Zieke karper zwemt zichzelf gezond

Karpers die besmet zijn met een Koi herpesvirus zwemmen zichzelf beter door naar een warmer gebied te trekken. Het virus heeft echter een trucje achter de hand om ze tegen te houden. Wetenschappers van onder meer de Wageningen Universiteit ontrafelden het kat-en-muisspel van karper en virus.

door

Uit het niets dook begin jaren negentig een hardnekkig virus op. Het trof karpers over heel de wereld: het Koi herpesvirus. De vissen gaan bewegingsloos op de bodem liggen en ze scheiden een soort slijm uit. De meeste dieren overlijden eraan.

Naar de verwarming

Een internationale team van wetenschappers startte enkele jaren geleden de zoektocht naar een vaccin. Tijdens hun onderzoek viel iets opmerkelijks op. De zieke karpers in het lab zwommen massaal naar de aquariumverwarming. Het was al langer bekend dat koudbloedige dieren, die hun temperatuur niet zelf constant kunnen houden en hun omgevingstemperatuur aannemen, hun afweersysteem een handje helpen door naar warmere gebieden te trekken.

Dit fenomeen wordt ‘gedragskoorts’ genoemd. In het geval van een virusinfectie remt deze actie de vermeerdering van het virus. “Je kunt het vergelijken met de koorts die wij krijgen bij een infectie”, zegt Geert Wiegertjes, hoogleraar Vis Immunologie en Gezondheid aan de Wageningen Universiteit. Wiegertjes is een van de wetenschappers die betrokken is bij het onderzoek.

Zou de aquariumverwarming helpen het virus uit te schakelen, vroegen ze zich af. Om dat te ontdekken, bouwden ze een aquarium met drie kamers, die met elkaar verbonden waren met tunnels. De drie kamers hadden temperaturen van 24, 28 en 32 graden Celsius. Normale, gezonde karpers zwemmen graag in water van 24 graden. Dus toen de wetenschappers een groep vissen in het aquarium zetten, zwommen ze allemaal daarheen.

Karpers die geïnfecteerd waren met het Koi herpesvirus, zwommen echter massaal naar de warmste kamer. Om er vervolgens een aantal dagen te blijven. “De dieren die in het warme water terechtkwamen, genazen van de infectie. Besmette dieren die we in het koudere water hielden, overleefden het niet”, zegt Wiegertjes.

Probleem opgelost?

Ziehier dé oplossing voor kwekers van karper? Een paar kamers met warm water plaatsen waar zieke vissen kunnen herstellen? Helaas bleek het niet zo eenvoudig. Het viel de wetenschappers namelijk op dat de vissen een aantal dagen wachtten voor ze naar het warme water zwommen. In de tussenliggende tijd kon het virus zich volop vermeerderen waardoor de dieren zieker werden en sommigen ook overleden.

Afbeelding1

Weergave van het aquarium met de verschillende kamers. Cell Host & Microbe, Open access funded by Medical Research Council

Het leek erop dat het virus de vissen tegenhield het warme water op te zoeken. Na jaren uitzoekwerk ontdekten de onderzoekers dat dit klopt. Het virus produceert het eiwit ORF12, dat zich als een receptor gedraagt voor een belangrijk eiwit van de vis: TNF-alfa. TNF-alfa zorgt er, gebonden aan zijn eigen receptor, voor dat het afweersysteem van de vis tot actie overgaat. Maar met het virus in hun lijf, werd TNF-alfa weggevangen door ORF12. Het virus werkt het beste tussen de 18 en 28 graden. In het warmste water kan het niet vermeerderen.

Wanneer de wetenschappers een virus maakten dat geen ORF12 kon produceren, zwommen de vissen veel eerder naar het warme water om snel gezond te raken. Ook wanneer ze gezonde vissen alleen TNF inspoten, gingen de dieren richting het warme water.

Er zijn maar weinig voorbeelden bekend van virussen die gedrag dusdanig beïnvloeden. Een van de bekendste voorbeelden is het rabiësvirus dat hondsdolheid veroorzaakt. Wat de ontdekking ook interessant maakt is dat TNF-alfa de vissen een seintje geeft dat het tijd is voor ‘gedragskoorts’. “Dat is interessant omdat TNF-alfa ook bij mensen voorkomt. Bij ons geeft het het signaal om koorts te krijgen en zo een infectie op te ruimen”, zegt Wiegertjes. De voorouders van mensen en vissen splitsten meer dan vierhonderd miljoen jaar geleden van elkaar. Waarschijnlijk is het koortsmechanisme dus al heel vroeg in de evolutie ontstaan.

Bron:

  • Krzysztof Rakus, Maygane Ronsmans, Maria Forlenza, Thomas Michiels, Geert F. Wiegertjes, Alain Vanderplasschen, ‘Conserved Fever Pathways across Vertebrates: A Herpesvirus Expressed Decoy TNF-α Receptor Delays Behavioral Fever in Fish’, Cell Host & Microbe, 8 februari 2017