לחץ ותגובה חיסונית הומורלית של ספרוס הזהב (דניס) המגדול בכלובי ים Stress and Humoral Innate Immune Response of Gilthead Seabream Sparus aurata Cultured in Sea Cages (2)

לחץ ותגובה חיסונית הומורלית של ספרוס הזהב (דניס) המגדול בכלובי ים

תקציר

המאמר דן בניסוי שבוצע במשך 18 חודשים בכלובי דגים הממוקמים ב-Algero Bay באיטליה ובדק את התגובות החיסוניות המולדות והנרכשות של ספרוס הזהב (דניס) תחת תנאי גידול רגילים לעומת תנאי לחץ לטווח קצר. במהלך הניסוי כל 45 ימים נבחרו 50 דגים באופן רנדומלי מאותו כלוב וחולקו לשתי קבוצות שוות. אצל דגים בקבוצת ביקורת (גידול בתנאים רגילים) בוצעה לקיחת דם מיד לאחר איסוף מהכלוב. לדגים בקבוצה השנייה בוצעה לקיחת דם שעתיים אחרי האיסוף, כאשר הם הגיעו מהכלוב לרציף הנמל (כלומר, בתנאי לחץ קצר טווח).

מבוא

גורמי לחץ שונים המשפיעים על בריאות דגים נחקרו בעיקר על המינים שונים של דגי מים בריכה. מחקרים בודדים בלבד בדקו קורלציה בין לחץ ובריאות דגי ים. כך, למשל, הצפיפות נחשבת לגורם לחץ ידוע באוכלוסיית הדגים בים, מפני שהיא יוצרת ירידה בכמויות המזון וכתוצאה מכך ירידה בבריאות הדגים.

תנאי לחץ לטווח קצר אצל דגים נמדדים על ידי מרכיבי דם מסוימים כגון קורטיזול, גלוקוז, חלבונים. הגורמים העיקריים שיכולים לגרום לשינויים בדם הם צפיפות ותזונה. צפיפות יתר יכולה גם להיות גורם של  לחץ לטווח ארוך וחוסר תזונה יכול להשפיע על מערכת החיסונית המולדת על ידי דלדול במאגרי הוויטמינים. לכן דגים ימיים, במיוחד אלה שגדלו בכלובי רשת צפים, נתפסים כחשופים למצבי לחץ הנובע משינויים סביבתיים.

המאמר הנוכחי מתמקד באירועי הלחץ שיכולים להתרחש בחקלאות ימית בתהליך הגידול של ספרוס הזהב בעל מערכת חיסונית חלשה בכלבי דגים. על מנת להבין איזה מאפיינים של מערכת חיסונית יכולים להיות שימושיים למדידת תנאי בריאות ו/או לחץ תוך כדי “השמנה” בכלובי דגים, התגובות החיסוניות של ספרוס הזהב נחקרו תוך כדי תנאי גידול רגילים ותנאי גידול בלחץ לטווח קצר (צפיפות וכליאה, למשל).

השיטה

דגים ניסיוניים – המחקר התבצע על ידי שימוש בדגיגי ספרוס הזהב, שגודלו בכלובי דגים צפים הממוקמים באלגרו באי, איטליה. סה”כ 110,000 דגיגים  החזרו בצפיפות של 0.7 ק”ל/ממ (בסוף הניסוי הצפיפות הגיעה ל-33.5 ק”ג/ממ) במשך 18 חודשים. הדגים היו מוזנים על ידי כדורי מזון שפותחו במיוחד עבור ספרוס הזהב.

דגימה

כל 45 ימים נבחרו 50 דגים באופן רנדומלי מאותו כלוב וחולקו לשתי קבוצות שוות. לדגים בקבוצת ביקורת (גידול בתנאים רגילים) בוצעה לקיחת דם מיד לאחר איסוף מהכלוב. לדגים בקבוצה השנייה בוצעה לקיחת דם שעתיים אחרי שהם נאספו מהכלוב, כאשר הם הגיעו מהכלוב לרציף הנמל. על מנת להאט את תנועת הדגים החוקרים השתמשו בקרח סמול  לדגימת הדם.

