Alvorlighetsgraden av ILA understrekes av at den som eneste sykdom hos oppdrettslaks står på OIE’s (World Organisation for Animal Health) liste over rapportpliktige sykdommer. Vanligvis starter et utbrudd i én merd og sprer seg over uker og måneder til nabomerder. Hvis ikke noe blir gjort for å begrense spredning, kan store mengder fisk gå tapt.
Men, hvordan får egentlig laks ILA? Og hvorfor får ikke regnbueørret denne sykdommen, selv om den kan smittes av viruset? Mange gåter står uløst. Forskere ved Veterinærinstituttet og Norges Veterinærhøgskole har nå sammen gjort nye og viktige funn som gir et vesentlig bidrag til å forstå hvordan samspillet mellom laks og virus leder til ILA-sykdom.
Funnene er interessant også for influensaforskning generelt og er så spennende at de er publisert i prestisjetunge Journal of Virology.
Maria Aamelfot omkranset av veiledere og bidragsytere fra Veterinærinstituttet og NVH, fv: Ole Bendik Dale, Erling-Olav Koppang (NVH), Maria Aamelfot, hovedveileder Knut Falk, og Simon Weli. Foto: Mari M. Press
Fant virusets inngangsdører
− Vår tilnærming i dette arbeidet har vært at dersom vi forstår mer av hva som skjer i fisken, blir vi kanskje i stand til å identifisere faktorer hos verten og viruset som er viktig for sykdomsutviklingen, sier seniorforsker Knut Falk. Han har ledet forskningsarbeidet som er en del av stipendiat Maria Aamelfot sitt doktorgradsarbeide.
− Vi har derfor undersøkt syk fisk og studert hvilke vev og celler som viruset infiserer. Deretter har vi brukt en ny metode for å finnehvorviruset fester seg på frisk fisk. Utgangspunktet har med andre ord vært å se hva som skjer i fisken ved sykdom og deretter se hva som skjer på molekylært nivå når fisken blir smittet, forteller stipendiaten.
− For at et virus skal infisere en celle, må det “kjenne igjen” cellen. Vi har funnet at ILA-viruset går på veldig bestemte celler i laksen, nærmere bestemt på endotelcellene. Dette er de cellene som dekker innsiden av blodkarene og hele sirkulasjonssystemet, inkludert hjertet, supplerer Falk.
En forutsetning for at et virus skal infisere en celle, er at cellen har virusets spesielle tilheftningsstruktur (reseptor) på overflaten. Ulike virus benytter oftest ulike reseptorer og virusets binding til disse er svært spesifikk – som en nøkkel som må passe i en lås. Forskerne har klart å vise at ILA-virusets reseptor “tapetserer” innsiden av blodkarene hos laksen. Det er også første gangen noen har visualisert denne reseptortypen på vevssnitt og vist hvor den befinner seg på cellenivå, forteller stipendiaten.
To tilnærminger – overlappende funn
Maria Aamelfot obduserer laks. Foto: Anne Kristin Jøranlid
Forskerne har laget en ny metode for å påvise reseptoren eller “låsen” på cellene som viruset har “nøkkelen” til. Metoden går ut på å lage et viruspreparat som da har “nøkkelen” og deretter å sehvor disse “nøklene” binder seg i frisk fisk.
Da så forskerne at det nesten bare var endotelcellene og de røde blodlegemene som hadde “låsen” for dette viruset.
Ved å sammenligne dette mønsteret med hvilke celler som er virusinfisert hos syk laks, fant de et klart samsvar. Cellene som fikk påvist infeksjon var samme type celler som fikk påvist tilheftningsmekanismer for viruset. Samtidig fikk de også kartlagt hva som ikke ble infisert. − Til sammen gir dette ny informasjon og innsikt som fungerer som en viktig brikke i puslespillet for å forstå sykdommen, sier stipendiaten.
