Lakselus - kan den bekjempes? Tor E. Horsberg

Lakselus - kan den bekjempes? Tor E. Horsberg

Pågående prosjekter Sea Lice Research Centre, WP1 (2011-2019) NFR + partnere; 8 år; 14,7 mill. i ekstern finansiering Resistensutvikling i Caligus arter (2014-2016) NFR; 2 år; 2 mill. i ekstern finansiering Resistens mot hydrogenperoksid (2015-2018) NFR + partnere; 3 år; 5,5 mill. i ekstern finansiering

SFI hva er det? Sentre for Forskningsdrevet Innovasjon En av de største NFR-satsningene Forutsetter nært samarbeide mellom forskningstunge bedrifter og akademiske institusjoner Strekker seg over 5 + 3 år (de siste 3 år forutsatt at midtveisevalueringen etter 3 ½ år passeres) Spleiselag mellom NFR, industri og forskningsmiljøer Minst 25 % av finansieringen fra industri NFR skyter normalt inn 10 mill. pr. år

SLRC-Sea Lice Research Centre 01.09.2011 31.08.2019 Prosjektråd (eksterne) Styre (Benedicte Fossum) Styringsgruppe (WP-ledere) Ledelse (Frank Nilsen, UiB) UiB HI NMBU EWOS Elanco Patogen Totalbudsjett (8 år): ca. 201 millioner Marine Harvest Lerøy WP1 WP2 WP3 WP4 WP5 WP6 Centre Totalt (NMBU) (EWOS) (NMBU) (UiB) (UiB) (UiB, HI) (UiB) CASH 14.741 6.901 10.306 27.043 10.505 14.671 17.761 101.927 PhDs 2 2 7 11 Post docs 2+1 2 2 4 1 12 Technicians 0.5 1 1 2 2 6.5 CASH fordelt på partnere: NMBU: 25.047 EWOS: 6.901 HI: 14.101 UiB: 55.879 Egeninnsats, alle partnere: ca. 99 millioner

Forskriftskrav: Antallet kjønnsmodne hunnlus skal aldri overstige 0,5 pr. fisk Kostnader for norsk havbruksnæring 2015: Ca. 5 milliarder

Ikke-medikamentelle kontrollmetoder Nye behandlingsmidler

Lakselusbehandling versus produksjon av laksefisk i Norge 1000 tonnes 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Salmonids treated Salmonids slaughtered Folkehelseinstituttet, Statistisk sentralbyrå

Legemiddelresistens hos lakselus i Norge

Grunnlaget for overvåking

Mattilsynets resistensovervåkning

2015-data, helt sensitive parasitter

Genotyping av resistensmarkører Først mulig når man har en genetisk markør som korrelerer med resistens PatoGen Analyse AS har etablert automatiserte genotypingassays for azametifos (identifisert ved NMBU) pyretroider (identifisert ved UiB) H2O2 (identifisert ved NMBU) Alle assays er søkt patentert

Acetylcholinesterase (AChE) virkestedet for organofosfater (OP) OP OP

Screening av ace-genene Sea lice strain 60-min bioassay 24-h bioassay Small scale treatment Classification Ls A 2.1 (1.3-3.5) 0.12 (0.11-0.14) 100 (90-100) Sensitive Ls G 1.8 (1.4-2.5) 0.16 (0.10-0.27) 98 (82-100) Sensitive Ls B 4.5 (1.9-10.7) - - Reduced sensitivity Ls H 60 (17-216) 23 (7-82) 50 (39-61) Resistant Ls V >50 - - Resistant Ls F - 3.3 (1.9-5.6) - Reduced sensitivity ace1b: 1 SNP som ga aminosyreendring Helt tilfeldig fordeling mellom stammer (polymorfisme) ace1a: 2 SNPer som ikke ga aminosyreendring 1 SNP som ga aminosyreendring

Mutasjon i ace1a Konservert område av genet Forekomst i heterozygot og homozygot form genotyper: SS (homozygot villtype) RS (heterozygote) RR (homozygot mutert) Strain Sensitivity Homozygot villtype (SS) Ls A Sensitive 100 % Ls G Sensitive 96 % Ls B Reduced sensitivity 72 % Ls H Resistant 44 % Ls H-s Resistant 0 % Ls V Resistant 5 %

Når oppstod mutasjonen? Bioassay med azametifos i 1998 Prøvene frosset ved -80 grader og glemt Gjenoppdaget i 2013 Overlevende lus fra høyeste konsentrasjon undersøkt Ingen andre mutasjoner ble oppdaget Frekvens av genotyper: 0 % SS 70 % RS 30 % RR Konklusjon: Mutasjonen oppstod FØR 1998 på ETT sted