תנאי לחץ

לחץ קצר טווח הוגדר כאירוע לחץ מורכב שיכול להתרחש בסביבה ימית אינטנסיבית. צפיפות וכליאה בוצעו על ידי החזקת 25 דגים בטנק של 20 ליטר, לאחר מכן בטנק של 60 ליטר ובסוף בטנק של 120 ליטר. הטנקים מכילים אותם מים שהיו בכלובי דגים ומאווררים קלות במשך של שעתיים (הזמן הנדרש על מנת להגיע בסירה מהכלובי ים לרציף הנמל).

קביעת חסינות המולדת

בוצע פיקוח של התגובה החיסונית של הדג על מספר פתוגנים. בשתי הקבוצות נקבעו תגובת המגלוטינציה ופעילות הליזוזים כגורמים משלימים.

קביעת חסינות נרכשת

לא אותה תגובה על פתוגנים. על מנת לאתר את הנוגדנים בדם של הדג החוקרים השתמשו בשיטת Takatsy בתחילת הניסוי ולאחר מכן כל 45 ימים במשך 18 חודשים.

גידול ובקרת הבריאות

כל 45 ימים נמדדו שינויים בטמפרטורת המים ומשקל חי של 100 דגים שנבחרו באופן אקראי. נערכו בדיקות של אנטומיה גנטית, פרזיטולוגיה ומיקרוביולוגיה. בנוסף בוצעו בדיקות שגרתיות לקביעת מאפיינים ביוכימיים של איזולטים כפי שמתואר במדריך השיטות בבקטריולוגיה כללית. הזיהוי בוצע על בסיס מאפיינים ביוכימיים ומורפולוגיים של איזולטים כפי שהוגדר אצל Cowan and Steel. בדיקה פרזיטולוגית בוצע יל ידי התבוננות בעור הדג ואת הזימים תחת סטריאו מיקרוסקופ, כאשר זיהוי אקטופרזיטים ואנדופרזיטים בוצע תחת מיקרוסקופ האור.

ניתוח סטטיסטי

על מנת להעריך כל ההבדלים בין פעילות ליזומים כגורמים משלימים בוצע שימוש ב-Student`s t-test.

תוצאות

משקל הממוצע של הדג וטמפרטורת המים תועדו במהלך הניסוי כפי שהוצג בגרף 1.

גרף 1 מציג את תהליך הגידול של ספרוס הזהב במהלך המחקר, כאשר המשתנים הם משקל הדג וטמפרטורת המים. המשתנים נמדדו כל חודש החל מפברואר עד ספטמבר במהלך 18 חודשים, כאשר טמפרטורת המים הגבוהה ביותר נמדדה באוגוסט ומשקל הדג באותו חודש הגיע ל-500 גרם ובספטמבר לאחר שנה המשקל של הדג הגיע ל-2 ק”ג.

 לא תועדו עדויות למחלות בתקופת הניסוי. התוצאות של תגובה חיסונית מולדת תועדו בגרפים 2-4.

גרף מספר 2 מציג פעילות ליזומים בשתי הקבוצות של ספרוס הזהב שמגודלות בכלובי דגים תחת תנאי גידול רגילים ותנאי לחץ קצר טווח בתקופת הניסוי. ניתן לראות שפעילות הכי גבוהה הייתה אצל שתי קבוצות בחודשי מרץ – אפריל בטמפרטורת המים נמוכה  יחסית (15 מעלות).

