Hnísildýr (Eimeria tegundir) í geitum á Íslandi

Transcription

1 Hnísildýr (Eimeria tegundir) í geitum á Íslandi Þórdís Fjölnisdóttir Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóli Íslands 2017

2

3 Hnísildýr (Eimeria tegundir) í geitum á Íslandi Þórdís Fjölnisdóttir 12 eininga ritgerð sem er hluti af Baccalaureus Scientiarum gráðu í líffræði Leiðbeinandi Matthías Eydal Umsjónarmaður Jörundur Svavarsson Líf- og umhverfisvísindadeild Verkfræði- og náttúruvísindasvið Háskóli Íslands Reykjavík, janúar 2017

4

5 Hnísildýr (Eimeria tegundir) í geitum á Íslandi 12 eininga ritgerð sem er hluti af Baccalaureus Scientiarum gráðu í líffræði Höfundarréttur 2017 Þórdís Fjölnisdóttir Öll réttindi áskilin Líf- og umhverfisvísindadeild Verkfræði- og náttúruvísindasvið Háskóli Íslands Askja Náttúrufræðihús Sturlugötu Reykjavík Sími: Skráningarupplýsingar: Þórdís Fjölnisdóttir, 2017, Hnísildýr (Eimeria tegundir) í geitum á Íslandi, BS ritgerð, lífog umhverfisvísindadeild, Háskóli Íslands, 21 bls. Reykjavík, janúar 2017

6

7 Útdráttur Markmið rannsóknarinnar var að rannsaka hnísildýr (e. coccidia) (Protozoa: Apicomplexa) af ættkvíslinni Eimeria í íslenska geitastofninum. Áður höfðu engar skipulagðar athuganir verið gerðar á þessum sníkjudýrum í geitum hér á landi. Athugað var magn hnísla (Eimeria tegundir) í grammi saurs í kiðum á tveim bæjum, en alls voru skoðuð saursýni úr 21 kiði. Hníslar úr átta sýnum frá öðrum bænum voru greindir til tegunda, alls 400 hníslar. Eftirtaldar tegundir fundust: Eimeria alijevi, E. arloingi, E. cf. apsheronica, E. caprina, E. caprovina, E. christenseni, E. hirci, E. jolchejevi, E. ninakohlyakimovae, E. cf. punctata, E. tunisensis, ásamt ógreindri tegund (Eimeria sp. A). Flestar tegundirnar hafa heimsútbreiðslu en nokkrar hafa aðeins áður fundist í 2-3 löndum, það eru tegundirnar E. caprina, E. caprovina, E. jolchijevi og E. punctata. Niðurstöður rannsóknarinnar koma að því leyti nokkuð á óvart, en lítið hefur verið unnið af rannsóknum á Norðurlöndunum hvað varðar hnísla í geitum svo mögulega eiga síðastöldu tegundirnar eftir að finnast víðar á Norðurlöndum.

8

9 Formáli Íslenski geitastofninn er talinn vera af norskum ættum og hafa komið hingað til lands með landnámsmönnum, ekki er talið að flutt hafi verið til landsins dýr eftir það. Geitastofn landsins er því búinn að vera einangraður lengi og mikið um skyldleikaræktun. Stofninn hefur í það minnsta tvisvar sinnum orðið fyrir mikilli fækkun þar sem fjöldi dýra var aðeins á milli dýr á landsvísu. Oftast hefur stofninn verið í kringum dýr en mest hefur hann farið í dýr, árið 1930 (Stefán Aðalsteinsson. o.fl., 1994). Áhyggjur af því að íslenski stofninn kynni að deyja út hafa leitt til þess að frá árinu 1965 hefur verið greiddur sérstakur stofnverndarstyrkur fyrir vetrarfóðraðar, skýrslufærðar geitur. Í dag er stofninn farinn að stækka aftur, en hann var 818 dýr árið 2012 (Verndaráætlun fyrir íslenska geitastofninn, 2012). Sökum þess hve lítill erfðabreytileiki er í íslenska geitastofninum vegna skyldleikaræktunar (Stefán Aðalsteinsson, o.fl., 1994) er mjög forvitnilegt að skoða stofninn með tilliti til innri sníkjudýra og aðgæta hvort sníkjudýrin sem finnast í honum séu þau sömu og fundist hafa í stofnum annarra landa þar sem erfðabreytileikinn er mun meiri. Geitur á Íslandi hafa aðeins verið skoðaðar einu sinni áður með tilliti til sníkjudýra. Þá var það Árni Kristmundsson sem skoðaði ormasýkingar í íslenska geitastofninum árið 1999 en um var að ræða fimm eininga rannsóknarverkefni til BSc prófs í líffræði (nú 10 eininga verkefni) (Árni Kristmundsson, 1999).

