19.11.2020

Bakterievirus kan rädda laxfisk och motverka bakterieinfektioner i fiskodlingar

Forskare vid Åbo Akademi och Köpenhamns universitet har kunnat påvisa att bakterievirus kan vara effektiva redan vid låga koncentrationer mot en bakterie som förorsakar bakteriella biofilmer i fiskodlingar och dödliga infektioner hos laxfisk.

De växande problemen med antibiotikaresistens hos sjukdomsframkallande bakterier i fisk- och djurproduktion har ökat intresset för alternativa biologiska bekämpningsmetoder mot olika bakteriesjukdomar. Användning av bakterievirus, så kallade bakteriofager, som selektivt dödar bakterier utan att påverka värdorganismen är en gammal metod som fått en förnyad betydelse i kampen mot antibiotikaresistensen.
Den traditionella synen har varit att mängden fager bör vara åtminstone tio gånger högre i antal i förhållande till målbakterien för att fagterapi skall vara effektivt, men den aktuella studien visade att bakteriofagerna är mera effektiva än förväntat vid lokal behandling av bakteriella biofilmer och infektioner i fisk.

– Vår undersökning gjordes med bakterien Flavobacterium psychrophilum som förorsakar kallvattensjuka hos laxfisk i sötvattensodlingar och leder till betydande ekonomiska förluster för fiskodlingsnäringen. Våra studier har visat att bakterien tappar sin sjukdomsframkallande förmåga i samband med utveckling av fagresistens, och att endast en bakteriofag per hundra bakterieceller räckte till för att kraftigt reducera bakterievidhäftningen och biofilmbildningen på plastytor. Samtidigt minskade dödligheten hos infekterad regnbågslax signifikant, säger Krister Sundell, Lotta Landor och Tom Wiklund vid laboratoriet för akvatisk patobiologi, miljö- och marinbiologi vid Åbo Akademi.

För att kunna utnyttja fagterapi i fiskodlingar måste man utveckla en praktisk metod, till exempel att få  in bakteriofagerna via födan, något som visat sig vara problematiskt i preliminära försök. En annan viktig poäng är att förhindra uppkomsten av bakteriofagresistens hos målbakterien.

– Man kan minska risken för bakteriofagresistens till exempel genom att samtidigt använda flera olika typer av bakteriofager som binder till olika molekyler på bakteriens yta då man behandlar infektioner. Bakteriofagerna är mycket värdspecifika och angriper endast sin egen värdbakterieart utan att ha en skadlig effekt på vare sig fiskens eller människans celler. Eftersom de dessutom isoleras från miljön där deras bakterievärdar redan finns så är det ingen främmande organism som släpps fri i miljön.

Det finns ändå skillnader mellan olika bakteriofager och hur snabbt och effektivt de söndrar en bakteriecell. För att kunna använda en kommersiell fagprodukt på marknaden krävs en djup och detaljerad grundforskning och dokumentation om säkerheten hos fagpreparatet.

Undersökningarna om fagterapins möjligheter för behandling av flavobakterios i fiskodlingar har utförts inom det internationella samarbetsprojektet BONUS FLAVOPHAGE, som sammanfört forskare och sakkunniga från Finland, Danmark, Polen och Skottland. Resultaten av undersökningen Bacteriophages as biocontrol agents for Flavobacterium psychrophilum biofilms and rainbow trout infections har publicerats i vetenskapsjournalen PHAGE: Therapy, Applications, and Research och kan läsas i sin helhet här: https://doi.org/10.1089/phage.2020.0021

Mera information:

Krister Sundell, projektforskare, Åbo Akademi
Telefon: 040-771 02 71
E-post: krister.sundell@abo.fi