לפעילות חיסונית משלימה הייתה מגמה מסוימת במהלך הניסוי: במחצית הראשונה של הניסוי, הדגים שהיו תחת תנאי לחץ הראו פעילות משלימה יותר גבוהה מאשר דגים בקבוצת ביקורת,  בעוד שבמחצית השנייה של הניסוי המצב היה הפוך – הדגים תחת תנאי הלחץ הראו פעילות משלימה נמוכה יותר מאשר דגים בקבוצת הביקורת. ככל הנראה הפעילות חיסונית המשלימה לא הושפעה מטמפרטורת המים אלא על ידי גיל או גודל של הדג. בסוף הניסוי, הדגים בקבוצת ביקורת הראו ערכים גבוהים יותר של פעילות משלימה מאשר דגים תחת תנאי לחץ. פעילות ההמגלוטינין בדם של דגים תחת תנאי לחץ הייתה יותר גבוהה במהלך חודשים קרים וחמים, אך לא תועד הבדל משמעותי בין שתי קבוצות (גרף מספר 3).

תוצאות התגובה החיסונית הספציפית, כפי שבאה לידי ביטוי טיטרים של נוגדנים לא מחוסנים ולא מאותגרים בשתי הקבוצות מתוארות בגרפים 4-5.

בגרף 4 ניתן לראות כי פעילות ליזוזים כלפי  זן T. mesophilum  אצל דגים תחת תנאי לחץ   הייתה גבוהה יותר בחודשים אפריל וספטמבר, בעוד שאצל דגים בקבוצת ביקורת היא הייתה גבוהה בחודשים מרץ, ספטמבר, שוב פעם במרץ ובאוגוסט.

גרף 5 מציג התנהגות הטיטרים של נוגדנים כלפי שני זנים שונים של V.anguillarum אצל ספרוס הזהב ביחס לטמפרטורת המים. ניתן לראות כי זן V1109  יותר פעיל מאשר זן V781 , במיוחד בחודשים אפריל ואוגוסט כאשר טמפרטורת המים גבוהה יחסית.

דיון

התוצאות מראות כי מרכיב של פעילות חיסונית משלימה ממוצע היה יותר גבוה אצל קבוצת הדגים תחת תנאי הלחץ מאשר אצל דגים בקבוצת ביקורת בחצי במחצית הראשונה של הניסוי. במחצית השנייה המצב היה הפוך – פעילות משלימה הייתה נמוכה יותר אצל דגים בקבוצה תחת תנאי לחץ מאשר דגים מקבוצת ביקורת. המגלוטינציה הייתה יותר גבוהה אצל דגים תחת תנאי לחץ גם בעונה החמה וגם בעונה הקרה.

לא נמצאו הבדלים בטיטרים של  נוגדנים  שנחקרו כגורמים מולידים אצל דגים בקבוצת ביקורת ודגים בקבוצה תחת תנאי לחץ. עם זאת, נמצאו הבדלים התלויים בחיידקים הנדרשים לקביעת הטיטרים. ניתן להסביר את זה על ידי זיהום או מגע קרוב עם החיידקים לפני הגעתו של הדג לכלוב, כלומר הדגים נמצאים בסביבה שונה מתנאי הגידול הרגילים.

לאחר 18 חודשים של המחקר ניתן לסכם כי לא נמצא הבדל ברור בתגובה חיסונית מולדת אצל דגים משתי הקבוצות. עם זאת, שילוב של אפקט הכליאה וצפיפות יחד עם לטמפרטורת המים עלול לגרום לירידה בפעילות הליזיזים משלימה, אך במחקר זה הוכח סטטיסטית רק במקרים בודדים. יתר על כן, במקרה ספציפי של תגובה חיסונית הומורלית, במיוחד כלפי חיידקים V.  anguillarum, E. seriolicida, A. Sobria התופעה התרחשה בשתי הקבוצות של דגים במהלך תקופת הגידול.  זה יכול להיות מוסבר על ידי קשר חוזר עם חיידקים השייכים לאותה קבוצת החייקדים, המיוצגים היטב בסביבה הימית.