Røde blodlegemer er virusspredere
Aamelfot forklarer at endotelcellene som kler blodårene har en spesialisert overflate. − Vi har også påvist og visualisert at oppformert virus kun skilles ut på denne overflaten, dvs. det går rett ut i blodet, noe som er annerledes fra en rekke andre virusinfeksjoner der smitten trenger dypere inn i vevet rundt blodkarene.
− I blodkarene vil viruset feste seg til røde blodlegemer. Dette var nemlig et annet funn vi gjorde. Vi fant at de røde blodlegemene har virusreseptoren på overflaten og selv om viruset ikke klarer å formere seg her blir det værende på overflaten av de røde blodlegemene. Slik fungerer de røde blodlegemene som virusspredere. Denne passive bindingen til overflaten er et viktig tilleggsfunn, poengterer hun.
Gir sirkulasjonsforstyrrelser
Maria Aamelfot forbereder immunhistokjemisk undersøkelse av snitt fra laks. Foto: Mari M. Press
Virusdekkede røde blodlegemer som sirkulerer i blodkar kan også gi sirkulasjonsforstyrrelser. − I normalt blodkar er overflaten glatt og blodet flyter fritt, uten å “hekte seg “ fast i noe. Vi mener viruset på overflaten av de røde blodlegemene hindrer de i å flyte fritt og at det dette bidrar til sirkulasjonsforstyrrelser som preger laks med ILA, supplerer Falk. − Dessuten tyder resultatene på at cellemembranen til de røde blodlegemene blir skadet pga. virusbindingen. Fisken får anemi, blodlegemene er endret på noe slags vis, så her ligger sannsynligvis noe av det spesielle med ILA som sykdom på laks. Dette er derfor en ansats til arbeid vi håper vi kan kunne gå videre med.
En fot i ukjent og spennende terreng
Aamelfot forklarer at endotelcellene har flere viktige funksjoner, både når det gjelder blodsirkulasjon, men også knyttet til forsvaret mot infeksjoner. − Den spesielle endotel-overflaten mot blodet er dekket av en “sky” eller et «buskas» av sukkerkjeder som både har en beskyttende funksjon og deltar i kommunikasjon mellom celler. I dette arbeidet har vi i for første gang vist vevsfordelingen av et spesielt sukkermolekyl som finnes ytterst i denne sukkerskyen, en sialinsyre-variant som trolig er viktig for god blodstrøm og for beskyttelse, sier stipendiaten. Hun sammenligner dette sukkerlaget som lakken på en bil. Akkurat som bilen kan ruste dersom den får riper i lakken, kan fiskens forsvarsmekanismer bli svekket dersom dette sukkerlaget får “skade”.
Lite skritt, stor betydning
Falk som leder forskningsarbeidet mener resultatene er viktig steg for forskningen på ILA. − Når vi får snudd flere brikker, vil vi forstå mer av hva som skjer ved denne sykdommen. Men funnene kan også −utover det − ha generell interesse. – Sykdommer forårsaket av ulike typer influensa-virus er et viktige hos mange dyrearter inkludert menneske, så her befinner vi oss i et sykdomsmessig viktig område. Han er sikker på at funnene knyttet til ILA vil kunne bidra til å øke forståelsen for sykdomsutviklingen ved enkelte typer influensainfeksjoner, spesielt de som angriper endotel.
Arikkelen Expression of the Infectious Salmon Anemia Virus Receptor on Atlantic Salmon Endothelial Cells Correlates with the Cell Tropism of the Virus er publisert i Journal of Virology, volum 86 nr 19 side 10571-10578,
og er forfattet av Maria Aamelfot, Ole Bendik Dale, Simon Chioma Weli og Knut Falk fra Veterinærinstituttet og Erling Olaf Koppang fra Norges veterinærhøgskole.
Doktorgradsprosjektet er finansiert av det Canadiske forskningsfondet Atlantic Innovation Fund Canada Inc. og Novartis Aqua Health, Canada.
http://jvi.asm.org/content/86/19/10571.abstract
Saken er publisert på forskning.no
Kontaktpersoner Veterinærinstituttet: