Francisella marina Sp. nov., etiologic agent of systemic disease in cultured spotted rose snapper (Lutjanus Guttatus) in Central America

Abstract

Historically, piscine francisellosis in various warm-, temperate-, and cold-water fish hosts has been attributed to Francisella noatunensis From 2015 to 2016, an undescribed Francisella sp. was recovered during mortality events in cultured spotted rose snapper (Lutjanus guttatus) off the Pacific coast of Central America. Despite high mortality and emaciation, limited gross findings were observed in affected fish. Histological examination revealed multifocal granulomatous lesions, with the presence of numerous small, pleomorphic coccobacilli, predominantly in the peritoneum, spleen, kidneys, liver, pancreas, heart, and intestine. Sequencing of an ∼1,400-bp fragment of the 16S rRNA gene demonstrated these isolates to be most similar (99.9% identity) to Francisella sp. isolate TX077308 cultured from seawater in the Gulf of Mexico, while sharing <99% similarity to other Fransicella spp. Biochemical analysis, multilocus sequence comparisons of select housekeeping genes, repetitive extragenic palindromic PCR fingerprinting, matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry, and fatty acid methyl ester analysis revealed marked differences between these isolates and other described members of the genus. Koch's postulates were fulfilled by experimental intracoelomic injection and immersion trials using Nile (Oreochromis niloticus) and blue (Oreochromis aureus) tilapia. Based on observed phenotypic and genotypic differences from recognized Francisella spp., the name Francisellamarina sp. nov. (NRRL B-65518) is proposed to accommodate these novel strains.IMPORTANCE Finfish aquaculture is the fastest growing global food production sector. Infectious disease, particularly emergent pathogens, pose a significant threat to established and nascent aquaculture industries worldwide. Herein, we characterize a novel pathogen isolated from mortality events in cultured spotted rose snapper in Central America. The bacteria recovered from these outbreaks were genetically and phenotypically dissimilar from other known Francisella spp. from fish, representing a previously unrecognized member of the genus Francisella, for which the name Francisella marina sp. nov. is proposed.Históricamente, la franciselosis de la piscina en diversos peces huéspedes de aguas cálidas, templadas y frías se ha atribuido a la Francisella noatunensis De 2015 a 2016, se recuperó una Francisella sp. no descrita durante los episodios de mortalidad en el pargo rosado manchado cultivado (Lutjanus guttatus) frente a la costa del Pacífico de América Central. A pesar de la elevada mortalidad y la emaciación, se observaron hallazgos brutos limitados en los peces afectados. El examen histológico reveló lesiones granulomatosas multifocales, con la presencia de numerosos cocobacilos pequeños y pleomórficos, predominantemente en el peritoneo, el bazo, los riñones, el hígado, el páncreas, el corazón y el intestino. La secuenciación de un fragmento de ∼1,400 pb del gen del ARNr 16S demostró que estos aislados son muy similares (99,9% de identidad) al aislado TX077308 de Francisella sp. cultivado en agua de mar en el Golfo de México, mientras que comparten una similitud <99% con otras especies de Fransicella. El análisis bioquímico, las comparaciones de secuencias multilocales de genes seleccionados de la casa, la huella digital de la PCR palindrómica extragénica repetitiva, la ionización por desorción láser asistida por matriz-tiempo de la espectrometría de masas de vuelo y el análisis de éster metílico de ácidos grasos revelaron diferencias marcadas entre estos aislados y otros miembros descritos del género. Los postulados de Koch se cumplieron mediante ensayos experimentales de inyección intracelómica e inmersión con tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) y azul (Oreochromis aureus). Basándose en las diferencias fenotípicas y genotípicas observadas de la reconocida Francisella spp., el nombre Francisellamarina sp. nov. (NRRL B-65518) para dar cabida a estas nuevas cepas.IMPORTANCIA La acuicultura de peces de aleta es el sector de producción de alimentos de más rápido crecimiento en el mundo. Las enfermedades infecciosas, en particular los patógenos emergentes, constituyen una importante amenaza para las industrias de la acuicultura establecidas y emergentes en todo el mundo. A continuación, caracterizamos un nuevo patógeno aislado de los acontecimientos de mortalidad en el pargo rosado manchado cultivado en América Central. Las bacterias recuperadas de estos brotes eran genética y fenotípicamente diferentes de otras Francisella spp. conocidas de peces, que representaban a un miembro no reconocido anteriormente del género Francisella, para el que se propone el nombre de Francisella marina sp. nov.