SLU-nyhet

Känn din fiende – parasitgener ger ledtrådar i kampen mot allvarlig laxsjukdom

Publicerad: 20 april 2021
Hand som håller öring

Proliferativ njurinflammation, PKD, är en sjukdom som kan drabba både vild och odlad lax, men som det ännu inte finns någon behandling mot. Forskare från bland annat SLU visar i en ny studie hur sekvensering och identifiering av specifika gener hos parasiten bakom sjukdomen kan användas för att utveckla effektiva läkemedel.

I parasiterna värld är det oftast de minsta individerna som utsätter sina värdar för de tuffaste utmaningarna. Under miljontals år har parasiter framgångsrikt lurat immunförsvaret hos sina värddjur, och levt gott på deras bekostnad. En sådan parasit är spordjuret Tetracapsula bryosalmonae som är en avlägsen släkting till maneter och koraller.

Det här spordjuret inledde sin parasitiska livsstil långt innan fiskar fanns på jorden och utnyttjade först ryggradslösa djur som mossdjur och ringmaskar. När fiskar utvecklades för omkring 400-350 miljoner år sedan började vissa spordjur att parasitera på dem också, men utan att överge sina ursprungliga värddjur. I dag har därför många spordjur en komplex livscykel där de växlar mellan att leva på fiskar och på ryggradslösa djur.

PKD – ett hot mot både vild och odlad lax

När Tetracapsula bryosalmonae -sporerna har släppts från mossdjuret kommer parasiten in i fiskens blodomlopp genom att tränga igenom gälar eller hud. När de når urinröret genererar de nya sporer som sedan frigörs via urinen. När vattentemperaturen är låg utvecklar de flesta laxfiskar inga allvarliga sjukdomssymtom på grund av detta.

Men när vattentemperaturen är högre kan den infekterade fisken drabbas av proliferativ njurinflammation (PKD). Infekterade fiskar får en inflammatorisk reaktion i njurarna, fiskarna blir apatiska och deras buk och gälar svullnar upp. PKD kommer sannolikt att bli vanligare i framtiden på grund av klimatförändringar.  Sjukdomen hotar både vilda och odlade laxfiskar i Europa och Nordamerika och kan leda till stora ekonomiska förluster.  Idag finns inga effektiva och säkra läkemedel eller behandlingar mot PKD.

 

Tetracapsuloides bryosalmonae parasite in rainbow trout kidney. Tissue section stained with haematoxylin and eosin. Photo courtesy of Cefas. CC-BY-SA-4.0 Wikimedia

Genetisk sekvensering – en nyckel till att hitta nya botemedel

Enligt studiens ledande forskare, Anti Vasemägi som är professor vid institutionen för akvatiska resurser (SLU Aqua) vid Sveriges lantbruksuniversitet, är förståelse för biologin hos spordjuret en nyckel för att utveckla effektiva behandlingar mot PKD.

- Nya sekvenseringstekniker ger oss oförutsedda möjligheter att snabbt identifiera specifika gener. I vår studie har vi identifierat sex parasitgener som kan användas som lovande mål för att ta fram antiparasitiska läkemedel, säger Anti Vasemägi.

Anti Vasemägi konstaterar också att det redan idag finns läkemedel som används för att behandla parasitiska sjukdomar hos människor, och att studiens resultat tyder på att många parasithämmare kan vara effektiva även på arter som ligger långt från varandra evolutionärt. Läkemedel som ursprungligen utvecklats mot protozoer och bilharzia skulle också kunna skydda laxfiskar mot PKD.

"Som all leta efter russin i en kaka“

- Totalt kunde vi samla in mer än 3400 gener från Tetracapsuloides bryosalmonae genom att sekvensera både parasit- och öringskript på RNA-nivå från fritt levande öringar, säger studiens försteförfattare Freed Ahmad som är doktorand vid Åbo universitet.

Att göra sekvensering från infekterad öring var nödvändigt eftersom de är praktiskt omöjligt att isolera den mikroskopiska parasiten från njurvävnaden. Forskarna var därför tvungna att utveckla en strikt bioinformatik för att säkert kunna skilja parasitsekvenserna från öringssekvenserna.

- Vårt arbete liknande på sätt och vis att plocka russin ur en kaka, men utan att vi till en början hade en aning om hur russinen såg ut eftersom det nästan inte fanns någon genetisk information om den här parasiten, säger Freed Ahmad som menar att det nu publicerade arbetet är ett bra exempel på hur genetisk grundforskning kan leda till att vi upptäcker nya potentiella läkemedel.

Vetenskaplig artikel

Know your enemy - transcriptome of myxozoan Tetracapsuloides bryosalmonae reveals potential drug targets against proliferative kidney disease in salmonids publicerad i tidskriften Parasitology

Kontaktuppgifter

Anti Vasemägi, professor, Institutionen för akvatiska resurser (SLU Aqua) Sveriges lantbruksuniversitet, anti.vasemagi@slu.se, 010-478 42 77

Freed Ahmad, doktorand, Åbo universitet, freahm@utu.fi


Kontaktinformation

Anti Vasemägi, professor,
Institutionen för akvatiska resurser, SLU 
anti.vasemagi@slu.se, 010-478 42 77

Sidansvarig: sofia.bureborn@slu.se