Inosine-arginine salt as a promising agent for in vitro activation of waterborne actinospores of fish pathogenic myxozoans

Since the recent finding that mucus-derived nucleosides serve as the key host cues for myxozoan actinospore fish host recognition, their use for experimental actinospore activation in the laboratory or application in disease prevention has not progressed yet. One obstacle has been the low solubility of pure inosine and guanosine. To overcome this, we used inosine-arginine salt, which was found to incorporate both high activation properties and high solubility. We tested its efficacy both in microassays directly observing reactions of actinospores of two distantly related myxozoan species, Myxobolus cerebralis and Myxobolus pseudodispar in comparison to inosine, as well as its actinospore-inactivation properties by preliminary polar capsule discharge in an infection experiment. The substance was considerably more effective in eliciting polar capsule discharge and sporoplasm emission at much lower concentrations than pure inosine and, in contrast to the latter, remained dissolved in aqueous solution. Ionsine-arginine exposure of M. pseudodispar actinospores apparently resulted in polar capsule discharge and sporoplasm emission before host contact and subsequently in a lower infection rate in roach, Rutilus rutilus

Steigerung der Naturnahrung zur Förderung einer nachhaltigen und ökologischen Produktion in der Karpfenteichwirtschaft

Die vorliegende Studie befasste sich mit verschiedenen Maßnahmen zur Steigerung der Naturnahrung unter Nutzung natürlicher Ressourcen mit dem Ziel des daraus resultierenden Gewinns an Naturertrag, Nachhaltigkeit und Produktqualität in der Karpfenteichwirtschaft. Die Versuche wurden sowohl in Teichen als auch in Teichparzellen unter Beprobung der für den Karpfen wichtigsten Nährtierklassen durchgeführt. Parallel erfolgte die chemische Analyse von Wasser und Teichboden. Als limitierender Faktor in untersuchten Teichen konnte v.a. bioverfügbarer Phosphor identifiziert werden. Der Teichboden ist dabei als Nährstoffspeicher ausschlaggebend für den Naturzuwachs. Dessen Gehalt an verfügbarem Phosphor (P2O5-CAL) ist zusammen mit anderen Parametern wie dem pH-Wert und der mikrobiellen Aktivität ein Maß für die Teichfruchtbarkeit. Das Aufkommen an Nährtieren zeigte eine deutliche Abhängigkeit vom Nährstoffangebot und der Primärproduktion (Phytoplankton). In einem Teich mit nährstoffreicherem Teichboden (P2O5-CAL 23.8 mg/100 g Boden) konnte durch die Ausbringung verschiedener organischen Düngemittel in fischfreien Parzellen keine signifikante Steigerung an Phyto- und Zooplankton sowie an benthischen Nährtieren erzielt werden. Dabei ist der Effekt auf planktisch und benthisch lebende Nährtiere jedoch mitunter verschieden, v.a. hinsichtlich der bodenlebenden Schlammröhrenwürmer, die auch im nährstoffreichen Teich gut auf organische Düngung ansprechen. In Teichen mit nährstoffärmeren Teichböden (P2O5-CAL 13.4 mg/100 g Boden) konnte durch die organische Düngung mit Pferde- und Hühnermist (3t/ha) die Nährtierdichte erhöht und der Fischertrag in den Versuchseinheiten durchschnittlich um etwa 200 kg/ha gesteigert werden. Bezüglich der Zooplankton-Biomasse konnte eine positive Tendenz bei den P und N-dichten organischen Düngesubstraten beobachtet werden, wobei unterschiedliche organischen Dünger v.a. zeitlich verschiedene Wirkung auf die Nährtier-Biomasseproduktion ausüben. Gründüngung durch Aussaat im Herbst stellte sich zudem als adäquates Mittel zur frühen Steigerung der Aufkommen an Rädertierchen heraus. In wintertrockenen Teichen eignet sich hierzu Roggen. In staunassen Teichen sollte ab April auf schrittweise Gabe von Pferdemist zurückgegriffen werden. Einhergehend mit der Düngung waren keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt vorhanden. Insbesondere bei Fischbesatz zum Ende der Produktionsperiode waren weder im Teichwasser noch im Teichboden messbare Anreicherung von Stickstoff- und Phosphorverbindungen oder organischem Material festzustellen. Hohe pH-Werte konnten in Teichen durch Strohdüngung deutlich gesenkt werden. Der Besatz mit Karpfen und mechanische Belüftung und Umwälzung des Teichwassers begünstigt die mikrobielle Aktivität und mikrobielle Biomasse im Teichboden. Daneben förderte die Umwälzung von Teichwasser die bodenlebenden Nährtiere und die Primärproduktion in Form von Mikroalgen. Weder die einmalige Trockenlegung von Teichen im Winter oder im darauf folgenden Sommer, noch eine dabei durchgeführte Bodenkalkung erzeugte eine prozentuale Verringerung der organischen Substanz im Teichboden. Das winterliche Trockenlegen führte dennoch zu einer deutlichen Verringerung des Volumens des Teichschlammes, die nach erneuter Vernässsung nicht reversibel istund nach Wiedereinstau erhalten bleibt. Die Verringerung der Schlammschichten hat ihre Ursache zunächst eher in einer Verdichtung der Struktur der organischen Substanz und der mineralischen Bestandteile des Bodens. Der Abbau organischer Substanz bedarf daher regelmäßiger und wiederholter Trockenlegungsphasen. Wir konnten in dieser Studie verdeutlichen, dass durch verschiedene nachhaltige und ökonomisch wie ökologisch verträgliche Maßnahmen (und deren Kombination in der Praxis) der Naturertrag von Karpfenteichen zwar in unterschiedlichem Maße, aber dennoch effizient, gesteigert werden kann. Zur Abschätzung der Düngebedürftigkeit eines Teiches und als Entscheidungsgrundlage für die Wahl des Düngemittels erscheint die Ermittlung einiger Grundparameter, wie z.B. dem Gehalt des Teichbodens an verfügbarem Phosphor sinnvoll. Hierzu besteht weiterer Forschungsbedarf