10

11 Efnisyfirlit Myndir... xi Töflur... xii Þakkir... xiii 1 Inngangur Efni og aðferðir Söfnun sýna Talning hnísla Tegundagreiningar á hníslum Niðurstöður Fjöldi Eimeria hnísla í saur Tegundir Eimeria hnísla Myndir af tegundum hnísla sem fundust Umræður Heimildir ix

12

13 Myndir Mynd 1. Skýringarmynd af lífsferli hnísildýra. (Anonymous, 2015)... 1 Mynd 2 Skýringarmynd af Eimeria hnísli (oocyst) á smithæfu þolhjúpuðu gróstigi (úr: Levine, 1981)... 5 Mynd 3. Fjöldi Eimeria hnísla í saur kiða frá tveimur bæjum, Háafelli (blátt) og Hrísakoti (rautt)... 8 Mynd 4. Hlutfallslegt magn einstakra Eimeria hníslategunda í saur átta kiða (nr. 1-8) frá Háafelli. (Greindir voru til tegundar 50 hníslar í hverju sýni) Mynd 5: Eimeria arloingi Mynd 6: Eimeria christenseni Mynd 7: Eimeria alijevi Mynd 8: Eimeria ninakohlyakimovae Mynd 9: Eimeria jolchijevi Mynd 10: Eimeria caprina Mynd 11: Eimeria tunisiensis Mynd 12: Eimeria hirci Mynd 13: Eimeria caprovina Mynd 14: Eimeria apsheronica Mynd 15: Eimeria Sp. A Mynd 16: Eimeria punctata Mynd 17: Einfölduð skýringarmynd af E. apsheronica (Eckert, ofl. 1995) Mynd 18: Einfölduð skýringarmynd af E. caprovina (Eckert, ofl., 1995) xi

14 Töflur Tafla 1. Fjöldi hnísla (Eimeria spp.) í saursýnum úr kiðum frá Háafelli... 7 Tafla 2. Hníslafjöldi í saur kiða frá Hrísakoti... 8 Tafla 3. Eimeria hnísiltegundir í saur úr átta kiðum frá Háafelli ásamt mælingum og lýsingu á hníslum Tafla 4. Hlutfallslegt magn einstakra Eimeria hnísiltegunda og sýkingartíðni xii

15 Þakkir Öllum þeim sem að verkefninu komu eru færðar bestu þakkir. Vert er að þakka bændum Háafells og Hrísakots fyrir að leyfa sýnatöku og góðar móttökur verkefnisins. Einnig eru sérstakar þakkir færðar sníkjudýrafræðideild Tilraunastöðvar Háskóla Íslands í meinafræði að Keldum fyrir aðstöðu, velvild og aðgang að búnaði til verkefnisins. Helst af öllu vil ég þó þakka Matthíasi Eydal leiðbeinanda mínum fyrir að taka mig undir sinn verndarvæng, kenna mér og hjálpa, svo og Karli Skírnissyni fyrir sérstaka tæknilega aðstoð við myndatökur á hníslum. xiii

