Austern, eine Delikatesse, die an den meisten Küsten der Welt verzehrt wird, sind eine milliardenschwere Industrie. Sie sind auch faszinierend, aus gesundheitlicher Sicht zu studieren. Austern ernähren sich, indem sie winziges Plankton aus dem umgebenden Wasser filtern und täglich bis zu 50 Gallonen pro Auster verarbeiten. Auf diese Weise verbessern sie die Wasserqualität und verbessern die Gesundheit ihrer Ökosysteme. Das Wasser, das sie anbauen, kann jedoch mit krankheitserregenden Mikroorganismen gefüllt sein, die sowohl Austern als auch Menschen befallen können.
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- Können wir Herpes entfernt geneditieren?
Heute bedroht ein tödliches Herpesvirus, Ostreid Herpesvirus 1 (OsHV-1), die pazifischen Austern ( Crassostrea gigas ), die weltweit beliebteste und wertvollste Austernart. Es ist fast sicher, dass sich in unserer global vernetzten Welt eine größere Verbreitung findet.
Ich weiß, was Sie denken: "Austern bekommen Herpes?" Ja, und sie können auch von anderen Arten von Krankheitserregern und Stress krank werden. Aber Sie werden sich nicht mit diesem Virus anstecken, wenn Sie eine Auster essen. OsHV-1 kann andere Muschelarten infizieren, wie einige Herpesviren, die Artengrenzen überschreiten können. Es unterscheidet sich jedoch genetisch von anderen Herpesviren und infiziert den Menschen nicht.
Mit Unterstützung des Aquakulturprogramms NOAA Sea Grant arbeite ich mit einem vielfältigen Team zusammen, dem Forscher, Aufsichtsbehörden und Outreach-Spezialisten in den USA und im Ausland angehören, um die US-amerikanische Austernindustrie besser auf die Verbreitung dieses Virus vorzubereiten.
Tote pazifische Auster, die diesen Sommer während eines OsHV-1-Sterblichkeitsereignisses in Tomales Bay, Kalifornien, entnommen wurde (Colleen Burge, CC BY-ND) **********
Pazifische Austern sind in Asien beheimatet und weltweit die beliebteste und geschätzte Auster für die Aquakultur. Die Menschen haben sie aus ihrer Heimat in mehrere Wachstumsgebiete weltweit verlegt, darunter Frankreich, die Vereinigten Staaten und Australien. Sie sind die primären Arten, die an der Westküste der USA gezüchtet werden, während an der Ost- und Golfküste sowohl wilde als auch gezüchtete Austern aus dem Osten wachsen. Im Gegensatz zu östlichen Austern waren pazifische Austern relativ resistent gegen Infektionskrankheiten, bis OsHV-1 in den frühen neunziger Jahren auftrat.
Herpes ist häufig für pazifische Austern tödlich. Dies gilt insbesondere für OsHV-1-Mikrovarianten - mutierte Varianten von OsHV-1, die virulenter sind als der ursprüngliche Referenzstamm. Diese Viren breiten sich weltweit aus und verursachen Massensterblichkeit bei pazifischen Austern.
Eine OsHV-1-Mikrovariante wurde erstmals 2008 in Frankreich nachgewiesen, wo 80 bis 100 Prozent der betroffenen Austernbänke abgetötet wurden. Seitdem haben ähnliche Varianten in vielen europäischen Ländern zu Massensterblichkeit von Austern geführt. Bei einem Ausbruch 2010 in England wurden über acht Millionen Austern getötet.
OsHV-1-Mikrovarianten infizieren auch pazifische Austern in Neuseeland und Australien. Ihre Ausbreitung in Australien, insbesondere nach Tasmanien, hat die australisch-pazifische Austern-Aquakulturindustrie lahmgelegt.
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US-amerikanische Austernzüchter sind stark besorgt über die weltweite Verbreitung von OsHV-1-Mikrovarianten. Ich war Teil des Teams, das OsHV-1 in Tomales Bay, Kalifornien, zum ersten Mal entdeckte. Bisher wurde das Virus nur in Austern in Tomales Bay und einer angrenzenden Bucht nachgewiesen, und in US-Gewässern wurden noch keine Mikrovarianten gefunden. Das kalifornische OsHV-1 verursacht Mortalität bei jungen pazifischen Austern, es wird jedoch angenommen, dass es weniger virulent ist als OsHV-1-Mikrovarianten.
