A stratified compartmental model for the transmission of Sparicotyle chrysophrii (Platyhelminthes: Monogenea) in gilthead seabream (Sparus aurata) fish farms †

The rapid development of intensive fish farming has been associated with the spreading of infectious diseases, pathogens and parasites. One such parasite is Sparicotyle chrysophrii (Platyhelminthes: Monogenea), which commonly infects cultured gilthead seabream (Sparus aurata)-a vital species in Mediterranean aquaculture. The parasite attaches to fish gills and can cause epizootics in sea cages with relevant consequences for fish health and associated economic losses for fish farmers. In this study, a novel stratified compartmental epidemiological model of S. chrysophrii transmission was developed and analysed. The model accounts for the temporal progression of the number of juvenile and adult parasites attached to each fish, as well as the abundance of eggs and oncomiracidia. We applied the model to data collected in a seabream farm, where the fish population and the number of adult parasites attached to fish gills were closely monitored in six different cages for 10 months. The model successfully replicated the temporal dynamics of the distribution of the parasite abundance within fish hosts and simulated the effects of environmental factors, such as water temperature, on the transmission dynamics. The findings highlight the potential of modelling tools for farming management, aiding in the prevention and control of S. chrysophrii infections in Mediterranean aquaculture

Sviluppo di uno scoring system semi-quantitativo a struttura modulare per la valutazione della salute branchiale in corso di sparicotilosi da Sparicotyle chrysophrii (Monogenea) nell’orata (Sparus aurata).

Nell’ambito del Progetto Europeo H2020 NewTechAqua, nel corso di una prova di campo sull’utilizzo di mangimi funzionali in grado di limitare l’impatto della Sparicotilosi dell’orata causata dal monogeneo Sparicotyle chrysophrii, al fine di permettere un’obiettiva valutazione dello stato di salute branchiale correlato all’infestazione di questo importante parassita, è stato messo a punto uno scoring system istologico semi-quantitativo a natura modulare. Tale sistema si prefigge di bilanciare precisione, significatività ed affidabilità dei dati misurati con la consistenza interna, praticità e laboriosità del sistema, tenendo presente sia l’accessibilità ad un’ampia gamma di livelli di competenza istopatologica che l’applicabilità a campioni numerosi e da parte di terzi. Il primo modulo ha trattato le sole alterazioni tissutali delle branchie, il secondo la presenza ed intensità di infestazione di S. chrysophrii ed altri patogeni, combinando i punteggi ottenuti da entrambi in uno scoring finale per una valutazione complessiva della salute branchiale. Sia il primo che il secondo modulo sono stati strutturati in modo da poter essere utilizzati singolarmente, in quanto forniscono sia uno score numerico che un giudizio della condizione riscontrata. Nel primo modulo sono stati presi in considerazione dei criteri aspecifici, scelti in quanto reazioni stereotipate e generiche del tessuto branchiale indipendenti dall’eziologia e raggruppati in 4 macrocategorie: adattamenti tissutali, anomalie circolatorie, degenerazione tissutale ed infiammazione. Nel secondo modulo sono stati presi in considerazione 5 criteri, detti specifici, relativi a presenza ed intensità di patogeni quali in primis S. chrysophrii, associato o meno a Furnestinia echeneis, Epiteliocisti, uova di Aporocotylidae, ecc. Il punteggio attribuito alla valutazione complessiva è stato ricavato dalla sommatoria dei punteggi ottenuti nei due moduli. Il range del punteggio finale del sistema, da 0 a 24, è stato suddiviso in 4 livelli di condizione branchiale: eccellente, buona, mediocre, pessima. I criteri del sistema sono stati identificati e definiti sulla base di un consenso comune raggiunto da tre operatori prima dell’osservazione dei preparati istologici. L’accessibilità e la robustezza del sistema sono state testate mediante Kappa Score in una indagine in cieco semplice, su 600 orate, mirata a valutare la concordanza tra gli score registrati dai patologi, scelti in modo da fornire ciascuno un differente livello di competenza: principiante, avanzato ed esperto. In conclusione, lo scoring system sviluppato si è dimostrato uno strumento idoneo alla caratterizzazione delle condizioni branchiali ed alla valutazione della patologia oggetto di studio fornendo a ittiopatologi e ricercatori uno strumento standardizzato per interpretare, monitorare e comparare l’andamento e la gravità della patologia anche in diversi allevamenti e su larga scala. Inoltre, la natura modulare del sistema è idonea per qualsiasi specie di pesce, ampliando la gamma di applicazioni disponibili rispetto ai sistemi tradizionali, in quanto il secondo modulo può essere facilmente adattato alla maggior parte degli agenti eziologici responsabili di patologia branchiale in acquacoltura

Emerging monogenean infections in farmed meagre Argyrosomus regius (Asso, 1801).

Monogenean outbreaks threaten the health of farmed fish stocks and severely affect aquaculture production. The meagre Argyrosomus regius is a promising species for diversification in Mediterranean fish farming: in the wild, this species is known to host a variety of ectoparasites, however reports of infection and pathology in farmed fish are rather infrequent. The present investigation reports the occurrence of an outbreak of monogenean infection in A. regius broodstock, with identification of the parasite species involved and associated histopathological findings. Methodology During a mortality outbreak registered in a meagre broodstock batch, parasites were isolated from gills and skin and preserved in 70% ethanol and 10% buffered formalin. Gill samples were also fixed in 10% buffered formalin for histology. The parasites were subjected to morphological analysis in light and scanning electron microscopy, and to molecular analysis amplifying and sequencing the complete ITS and partial 28S rDNA. Results and Conclusions Two monogenean species were identified, based on their morphology: the calceostomatid Ktariella polyorchis, reported for the first time in farmed A. regius, and the diplectanid Diplectanum sciaenae, already reported from A. regius broodstock in Spain. K. polyorchis were mainly found on the skin, mainly along the dorsal part of the body and tail, and in the oral cavity, while D. sciaenae were recovered from the gills. At histological level, the presence of D. scienae was associated to severe gill damage with diffuse epithelial hyperplasia and sloughing off in the lamellae, focal necrosis, inflammatory infiltration, hyperemia, telangiectasias and hemorrhages. Histological lesions were similar to those observed in previous reports and confirmed D. scienae as health-threatening parasite of meagre. Our findings suggest a role of both K. polyorchis and D. sciaenae as pathogenic parasites of A. regius farmed in the Mediterranean area, although at the moment they have been reported only from broodstock. In addition, we provide the first sequence data for these two monogenean species, as a further diagnostic tool for their correct taxonomical identification in possible future outbreaks