Examination of brown trout decline in the pre-alpine Isar river

Arndt, Daniela (2020): Examination of brown trout decline in the pre-alpine Isar river: mortalities are linked with Proliferative Kidney Disease (PKD) and Proliferative Darkening Syndrome (PDS). Dissertation, LMU München: Tierärztliche Fakultät

Abstract

A decline of brown trout (Salmo trutta fario) was observed in the pre-alpine river Isar over the last years. The Bavarian Fisheries Association and local recreational anglers reported high mortalities especially within the warmer summer months. Moribund fish displayed distinct black coloring of the skin, reduced swim behavior and apathy. Other species were not affected. Proliferative Darkening Syndrome, known to be responsible for massive decline of autochthonous brown trout populations within a lot of pre-alpine rivers in Bavaria, was suspected as cause for observed mortalities in the Isar river. An infection with Tetracapsuloides bryosalmonae, the causative agent of Proliferative Kidney Disease, was also discussed. During sampling years 2017 and 2018, a daily inspection of 12 km of the water body was performed (August-September). Moribund, black-colored brown trout were caught, and an extensive organ set was examined macroscopically, histologically and with immunohistochemistry and qPCR. An infection with the parasite T. bryosalmonae was found in 93.5% of sampled brown trout (n=31). The impact of T. bryosalmonae on renal tissue remodeling in infected brown trout was examined in the sampling year of 2018 with unbiased quantitative stereological methods. A significant increase of renal tissue volumes, characteristically for PKD, with hematopoietic tissue hyperplasia and interstitial inflammation was found. The parasitic strain, found in infected brown trout, was grouped into the north American clade by phylogenetical analyses. Pathological findings, characteristic for Proliferative Darkening Syndrome, such as hemorrhages and necrosis of the liver combined with splenic lesions, were found in 12.9% examined brown trout. An infection with piscine orthoreovirus 3 was ruled out by qPCR. This study highlights the participation of both, PKD and PDS, being associated with decline of brown trout in the pre-alpine Isar river.

Abstract

Über die letzten Jahre wurde ein Rückgang der Bachforellenpopulation (Salmo trutto fario) im präalpinen Fluss Isar beobachtet. Der Landesfischereiverband Bayern e.V. und lokale Fischer berichteten von erhöhten Mortalitäten insbesondere während der warmen Sommermonate. Moribunde Fische zeigten neben einer ausgeprägte Schwarzfärbung ein reduziertes Schwimmverhalten und Apathie. Andere Fischarten waren nicht betroffen. Das Bachforellensterben, welches in vielen präalpinen Flüssen Bayerns zu einem erheblichen Rückgang der autochthonen Bachforellenpopulationen führte, wurde als Ursache der Mortalitäten in der Isar angenommen. Eine Infektion mit dem Parasiten Tetracapsuloides bryosalmonae, Auslöser der Proliferative Kidney Disease, wurde ebenso in Betracht gezogen. In den Jahren 2017 und 2018 wurde eine tägliche Inspektion eines Isarsegments von 12 km Länge durchgeführt (August-September). Moribunde, schwarz gefärbte Bachforellen wurden entnommen und ein umfangreiches Organset wurde makroskopisch, histologisch und mittels Immunhistochemie und qPCR untersucht. In 93,5% der beprobten Bachforellen (n=31) wurde eine Infektion mit dem fischpathogenen Parasiten T. bryosalmonae nachgewiesen. Mittels quantitativer stereologischer Untersuchungen wurde das Ausmaß des Gewebeumbaus der Rumpfniere, verursacht durch T. bryosalmonae, in infizierten Bachforellen des Untersuchungsjahres 2018 geschätzt. Die Rumpfniere zeigte einen signifikanten Anstieg des renalen Gewebevolumens, charakteristisch für PKD, sowie eine Hyperplasie des hämatopoetischen Gewebes und eine interstitielle Nephritis. Mittels phylogenetischer Analysen wurde der gefundene Parasitenstamm der Nordamerikanischen Gruppe zugeordnet. Pathologische Befunde, charakteristisch für das prä-alpine Bachforellensterben Bayerns, wie Leberblutungen und -nekrosen kombiniert mit Läsionen der Milz, wurden in 12,9% der untersuchten Bachforellen beider Jahrgänge festgestellt. Eine Infektion mit dem Piscinen Orthorevirus 3 konnte mit molekularbiologischen Methoden (qPCR) ausgeschlossen werden. Diese Studie beschreibt die Beteiligung von PKD als auch PDS am Rückgang der Bachforellenpopulation im prä-alpinen Fluss Isar.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: brown trout, Proliferative Kidney Disease (PKD), Proliferative Darkening Syndrome (PDS)
• Themengebiete: 500 Naturwissenschaften und Mathematik ; 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 590 Tiere (Zoologie)
• Fakultäten: Tierärztliche Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Englisch
• Datum der mündlichen Prüfung: 25. Juli 2020
• 1. Bericht­erstatter:in: Sutter, Gerd