Hvem dør når? Behandlingsforsøk med Ls F-stammen

Genotypedata fra i alt 57 lokaliteter samplet over årene 2012 2014 Konklusjon 1) Klare forskjeller mellom områder i frekvens av resistensgener 2) Klar sammenheng mellom behandlingsintensitet og frekvens av resistensgener s(geoindex,7.48) -0.8-0.6-0.4-0.2 0.0 0.2 0.4 0 5 10 15 20 s(sqrt(kerneld),2.81) -0.6-0.4-0.2 0.0 0.2 0.4 0.00 0.05 0.10 0.15 North coordinate 58 60 62 64 66 68 70 0 5 10 15 20 Geoindex Kernel density treatm Geoindex

Resistens mot hydrogenperoksid Ekspresjon av genet for enzymet katalase H2O2-følsomme parasitter H2O2-resistente parasitter Helgesen et al. In prep. 2016

Publikasjoner Kaur K, Jansen PA, Aspehaug VT, Horsberg TE (2016) Phe362Tyr in AChE: A Major Factor Responsible for Azamethiphos Resistance in Lepeophtheirus salmonis in Norway. PLoS ONE 11(2): e0149264. doi:10.1371/journal.pone.0149264 http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0149264 Jansen PA, Grøntvedt RN, Tarpai A, Helgesen KO, Horsberg TE (2016) Surveillance of the Sensitivity towards Antiparasitic Bath-Treatments in the Salmon Louse (Lepeophtheirus salmonis). PLoS ONE 11(2): e0149006. doi:10.1371/journal.pone.0149006 http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0149006 Aaen SM, Helgesen KO, Bakke MJ, Kaur K, Horsberg TE. Drug resistance in sea lice: a threat to salmonid aquaculture. Trends in Parasitology; Volume 31, Issue 2, February 2015, Pages 72 81. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s1471492214002098 Helgesen KO, Aaen SM, Romstad H, Horsberg TE. First report of reduced sensitivity towards hydrogen peroxide found in the salmon louse Lepeophtheirus salmonis in Norway. Aquaculture Reports; Volume 1, May 2015, Pages 37-42 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s2352513415000034 Bravo S, Silva MT, Agusti C, Sambra K, Horsberg TE. The effect of chemotherapeutic drugs used to control sea lice on the hatching viability of egg strings from Caligus rogercresseyi. Aquaculture; volume 443, 1 June 2015, Pages 77-83 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0044848615001507 Kaur K, Bakke MJ, Nilsen F, Horsberg TE. Identification and molecular characterization of two acetylcholinesterases from the salmon louse, Lepeophtheirus salmonis. PLOS ONE; May 04, 2015 http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0125362 Kaur K, Helgesen KO, Bakke MJ, Horsberg TE. Mechanism behind Resistance against the Organophosphate Azamethiphos in Salmon Lice (Lepeophtheirus salmonis). PLOS ONE; 20 Apr 2015, 10(4):e0124220. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25893248 Aaen, Stian M, Aunsmo A, Horsberg TE. Impact of hydrogen peroxide on hatching ability of egg strings from salmon lice (Lepeophtheirus salmonis) in a field treatment and in a laboratory study with ascending concentrations Aquaculture, Volumes 422-423, 20 February 2014, pages 167-171 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0044848613006455 Helgesen KO, Bravo S, Sevatdal S, Mendoza J, Horsberg TE. Deltamethrin resistance in the sea louse Caligus rogercresseyi (Boxhall and Bravo) in Chile: bioassay results and usage data for antiparasitic agents with references to Norwegian conditions. Journal of Fish Diseases 2014, doi: 10.111/jfd.12223 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jfd.12223/abstract Helgesen KO, Horsberg TE Single-dose field bioassay for sensitivity testing in sea lice, Lepeophtheirus salmonis: development of a rapid diagnostic tool. J Fish Dis 2013 Mar;36(3):261-72. doi: 10.1111/jfd.12053. Epub 2013 Jan 9. Helgesen KO, Horsberg TE Influence of different materials on the concentration of delousing agents in sea water during bioassays J Fish Dis 2013 May;36(5):529-32. doi: 10.1111/jfd.12046. Epub 2012 Nov 19. Per G.Espedal, Kevin A. Glover, Tor E. Horsberg, Frank Nilsen Emamectin benzoate resistance and fitness in laboratory reared salmon lice (Lepeophtheirus salmonis). Aquaculture, Volume 416-417, pages 111-118, Epub 2013 October. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0044848613004353 Horsberg TE. Avermectin use in aquaculture. Curr Pharm Biotechno 2012, 13, 1095-1102.

Deltametrin Sensitive Aza-resistant Delta resistant Multi-resistant

Azametifos NMBU Scool of Veterinary Science Sensitive Aza-resistant Delta resistant Multi-resistant

Sensitive Aza-resistant Delta resistant Multi-resistant

Simulering av gjentatte behandlinger 1) Kun azametifosbehandlinger Ingen influx av sensitive parasitter NMBU Scool of Veterinary Science

2) Alternerende behandling med azametifos og et fullt ut virksomt middel Ingen influx av sensitive parasitter NMBU Scool of Veterinary Science

3) Alternerende behandling med azametifos og et fullt ut virksomt middel 7 % influx av sensitive parasitter NMBU Scool of Veterinary Science

Konklusjon: Sensitive lakselus er verneverdige!