Edwardsiellosis beim Pangasius – Ursachen, Symptome und Behandlung
Edwardsiellose ist eine verheerende Fischkrankheit, die vornehmlich Welse befällt und weltweit für erhebliche wirtschaftliche Verluste verantwortlich ist. Da sich die bisherigen Erfolge bei der Verbesserung der Fischresistenz durch Impf- und Zuchtprogramme in Grenzen halten, ist der Sektor dazu veranlasst neue Wege zu gehen. Aktuelle Versuche mit einem präbiotischen Futterzusatz liefern neue Ansätze zur Krankheitsbekämpfung.
Die Intensivierung der Fischzucht, sei es in Netzen, Teichen oder künstlichen Becken, ist mit einem anhaltenden Problem verbunden: bakterielle Infektionen, die sich auf beengtem Raum und bei hohen Besatzdichten verstärkt ausbreiten. Ein bekannter Vertreter dieser Krankheiten ist die enterogene Septikämie der Welse (allgemein als ESC für „enteric septicaemia of catfish“ bezeichnet), die durch Edwardsiella ictaluri hervorgerufen wird, einem gramnegativen, pleomorphen und stäbchenförmigen Bakterium mit Flagellen. Studien des U.S. Departments of Agriculture (USDA) aus dem Jahr 2010 zeigten, dass es sich bei E. ictaluri nicht um einen gelegentlich auftauchenden , sondern um einen ganzjährig in Welsbeständen verbreiteten Krankheitserreger handelt, den fast 20 % der Jungfische und mehr als 35 % der adulten Fische in sich tragen.
ESC-Ausbrüche können bei allen Wassertemperaturen zwischen 20 und 30 °C auftreten. Zu größeren Ausbruchsereignissen kommt es in der Regel zweimal pro Jahr, im Frühling und im Herbst. Bei infizierten Tieren mit geschwächtem Immunsystem entwickeln sich unter anderem an der Unterseite des Kopfes und am Bauch rote Flecken mit kleinen Erhebungen. Geschwüre im Kopfbereich können zu einer Freilegung des Schädels, bis hin zum Gehirn führen, was gerne auch als „hole-in-the-head“ („Loch im Kopf“)-Zustand beschrieben wird. Die daraus folgenden Entzündungen führen zu einem schnellen Tod des Tieres.
Seit mehr als 30 Jahren ist die Forschung auf der Suche nach effektiven Maßnahmen zur Krankheitsbekämpfung, um die damit verbundenen ökonomischen Folgen (alleine in den USA 60 Mio. US$ jährlich) einzudämmen oder gänzlich zu eliminieren. Dabei wurden zwei wesentliche Ansätze verfolgt. Mit einigem Erfolg gelang es Wissenschaftlern, Impfstoffe zu entwickeln, welche sowohl Eier, als auch Jungfische vor der Infektion mit E. ictaluri schützen. Auf der anderen Seite schufen Züchter neue Hybridlinien mit einer stärkeren natürlichen Resistenz gegen das Bakterium.
Erste Impfstoffentwicklungen begannen bereits Ende der 1980er- und Anfang der 1990er-Jahre. Die versuchsbasierte Behandlung von Eiern und Jungfischen mit speziellen Impfstoffen steigerte die Überlebensrate der Jungwelse und damit den Gesamtertrag deutlich. Zukünftige Erfolge mit verbesserten Impfstoffen bleiben jedoch abzuwarten.
Im Gegensatz zu Versuchen unter Laborbedingungen, zeigte die Anwendung im realen Umfeld in Teichsystem eine eher getrübte Aussicht auf Erfolg. In einer 2009 durchgeführten Studie wurden Welsproduzenten mit geimpften Fischen befragt, ob sie eine Veränderung der Überlebensraten beobachten konnten. 41,9 % der Befragten waren der Meinung, dass sich die Überlebensraten mit den Impfstoffen verbessert hätten, allerdings gaben 37,5% an, dass sie keinen Unterschied feststellen konnten. Impfstoffe sind ein bewährtes Mittel zur Krankheitsbekämpfung, jedoch bedarf ihre Anwendung meist einer manuellen Behandlung der Fische, welche für die Tiere zusätzlichen Stress und somit eine geringere Futteraufnahme und ein geringeres Wachstum bzw. für den Züchter erheblichen Mehraufwand bedeuten.
