Monitoring of parasite and virus infections of the European eel, Anguilla anguilla, in northern Germany.

Jakob, Eva

The aim of this thesis was to examine metazoan parasite communities and viral infections of European eel, Anguilla anguilla, from fresh water, brackish and marine localities in northern Germany. The here collected data shall help to evaluate the suitability of the studied localities for potential restocking purposes regarding the presence of pathogens. In Chapter I a comparative examination of the metazoan parasite communities of the European eel was conducted including measures of parasite diversity characteristics. Special focus was given on the prevalence and intensity of infection with the invasive swim bladder nematode Anguillicoloides crassus and the gill monogenean Pseudodactylogyrus spp. In all, 29 parasite species/taxa were found in 170 eels from six different sample sites. Parasite communities of European eels clearly exhibit the habitat preferences of their hosts, salinity-dependent specificities, and a clustering into fresh-water, brackish, and marine groups. The highly pathogenic parasite species Anguillicoloides crassus and Pseudodactylogyrus spp. were found at all sampling sites in fresh water and brackish water, with high prevalence. Therefore, the common practice of catching glass eels in river estuaries for restocking solely in inland waters as management measure for stock recovery should be critically considered. To set a baseline for future trend analyses and biodiversity considerations an updated and comprehensive literature review on prevalence and distribution of parasites of the European eel in European waters was conducted (Chapter II). The resulting checklist provides evidence for 161 parasite species/taxa from 30 countries. Special consideration was given to the distribution of the swimbladder nematode Anguillicoloides crassus. A map and table of first reported records as well as a survey map indicating all published localities of A. crassus documented in the checklist are provided. In Chapter III the prevalence of virus infections in European eels from natural habitats with differing salinity regimes were evaluated. Out of the 140 examined eels, HVA was detected in two of the five investigated water bodies with an overall infection prevalence of 2%. Virus infection was only detected by direct PCR testing, whereas none of the three HVA PCR-positive eels showed any clinical sign of disease. However latent infections of HVA were found in the investigated water bodies and as proven for the first time, also in a marine habitat (Helgoland) of northern Germany. The only reliable method for the verification of viral genome in latent herpesvirus infections is by PCR examination. For the verification of even low virus copy numbers in asymptomatic carriers, a more sensitive detection method was developed (Chapter IV). This method was tested on eel samples from two freshwater localities in northern Germany, Lake Pönitz (n=16) and River Elbe (n=30). But even with this high sensitive nested-PCR, HVA positive eels were only detected in 2 eels from Lake Pönitz (Chapter IV). Hence, the rate of HVA infection seemed to be quite low among northern German eel stocks. But the source of infection is present in at least three of the seven studied localities (Chapter III & IV) and under favourable conditions for virus replication like high water temperature or stress a reactivation and further dispersal of HVA might be induced.

Ziel dieser Arbeit war es die metazoischen Parasitengemeinschaften und Virusinfektionen des Europäischen Aals, Anguilla anguilla, aus Süßwasser, Brackwasser und marinen Habitaten Norddeutschlands zu untersuchen. Die erhobenen Daten sollen helfen die untersuchten Gewässer auf ihre Eignung als potenzielle Besatzstandorte in Bezug auf Pathogene zu evaluieren. In Kapitel I wurden die metazoischen Parasitengemeinschaften des Europäischen Aals vergleichend untersucht und zusätzlich Diversitätsindizes zur Charakterisierung der Artengemeinschaften erhoben. Besonderer Fokus wurde auf den Befall mit dem Schwimmblasen-Nematoden Anguillicoloides crassus und den Kiemen Monogeneen Pseudodactylogyrus spp. gelegt. Insgesamt konnten 29 Parasitenarten/Taxa aus 170 Aalen von sechs verschiedenen Standorten nachgewiesen werden. Die Parasitengemeinschaften der Aale spiegeln die Habitatspräferenzen ihrer Wirte wider, weisen salinitätsbedingte Spezifitäten auf und clustern sich in Süß-, Brack- und Salzwassergruppen. Die eingeschleppten und pathogenen Parasitenarten Anguillicoloides crassus und Pseudodactylogyrus spp. wurden für alle Süß- und Brackwasser Standorte mit hohen Prävalenzen nachgewiesen, nicht jedoch für den marinen Standort. Die gängige Praxis Aale ausschließlich in Binnengewässer zu besetzen, sollte aufgrund des fehlenden Auftretens dieser Pathogene in reinen Salzwasserstandorten kritisch überdacht werden. In Kapitel II wurde eine umfassende Literaturrecherche zum Vorkommen und Verbreitung der Parasiten des Europäischen Aals in Europäischen Gewässern vorgenommen. Mit der erstellten Checklist wurde eine Grundlage erarbeitet, die zukünftigen parasitologischen Studien als Hilfsmittel dienen soll. Insgesamt konnte der Nachweis für 161 Parasitenarten/Taxa des Aals aus 30 Europäischen Ländern erbracht werden. Hierbei wurde besonders auf die Verbreitung von Anguillicoloides crassus eingegangen. Es wurde sowohl eine Karte und Tabelle mit Erstnachweisen für diese Art erstellt, als auch eine Übersichtskarte mit allen in der Checklist aufgeführten Untersuchungsgebieten in denen A. crassus nachgewiesen wurde. Des Weiteren wurden 140 Aale von 5 Standorten auf ihren Befall mit Herpesvirus anguillae (HVA) hin untersucht (Kapitel III). HVA positive Aale konnten für zwei Standorte mit einer Prävalenz von 2% nachgewiesen werden. Dabei konnte das Virus bei diesen klinisch unauffälligen Aalen ausschließlich via PCR Diagnostik detektiert werden. Somit konnten latent infizierte Aale identifiziert werden und HVA erstmalig für einen marinen Strandort beschrieben werden. Damit der Nachweis auch von sehr geringen Mengen Virus DNA in der Wirtszelle möglich ist, wurde die sensitivere Methodik der nested-PCR für das Aal-Herpesvirus entwickelt (Kapitel IV). Aale von zwei Süßwasserstandorten, Pönitzer See (n=16) und Elbe (n=30), wurden mit dieser Methodik untersucht, jedoch konnte auch mit dieser hoch sensitiven nested PCR nur 2 HVA positive Aale aus dem Pönitzer See nachgewiesen werden. Anhand dieser Ergebnisse scheint die Belastung mit Herpesvirus anguillae in norddeutschen Gewässern eher gering zu sein. Allerdings ist das Virus in latenter Form in drei der sieben untersuchten Gewässer vorhanden und somit eine Quelle für potenzielle Verbreitung und Ausbrüche vorhanden.

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Jakob, Eva: Monitoring of parasite and virus infections of the European eel, Anguilla anguilla, in northern Germany..

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