Innovative approaches to control some parasitic diseases affecting farmed fishes /
/ الأساليب المبتكره للسيطرة على بعض الأمراض الطفيلية التي تصيب الأسماك المستزرعة
by Shimaa Abdelkhalek Mohamed ; Supervision of Prof. Dr. Mohamed Ibrahim Mohamed Abdelsalam, Dr. Dalia Ashraf Abdel-Moneam, Dr. Marwa Mohamed Attia.
- 124 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.
Bibliography: pages 103-124.
Digenetic trematode infections pose a significant threat to the African catfish and tilapia aquaculture industry in Egypt. There is a limited data on the pathogenicity of Prohemistomum vivax (P. vivax) and its impacts on fish health. This study aimed to determine the morphological; molecular characteristics; pathogenicity; expression of stress-related genes and histopathological alterations in farmed African catfish (Clarias gariepinus) and Nile tilapia (O. niloticus) infected with P. vivax. Infected fish displayed stunted growth, excessive mucous secretion, skin darkening and emaciation. Molecular sequencing and phylogenetic analysis of the internal transcribed spacer 2 (ITS2) gene unambiguously identified the isolated metacercariae within the same clade as other P. vivax isolates. Expression of stress-related genes in infected tilapia fish were estimated using CYP1A1, HSP70, and p53 genes. Histopathological examination revealed numerous parasite cysts between hepatocytes, with extensive hepatocytic degeneration; and implanted in muscle bundles, causing tissue response, inflammatory cell infiltration, interstitial tissue oedema, and hyaline muscle fibre degeneration. Final confirmation of P. vivax were obtained by experimental infection of rats with the metacercarea and then analyzed for adult worm burden, tissue pathology, inflammatory cytokine and antioxidant enzyme gene expression, and histological changes. These findings emphasize the significance of establishing effective control strategies to reduce the impact of P. vivax EMC infection on Egypt's aquaculture industry. Praziquantel was used as a bath treatment with different concentrations (0.5 mg /L ,2 mg /L, 3 mg /L) and applied as once and twice doses for 24 hr for treating the infected African catfish that was collected from the same investigation area. Our results showed that the most effective treatment regime was noticed in fish treated twice with 3mg praziquantel /24 h, it considerably lowered the EMC loads, clinical symptoms, and normalizing the expression of TNF-α and IL-1β inflammatory markers in treated fish, which improve fish health and productivity that are essential for sustainable aquaculture and food security تشكل العدوى بالديدان المفلطحة ثنائية العائل تهديدًا كبيرًا لصناعة تربية أسماك القراميط والبلطي في مصر. هناك بيانات محدودة عن القدرة المرضية لدودة بروهيميستوموم فيفاكس وتأثيراتها على صحة الأسماك. هدفت هذه الدراسة إلى تحديد المظهر المورفولوجي؛ الخصائص الجزيئية. الإمراضية. التعبير عن الجينات المرتبطة بالإجهاد والتغيرات التشريحية المرضية في أسماك القراميط الأفريقية المستزرعة والبلطي النيلي المصابة بالبروهيميستوموم فيفاكس. أظهرت الأسماك المصابة توقف النمو، والإفرازات المخاطية المفرطة، ودكانة لون الجلد، والهزال. حدد التسلسل الجزيئي والتحليل للجين (ITS2) بشكل لا لبس فيه الميتاسيركاريا المعزولة ضمن عزلات البروهيميستوموم فيفاكس الأخرى. تم التعبير عن الاجهاد في أسماك البلطي المصابة عن طريق الجينات المرتبطة بالإجهاد مثل CYP1A1 وHSP70 وp53. كشف الفحص النسيجي وجود العديد من الأكياس الطفيلية بين خلايا الكبد، مع انحطاط فجوي معمم في خلايا الكبد ووجود هذه الاكياس بين حزم العضلات مع ملاحظة تفاعل الأنسجة، وارتشاح الخلايا الالتهابية، ووذمة الأنسجة البينية، وتنكس حبيبي لألياف العضلات. تم التأكيد النهائي علي عزل والتعرف علي دودة البروهيميستوموم فيفاكس عن طريق العدوى التجريبية للفئران باستخدام الميتاسيركاريا ثم تم تحليلها بحثًا عن عبء الدودة البالغة، وأمراض الأنسجة، والسيتوكينات الالتهابية، والتعبير الجيني للإنزيمات المضادة للأكسدة، والتغيرات النسيجية. تؤكد هذه النتائج على أهمية إنشاء إستراتيجيات مكافحة فعالة لتقليل تأثير عدوى الميتاسيركاريا المتحوصلة لدودة بروهيميستوموم فيفاكس على صناعة تربية الأحياء المائية في مصر. تم استخدام البرازيكوانتيل كحمام علاجي بتركيزات مختلفة (0.5 ملجم / لتر، 2 ملجم / لتر، 3 ملجم / لتر) وتم تطبيقه كجرعة واحدة وجرعتين لمدة 24 ساعة لعلاج سمك القرموط الأفريقي المصاب الذي تم جمعه من نفس منطقة البحث المصابة. أظهرت نتائجنا أن نظام العلاج الأكثر فعالية قد لوحظ في الأسماك المعالجة مرتين بـ 3 ملجم برازيكوانتيل / 24 ساعة، فقد قلل بشكل كبير من أحمال الميتاسيركاريا المتحوصلة والأعراض المرضية وتقليل التعبير عن الجينات المسؤولة عن علامات الالتهاب TNF-α و IL-1β في الأسماك المعالجة، مما يؤدي الي تحسين صحة الأسماك وإنتاجيتها التي تعتبر ضرورية لأنظمه الاستزراع السمكي المستدامة والأمن الغذائي.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Fish Farming
Prohemistomum vivax encysted metacercariae (EMC) African catfish Nile tilapia internal transcribed spacer 2 (ITS2) gene stress-related genes control strategies Praziquantel experimental infection of rats