Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung von Sumpf Tupfer und Schlamm Analyse der Zebrafisch Systeme führt zu erhöhten Erkennung im Vergleich zu den alleinigen Einsatz von Wächter, Krankheitserreger wie Aeromonas Hydrophila, Mycobacterium spp. und zu erkennen Pseudocapillaria Tomentosa. Außerdem wird ein System zur Überwachung von p. Tomentosa Eiern in Quarantäne vorgeschlagen.
Gesundheit-monitoring-Systeme entwickelt und in Zebrafisch Forschungseinrichtungen eingesetzt, weil Krankheitserreger von Danio Rerio wie Aeromonas Hydrophila, Mycobacterium spp. und Pseudocapillaria Tomentosa das Potenzial haben beeinträchtigen Sie Tierschutz und Forschung. Die Fische sind in der Regel analysiert post-mortem , Mikroben zu erkennen. Die Verwendung der Wächter ist eine vorgeschlagene Möglichkeit, die Empfindlichkeit der Überwachung zu verbessern und die Anzahl der Tiere zu reduzieren. Die Einstellung eines Vorfiltration Sentinel-Tanks aus einem umlaufenden System wird beschrieben. Die Technik ist Verunreinigung des Wassers zu verhindern und die Fischpopulation vertreten durch eine sorgfältige Auswahl von Alter, Geschlecht und Belastungen entwickelt. Um die minimale Anzahl der Tiere zu nutzen, werden Techniken die Umwelt auf den Bildschirm auch detailliert beschrieben. Polymerase Chain Reaction (PCR) auf Oberfläche Ölwanne Tupfer wird verwendet, um die Erkennung einiger weit verbreitet und pathogenen mykobakteriellen Arten wie z. B. Mycobacterium Fortuitum, Mycobacterium Haemophilumund deutlich zu verbessern Mycobacterium Chelonae. Eine weitere ökologische Methode besteht darin, Verarbeitung des Schlamms am unteren Rand einen Fäkalientank oder Sumpf zu p. Tomentosa Eiern suchen. Dies ist eine günstige und schnelle Technik, die in Quarantäne angewendet werden kann, wo ein Zucht-Gerät in den Fäkalientank von importierten Tieren eingetaucht. Zu guter Letzt PCR wird der Schlamm Probe angewendet und A. Hydrophila wird an der Ölwanne Unterseite und Oberfläche erkannt. In der Regel haben diese ökologischen Screening Techniken angewendet, um diese spezifischen Erreger zu einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber der Prüfung der Vorfiltration Wächter geführt.
Um Forschung und Tierschutz1,2zu schützen, ist das Vorhandensein von Krankheitserregern in Tierhaltungen überwacht. Im Falle der Zebrafisch,3,4,5,6,7,8,9,10,11 der Gesundheitsüberwachung stützt sich oft auf Tiere analysiert post-mortem durch Histopathologie, Bakteriologie Kultur oder molekularbiologische Methoden. Tests nur Kolonie Tiere ist nicht die empfohlene Methode aufgrund der Anzahl der Fische und damit verbundenen Aufwendungen, die erforderlich wären, um Krankheitserreger der niedrigen Prävalenz zu erkennen. Daher ist die bevorzugte Methode, eine kleine Gruppe von Tieren zu einer höheren Belastung von Schadstoffen aussetzen. Diese Fische werden Vorfiltration Wächter genannt. Diese Ausstellung dauert Monate und es geht um eine Zunahme der Tierpflegerin Arbeitsbelastung und/oder einige speziell entwickelte technische Lösung. Eine weitere Herausforderung ist die Vorführung von importierten Zeilen in Quarantäne, wo die fruchtbare Tiere sind lebendig gehalten werden und dies ist nicht kompatibel mit routinemäßigen Tests am Schlachtkörper.