16

17 1 Inngangur Eimeria hnísildýr eru frumdýr (Protozoa) sem tilheyra fylkingunni gródýr, Apicomplexa (áður nefnd Sporozoa), og eru þar í undirflokki Coccidia. Hnísildýr af ættkvíslinni Eimeria eru einfruma sníkjudýr sem fjölga sér innan í frumum hýsils síns. Á gróstigi mynda hnísildýrin um sig þolhjúp og kallast þá hníslar. Að nokkrum tegundum undanskildum eru hnísildýr af undirflokknum Coccidia ætíð innanfrumu sníkjudýr sem hafa lífsferil sem skiptist í þrjú stig: merogony (stig einfaldrar fjölgunar), gamogony (kynfrumumyndunarstig) og sporogony (grómyndunarstig). (Mehlhorn, H., (Ed.), 1988). Mynd 1. Skýringarmynd af lífsferli hnísildýra. (Anonymous, 2015) Hýsill (e. host) sýkist (Mynd 1.a) ef ofan í hann berst hnísill (oocyst) (þolhjúpað gróstig) (Mynd 1.x) úr umhverfinu. Í meltingarveginum yfirgefa smithæf hnísildýr (Mynd 1.b) þolhjúp sinn og gera innrás í þekjufrumu (Mynd 1.c). Merogony (einföld fjölgun) hefst (Mynd 1.c-e), (f) merozoites (1. stigs hnísildýr) eyðileggja hýsilfrumu sína og færa sig yfir í nýja þekjufrumu og hefja merogony á ný (Mynd 1.g-i). Síðasta kynslóð 1. stigs hnísildýra fer þá inn í nýja þekjufrumu (Mynd 1.j) og myndast ekki annað 1. stigs hnísildýr heldur gamozoites (2. stigs hnísildýr) og gamogony (kynfrumumyndun) hefst, sæðisfrumur annars vegar (Mynd 1.o-r) og eggfrumur hins vegar (Mynd 1.k-n). Þegar fullþroska sæðisfrumur yfirgefa þekjufrumuna (Mynd 1.s) og samruni verður við þroskaða eggfrumu (Mynd 1.n) myndast fullþroska 2N okfruma sem myndar um sig þolhjúp (hnísill, oocyst) og kemst út í umhverfið með saur (Mynd 1.t) og þroskast utan hýsils (Mynd 1.u-x), en það skeið nefnist sporogony (grómyndunarstig). 1

18 Þekktur fjöldi Eimeria hnísiltegunda í geitum sem fundist hafa í heiminum í dag er örlítið á reiki. Levine (1988) nefnir 13 tegundir, sem sönn sníkjudýr í geitum þ.e. E. alijevi (Musaev, 1970), E. apsheronica (Musaev, 1970), E. arloingi Marotel, 1905, E. caprina Lima, 1979, E. caprovina Lima, 1980, E. christenseni Levine, Ivens & Fritz, 1962, E. hirci Chevalier, 1966, E. jolchijevi (Musaev, 1970), E. kocharli (Musaev, 1970), E. tunisiensis Musaev og Mamedova, 1981, E. ninakohlyakimovae (Yakimoff & Rastegaieff, 1930), E. pallida (Shah & Joshi, 1963), E. punctata (Chevalier, 1966). Soe og Pomroy (1992) lýstu þremur tegundum til viðbótar, sem sýktu geitur á Nýja-Sjálandi, E. capralis Soe og Pomroy, 1992, E. charlestoni Soe og Pomroy, 1992, E. masseyensi Soe og Pomroy, Silva og Lima (1998) lýstu jafnframt nýrri tegund í Brasilíu, E. minasensis Silva og Lima, Þá lýsti Bandyopadhyay (2004) nýrri tegund í vestur Bengal á Indlandi, E. sundarbanensis Bandyopadhyay, Fjöldi tegunda sem lýst hefur verið er þannig kominn upp í átján. Taka ber fram að tegundirnar sem sýkja lömb og geitur eru ekki þær sömu, að undanskildum E. caprovina og E. pallida, mögulega einnig E. punctata, en það hefur ekki verið nógu vel skoðað (Smith & Sherman, 2009). Eimeria sýkingar geta valdið veikindum í hýslunum, svokallaðri hníslasótt (e. coccidiosis). Í búfé ráðast hnísildýrin á þekjufrumur í meltingarvegi en þegar hnísildýrin fjölga sér og brjótast út úr frumum sínum getur það valdið einkennum. Helstu einkenni eru: hýsill verður daufur, lystarlaus, vanþrífst, fær skitu og tapar vökva (tap á elektólýtum). Saurinn verður oft svartur af völdum blóðs og getur orðið slímugur. Oft getur þetta leitt til hægari vaxtar, í mismiklum mæli (Menzies P., 2012). Hversu alvarlegur sjúkdómurinn verður er í beinum tengslum við fjölda hnísla í meltingarveginum. Því fleiri hníslar, þeim mun sterkari áhrif sjást. Líkami dýranna nær einungis að ráða við litlar sýkingar ef hann hefur orðið fyrir skaða á fáum frumum. Þegar sýkingar eru orðnar slæmar nær líkaminn hins vegar ekki að ráða við skemmdir í þekjuvef og getur það valdið því að dýrin veslast upp (Maas, J. Sótt: ). Ekki eru þó allar tegundir sjúkdómsvaldar, en tegundirnar í geitum sem taldar eru valda talsverðum eða miklum sjúkdómseinkennum eru E. arloingi, E. caprina, E. caprovina, E. christenseni, svo og E. ninakohlyakimovae, sem er talinn mesti sjúkdómsvaldurinn. Ekki hafa þó allar tegundirnar verið nægilega vel skoðaðar til þess að unnt sé að vita hvort og þá hversu sjúkdómsvaldandi þær eru (Smith & Sherman, 2009). Tegundagreining hnísildýra byggist á því að skoða byggingareinkenni þolhjúpaða stigsins (hníslanna), sem er hreyfingarlaust stig þroskunarferlisins. Markmið verkefnisins var að skoða, telja og tegundagreina Eimeria hnísildýr í íslenska geitastofninum, en hnísildýr í geitum hafa aldrei fyrr verið rannsökuð á Íslandi með skipulögðum hætti þó þau hafi verið rannsökuð í öðrum dýrum m.a. í sauðfé (Kolbeinn Reginsson, 1993) og hreindýrum (Berglind Guðmundsdóttir, 2006). 2

