer underveis i forsøket. Etter seks uker var den makroskopiske gjellescoren lavere hos Protec Gill fisken sammenlignet med kontrollfisken (Figur 4). Det ble også tatt prøver for histologiske undersøkelser og histologisk gjellescore viste samme mønster som makroskopisk. Her var resultatene i tillegg signifikant lavere for Protec Gill-gruppen 3 uker etter oppstart.

Disse resultatene viser at fisk som fikk Protec Gill hadde bedre evne til å reparere gjellene enn kontrollgruppen som gikk på et standard vekstfôr.

Skretting jobber kontinuerlig med nye fôrløsninger som skal bidra til å ta norsk havbruksnæring inn i fremtiden. I 2018 vil Skretting bruke nær 150 millioner kroner på forskning for å få enda mer kunnskap om ernæring, ulike råvarer etc. Vi som jobber med fiskehelse mener ernæring er en av de viktigste faktorene for god fiskehelse. Det ligger et stort potensiale i spisset ernæring i perioder når laksen trenger ekstra støtte. Gjellefôret Protec Gill er et godt eksempel på akkurat dette.

Figur 4.  Makroskopisk gjellescore. Protec Gill gruppen hadde raskere reduksjon av gjellescore sammenlignet med kontrollgruppen. Dette viser raskere heling av gjellevevet (lavere score er bedre) 

 

Figur 5. Gjellescore for undersøkelse i felt. Når AGD-amøben, paramoeba perurans, fester seg til gjellene, vil det skape irritasjon og fisken reagerer med å danne store mengder slim. Dette kan ses med det blotte øye som større eller mindre slimflekker på gjellene. Slimflekkene scores på en skala fra 1-5 for å avgjøre alvorlighetsgraden av sykdommen. Skretting så tidlig at AGD kunnr bli en utfordring i Norge. Det ble derfor utarbeidet hjelpemateriell for å bevisstgjøre og informere kunder om sykdommen. Scoringskort og registreringsskjemaer for gjellehelse er viktige verktøy for sykdomskontroll. Skretting produserte dette og gjorde materiellet tilgjengelig for oppdretterne og fiskehelsetjenester. Figuren over viser utdrag av Skrettings gjellescorings kort.