Hier beschreiben wir einige Methoden um bestimmte Zebrafisch Krankheitserreger (A. Hydrophila, Mycobacterium spp. und p. Tomentosa) durch screening der aquatischen System-Umgebung zu erkennen. Ziel ist es, reduzieren Sie die Anzahl der Fische verwendet für die Systemüberwachung und Umsatz, Kosten und Empfindlichkeit der Erkennung zu optimieren. Solche Methoden sind eine Alternative zu der Verwendung von Tieren und Screening Einfuhren in Quarantäne können einige Techniken angewendet werden. Zum Beispiel Mocho9 war in der Lage, weitere pathogenen mykobakteriellen Arten zu identifizieren, durch die Durchführung der PCR auf Sumpf Tupfer nicht auf Zebrafisch (einschließlich Wächter), und dies wurde mit weniger Proben erhalten. In diesem gleichen Studie, p. Tomentosa Eiern wurden mit mehr Sensibilität von screening des Tank Schlamms mit Flotation und Mikroskopie erkannt anstatt Fisch durch PCR und Histopathologie.
Tabelle 1 fasst die unterschiedlichen Merkmale des Sentinel Programme3,4,5,6,7,8,9,10 durch eine Reihe von Zebrafisch Einrichtungen verwendet. Nachfiltrierung Wächter erhalten Wasser auf die gleiche Weise wie jede Kolonie Fisch während Vorfiltration Wächter Wasser erhalten, sobald es durch Kolonie Aquarien zuerst in Umlauf gebracht hat. Zum Beispiel können Vorfiltration Wächter auf dem umlaufenden System eingerichtet werden durch kontinuierlich Ölwanne Vorfluter. Dies kann keine Option sein, wenn in einem Raum gibt es viele unabhängige Systeme. In diesem Fall kann ein Tank der Vorfiltration Wächter verwendet werden, den ganzen Raum auf den Bildschirm. Die Wächter sind in einem statischen Tank aus dem umlaufenden System und ihr Wasser ist regelmäßig, mit nur Vorfiltration Wasser d.h.Sumpf Wasser aus allen Systemen im Raum verändert. Diese Technik ist beschrieben als Grundlage für den Vergleich mit der Wirksamkeit der Umwelt Screening. Die vorgeschlagene Einrichtung soll Wasser Qualitätsprobleme wie eine Abnahme der pH-Wert oder ein Stickstoff-Verschmutzung zu kontrollieren.
Das Konzept des bakteriellen Umwelt Screenings stützt sich auf die Hypothese, die dass die Bakterien nachweisbar im Biofilm wie gefunden an der Ölwanne Wand an der Wasseroberfläche oder in den Schlamm an der Unterseite des Tanks sind. Die Ölwanne scheint eine ideale Aufnahmepunkt in einem umlaufenden Aquakultur-System da es Abfall (Wasser, Kot, Futter und anderes organisches Material sammelt) aus allen Tanks Vorfiltration. Die Oberfläche der Ölwanne ist oft leicht zu erreichen, rückt das Schrubben und zur Vermeidung von Cross-Kontamination der Probe (von Handschuhen zum Beispiel) aseptisch durchgeführt werden kann. Der Begriff wird verwendet, um verbreiteten pathogenen Mycobacterium spp. im Zebrafisch Systeme9,12zu identifizieren. Die Technik wird im folgenden beschrieben und berichten wir auch Nachweis von A. Hydrophila in Zebrafisch Ölwanne Oberfläche Tupfer und Schlamm.
Das ökologische Screening für die Parasiteneier basiert auf der Erkennung von Murray Et al. 13 und die Flotation-Technik wird routinemäßig für Parasitologie und mikroskopische Screening Parasit Eier im Kot14verwendet. Mocho9 vorgeschlagen, eine Alternative zu der Bemusterung und zeigte, dass die Technik verwendet werden könnte, um andere Arten von Fisch Biotop zu erkennen. Infizierten D. Rerio pass p. Tomentosa Eiern mit ihren Kot und die Parasiteneier bleiben an der Unterseite des Tanks in den Schlamm. Sie können dort aufgrund ihrer Dichte größer als Wasser gesammelt werden. Die Dichte der Eier wird verwendet, um die Umwelt Probe zu verarbeiten. Eine erste Börsengang mit Zentrifugation trennt Wasser und leichten Schmutz von schwerer Materie. Eine zweite Zentrifugation stützt sich auf gesättigten Zuckerlösung (mit einer Dichte größer als die Dichte von p. Tomentosa Eiern) um die Parasiteneier entstehen an der Oberfläche des Rohres zu ermöglichen.