19 2 Efni og aðferðir 2.1 Söfnun sýna Til rannsókna á hníslum í geitum voru tekin saursýni úr kiðum á tveimur bæjum vorið 2015, Háfelli í Borgarfirði og Hrísakoti, Helgafellssveit. Háafell í Borgarfirði er stærsta geitabúið á Íslandi með um 200 geitur á vetrarfóðrum. Farið var í leiðangur 8. júní 2015 að bænum Háafelli til sýnasöfnunar þar sem tekin voru saursýni úr 13 kiðum. Sýnin voru tekin úr endaþarmi kiðana. Kiðin höfðu verið við þrenns konar mismunandi aðstæður. Í fyrsta lagi voru tekin sýni úr kiðum sem voru inni við í fjárhúsi með aðgang að litlu útirými. Í öðru lagi voru tekin sýni úr kiðum sem höfðu verið nokkra daga úti við, laus í stórri girðingu með öðrum geitum og kiðum. Eitt sýni var tekið úr kiði sem einungis hafði dvalið með fullorðnum geitum um nokkurt skeið. Magn einstakra sýna frá Háafelli var frá 1,3-5,4 g, sem var nokkurn veginn nægjanlegt til hníslarannsókna. Aldursdreifing kiðanna var lítil, elstu kiðin voru fæddir 17. apríl 2015 og þeir yngstu 23. apríl 2015 (aldur við sýnatöku var því dagar). Hrísakot er lítið bú með um 30 geitur á vetrarfóðrum. Saursýni voru tekin 4. júní 2015 úr átta kiðum. Eigendur kiðana tóku sjálfir saursýni úr endaþarmi dýranna (skv. munnlegum leiðbeiningum um hvernig ætti að standa að söfnun sýna) og komu sýnunum til rannsakandans. Þyngd einstakra sýna sem fengust var mest 1,8 g og minnst 0,18 g og því í fæstum tilfellum nægjanlegt magn til þess að niðurstöður talningarinnar séu með öllu marktækar en þær var þó unnt að nota til hliðsjónar. Aldursdreifing kiðana var mun meiri en frá Háafelli, sá elsti var fæddur 26. janúar 2015 og þeir yngstu 9. apríl 2015 (aldur við sýnatöku var því dagar). 2.2 Talning hnísla Hníslar voru taldir í sýnum úr kiðum frá Háfelli dagana 9. og 10. júní 2015 og í sýnum úr kiðum frá Hrísakoti 5. júní Sýnin voru skoðuð með hefðbundinni saltfleytiaðferð (McMaster aðferð) og notuð sú útfærsla sem notuð er á Tilraunastöð Háskóla Íslands í meinafræði að Keldum, þar sem verkefnið var unnið og nefnist modified McMaster technique (Roepstorff og Nansen, 1998), nánar lýst hér: 1. Vigta 4 grömm saur ml vatns sett í mæliglas. 3. Saur og hluti vatnsins settur í blandara (Sorvall Omni-mixer) og hrært í u.þ.b. 1 mín. á hraða 1, Blöndunni hellt í bikarglas gegn um sigti (0,8 mm gatastærð), afganginum af vatninu hellt yfir, vökvinn pressaður vel í gegn með því að ýta létt á með matskeið. Afganginum í sigtinu hent. 3