The effect of dietary immunostimulants on the susceptibility of common carp (Cyprinus carpio) to the white spot parasite, Ichthyophthirius multifiliis

One of the main obstacles in freshwater aquaculture is the parasitic ciliate Ichthyophthirius multifiliis (Ich), the causative agent of white spot disease. The use of immunostimulants as feed additives may be a promising approach to control Ich infection. In the present study, we tested the prophylactic effect of orally administered β-1,3/1,6-glucan and propolis extract E50 against Ich infection in common carp. In total, 122 fish were separated into three experimental groups fed with a control, 3% β-glucan and 1% propolis diet for 40 consecutive days, respectively. On day 40, 16 fish per group were individually exposed to Ich theronts and the number of trophonts was counted 5 days post exposure. Relative gene expression of interleukin 1-β (IL-1-β) in common carp liver was examined by qPCR. Compared to control, the mean infection intensity was lower in the β-glucan- and propolis-fed groups; however, the difference was not statistically significant. The relative expression of IL-1-β significantly decreased in the propolis-fed group at day 10. In the β-glucan-fed group, a significant IL-1-β decrease was detected at day 15 compared to control. Although the Ich infection intensity was slightly decreased in both treated groups, and IL-1-β was moderately down-regulated in the liver of common carp, our results suggest that the applied feeding regime is insufficient to prevent Ich outbreaks in common carp

Organische Düngung in der Karpfenteichwirtschaft: Fischertrag und Umweltaspekte

Dieses Mesokosmenexperiment befasst sich mit verschiedenen Maßnahmen zur Steigerung der Naturnahrung in Teichen unter Nutzung natürlicher Ressourcen. Das Ziel war, Naturertrag, Nachhaltigkeit und Produktqualität in der Karpfenteichwirtschaft zu verbessern. Durch organische Düngung mit Pferde- und Hühnermist (3t/ha) konnte in Teichen mit nährstoffärmeren Teichböden (P2O5-CAL 13,4 mg/100 g Boden) die Nährtierdichte erhöht und der Fischertrag durchschnittlich um etwa 200 kg/ha gesteigert werden. Zudem hatte die organische Düngung am Ende der Produktionsperiode keinen signifikanten Einfluss auf die Wasser- und Bodenqualitätsparameter

TBVAC2020 : advancing tuberculosis vaccines from discovery to clinical development

