Le industrie di acquacoltura, dominate dalla produzione deigamberi marini, rappresentano un supporto e un mezzo disussistenza per le comunità rurali e per la riduzione della povertànelle nazioni produttrici in Asia e America Latina.

Le proiezioni per l'espansione della popolazione mondiale (9miliardi nel 2050), associata ad una crescente domanda diprodotti derivati dall’ambiente acquatico e al costante declinodella pesca, dovrebbero portare ad una continua espansione eintensificazione delle industrie di acquacoltura.

I crostacei d'allevamento e di cattura (gamberetti, granchi,aragoste, etc.) contribuiscono con una quota significativa allaproduzione globale di seafood.

MALATTIE PARASSITARIE DEI CROSTACEIINTRODUZIONE

MALATTIE PARASSITARIE DEI CROSTACEIINTRODUZIONE

Major Producers Thousand Tonnes

China 3993.5

Indonesia 613.9

Viet Nam 506.2

India 385.7

Ecuador 340.0

Thailand 300.4

Bangladesh 130.2

Philippines 74.6

USA 65.9

Brazil 65.1

Malaysia 61.9

Myanmar 42.8

Egypt 7.2

Korea 4.5

Japan 1.6

Spain 0.2

2003-2012 2013 2014

IMPATTO DELLE MALATTIE SULLA PRODUZIONE DI GAMBERI IN ECUADOR

Estimates for Asia include: a loss of over US$250 million for 1993 (continuing every year) in Mainland China, loosing 120 000 tonnes of production of P. chinensis, P. japonicus and P. monodon to WSSV (Jiang, 2000); US$400 million in direct economic loss due to all shrimp diseases in 2002 (Chen Aiping, per. com.); US$300 million since 1992 for lost production in Indonesia due to YHV and WSSV (Rukyani, 2000); US$30–40 million/year due to YHV in 1992 and 1993, rising to 240–650 million/year between 1994 and 1997 due to WSSV and THV inn Thailand (Chanratchakool, Fegan and Phillips, 2000); US$100 million in 1993 due to WSSV, YHV and MBV in Viet Nam (Khoa, Hao and Huong, 2000); US$25 million/year due to WSSV in Malaysia (Yang et al., 2000); Rp4–5 thousand million annually in India to WSSV and YHV (Mohan and Basavarajappa, 2000); up to Rp1 thousand million per year since 1996 in Sri Lanka to WSSV and YHV; and US$32.5 million between 1994–1998 in Australia due to “Mid Crop Mortality Syndrome” (MCMS) (Walker, 2000).

Total losses in Asia over the past decade may thusreach close to US dollars one billion a year due to thedirect effects of “native” viruses on shrimpproduction. However, none of these figures takes intoaccount ancillary industry losses including:unemployment and social upheaval, reducedrequirements for feed, chemicals and other supplies,closure of hatcheries and capture fisheries forbroodstock and wild seed, reduced requirements forpacking, processing, export and shipment of shrimpproduced, reduced investor confidence and so on.

Latin American shrimp farmers have also suffered huge economic and social problemsrelated to outbreaks of native viral disease epidemics, especially TSV and IHHNV since1993 (Figure 2). For example, Ecuador lost up to US$400 million per year from 1992 to1997 to TSV (Lightner, 1996a); Honduras lost 18, 31 and 25 percent of its shrimp due toTSV in 1994, 1995 and 1996 respectively (Corrales, Watson and Wigglesworth, 2000);Panama lost 30 percent of its production to TSV in 1996 (Morales, Bercerra and Lara,2000); Peru lost US$2.5 million to TSV in 1993 (Talavera and Vargas, 2000); and Mexicolost US$25 million due to IHHNV infections in P. stylirostris in the late 1980s/early 1990s(SEMERNAP, 2000). It has been suggested that TSV caused direct losses (due to shrimpmortality) of US$1–1.3 thousand million in the first three years in Latin America. However,as in Asia, indirect losses due to loss of sales, increased seed costs and restrictions onregional trade were probably much higher (Brock et al., 1997; Hernández-Rodríguez et al.,2001).

shrimp farms line the coast of

Ecuador south of the city of Guayaqui

Socio-economic costs of shrimp viral diseases

In addition to direct effects on production, the impacts of diseases are particularly feltby small-scale farmers who, especially in Asia, represent the backbone of many coastalcommunities. Their very livelihoods are threatened through reduced food availability,loss of income and employment, social upheaval and increased vulnerability. Croplosses to disease for this sector of society may determine whether or not those familiesare below the United Nations poverty threshold (Fegan et al., 2001). In Mainland China,for example, the WSSV epidemic in 1993 affected the lives of 1 million people, and hascontinued to have effects (Jiang, 2000).

Similar effects have been noted from Latin American countries. In Ecuador for example,within the first year of the WSSV epidemic in 1999, the disease also lead to the loss of26 000 jobs (13 percent of the labour force), the closure of 74 percent of thehatcheries, a 68 percent reduction in sales and production for feed mills and packingplants, 64 percent layoffs at feed mills and a total of 150 000 jobs lost in the shrimpfarming industry (Alday de Graindorge and Griffith, 2000). Although production hasbeen slowly increasing since then, the Ecuadorian industry remains at less than 45percent of its maximum in 1998 prior to the WSSV epidemic, effectively puttingproduction levels back 16 years, to those achieved in 1987 (Figure 2).

Fonte: http://www.fao.org/fishery

MALATTIE PARASSITARIE DEI CROSTACEIINTRODUZIONE - BIOSICUREZZA

La biosicurezza, come viene applicata alla crostaceicoltura, può essere definitacome la pratica dell'esclusione di specifici agenti patogeni provenienti da diversefonti di trasmissione.Per fare un programma di Biosicurezza funzionale nell'acquacoltura dei gamberi,occorre individuare i rischi e mettere in pratica adeguate misure di biosicurezzaper mitigare tali rischi.Esempi di misure di Biosicurezza- Selezione del sito: individuare una nuova struttura di allevamento in una zona

in cui alcune malattie non sono enzootiche.- Adozione di Procedure Operative Standard in autocontrollo per ridurre al

minimo i rischi di introduzione delle malattie.- Pretrattamento di tutta l'acqua sorgente, e scambio di acqua ridotto o "zero".- Utilizzo di crostacei «addomesticati» e privi di malattie specifiche (Pathogen

Free Specific o SPF) e / o resistenti a specifici agenti di malattia (SPR)È forse la componente più importante di un programma di biosicurezza.Ironia della sorte, la maggior parte del mondo multimilionariodell’allevamento dei gamberi peneidi è stata ed è tuttora dipendente per granparte della sua produzione dalla cattura di post-larve e riproduttori selvatici

Le patologie sono state identificate come un vero e proprio collo di bottigliaper l’efficace produzione di organismi acquatici in generale e dei crostacei inparticolare.

Si stima che circa il 60% delle perdite in crostaceicoltura sia dovuto amalattie ad eziologia virale ed il 20% da batteri patogeni.

In confronto, le perdite da funghi e parassiti sembrano avere un impattorelativamente minore.

MALATTIE PARASSITARIE DEI CROSTACEI

INTRODUZIONE

PATOGENOOSPITE

AMBIENTE

Interazione ospite – patogeno - ambiente

INFESTAZIONI PARASSITARIE NEI CROSTACEIProtista

CiliatiApicomplexa (coccidi e Gregarine) Dinoflagellati Hematodiniasi

TrematodaDigenea Paragonimiasi

Cestoda

Acanthocephala

Nematoda

Branchiobdellida

Temnocephalida

FungiOomycetes AfanomicosiSordariomycetesMicrosporidia Thelohaniasi

Taxa comunemente associato ai gamberi, la loro presenza nonrappresenta di solito un problema sanitario in ambiente selvatico,mentre può diventarlo in ambiente d’allevamento.

Condizioni e temperatura dell’acqua poco ottimali e sovraffollamentopossono portare ad importanti episodi di mortalità.

Ciclo biologico DIRETTO

Riproduzione solitamente per scissione binaria

Sono ectoparassiti principalmente a localizzazione superficiale supleopodi, periopodi, telson e carapace + superficie branchiale

INFESTAZIONI DA CILIOPHORA

INFESTAZIONI DA CILIOPHORAPERITRICHI SESSILI

Solitamente ecto-commensali, raramente parassiti opportunisti

Alcuni generi descritti in gamberi d’acqua dolce

• Epistylis

• Cothurnia

• Lagenophrys e Paralagenophrys

• Vorticella

• Zoothamnium

• Carchesium

• Opercularia

+ altri di marginale importanza

Il termine peritrico sessile identifica la caratteristica di questi protozoi diattaccarsi permanentemente all’ospite.

Per quanto riguarda Episytlis spp. in letteratura sono generalmente riportaticome innocui commensali, sebbene alcuni episodi di mortalità siano riportatiin condizioni di allevamento (Brown et al., 1993)

Ciliato peritrico sessile Epistylis sp. a fresco ed in sezione istologica di branchie

Cothurnia sieboldii (protozoi ciliati peritrichi di forma sferica protetti da una lorica)maggiormente presente nelle porzioni più protette del carapace e alla base deifilamenti branchiali, solitamente in assenza di lesioni (immagine al SEM)

Mortalità sono state associate in A. pallipes a Cothurnia in Italia (Ninni, 1864) in Astacus fluviatilis (Astacus astacus).

Cothurnia sp. in branchie di gambero rosso della Louisiana

Cothurnia sieboldii sulla superficie dei filamenti branchiali e sulla cuticola di A. pallipes

A= Cothurnia sieboldii (100X), B= Vorticella similis (400X), C= Pyxicola annulata (400X), D= Opercularia articulata (100X) in filamenti branchiali di Astacus leptodactylus

Vorticella

Genere le cui specie sono ampiamente diffuse negli ambienti acquaticidulciacquicoli.

Si attaccano a substrati di varia tipologia tra cui gasteropodi e crostacei.assumendo grossolanamente un aspetto simil-fungino che può generareconfusione in sede di diagnosi differenziale su base macroscopica.

Se lasciate indebitamente proliferare in ambienti controllati come gli acquari,possono portare a morte i gamberi utilizzati a scopo ornamentale.

Profilassi:Buone pratiche igienico-sanitarie: ricambi dell’acqua frequenti, pulizia dellevasche di stabulazione, rimozione dell’alimento in eccesso

Controllo:Bagni di sale (non iodato) per 30”-1’

Vorticella spp.

PERITRICHI MOBILI - SCUTICOCILIATIDA

Infestazioni sistemiche da protozoi ciliati scuticociliatida sono state occasionalmente descritte in crostacei decapodi.

Le specie coinvolte sono numerose e appartengono a diversi generi:

- Mesanophrys (syn. Mugardia, Paranophrys e Anophrys) è descritto nei granchi

- Anophryoides nelle aragoste

- Parauronema e Pseudocohlinembus in gamberi marini

-Tetrahymena in gamberi dulciacquicoli (Cherax quadricarinatus)

TETRAHYMENA PYRIFORMIS: COMPLESSO DI SPECIE (CIRCA 30)Sono presenti come organismi a vita libera ma possonodiventare parassiti opportunisti sia in ospiti vertebrati (pesci)che invertebrati, gamberi compresi.

Ciliati di dimensioni variabili (30-75×20-50 µm) con 20 –26 filedi cilia, di cui due terminano posteriormente all’apparatobuccale. Non è presente un ciglio caudale. Contengono 1-2vacuoli contrattili. Il macronucleo è irregolarmente ellittico, inposizione centrale e con un singolo micronucleo associato.

In letteratura si riportano diversi episodi di infestazione tra cuiun’infestazione sistemica in Cherax quadricarinatus nellaregione del Queensland, Australia.Gli animali colpiti mostravano atassia, mancanza del riflessocaudale ed incapacità di ritornare in stazione normale una voltacapovolti.Istologicamente i ciliati erano osservabili nell’emocele e neglispazi emali di molti tessuti, con presenza di fenomeni necroticidiffusi.

T. pyriformis – vista ventrale

cvp= poro del vacuolo contrattileK1= primo kinetoma= macronucleo mi= micronucleom1, m2, m3= membranelle aboralium= membrana ondulantes= sutura pre-orale

Tetrahymena pyriformis (arrows) in emocele branchiale di C. quadricarinatus. Scale bar = 32µm.

TETRAHYMENA PYRIFORMIS

I crostacei, in particolare quelli d’allevamento, sono da considerare suscettibili aquesti parassiti soprattutto in condizioni di stress ed immunodepressione.La porta d’ingresso è solitamente una soluzione di continuo nel carapace chepermette l’ingresso dei ciliati.Una volta penetrati nell’organismo mostrano spiccata attività istiofagica.Sono di facile reperimento anche nelle carcasse degli animali morti, dove siriproducono molto velocemente. Per questo è ancor più consigliabile rimuovere glianimali deceduti.

Sono visibili facilmente in preparati a fresco delle branchie, dove possonooccludere l’emocele, per poi diffondere all’intero organismo causando necrosiestesa soprattutto a livello di epatopancreas e delle antenne.

La diagnosi di scuticocliatosi si raggiunge facilmente attraverso l’osservazionemicroscopica di preparati a fresco di branchie ed organi interni e l’esame istologico.L’identificazione passa attraverso l’impregnazione argentica di strisci di organiparassitati e le metodiche molecolari.

T. piriformis è in grado di sopravvivere overnight in crostacei stoccati a 4°C

Gut Diseases nei gamberi

I gamberi sono dei “pascolatori” del substrato presente sul fondo dei bacini anella colonna d’acqua, e per questo facilmente soggetti a scambi tra microfloraambientale e intestinale.

L’aumentato rischio di proliferazione di microflora indesiderata che puòalterare la funzionalità digestiva.Quindi il tratto gastrointestinale dei gamberi è la porta principale per protozoi,batteri e virus, rischio principale nella produzione di gamberi.Le principali attualmente conosciute sono:

•White Feces Syndrome (WFS)

•White Gut Disease (WGD)

•White Muscle Disease (WMD)

White Feces Syndrome (WFS)Accompanying acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) in cultivated shrimps hasbeen an increasing prevalence of vermiform, gregarine-like bodies within the shrimphepatopancreas (HP) and midgut. In high quantity of these bodies result in white fecalstrings and a phenomenon called white feces syndrome (WFS). WFS appears in shrimpsfrom approximately 2 months of culture onwards and caused by gregarines. Thevermiform bodies formations are consisting of Aggregated Transformed Microvilli (ATM).The ATM have originated by sloughing from epithelial cells of the shrimphepatopancreatic tubules. They accumulate at the HP-midgut junction before beingdischarged within feces via the midgut.White fecal matterWhen the occurrence of ATM is severe, it can lead to the formation of white fecal stringsin shrimp. The high density stocked shrimp pond exhibit this phenomenon and it lead tofloating fecal strings or sometimes accumulate in floating mats (i.e., white feces syndromeor WFS). However, ATM sometimes occur together with shrimp hepatopancreatic diseasessuch as the AHPND, other types of vibriosis, and parasitemia with the microsporidianEnterocytozoon hepatopenaei.The impact of white fecal matter has been found in L. vannamei and P. monodon cultureshrimps and there is no possible association with Loose shell syndrome. The severity ofthe problem due to occurrence of white fecal matter has been observed to be a seriousproblem during the culture shrimps. Interestingly, the problem has been observed withthe L. vannamei ponds having high count of blue green algae.

Field signs of white feces syndrome (WFS)

Gross signs of WFS in shrimp cultivation pond included white to somewhat yellow,floating fecal strings that sometimes collected in mats or could also be found on feedingtrays.

The midgut junction and midgut are distended and filled with white to yellow-goldencontents.

When the contents of the gut or fecal strings are examined, they consisted of masses ofvermiform bodies the superficially resembled gregarines.

Severely affected ponds exhibit reduction in shrimp survival by 20–30 percent whencompared to normal ponds.

There is also a decreases in feed consumption, growth rates and reduces in averagedaily weight gain (ADG).

Sriurairatana et al., 2014

Gross signs of white fecessyndrome WFS. (a) Floating,white fecal strings. (b) Whitefecal strings on a feeding tray.(c) White intestine ofaffected shrimp. (d) Goldenbrown intestine of anaffected shrimp. (e)Photomicrograph of fecalstring contents.

Squash mount of vermiform bodies (ATM) in shrimp hepatopancreatic tissue. (a) Low magnificationphotomicrograph showing 3 ATM with the central one inside an HP tubule. (b) Higher magnificationphotomicrograph showing an ATM containing cyst-like structures later found to be sloughed B-cells. (c)High magnification of an ATM stained with Rose Bengal to more clearly reveal its internal membranousstructure

Sriurairatana et al., 2014

Main Feature of White Gut / Feces Syndromes :

•Vermiform, gregarine-like bodies within HP and midgut

•Show no cellular or sub-cellular organelles

•Also WFS involves other protozoan or metazoan

•Microvilli found peeled away from HP tubule cells and aggregated in HP tubule lumen

•Stripped of microvilli, the originating cells undergo lysis.

•Loss of microvilli and subsequent cell llysis indicate a pathological process.

•May retard shrimp growth and may predispose to opportunistic pathogen

(WFS in Shrimp pond)

The presence of more the number of gregarines are higher the chances of lesions and infections in cultured shrimp. The number of gregarines grows in number and get the nourishment from the host leaving lesion for the infections to set in. The gregarines also interfere in assimilation of nutrients by the villi and resulting in the poor growth of cultured shrimps.

Comparison of white gut and white fecal matter

The White gut and White fecal matter are the two different problems in shrimp culture ponds that can possibly lead to Loose shell syndrome. In general, the White gut is caused by the necrosis of epithelial mucosa and resembles the haemocytic enteritis. And usually, the White fecal matter is caused because of the damage to the hepatopancreas and sloughing of hepatocytes. The sloughed cells are released in to the gut and the gut looks white in colour. In general, the fecal matter contains undigested feed particles but in case of white fecal matter it is from the dead hepatocytes.

HP tissue smear stained with hematoxylin and eosin to reveal ATM. The photomicrographsclearly show the vermiform morphology and the cyst-like contents inside or free.

Sriurairatana et al., 2014

(a) Cross section of an HP tubule near the distal end showing densely stained particles in crypts formed by folds of the tubule epihelium andshowing aggregated, transformed microvilli (ATM) in the tubule lumen. Note that microvillar layers of all the cells are intact. (b) Crosssections of HP tubules showing sloughed, transformed microvilli. (c) Cross section of an HP tubule showing a modified, sloughed B-cell inthe tubule lumen with microvilli scattered over its surface. Also seen are tubule epithelial cells with normal microvilli and transformedmicrovilli, and one cell denuded of microvilli, undergoing lysis. (d) High magnification of clustered ATM at the center of the HP clearlyshowing an outer membrane enclosing multitudes of folded transformed microvilli. Some also contain enclosed, sloughed B-cells. Notemany free transformed microvilli fragments surrounding the ATM. Sriurairatana et al., 2014

PROTOZOI DINOFLAGELLATI

HEMATODINIUM SPP.

Importanti parassiti dei crostacei marini.

Gravi episodi di mortalità sono stati descritti in gamberi norvegesi(Nephrops norvegicus), snow crab (Chionoecetes opilio), Tanner crab(Chionoecetes bairdi), American blue crab (Callinectes sapidus), andvelvet swimming crab (Necora puber).

Focolai di queste parassitosi hanno danneggiato in modo ingente scorte discampi destinati alla commercializzazione.

Infestazioni massive da Hematodinium sono generalmente autolimitantima l’impatto sulle forme giovanili e sulle femmine dei crostacei colpiti,categorie che non vengono solitamente pescate e commercializzate, èsottostimato.

Prevalenze stagionali fino a valori dell’85% ogni anno si verificano inmolte popolazioni di ospiti e, data la scarsa specificità d’ospite, tutti icrostacei presenti nella colonna d’acqua sono a rischio di malattia.

Ci sono due specie descritte di Hematodinium.H. perezi è stato originariamente descritto in Carcinus maenas eLiocarcinus depurator in Francia (Chatton & Poisson 1931). Da allora èstato documentato soprattutto in granchi blu dagli Stati Uniti.Una seconda specie, H. australis, è stato descritta nel granchio disabbia australiano, Portunus pelagicus.

Carcinus maenas Callinectes sapidus

Worldwide distribution of Hematodinium and Hematodinium- like organisms (red dots) in various crustaceans (from Morado 2011).

The co-occurrence of Callinectes sapidus Rathbun, 1896 (Brachyura: Portunidae) and theparasitic dinoflagellate Hematodinium sp. (Dinoflagellata: Syndinidae) in two transitionalwater ecosystems of the Apulia coastline (South-Italy).G. Mancinelli, L. Carrozzo, G. Marini*, P. Pagliara, M. Pinna

1 - Coastal marine and transitional water ecosystems are threatened world-wide by invasions ofnonindigenous invertebrate species, altering community structure and ecosystem functioning.

2 - Here, we report on the occurrence of the Atlantic blue crab Callinectes sapidus in transitional waterecosystems of the Apulia coastline (Salento peninsula, SE Italy).

3 - Blue crabs were sampled seasonally, every three months over a whole-year period in the TorreColimena basin (Ionian Sea) and Acquatina lagoon (Adriatic Sea). Specimens were identified andenumerated. In addition, their hemolymph was screened for parasite infections using histologicaltechniques.

4 - Callinectes sapidus was sampled in the Torre Colimena basin, where no other crab species werecollected during the whole experimental period. In contrast, in the Acquatina Lagoon four crab specieswere sampled, including C. sapidus.

5 - The parasitic dinoflagellate Hematodinium sp., known to determine in C. sapidus the degenerative“bitter crab syndrome” in its native habitats, was ubiquitously detected in the hemolymph of bluecrabs from both habitats and in autochthonous brachyurans collected in the Acquatina Lagoon.

6 - An assessment of the diverse spectrum of potential ecological effects triggered by theCallinectesHematodinium interaction on autochthonous brachyuran species is presented, togetherwith a preliminary evaluation of the molecular approaches to be implemented in order to verify thespecies specificity of the host-parasite interaction.

CICLO BIOLOGICO

Le fasi del ciclo vitale includono la presenza di trofozoiti (trofonti), cellule divarie dimensioni che hanno tassi lenti di divisione e che sviluppano in plasmodicon più nuclei all’interno, e pre-spore o sporonti con un maggior numero dinuclei densi e divisione rapida, cui segue la sporulazione e la formazione dispore biflagellate con singolo nucleo.Le spore sono di due tipi, una grande macrospora dotata di movimento lento euna microspora di piccole dimensioni e movimento rapido. In ogni individuoospite di solito si ritrova una sola tipologia di spora.

Le spore hanno ruolo di diffusione all’interno dell’ospite o di resistenza piuttostoche di trasmissione.La fase di sporulazione uccide l‘ospite e permette la fuoriuscita delle sporeattraverso le branchie.

Studi di laboratorio indicano che il ciclo di vita del parassita in C. bairdi sicompleta in un periodo variabile dai 15 ai 18 mesi.L'infezione si verifica probabilmente durante il periodo primaverile di muta dametà Marzo fino a Maggio

(1) initial stage of infection in a blue crab host. (2) Amoeboid trophonts arise from merogony of the filamentous trophont. This stage is often found in the circulating haemolymph of infected crabs.

(3) Arachnoid trophonts

arise from the amoeboid

trophonts. They were the

main proliferative stage ofthe parasite

(4) Arachnoid sporonts develop as a

mass within the arachnoid trophont. They

give rise to sporoblasts (5) which occur

as single cells or aggregates of cells,

which are released from the arachnoidsporonts when fully developed

(6) Prespores arise as the transitionbetween sporoblasts and dinospores.

(7) Dinospores, micro- dinospores or macro-dinospores, arise

from the prespores and represent the highly motile stage in thelife cycle of the parasite.

alternate pathway for

proliferation of parasites

in crab hosts

Anche se non è stata stabilita la via naturale di trasmissione diHematodinium, esistono probabili e diverse vie di trasmissione orizzontale:

1) fasi del parassita rilasciate in acqua da altri granchi infetti chepassivamente entrano nella cuticola durante l'accoppiamento o la muta

2) il cannibalismo o l’alimentazione con detriti contenenti stadi di sviluppoquiescenti

3) la trasmissione per via sessuale tramite liquidi seminali di granchi maschiparassitati

4) possibile trasmissione da un serbatoio come ad esempio piccoli crostaceianfipodi che possono essere predati e diffondere il parassita nell’ambiente

Il parassita e la malattia in C. bairdi sono stati trasmessi in laboratoriomediante iniezione di emolinfa contenente trofozoiti e dinospore.

EPIDEMIOLOGIA

L’Hematodiniasi è una delle malattie economicamente più significative deicrostacei decapodi marini.In Alaska e Terranova, la pesca del Tanner crab (Chionoecetes bairdi) e dellosnow crab (C. opilio) ha permesso di osservare vasti focolai di Hematodiniasi, cheprovoca una condizione nota come “Bitter Crab Disease” (BCD) o “Bitter CrabSyndrome” a causa del sapore amaro simile a quello dell’aspirina che assumono igranchi infetti.

La malattia colpisce un terzo della pescacommerciale di C. bairdi a sud-est dell'Alaska(Meyers et al. 1990). Al largo di Terranova,l’infestazione mostra valori di prevalenza da unminimo di 0,037% registrato nei primi anni ‘90fino al 10% - 26% dal 2000 ad oggiIn Virginia, dove la pesca del granchio blusubisce periodiche mortalità primaverili eautunnali a causa di H. perezi le perdite per lapesca possono superare i 500.000$ all'annonegli anni non epidemici.

In Francia, la pesca del granchio vellutato (Polybius (Necora) puber) ha subito uncatastrofico declino (> 96%) a causa di Hematodinium con una perdita virtuale diquesto tipo di pesca.

In Scozia, la pesca per lo scampo norvegese (N. norvegicus) perde 2-4.000.000£all'anno per Hematodinium, con prevalenze che vanno dal 20% al 70%.

Complessivamente, i cali riportati in produzione di granchi attribuibili a Hematodiniumspp. sono impressionanti.

Le infestazioni da Hematodinium sono ad elevata patogenicità.

Elevati tassi di mortalità si sono registrati in granchi blu provenientidall’ambiente naturale e, in esemplari infettati sperimentalmente, lamortalità raggiungeva l’87% in circa 40 giorni.

È interessante notare che, durante gli studi di infestazione, un piccolonumero di granchi blu erano refrattari alle infezioni.

Questi granchi "immuni" mostravano significativi aumenti deigranulociti, pur non sviluppando patologia o morbilità

Tale immunità, oggetto di accesi dibattiti in passato, rappresenta unfenomeno estremamente interessante, soprattutto alla luce del fattoche i crostacei adulti sembrano più resistenti alle infezioni rispetto alleloro controparti giovanili.

La suscettibilità a molte malattie varia con i cambiamenti legati all’età, allarisposta immunitaria, alla dieta o all’habitat.H. perezi infetta principalmente granchi di piccole dimensioni (<30 mm CL)I giovani possono essere più sensibili perché mutano più frequentementerispetto agli adulti e sono quindi sottoposti ad un maggiore stress a causadella muta, oltre probabilmente ad avere attitudini trofiche che li espongonoa malattie.

Descrizioni sulla patologia da Hematodinium spp. in una varietà di ospiticrostacei sono tutte molto simili.Mentre la modalità di trasmissione del parassita ai suoi ospiti non è chiara,si pensa che gli animali sensibili possono infettarsi dopo la muta,suggerendo un percorso di invasione trans-tegumentario quando la cuticolaè morbida e vulnerabile.

I parassiti, una volta entrati nell’ospite accedono agli organi sottostanti compresol’emocele e si moltiplicano in tessuti e organi compreso il cuore, l’epatopancreas,il tessuto connettivo e l’emolinfa. I tempi di infezione sono protratti in alcunespecie di crostacei, come quelli che vivono in acque più fredde, in cui il periododall’infezione alla morte del soggetto può essere di diversi mesi, mentre in altripuò essere molto più breve.

Fasi precoci di infezione sono caratterizzati da variazioni limitate nel numero diemociti.Una delle caratteristiche di infezioni avanzate è la marcata moltiplicazione deiparassiti in tutti i tessuti e una contemporanea riduzione del numero di emociticircolanti.Con l'aumento del numero di parassiti nelle infezioni avanzate si osserval’insorgenza di necrosi muscolare e una sorta di esaurimento metabolico,caratterizzato da una significativa riduzione delle proteine plasmatiche, compresal’emocianina utilizzata come pigmento respiratorio e come molecolaimmunologicamente attiva.

È interessante notare che questi cambiamenti patologici possono tradursi inalterazione nel comportamento generale degli animali infetti, rendendoli piùsuscettibili di predazione e a perdite da pesca.

Fig 1. Interaction of Hematodinium with its crustacean host.

Rowley AF, Smith AL, Davies CE (2015) How Does the Dinoflagellate Parasite Hematodinium Outsmart the Immune System of Its

Crustacean Hosts?. PLoS Pathog 11(5): e1004724. doi:10.1371/journal.ppat.1004724

http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=info:doi/10.1371/journal.ppat.1004724

La stagionalità è emersa come una caratteristicaepidemiologica significativa nell’influenzare le infestazionida Hematodinium.

Negli USA la prevalenza mostra picchi regolari in tardoautunno, con un rapido declino in inverno, seguito daaumenti moderati in tarda primavera.Durante le epidemie si possono raggiungere valori diprevalenza del 100% con la maggior parte dei granchimalati destinati a morte.In tutti questi episodi ci sono dei momenti in cuil’infestazione sembra essere latente, forse per la presenzadi serbatoi diversi in cui il dinoflagellato viene mantenutonell’ambiente naturale.

•Hematodinium perezi has a nadir in prevalence in winter.

•Using three methods, active infections were found in overwintering crabs.

•Presumptive infections were also observed; they may be associated with low temperatures.

•Infections are capable of responding rapidly to increases in temperature.

•Overwintering provides a reservoir for transmission to occur in the spring

EPIDEMIOLOGIA

SEGNI CLINICI E SINTOMATOLOGIA

Il sintomo più frequente per quanto piuttosto aspecifico che si osserva neicrostacei infestati da Hematodinium è la letargia generale, cui si associafrequentemente una marcata opacizzazione dell’emolinfa nella circolazioneperiferica e della superficie dei visceri.Ulteriori segni sono l’iper-pigmentazione del carapace che assume un colorerossastro particolarmente visibile nelle membrane artrodiali, riportato in N.norvegicus, C. bairdi, C. opilio e C. pagurus .La tessitura della carne è flaccida, gessosa e assume un sapore astringentedurante la cottura, da cui deriva il nome di “Bitter Crab Disease”I granchi infestati massivamente possono morire quando sono manipolati etrasportati a causa dell’insorgenza di grave disfunzione respiratoria, ipossiatissutale e altri deleteri cambiamenti biochimici che causano l'esaurimento delleriserve di proteine e carboidrati dell'ospite.Strisci a fresco di emolinfa periferica, strisci di emolinfa colorati e sezioniistologiche di quasi tutti i tessuti da ospiti infetti mostrano una miriade didinoflagellati unicellulari. I parassiti riempiono tutti gli spazi emali e causanoemocitopenia, coagulopatia e degenerazione anatomo-funzionale degli organiviscerali senza apparente risposta cellulare.Infezioni sistemiche secondarie da batteri opportunisti, lieviti e altri protozoi siverificano spesso

Ventral surface of two small (sublegal, non commercial size) male Chionoecetes tanneri. The specimen at the

top of the image was heavily infected with Hematodinium sp. and the other specimen was not infected withthis parasite. Image provided by G. Meyer, DFO Pacific.

Ventral surface of two commercial-size male Chionoecetes tanneri with left set of appendages removed and

flipped to demonstrate the whitish discolouration of the gills (g) and opaque haemolymph (h) pooled in the

carapace of a specimen heavily infected with Hematodinium sp. (top specimen) in comparison to anuninfected crab. Image provided by Greg Workman, DFO Pacific.

BCD+ mature berried female snow crabs (A and B). Note the opaque appearance of the ventral carapace with a rounded (convex) abdominal profile

Pandalus platyceros con insolita colorazione arancione e con emolinfalattiginosa evidente attraverso la cuticola sottile sulla superficie ventraledell'addome (accanto alla scale bar) causata da Hematodinium

Light micrographs of Hematodinium spp. infection in Callinectes sapidus hemolymph. Parasites (uninucleate trophonts) are stained by neutral red. Scale bar = 20 μm.

Sezioni istologiche di tubo digestivo e lamelle branchiali di Chionoecetes bairdi repletida una miriade di trofonti di Hematodinium

(K) Hematodinium sp. Dinoflagellate parasites.

DIAGNOSI

+ PCR, IFAT, ELISA, WESTERN BLOT

Venn diagram showing frequencies of positive diagnoses as assigned bydifferent methods. PCR assays had 60 positive diagnoses, histologicalassessment had 48 and hemolymph smears had 34.

Preventive Measures

Knowledge of Hematodinium’s life cycle and routes of transmissionsuggests several preventive measures to reduce the parasite’simpact on aquaculture operations and wild fisheries.“Most of our recommendations for the wild fishery involve changesin capture and processing methods,” says Shields. “There are low-cost preventative measures to not only stop the spread of diseasebut to improve the harvest from the soft-shell industry.”Measures to prevent the spread of Hematodinium and othercrustacean diseases in aquaculture include isolating ponds fromnearby water bodies, stocking ponds with larvae from disease-freehatcheries or from adult crustaceans that have been certified asdisease-free, educating farmers about best-management practices,and avoiding the practice of rearing several species together in asingle pond, which can encourage transmission of parasites betweensusceptible crustaceans.

MALATTIE PARASSITARIE DEI CROSTACEI

AMEBIASI DELL’ARAGOSTA DA PARAMOEBA PERNICIOSA

Inizialmente riferita a Neoparamoeba pemaqueidensis agente eziologicodell’Amebic Gill Diseases dei pesci, isolata in corso di una grave moria diaragoste a Long Island Sound, Stati Uniti d'America nel 2005, l’agenteeziologico venne distinto su base molecolare ed identificato comeParamoeba perniciosa.

