Implementation of innovatory and efficacious treatments against ectoparasites of intensive cultured Mediterranean fish

 
This item is provided by the institution :

Repository :
National Archive of PhD Theses
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



PhD thesis (EN)

2014 (EN)
Εφαρμογή πρωτότυπων θεραπευτικών αγωγών για την αποτελεσματική καταπολέμηση των εξωπαρασιτώσεων όπως αυτές εμφανίζονται στις εντατικές καλλιέργειες ειδών ψαριών μεσογειακής καλλιέργειας
Implementation of innovatory and efficacious treatments against ectoparasites of intensive cultured Mediterranean fish

Kolygas, Markos
Κολύγας, Μάρκος

Η παρούσα διατριβή είναι χωρισμένη σε τέσσερις θεματικές ενότητες. Στη πρώτη ενότητα μελετήθηκε ο βαθμός παρασίτωσης, η εποχικότητα και η παθολογία των εξωπαρασιτώσεων στα εκτρεφόμενα είδη. Παράλληλα διερευνήθηκε το ποιοτικό και ποσοτικό παρασιτικό προφίλ των άγριων πληθυσμών με σκοπό να τεκμηριωθεί εάν αυτοί ευθύνονται για τις παρασιτώσεις των εκτρεφόμενων και ποιά η ειδοειδική σχέση μεταξύ παρασίτων και ψαριών.Από τα αποτελέσματα προέκυψαν σημαντικά συμπεράσματα ειδοειδικής ηθολογίας μεταξύ των παρασίτων και των ξενιστών τους. Δηλαδή συγκεκριμένα είδη παρασίτων εμφανίζονται σε συγκεκριμένα είδη ψαριών, με παρουσία επίμονη τόσο στους εκτρεφόμενους όσο και στους άγριους πληθυσμούς, αυτό φαίνεται να ισχύει περισσότερο στα μονογενή, διγενή και κωπήποδα παράσιτα και όχι στα κεστώδη που εμφανίζουν μικρή ειδικότητα ξενιστών.Στη δεύτερη θεματική ενότητα διερευνήθηκε η τοξική δράση δύο αντιπαρασιτικών ουσιών, της νικλοσαμίδης που είναι ένα ταινιοκτόνο- μαλακιοκτόνο και της εμαμεκτίνης που έχει κωπηποδοκτόνες ιδιότητες. Μέσα από διάφορα δοσολογικά σχήματα per os χορήγησης διαπιστώθηκε πως η νικλοσαμίδη είναι ασφαλής σε υψηλή-βραχυχρόνια χορήγηση (60ppm/kg x 3d) όπως επίσης και σε χαμηλή-μακροχρόνια (20ppm/kg x 10d). Παρόλα αυτά, σε ημερήσια χορήγηση πάνω από 100ppm/kg βιομάζας η νικλοσαμίδη φάνηκε να είναι ελαφρά τοξική για τα ψάρια καθώς παρουσίασαν αλλαγή στο χρωματισμό, απάθεια, ληθαργικότητα, ανωμαλία πλεύσης και ασκίτη. Ιστοπαθολογικά ευρήματα υπέδειξαν νεφροτοξικότητα και ατροφία του εντερικού βλεννογόνου. Δοσολογικά σχήματα που ξεπερνούν τα 100ppm/ ημέρα είναι θανατηφόρα για τα ψάρια με τον επερχόμενο χρόνο θανάτου να είναι αντιστρόφως ανάλογος της δόσης εφαρμογής. Σε μεγάλες δόσεις ο θάνατος είναι βίαιος πιθανότατα εξαιτίας καρδιακής ανακοπής και για το λόγο αυτό τα ιστοπαθολογικά ευρήματα είναι ασαφή. Για να μειωθεί ο κίνδυνος τοξίκωσης από υπερδοσία εξαιτίας υπερβολικής κατανάλωσης φαρμακούχας τροφής από τα ψάρια, θα πρέπει σε επίπεδο εκτροφής η ουσία να εφαρμόζεται σε όλη τη ποσότητα του πρωινού γεύματος και όχι σε μέρος αυτού. Η εμαμεκτίνη ως καλά μελετημένο και αδειοδοτημένο φάρμακο στη Νορβηγία ενάντια στα θαλάσσια κωπήποδα παράσιτα του σολομού δεν υπέδειξε τοξική δράση στα ψάρια ακόμα και σε δόσεις 100πλάσιες της προτεινόμενης.Στη τρίτη θεματική ενότητα έγινε έλεγχος της αντιπαρασιτικής δράσης της εμαμεκτίνης και της νικλοσαμίδης μετά από χορήγηση σε ιχθύες φυσικά μολυσμένους με παράσιτα. Η αντιπαρασιτική δράση ελέγχθηκε τόσο εργαστηριακά όσο και στο πεδίο. Εργαστηριακά διαπιστώθηκε πως η νικλοσαμίδη δρα ενάντια στα μονογενή παράσιτα και δη σε γένη όπως Lamellodiscus echeneis (Furnestinia), Diplectanum και Sparicotyle που είναι γνωστοί παρασιτικοί αιτιολογικοί παράγοντες στις ιχθυοεκτροφές της Μεσογείου, ενώ η εμαμεκτίνη δρα ενάντια στα κωπήποδα και δη στα γένη Caligus και Lernanthropus. Η δράση και των δύο φαρμάκων ελέγχθηκε σε πραγματικές συνθήκες εκτροφής με την εμαμεκτίνη να είναι δραστική στο σύνηθες δοσολογικό σχήμα (0,1μg/kg/d x 10d), μειώνοντας το συνολικό παρασιτικό φορτίο ανά ψάρι έως και 68% την 30 ημέρα. Η νικλοσαμίδη αν και εργαστηριακά κατάφερε πρακτικά να μηδενίσει το παρασιτικό φορτίο των ψαριών εντούτοις τα αποτελέσματα στο πεδίο ήταν λιγότερο εντυπωσιακά αλλά εξίσου σημαντικά καθώς το συνολικό παρασιτικό φορτίο ανά βράγχιο μειώθηκε σε ποσοστό 88,5% τη 17η ημέρα στο δοσολογικό σχήμα των 60ppm/kg/d x 5 d. Το πραγματικό πλεονέκτημα των δύο αυτών αντιπαρασιτικών ουσιών δεν είναι η αντιπαρασιτική τους δράση αυτή καθαυτή, αλλά το γεγονός πως παραμένουν δραστικά ακόμη και με per os χορήγηση η οποία πλεονεκτεί των λοιπών τρόπων εφαρμογής (λουτρά).Στη τέταρτη θεματική ενότητα έγινε έλεγχος των φαρμακοκινητικών παραμέτρων της νικλοσαμίδης. Ο χρόνος ημίσειας ζωής (t1/2) στο δέρμα υπολογίστηκε στις 150h, οπότε πρακτικά ο χρόνος αναμονής ανέρχεται στις 787 βαθμοημέρες (χρειάζεται να παρέλθει 6 φορές ο χρόνος αναμονής της ουσίας για να είναι μη ανιχνεύσιμη στους ιστούς). Εκτός των παραπάνω υπολογίστηκαν και λοιπές φαρμακοκινητικές παράμετροι όπως κάθαρση πλάσματος (CLpl)(0,84 L/h/Kg), μέγιστες συγκεντρώσεις ιστών (Cmax, σταθερά ρυθμού αποβολής (Kel =0,0138) καθώς επίσης και o μέσος χρόνος αναμονής (MRTpl= 44 h). Έλεγχος των φαρμακοκινητικών παραμέτρων της εμαμεκτίνης δεν έγινε στη παρούσα θεματική ενότητα καθώς έχει εκτενώς διερευνηθεί από πρόσφατες εργασίες.