Das Screening für Bakterien im Biofilm und p. Tomentosa aus dem Boden des Tanks kann durch die Durchführung von PCR für diese Erreger auf den Schlamm Probe Sediment erhalten nach der ersten Zentrifugation kombiniert werden. Dies optimiert die Abtastzeit. Das Verfahren wird nachfolgend beschrieben. Wir bieten auch diese Techniken in einem Quarantäne-Kontext zu verwenden. Auf dem Bildschirm importierte Erwachsene Zebrafisch, die am Leben gehalten werden müssen, wird ein Zucht-Gerät das Quarantänebecken eingefügt. Nach einer Woche Kot und andere Abfallstoffe in der Zucht-Gerät gesammelt und abgeschirmt durch Mikroskopie oder PCR. Die Technik wird im folgenden beschrieben und einige p. Tomentosa Eiern wurden von Mikroskopie in diesem Zusammenhang erkannt.
Einschränkungen der Techniken, wichtige Schritte und Fehlerbehebung:
Alter, Geschlecht, Belastung und Dauer der Exposition der Wächter sind nicht standardisiert. Dies ist in Tabelle 1dargestellt. Es gibt sehr wenig Screening von Fischen unter 6 Monate alt oder Alter Fisch. Möglicherweise gibt es einige Krankheitserreger, die Jungfische zu beeinflussen, da gibt es einige Krankheitserreger, die häufiger in der älteren Bevölkerung10,18,19,20sind. Ebenso gilt das Geschlecht nicht in der Auswahl einiger Sentinel-Gruppen trotz einige berichten, gibt es eine Gender-Bias für einige Krankheitserreger21. Die vorgeschlagene Technik versucht, diese Probleme anzugehen, obwohl die Wahl der Sorte nach einem spezifischen Erreger erfolgen könnte, um zu überwachen. Z. B. TU ließe sich mit der Erkennung von Mycobacterium spp.12,22, aber besteht die Gefahr, die die Wächter dann als ein Reservoir oder Anzeige klinische Zeichen fungieren würde. Hinsichtlich der Dauer der Exposition erhöht der Ansatz der Zebrafisch International Resource Center10 die Chancen, Krankheitserreger zu erkennen, die mit einer unzureichenden Kontamination entgehen lassen könnte. Die Notwendigkeit einer über längere Zeit impliziert, dass Wächter nicht verfügbar sind. Die Zugabe von der Umweltproben ermöglicht eine gewisse Flexibilität und die Vermehrung von Screening-Veranstaltungen. Zum Beispiel kann Probenahme alle zwei Monate mit einem 4-monatigen Intervall zwischen jeder Screening-Methode erfolgen. Dadurch kann dem Ablauf der Zeit, bis ein neu eingeführten Erreger erkannt wird.
Die Umwelt Screening-Techniken beruhen auf der Nachweis von Krankheitserregern in der Umwelt. Die Erreger sind Schuppen der Fische und daher im System Wasser verdünnt. Die Möglichkeit der Erfassung der Krankheitserreger durch Wasser-Filtration-23 wurde nicht geprüft. Die Methoden, die wir beschreiben, sind nur wirksam, wenn Krankheitserreger genügend Zeit gegeben werden, zu Fisch und Biofilm zur Erreichung einer Schwellenwerts der Kontamination Detektion ermöglicht vermehren. Diese Einschränkung der Techniken wird durch eine kritische Auswahl der Probenahmestellen minimiert: der Schlamm im Tank wird anstatt des Ölwanne Schlamms abgetastet und das Wasser und Biofilm sind an der Oberfläche der Ölwanne und nicht in einem Tank oder Nachfiltrierung probieren. Die Proben aus dem gleichen System sind jedoch unwahrscheinlich, dass die gleichen Ergebnisse. Positive Ergebnisse für p. Tomentosa können bestätigt werden, mithilfe einer anderen Assay (Histopathologie, PCR oder Schlamm-Analyse). Mykobakteriellen PCR-positive Ergebnisse können durch Kultur oder von einem anderen diagnostischen Labor bestätigt werden. Jedoch sind bei der Festlegung einer Gesundheitszustands weiter Proben empfohlen, negative Ergebnisse aus einer ökologischen Siebtechnik bestätigen.
