The potential of cardiac troponins I and T, CK-MB and NT-proANP as biomarkers of cardiac stress in farmed Atlantic salmon (Salmo salar)

Abstract

Denne oppgaven sammenlignet nivåer av hjertesviktsmarkører i Atlantisk laks (Salmo salar) fra en merd på Frøya før og etter transport til et slakteri på Averøy. Hensikten var å fastslå om stress i forbindelse med trenging, pumping og transport ville føre til skade på hjertet og påfølgende økning av hjertesviktsmarkører i blod. Konsentrasjon av hjertespesifikt troponin T, hjertespesifikt troponin I, CK-MB og NT-proANP i plasma fra laks ble målt ved å bruke Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). I tillegg ble det gjort en histopatologisk undersøkelse på hjertevev tatt fra Averøy for å undersøke den generelle helsetilstanden i populasjonen.

Troponin T økte signifikant fra Frøya til Averøy. Det var også en ikke-signifikant økning på troponin I og CK-MB i laks fra Averøy sammenlignet med Frøya. De hjertespesifikke troponinene og CK-MB i plasmaprøver både fra Frøya og Averøy var alle forhøyet i forhold til referanseverdiene for mennesker, noe som tyder på hjerteskade. Den histopatologiske undersøkelsen av hjertevevet fra laks fra Averøy viste epikarditt, myokarditt og nekroser. Sykdomsutbrudd av hjerte- og skjelettmuskelbetennelse (HSMB), pankreassykdom (PD) og mulig tilstedeværelse av kardiomyopatisyndrom (CMS) var påvist i merden før prøvetakingen. Året før ble laksen utsatt for flere mekaniske avlusninger, noe som er kjent for å utløse stressresponser. Dette forklarer hvorfor nivåer av hjertesviktsmarkører var forhøyet i merden før transport. Resultatene fra blodanalysene og histopatologien vitner om dårlig hjertehelse i populasjonen.

This thesis compared cardiac biomarker levels in Atlantic salmon (Salmo salar) from a net pen at Frøya before and after transportation to a processing plant at Averøy. The objective was to determine if stress due to crowding, pumping and transportation would lead to heart damage and subsequent elevation of levels of cardiac markers in blood. Levels of cardiac troponin T, cardiac troponin I, CK-MB and NT-proANP in salmon plasma were measured using Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). Additionally, histopathological analysis was done on heart samples from Averøy to assess the overall health status of the population.

Troponin T increased significantly from Frøya to Averøy. Although non-significant, levels of cardiac troponin I and CK-MB were also increased at Averøy compared to Frøya. The cardiac troponins and CK-MB in plasma samples from both Frøya and Averøy were all elevated above the human reference ranges indicating cardiac damage. Histopathological examination of heart tissue from fish sampled at Averøy revealed epicarditis, myocarditis and necrosis. Outbreaks of heart and skeletal muscle inflammation (HSMI) and pancreas disease (PD) along with possible cardiomyopathy syndrome (CMS) were confirmed in the net pen at the time of sampling. The year before sampling, salmon were subjected to mechanical delousing treatments which are known to induce stress responses. This explains why levels of cardiac markers were elevated above normal in salmon from the net pen before transport. The results from the blood analyses and histopathology point to poor cardiovascular health in the sample population.