Francisella sp., an emerging pathogen of tilapia, Oreochromis niloticus (L.), in Costa Rica

Abstract

Francisella sp. is an emergent bacterial pathogen that causes acute to chronic disease in warm and cold water cultured and wild fish species. During the past 3 years, the bacterium has been detected in tilapia, Oreochromis niloticus, cultured in Costa Rica. Infected fish presented non-specific clinical signs, such as erratic swimming, anorexia, anaemia, exophthalmia and high mortality. Upon macro scopic and microscopic examination, several internal organs (mainly spleen and kidney) were enlarged and contained white nodules. Histological examination revealed the presence of multifocal granulomatous lesions, with the presence of numerous small, pleo morphic, cocco-bacilli. The bacteria were isolated from infected tilapia on selective media and grown on several media with and without antibiotics. Specific PCR primers to the Francisella genus were used to confirm the preliminary diagnoses. In comparison with several bacterial 16S rRNA sequences, our iso late was found to share 99% identity with other Fransicella spp. isolated from fish, and more than 97% identity to the human pathogen Francisella tularensis. Koch s postulates were fulfilled after exper imental intraperitoneal and gill exposure challengesFrancisella sp. es un patógeno bacteriano emergente que causa enfermedades agudas a crónicas en especies de peces cultivados y salvajes de aguas cálidas y frías. Durante los últimos 3 años, la bacteria se ha detectado en tilapias, Oreochromis niloticus, cultivadas en Costa Rica. Los peces infectados presentaban signos clínicos inespecíficos, como natación errática, anorexia, anemia, exoftalmia y alta mortalidad. En el examen macro y microscópico, varios órganos internos (principalmente el bazo y el riñón) estaban agrandados y contenían nódulos blancos. El examen histológico reveló la presencia de lesiones granulomatosas multifocales, con la presencia de numerosos cocobacilos pequeños, pleomórficos. Las bacterias se aislaron de las tilapias infectadas en medios selectivos y se cultivaron en varios medios con y sin antibióticos. Se utilizaron cebadores PCR específicos del género Francisella para confirmar los diagnósticos preliminares. En comparación con varias secuencias bacterianas del ARNr 16S, se comprobó que nuestra isoforma comparte un 99% de identidad con otras Fransicella spp. aisladas de peces, y más de un 97% de identidad con el patógeno humano Francisella tularensis. Los postulados de Koch se cumplieron tras las pruebas experimentales de exposición intraperitoneal y branquial.