20 5. Hluti af sigtuðu blöndunni í bikarglasinu sogaður upp með pípettu og settur í 15 ml tilraunaglas (hrært í blöndunni til að fá jafna dreifingu og sogað upp í áföngum, að lágmarki tvisvar sinnum, tilraunaglasið er næstum fyllt, haft er um 1 cm að toppi). 6. Tilraunaglasið sett í skilvindu, skiljun við u.þ.b. 500 G (JOUAN skilvinda stillt á 5,8/hraði 2000 snún./mín.) í u.þ.b. 5 mín. 7. Floti hellt af, botnfall verður eftir, fyllt upp að sama marki með mettaðri magnesium sulphate lausn (FASOL reagent, Kruuse, Langeskov, Denmark, specific density g/ml). 8. Botnfallið hrært upp með trépinna, fingri síðan haldi yfir glasinu og því hvolft varlega fjórum sinnum, sýni strax tekið í pasteurpípettu úr plasti og sett á McMaster talningargler. 9. Látið standa í 3-5 mín. Ormaegg og hníslar taldir í báðum talningarreitum á glerinu. 10. Talinn fjöldi eggja eða hnísla á einu gleri (tveir talningarrammar) x 50 = fjöldi í grammi saurs (eða fjöldi talinn á tveimur glerjum x 25 = fjöldi í grammi saurs). Í þeim tilfellum sem saursýni voru lítil að magni var hlutfall þess sem skoðað var með saltfleytiaðferðinni lágmarkað svo hægt væri að nota afganginn í hinn hluta rannsóknarinnar, tegundagreiningu á hníslunum. Einungis reyndist nægilegt saurmagn úr kiðum frá Háafelli til tegundagreininga á hníslum. 2.3 Tegundagreiningar á hníslum Notuð voru 8 af 13 saursýnum úr kiðum frá Háafelli til tegundagreininga á Eimeria hníslum. Sá hluti sýnanna sem ekki var notaður til talningar var settur í 100 ml dollur með loki. Ofan í dollurnar var svo sett 3% kalíumdíkrómatlausn sem látin var fljóta vel yfir saurinn og lokið sett ofan á, en haft laust á til að súrefni kæmist að. Kalíumdíkrómat kemur í veg fyrir að sveppamyndun verði í sýnunum. Sýnin voru látin standa við stofuhita í að minnsta kosti 21 dag til að láta hníslana þroskast á smithæft stig (sporulera), en tegundagreining á hníslum byggist á því að slíku smithæfu stigi sé náð, en þá eru inni í hníslinum fullmynduð smithæf hnísildýr, sjá skýringarmynd (Mynd 2). Sýnin voru geymd í ísskáp þegar þau voru tilbúin til tegundagreiningar og hægt að vinna úr þeim þegar tími gafst. Tegundagreiningin fór fram annaðhvort við 400x eða 1000x stækkun undir smásjá. Í annarri sjónlinsunni er kvarði sem notaður var til að mæla stærð (lengd og breidd) hníslanna (oocyst) og hnísildýra (sporocyst) inni í hverjum hnísli. Aðrar mikilvægar upplýsingar sem notaðar eru til tegundagreiningar voru skráðar niður, s.s. hvort tappi (cap) væri til staðar eða ekki, hvort mikið eða lítið væri af sporoscyst residuum (Mynd 2.) og þá hvort það væri dreift um sporocystuna eður ei. Einnig var skráð niður hvernig veggur hníslanna væri: þykkur, þunnur, ljós, dökkur og fleira sem kynni að gagnast við tegundagreininguna. Stundum sást innihald hníslanna illa. 4