Bedeutung der Technik in Bezug auf bestehende/Alternative Methoden:
Mycobacterium spp. sind häufig in die Umwelt und ihre Anwesenheit im Sumpf nicht vorhersagen, ihre Pathogenität12. Mocho9 zeigte, dass Überwachung Sterblichkeitsraten Schlüssel für die Entwicklungen von gesundheitlichen Problemen zu befragen. Die Verwendung von tierischen Proben bleibt unverzichtbar, eine tierärztliche Untersuchung. Systemüberwachung Erkennung aller gängigen Erreger in einer Einrichtung bedeutet, und dies kann nicht mit die alleinige Nutzung der Umwelt Screening Techniken erreicht werden. Dennoch kann ein Mangel an Sensibilität der Diagnosetools verzögern oder verhindern eine genaue Beschreibung des Gesundheitszustandes. Während der Verwendung der Wächter die Zahl der Fische erforderlich reduziert, eine Mikrobe weit verbreitet in der Bevölkerung zu erkennen, verleiht der Mangel an Sensibilität Gewicht mit einer Kombination von Methoden, einschließlich Umwelt Screening5,23. In der Tat ist der spezifische Erreger freie Status in der Regel als das Fehlen einer Spezies in der Anlage so definiert, dass Umwelt- und Tierschutz Proben negativ24,25testen müssen.
Die Ölwanne Tupfer Ergebnisse Ermittlung Mycobacterium spp. zeigen, dass unter Berufung auf Fische, die Proben zu einem falsch negativen gesundheitlichen Status führen können. Die 6 getesteten mykobakteriellen Arten werden beschrieben als Pathogene oder Potenzial Pathogene im Zebrafisch15 und einige würden nicht behoben werden, indem Ei Flächendesinfektion mit Chlor26 in Quarantäne so routinemäßig durchgeführt. Daher müssen die falsche-negativ einige Konsequenzen für die Mitarbeiter, die Linien zu importieren. Z. B. M. Fortuitum wurde mittels PCR auf Fisch Probe verpasst, aber mehr als die Hälfte der Ölwanne Tupfer PCR es erkannt. Man bedenkt, dass diese Mykobakterien widerstandsfähiger gegenüber Chlor als andere, und ihre Fähigkeit zu wachsen in den Wassersystemen27sind, ist es ein Risiko für die unbelastete einführenden Anlage. Um den Import von Linien zu ermöglichen, müssen Manager Vertrauen und die Gesundheitsberichte der ausführenden Anlage mit den ihrigen zu vergleichen. ICLAS Performance Evaluation Program28 ist der Schlüssel zu diesem Prozess bei Nagetieren. RESAMA Netzwerk meldet den Nachweis von M. Gordonae und M. Mucogenicum in französischen D. Rerio11. Diese Mykobakterien sind nicht in den Feldern der kommerzielle Labors vorgeschlagen, die wir verwenden. Es wäre sinnvoll, das ICLAS-Programm zu erweitern und die diagnostische Assays sowie die Liste der pathogenen Arten29zu harmonisieren.