Angesichts der weltweiten Verbreitung der OsHV-1-Mikrovarianten ist es möglicherweise nur eine Frage der Zeit, bis sie die US-Küstenbuchten oder andere nicht beeinträchtigte Anbaugebiete für Austern erreichen. Wir haben den Sommer 2017 damit verbracht, Experimente in Tomales Bay durchzuführen, um festzustellen, ob gezüchtete US-amerikanische Austernarten gegen OsHV-1 resistent sind, und werden bald auch Laborherausforderungen mit OsHV-1-Mikrovarianten durchführen.
Sobald sich OsHV-1 in einer Bucht etabliert hat, kommt es im Sommer bei warmen Wassertemperaturen in der Regel jedes Jahr zum Tod von Austern. Die Situation ist analog zu einem Menschen, der mit Herpes infiziert ist und in regelmäßigen Abständen Fieberbläschen bekommt. Normalerweise ist das Virus latent (in geringer Menge vorhanden) und verursacht keine Fieberbläschen. Aber nach einer stressigen Situation vermehrt sich das Virus und es treten Fieberbläschen auf.
Nicht alle Austern sterben an Herpes, und wenn sich OsHV-1 wie andere Herpesviren verhält, bleibt es wahrscheinlich latent in infizierten Austerngeweben vorhanden und wird nach einem stressigen Ereignis reaktiviert. Bei Austern deuten die meisten Hinweise auf eine Reaktivierung des Virus auf warme Sommerwasserbedingungen hin.
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Wir können keine Austern impfen, und selbst wenn Antibiotika gegen Viren wirksam sind, sind sie in den USA nicht zur Behandlung von Austern zugelassen. Austern haben zwar ein angeborenes Immunsystem, das fremde Eindringlinge zerstört, es fehlt jedoch eine adaptive Antwort, einschließlich Zellen, die bestimmte Krankheitserreger „erinnern“, erkennen und zerstören, wie dies menschliche B- oder T-Lymphozyten tun. Die meisten Impfstoffe verlassen sich auf dieses "Immungedächtnis", um wirksam zu sein. Jüngste Forschungsergebnisse zeigen, dass das angeborene Immunsystem von Austern durch ein Virusimitat stimuliert werden kann, aber wir wissen nicht, ob dieser Effekt von langer Dauer ist.
Die bislang effektivste Strategie war die Entwicklung krankheitsresistenter Austernlinien, die sowohl die Sterblichkeit als auch die Anfälligkeit von Austern für Infektionen einschränken können. Dieser Ansatz beinhaltet jedoch, gesunde Austern dem Virus auszusetzen - und Austern, die mit OsHV-1 infiziert sind, in naive (krankheitsfreie) Gebiete zu bringen, könnte das Virus verbreiten. Dies bedeutet, dass wir diesen Ansatz nur an Orten anwenden können, an denen OsHV-1 bereits vorhanden ist.
Pazifischer Austernsamen bereit zum Pflanzen in Tomales Bay, Kalifornien (Colleen Burge, CC BY-ND) Zu diesem Zweck arbeiten Züchtungsprogramme unter anderem in Frankreich, Neuseeland und Australien an der Entwicklung von OsHV-1-resistenten pazifischen Austern. Ein komplementärer Ansatz besteht darin, Austern freizulegen und Gene zu bestimmen, die an der OsHV-1-Resistenz beteiligt sind. Derzeit arbeite ich mit zwei Stämmen von OsHV-1 - dem kalifornischen Virus und einer Mikrovariante in Frankreich - zusammen, um die Resistenzgene von OsHV-1 zu bestimmen, einschließlich einer Zusammenarbeit mit der Ifremer-Station in La Tremblade, Frankreich.
Der effektivste Weg, um den Schaden an neuen Orten durch OsHV-1 zu begrenzen, ist die Begrenzung der Ausbreitung. Wir möchten jedoch auch bereit sein, falls sich OsHV-1-Mikrovarianten in den USA ausbreiten. Neben ihrem Barwert und den Vorteilen, die Austern durch das Filtern von Wasser bieten, bieten Austernriffe vielen kommerziellen Fischarten Nahrung und Lebensraum. Austern können sich nicht selbst aus dem Weg räumen, und wir können auch nicht alle anfälligen Austern räumen. Deshalb müssen wir sie dort schützen, wo sie wachsen.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht.
Colleen Burge, Assistenzprofessor, Institut für Meeres- und Umwelttechnologie, Universität von Maryland, Baltimore County