Current thesis is divided into 4 thematic Chapters.The 1st Chapter is dealing with the parasitic relatedness between cultured and wild fish populations and the role of the former as passive parasitic transmitters to the latter. In order to investigate the above hypotheses, a thorough research upon the quantitative- qualitative parasitic profile was conducted taking into account several parameters such as season, clinical manifestations and histopathological findings.The results indicated strong behavioral patterns between parasites and fish species. That is, most of the monogenean and trematoda parasites infect specific fish species, showing high host specificity, but cestodes presented low host specificity infecting a wide range of marine teleosts. In the 2nd Chapter two antiparasitic substances –niclosamide and emamectin - were concluded in fish toxicity tests through several per os administrational regimens. As far as niclosamide is concerned 60ppm/kg/d for 3days and 20ppm/kg/d for 10 days regimens were sublethal and safe demonstrating normal kidney and liver histological findings. Daily doses of 100ppm indicated slightly toxic manifestations suc as pigmentation abnormalities, lethargy, apathy, and askitis. Histopathological findings focused mainly on the atrophy of the intestinal mucosa and glomeruli disorganization. Regimes that exceed daily intake of 100ppm niclosamide, are highly toxic. Toxicity immediates rapidly due to cardiac arrest and in most of the cases no histopathological signs were visible. In order to reduce overdose minifestations, niclosamide should applied in the whole quantity of the first meal in cultured fish, and not on a part of it. Emamectin, as a well studied and registered antiparasitic drug in Norway, did not indicate any kind of toxicity, whatsoever.In The 3rd Chapter optimum sublethal and subtoxic regimens of the previous (2nd) Chapter, were challenged against naturally infected fish with ectoparasites, on laboratory conditions. The final curative doses tested in field trials. Niclosamide regimen of 60ppm/kg biomass/d for 5 days is effective against Sparicotyle, Diplectanum and Lamellodiscus, capable of decreasing the total parasitic load up to 88,5% (17th day). Emamectin regimen of 0,1μg/kg/d for 10 days is effective against Caligus and Lernanthropus genera, by reducing the total parasitic load per fish up to 68% (30th day). As a conclusion, both compounds have an advantage over current antiparasitic applications through immersion, for they can be effect via per os administration.In the 4th Chapter, pharmacokinetics and bioavailability of niclosamide studied after single administration of niclosamide, via injection and per os, respectively.The distribution of the substance in target- tissues was also calculated through time. Half-time period in skin (t1/2(skin)) was approximately 150h in 210C, which can be generally expressed as 787 degree-days (6 period half-time periods need to reduce niclosamide concentrations below minimum tracing levels. Other pharmacokinetic parameters in plasma were: AUCplasma (2863 h*ng/L), Vdplasma (60,8 L/kg), CLplasma (0,84 L/h/kg), Kel (plasma)(0.013 L/h) and MRTplasma (44 h). Pharmacokinetic parameters of emamectin did not calculated for it has been extensively studied in previous studies.

Emamectine
Νικλοσαμίδη
Εμαμεκτίνη
Μεταζώα παράσιτα
Niclosamide
Metazoan parasites
Ανατομία παρασιτων
Pharmacokinetics
Anatomy of parasites
Φαρμακοκινητική μελέτη

Εθνικό Κέντρο Τεκμηρίωσης (ΕΚΤ) (EL)
National Documentation Centre (EKT) (EN)

Greek

2014


University of Thessaly (UTH)
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

BY_NC_ND



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)