Bez pečlivého zkoumání pod mikroskopem ji nelze zjistit.
Téměř průhledná bakteriální kolonie. Právě tyto patogeny způsobují sloupcovou chorobu (columnaris), smrtelnou hrozbu pro chované ryby. Dříve byly tyto patogeny známy pouze v Asii a Spojených státech, ale nyní byly objeveny v Brazílii.
Konkrétně ve vzorcích ze států Sao Paulo, Minas Gerais a Parana.
Sázky jsou zde velmi vysoké. Sloupovité onemocnění napadá kůži a žábry a zabíjí mláďata během několika dní. Výsledky studie publikované v časopise Microbial Pathogenesis ukazují, že bakterie rodu Flavobacterium cirkulují v brazilské akvakultuře, kde se dříve nevyskytovaly. Bakterie byly izolovány z tilapie nilské (Oreochromis niloticis ), místně známé jako „Svatý Petr“, a také z původních druhů, jako je tambaqui, pacu a amazonský tečkovaný sumec.
To značně rozšiřuje rozsah hostitelů a vyžaduje lepší monitorování.
Odhalení neviditelného nepřítele
Standardní vizuální kontrola je obtížná.
“Primární identifikace bakterií tohoto rodu… závisí na použitém kultivačním médiu. Kolonie se může stát průhlednou a téměř neviditelnou,” vysvětluje Daniel de Abreu Reis Ferreira. Je hlavním autorem studie a prováděl práci v Centru akvakultury Univerzity v São Paulu (CAUNESP).
Až donedávna vědci seskupovali čtyři druhy zapojené do tohoto procesu do jedné skupiny: Flavobacterium columnare. Z tohoto názvu pochází název nemoci „columnaris“. Infekce způsobuje bledé léze na kůži a ploutvích a také nekrózu žaberní tkáně.
Fabiana Pilarski, Ferreiraova poradkyně pro diplomovou práci a profesorka CAUNESP, to říká bez obalu:
“Bakterie se živí epiteliálními buňkami. Zabíjejí ryby během několika dní. Zejména larvy a potěr.”
Pilarski také pracuje ve Výzkumném centru pro rozvoj akvakultury v Institutu pro rybolov. Práce jejího týmu zdůrazňuje, jak přizpůsobivé tyto mikroorganismy jsou.
Místní ryby jsou nyní hostiteli
Během studie bylo izolováno 11 kmenů bakterií. Šest z nich patřilo Flavobacterium oreochromis. Dříve byl tento druh spojován pouze s tilapií, nejběžnější rybou ve světovém chovu ryb.
Nová data změní obrázek.
Ferreirův tým objevil F. oreochromis na tambaqui (Colossoma macropomum ), lampari (Astyanax lacustris ) a pacu (Piaractus mesopotamicus ). Jedná se o komerčně významné původní druhy. Bakterie jednoznačně infikují širší spektrum hostitelů, než se dosud předpokládalo.
Zvláštní pozornost si zaslouží případ sumce.
Vědci zdokumentovali první známou infekci Flavobacterium davisii u sumce amazonského skvrnitého (Pseudoplatystoma punctifer ). To je obrovský rozdíl.
“Tento případ ukazuje, že bakterie infikuje řád sumců (Siluriformes), který se liší od těch, které obvykle kolonizuje. To rozšiřuje okruh potenciálních hostitelů,” říká Ferreira.
Teplo a biofilmy: dokonalá bouře
Laboratorní testy potvrdily alarmující skutečnosti.
Patogenům, které se dříve vyskytovaly pouze ve Spojených státech a Asii, se daří v brazilských podmínkách. F. davisii a F. inkyongense dosahují optimálního růstu při 28°C. To se blíží průměrné teplotě brazilských vnitrozemských vod.
Dva další druhy, F. oreochromis a F. indicum preferují ještě teplejší vodu. F. indicum dosahuje své maximální aktivity při 35 °C. Zvýšení teploty vody může patogenu usnadnit život.
Při 28 °C bakterie produkovaly obrovské množství biofilmu.
“Biofilm je ochranná matrice. Umožňuje bakteriím hibernovat v nepříznivých podmínkách a poté se znovu množit, když je prostředí příznivé,” říká Pilarski.
Biofilmy ulpívají na nádržích, sítích a nářadí. Umožňují bakteriím přetrvávat mezi propuknutím onemocnění. Hygiena zde není jen doporučení.
„To zdůrazňuje důležitost přísné hygieny a protokolů o likvidaci odpadních vod, aby se zabránilo kolonizaci zařízení,“ dodává Ferreira.
Zde je zajímavá nuance.
Produkce biofilmu byla snížena při 35 °C u téměř všech testovaných druhů. Výjimkou byl F. davisii. Pokračoval ve vytváření silných biofilmů i při 35 °C, i když se pohyboval méně.
“Je to adaptace. Metabolický kompromis. Ztrácí tím, že je méně pohyblivý, ale získává tím, že vytváří biofilm, aby přežil,” vysvětluje Ferreira.
Sůl, vakcíny a budoucí protokoly
Jak se s hrozbou vypořádat?
Předchozí výzkumy ukazují, že Flavobacterium nemá rád sůl. Přidání soli do vody na farmách může zabránit tomu, aby se patogeny uchytily. Vědci však ještě musí určit bezpečnou koncentraci soli pro každý konkrétní druh ryb.
Dalším způsobem, jak problém vyřešit, je očkování.
Výzkumníci sekvenují bakteriální genomy, aby našli zranitelnosti pro vytvoření vakcín. Cílem je získat autovakcíny. Jsou vyráběny individuálně na základě kmenů nalezených na konkrétní farmě.
Vzhledem k tomu, že kolonózní onemocnění postihuje exponovanou tkáň, zdá se logické použít s vakcínou koupel (ponoření).
Namísto injekce každé rybě jednotlivě – což je pro zvířata nepraktické a stresující – mohou producenti skupiny ryb ponořit do vody obsahující oslabené bakterie.
“Vzhledem k tomu, že onemocnění postihuje především kůži, je koupel s použitím oslabených bakterií ideální pro mladé ryby,” říká Pilarski. “Jejich imunitní systém se stále vyvíjí. A protože jsou malé, lze očkovat velké množství potěru současně.”
To není všelék. Biofilmy přetrvávají. Teplota stoupá. Objeví se noví majitelé. Bakterie už jsou tady. A vyvíjejí se.