TBVAC2020 is a research project supported by the Horizon 2020 program of the European Commission (EC). It aims at the discovery and development of novel tuberculosis (TB) vaccines from preclinical research projects to early clinical assessment. The project builds on previous collaborations from 1998 onwards funded through the EC framework programs FP5, FP6, and FP7. It has succeeded in attracting new partners from outstanding laboratories from all over the world, now totaling 40 institutions. Next to the development of novel vaccines, TB biomarker development is also considered an important asset to facilitate rational vaccine selection and development. In addition, TBVAC2020 offers portfolio management that provides selection criteria for entry, gating, and priority settings of novel vaccines at an early developmental stage. The TBVAC2020 consortium coordinated by TBVI facilitates collaboration and early data sharing between partners with the common aim of working toward the development of an effective TB vaccine. Close links with funders and other consortia with shared interests further contribute to this goal

TBVAC2020: Advancing tuberculosis vaccines from discovery to clinical development

TBVAC2020 is a research project supported by the Horizon 2020 program of the European Commission (EC). It aims at the discovery and development of novel tuberculosis (TB) vaccines from preclinical research projects to early clinical assessment. The project builds on previous collaborations from 1998 onwards funded through the EC framework programs FP5, FP6, and FP7. It has succeeded in attracting new partners from outstanding laboratories from all over the world, now totaling 40 institutions. Next to the development of novel vaccines, TB biomarker development is also considered an important asset to facilitate rational vaccine selection and development. In addition, TBVAC2020 offers portfolio management that provides selection criteria for entry, gating, and priority settings of novel vaccines at an early developmental stage. The TBVAC2020 consortium coordinated by TBVI facilitates collaboration and early data sharing between partners with the common aim of working toward the development of an effective TB vaccine. Close links with funders and other consortia with shared interests further contribute to this goal

Polar filament discharge of Myxobolus cerebralis actinospores is triggered by combined non-specific mechanical and chemical cues

This study presents initial evidence for the requirement of both chemical and mechanical stimuli to discharge polar capsules of Myxobolus cerebralis actinospores, the causative agent of salmonid whirling disease. The obligate need for combined discharge triggers was concluded from data obtained in a before/after experimental set-up carried out with individual locally immobilized actinospores. Homogenized rainbow trout mucus as chemostimulus and tangency of the apical region of the spores to achieve mechanical stimulation were applied subsequently. The actinospores showed discharged polar filaments exclusively when mucus substrate application was followed by touching the polar capsule-bearing region, but not when either stimulus was offered solely to the same individuals. We measured filament discharge rates to mucus preparations in a microscopic assay using supplementary vibration stimuli to ensure mechanical excitation. The actinospores responded similarly to different frequencies, which suggested a touch-sensitive recognition mechanism. Discharge specificity for salmonid mucus could not be confirmed, as mucus of common carp and bream could trigger similar filament expulsion rates. To a lesser extent homogenized frog epidermis and bovine submaxillary mucin could also stimulate the attachment reaction. In contrast, mucus of a pulmonate freshwater snail elicited no response

Myxozoan transmission via actinospores: new insights into mechanisms and adaptations for host invasion

Various mechanisms that enable and improve transmission success of myxozoan actinospore stages towards fish hosts are described, based upon a combination of experimental data and functional analysis of morphological characters. For this purpose, laboratory-reared actinospores of Myxobolus cerebralis, Myxobolus parviformis, Henneguya nuesslini and Myxobolus pseudodispar were employed to exemplarily investigate aspects of host attachment and invasion. The process of polar filament discharge of M. cerebralis actinospores was analysed, showing that full discharge occurs in less than 10 msec. Additionally, a mechanism that rapidly contracts the discharged filament after discharge is described for the first time. Its purpose is most likely to bring the actinospore apex rapidly into intimate contact with the surface of the host. Unlike M. cerebralis, M. parviformis actinospores did not discharge polar filaments after mechanical and chemical stimulation, suggesting a different mode of triggering. For H. nuesslini actinospores, experimental results indicated that polar filament discharge is independent of external calcium-ion concentration but is influenced by osmolality. After attachment of an actinospore and prior to penetration into the host, an ensheathed unit (‘endospore’), containing the sporoplasm, was emitted from the valves in a manner which varied from species to species. Experimentally induced sporoplasm emission was time-dependent and was found to be independent of polar filament discharge in H. nuesslini. Remarkably, it could be concluded that the sporoplasm is able to recognize host-stimuli while still within the intact spore. An updated summary of the sequential course of events during host recognition and invasion by actinospores is given