A. Hydrophila ist auch ein Erreger, die das Potenzial hat, eingeführt werden, bei der Einfuhr von Tieren, obwohl seine Anfälligkeit für Chlor30 ihre Beseitigung während der routinemäßigen Ei Flächendesinfektion wahrscheinlicher macht. Die Ölwanne, Tupfer und Schlamm-Ergebnisse zeigen, dass ökologische Screening verwendet werden kann, um diese Erreger zu erkennen. Andere Bakterien wie Mycobacterium spp. wurden im Klärschlamm durch PCR23festgestellt. Diese Art der Probe ist besonders relevant, da es den Nachweis von Krankheitserregern Schuppen erlaubt. Eine weitere neue Anwendung ist beispielsweise die Schlamm-Analyse, importierte Fische in Quarantäne für p. TomentosaBildschirm. Der Parasit ist eine Bedrohung des Tieres Gesundheit13 und Neoplasie Modelle16. Darüber hinaus sind Chlorkonzentrationen in Routine Zebrafisch Ei Flächendesinfektion verwendet nicht effizient31. Aus diesem Grund scheint die Fähigkeit, die importierte Tiere mit einem einwöchigen Umsatz und ohne irgendwelche Fische Euthanasie Bildschirm sehr attraktiv. Diese Technik kann die Quarantäne und Biosicherheit Regeln beeinflussen, indem Sie erlauben eine Selektierung der Einfuhren. Ein Prozess der Entscheidungsfindung ist dann entsprechend die vorherrschende Erreger in der ausführende Einrichtung, die erkannten Erreger in Proben aus den importierten Fischen und das Risiko einer Beeinträchtigung des Gesundheitszustands des einführenden Anlage10entworfen.
Zukünftige Anwendungen oder Richtungen nach Beherrschung dieser Techniken:
Auch wenn Routine Quarantäne Behandlung der gewählten Variante ist, kann die Wirksamkeit von solchen Medikamenten32,33,34,35,36 mit der Zucht Gerät Schlamm Analyse beurteilt werden. Ganz allgemein könnte die Umwelt Screening verwendet werden, um Verbindungen gegen Bakterien und Parasiten testen zu beseitigen, und namentlich im Fisch Biotop. Eine weitere Nischenanwendung der Umwelt Screening ist zur Überwachung der Erreger Bevölkerung im live feed37,38. Obwohl die Anwendung dieser Techniken als eine wertvolle Ergänzung zu der Diagnose-Toolbox für die Gesundheitsüberwachung im Zebrafisch-Einrichtungen ist. Durch eine genauere, Kosten und Zeit effizient Definition des Gesundheitsstatus, Sumpf-Tupfer und Schlamm Analyse sind komplementär zu der Sentinel-Surveillance und der routinemäßigen Quarantäne-Praxis. In der Tat ist die Zukunft dieser Techniken ein routinemäßiger Bestandteil jeder aquatischen Laborbericht Gesundheit sein.
The authors have nothing to disclose.
Die Autoren möchten BRF Aquatics-Team des Instituts Francis Crick für ihre technische Hilfe und kritische Beiträge danken. Diese Arbeit wurde von Francis Crick Institut unterstützt die erhält die Grundfinanzierung von Cancer Research UK (FC001999), UK Medical Research Council (FC001999) und des Wellcome Trust (FC001999).
Aqua-Sed 250 mL | Vetark | 2-phenoxyethanol | |
Tubed Sterile Dryswab Tip | mwe | MW100 | Sump surface |
BD Plastipak Disposable Syringe 50mL Eccentric | Becton Dickinson |
300866 | They are actually graduated to 60 ml |
Centrifuge tube 15 mL Corning | Corning | 430766 | |
Centaur 2 benchtop centrifuge with 4 x 200 mL Swing–Out Rotor (unsealed) | Sanyo | MSB020.CX1.5 | |
Cover Glass 22 mm x22 mm | Menzel-Glaser | MNJ-350-020H | |
Plain Swab Sterile Plastic Applicator Rayon Tipped White Cap | Sterilin Ltd Thermo Fisher Scientific | F155CA | Swab sediment from sludge |
50 mL Self-Standing Centrifuge Tube CentriStar Cap | Corning | 430921 | |
In-Tank Spawning Tray Set | MBK Installations Ltd |