L’ameba si presenta tondeggiante oallungata, di 3-35 micron di dimensionie contenente un nucleo ben definitocon un grande endosoma centrale.

La malattia viene anche definita GreyCrab Disease per l’anomala colorazionegrigiastra del carapace associata adevidente letargia che in seguito aqualsiasi tipo di manipolazione esita inun decorso rapidamente fatale.

DISTRIBUZIONE GEOGRAFICACosta orientale degli Stati Uniti dal Connecticut alla Florida comprese learee ad alta salinità di Chincoteague Bay e Chesapeake Bay.

SPECIE OSPITISegnalata in Homarus americanus, ma è principalmente una malattia deigranchi (Callinectes sapidus e Cancer irroratus).

La paramoebiasi è stata indicata come la causa principale delle mortalità dimassa di astice americano nel versante atlantico degli USA.

La trasmissione della malattia rimane sconosciuta, ma si può ipotizzareche i granchi letargici cadano facile preda degli altri permettendone ladiffusione. In alternativa, l'ameba potrebbe invadere i granchi in inverno,quando rimangono sommersi dal fango nel fondo marino.

Le infezioni da Paramoeba perniciosa nei blue crabs sembrano avere una

forte correlazione geografica con baie costiere e lagune. Questo tipo di

associazione malattia / ambiente è stato notato anche per altre malattie

parassitarie di crostacei, in particolare le infezioni da Hematodinium in

snow crabs e blue crabs.

Il granchio blu è l'ospite principale per P. perniciosa, ma il granchio verde

(Carcinus maenas), il granchio di Jonas (Cancer borealis), il granchio blu

minore (Callinectes similis), oltre che il granchio delle rocce (Cancer

irroratus) sono stati segnalati come ospiti idonei.

Tuttavia l’infrequente insorgenza di casi di malattia in questi ospiti

suggeriscono che essi non rappresentino serbatoi importanti per P.

perniciosa

Gli episodi di mortalità da amebiasi da P. perniciosa hanno il carattere di focolai

e sono frequentemente osservate negli impianti di stabulazione prima della

trasformazione: gli animali muoiono rapidamente in grandi quantità. Episodi

simili sono stati riferiti anche durante la pesca da ottobre a febbraio.

Durante le epizoozie, la prevalenza variava dal 3 al 35% nei premolt giovanili,

con mortalità cumulativa del 30% al mese nelle aree endemiche. Dopo i picchi

di mortalità la prevalenza scendeva velocemente, probabilmente per la mortalità

stessa più che per una riduzione stagionale della malattia o di un aumento della

resistenza dell'ospite.

L’elevata salinità sembra rivestire un ruolo ancora da definire nel determinismo

della patologia

EPIDEMIOLOGIA

PATOGENESI E ASPETTI CLINICI

Segni di paramoebiasi includono atassia fino alla paralisi flaccida ("limp"),riduzione o assenza di coagulazione del emolinfa, e scarsa sopravvivenzadopo la manipolazione o la detenzione in serbatoi.

Gli esemplari colpiti da infezioni lievi possono non mostrare alcun sintomo.

I granchi premolt infetti muoiono poco dopo la muta, presumibilmenteperché le crescenti richieste metaboliche causano ulteriore stress perl'animale malato.

Il parassita ha tropismo per i tessuti connettivi e gli spazi emali, invadendoil sangue circolante solo quando l'infezione passa in fase sistemica. Nelleinfezioni pesanti i cambiamenti patologici causati da un gran numero diamebe comprendono necrosi tissutale, lisi emocitaria e riduzioni significativedella proteina emocianina e del glucosio.

Osservazioni in sede necroscopica volte ad evidenziare la colorazionegrigiastra dell’esoscheletro ventrale.

Osservazione microscopica di preparati a fresco da tessuti connettivi eghiandolari, in particolare il tessuto connettivo sub-epiteliale osservatoin contrasto di fase.Sul sangue l’osservazione viene fatta sia a fresco che su materialefissato previa colorazione di uno striscio. In questo caso si può condurresolo in corso di infezioni avanzate, quando sono presenti numeri elevatidi amebe a scapito degli emociti.

Per i preparati permanenti, strisci di emolinfa possono essere fissati inBouin di Davidson, Hollande o in soluzioni di formalina al 10% e coloraticon ematossilina ferrica o Giemsa.

Specifiche sonde sono state disegnate per amplificare il DNA delparassita nei tessuti inclusi in paraffina fissati in formalina da asticiinfetti (Mullen et al. 2005).

DIAGNOSI

IstologiaGli spazi emali nelle branchie di solito sono invasi nelle infezioni di media ed elevataintensità e, infine, l'infezione diventa sistemica.

Presenza a livello cardiaco di diverse forme di P. perniciosa

PREVENZIONE E CONTROLLO

Non esistono metodi di prevenzione o di controllo conosciuti.

Prove sperimentali di trasmissione condotte in laboratoriohanno determinato la trasmissione della malattia perconvivenza in aragoste non infette da esemplari infetti nell’arcodi 15 giorni (Mullen et al. 2004).