Auch in der Genetik und der selektiven Züchtung wurde bisher einiges erreicht. Weltweit existieren mehr als 4000 Welsarten, wovon ca. 30 wirtschaftlich genutzt werden. Die Selektion ESC-resistenter Stämme, ermöglichte es den Wissenschaftlern und Züchtern neue und besser geschützte Zuchtlinien zu etablieren. Heute zählen bereits 50 bis 75 % der in den Vereinigten Staaten gezüchteten Welse zu solchen ESC-resistenten Hybridformen. Leider sind die Grenzen dessen, was durch verbesserte genetische Resistenz bewirkt werden kann, beinahe ausgeschöpft. Die Zuchtbemühungen werden zwar fortgesetzt, große Durchbrüche bei der Herausbildung weiterer Resistenzmerkmale bleiben aber abzuwarten. Auch wenn die erreichten Resistenzen für einige Spezies eine Verbesserung brachten, bleibt ESC ein großes Problem – insbesondere angesichts jüngster Forschungsergebnisse, wonach ESC auch wirtschaftlich bedeutsame Fischarten wie z. B. Tilapien und Regenbogenforellen befallen kann.
Neben den bereits genannten Methoden hat sich eine dritte Alternative zur Erhöhung der Bakterienresistenz als vielversprechend erwiesen: der Futtermittelzusatz von Präbiotika auf Basis von Hefezellwänden. TechnoMos® ist ein Zellwandextrakt der Primärhefe Saccharomyces cerevisiae und besteht aus hochkonzentrierten Mannan-Oligosacchariden (MOS) und β-1,3-1,6-Glukanen. Die ß-Glukane wirken als nicht-pathogene Polysaccharide und sind in der Lage, Schutzkaskaden im tierischen Organismus anzustoßen und so das Immunsystem nachhaltig zu stimulieren. Weitere Untersuchungen ergaben, dass ß-Glukane im Futter die Expression von Mucin- und Defensin-kodierenden Genen erhöhen können. Das verbessert nicht nur die Schleimproduktion im Verdauungstrakt, sondern auch die der Außenhaut des Fisches und liefert somit eine bessere physische Barriere gegen Krankheitserreger. Daneben blockt der MOS-Anteil in TechnoMos® pathogene Adhäsine und Rezeptoren wie z.B. die Typ-IV-Fimbrien (z.B. Vibrio spp.) wodurch die Bindung an das Darmepithel und die anschließende Vermehrung unterbunden wird. Zusätzlich wirkt MOS als Substrat für probiotische Bakterien und erhöht somit die Futtereffizienz bei gleichzeitiger Stabilisierung der Mikrobiota. In Kombination führt das zu einer nachweislich verbesserten Darmmorphologie, welche ebenfalls unterstützend auf die Nahrungsaufnahme wirkt.
In der Theorie klingt das gut – aber funktioniert es auch? Über einen Zeitraum von sechs Wochen wurden zwei verschiedene Futtermischungen an zwei Gruppen junger Welse (Pangasianodon hypophthalmus) verfüttert. Die erste Gruppe, die Kontrollgruppe, erhielt ein Standardfutter, während dem Futter der zweiten Gruppe 1 g/kg TechnoMos® beigemischt wurde. Alle Fische erhielten anschließend eine Injektion von 0,15 ml einer E. ictaluri-Lösung in einer zuvor getesteten 50%-tödlichen Dosis (LD50). Einer dritten Gruppe wurde reine NaCl-Lösung injiziert. Sie fungierte als Negativkontrolle.
14 Tage nach der Infektion überlebten 71% der mit TechnoMos® behandelten Fische im Gegensatz zu nur 47% der unbehandelten Kontrollgruppe. An dieser Stelle muss darauf hingewiesen werden, dass der hier angewandte Infektionsweg nicht dem eines natürlichen Krankheitsausbruchs nachempfunden war, bei dem der Infektionsweg über das Wasser und später durch stark durchblutetes Darm- und Kiemengewebe erfolgt. Die schützenden Eigenschaften von TechnoMos®, wie die erhöhte Schleimproduktion, die verbesserte Darmmorphologie und die Fähigkeit von MOS, Krankheitserreger im Darm zu binden und zu entfernen, hätten das Infektionsrisiko hierbei deutlich reduziert.
Die Methode der direkten Injektion garantierte zu 100%, dass der Erreger in den Organismus gelangt und diesen infiziert. Trotz dieser erschwerten Bedingungen und durch das nachhaltig stimulierte Immunsystem ließ sich die Überlebensrate um knapp 25% steigern! Ein Versuch aus praktischer Sicht, bei dem die Erreger alle durch TechnoMos® geförderten äußeren und inneren Übertragungsbarrieren hätte passieren müssen, dürfte zu einem noch größeren Erfolg führen. Schon jetzt bestätigen die hier gewonnen Ergebnisse die Schutzwirkung von TechnoMos® in Bezug auf bakterielle Erkrankungen wie ESC bei Welsen.