21 Mynd 2 Skýringarmynd af Eimeria hnísli (oocyst) á smithæfu þolhjúpuðu gróstigi (úr: Levine, 1981) Við tegundagreiningar var stuðst að mestu við lýsingar úr (Levine, 1961) og (Eckert o.fl., 1995), ásamt því sem notast var mikið við 2. útgáfu af Goat medicine (2009), bls , en þar er að finna yfirlit yfir alla hnísla sem fundist hafa í geitum, svo og mjög góða meistararitgerð eftir Aye Kyawt Soe (1989), þar sem farið er ítarlega í hverja tegund fyrir sig og hversu áreiðanleg sú tegundagreining er, ásamt því að skoða hvað það er sem greinir helst á milli tegundanna. Samtals voru tegundagreindir 50 Eimeria hníslar í hverju saursýni af þeim 8 sýnum sem notuð voru til tegundagreiningar frá Háafelli. 5

22

23 3 Niðurstöður 3.1 Fjöldi Eimeria hnísla í saur Taldir voru hníslar í saursýnum úr 13 kiðum frá Háafelli og sýnir Tafla 1 niðurstöður talningarinnar. Fjöldi hnísla reyndist allt frá hníslar í hverju grammi saurs, eða að meðaltali Tafla 1. Fjöldi hnísla (Eimeria spp.) í saursýnum úr kiðum frá Háafelli KIÐ NÚMER: HNÍSLAFJÖLDI Í GRAMMI SAURS MEÐALTAL Tafla 2 sýnir fjölda hnísla í saur átta kiða frá Hrísakoti, en hníslafjöldi reyndist þar að meðaltali hníslar í hverju grammi saurs. 7

24 Fjöldi hnísla í grammi saurs Tafla 2. Hníslafjöldi í saur kiða frá Hrísakoti KIÐ NÚMER: HNÍSLAFJÖLDI Í GRAMMI SAURS MEÐALTAL Á Mynd 3 má sjá niðurstöður talningar á hníslafjölda í saur kiða frá bæjunum tveimur. Samanburður sýnir að meira var af hníslum í sýnum úr kiðum frá Háafelli en frá Hrísakoti. Samanburður á hníslafjölda í saur kiða frá Háafelli og Hrísakoti Kiðar Mynd 3. Fjöldi Eimeria hnísla í saur kiða frá tveimur bæjum, Háafelli (blátt) og Hrísakoti (rautt) 8

25 3.2 Tegundir Eimeria hnísla Við tegundagreingu fundust E. alijevi, E. arloingi, E. christenseni, E. caprina, E. caprovina, E. hirci, E. jolchijevi, E. ninakohlyakimovae, E. tuniensis, E. cf. punctata, E. cf. apsheronica og auk þess hnísill sem ekki samræmdist byggingareinkennum neinnar þekktrar hníslategundar í geitum og er hér kallaður Eimeria sp.a.. Í töflu 3 eru sýndar niðurstöður úr tegundagreiningum á Eimeria hníslum í saursýnum úr átta kiðum frá Háafelli og mælingum sem gerðar voru. Sýnt er meðaltal og svið, bæði lengdar og breiddar, hnísils (oocyst) og sporocystu, ásamt hlutfalli á milli lengdar og breiddar (lengd/breidd). Hlutfallið er m.a. notað til þess að útiloka vissar tegundir ef svo á við, einkum var stuðst við samantekt á mælingum frá Nýja Sjálandi (Soe, 1989). Taflan sýnir einnig fjölda hnísla sem voru mældir af hverri tegund. Á Mynd 4 má sjá hlutfallslegt magn hníslategunda í hverju sýni. Ríkjandi tegundir, E. arloingi og E. christenseni eru þær sömu í flestum sýnum en í sýni 2 má sjá að aðrar tegundir, E. alijevi og E. ninakohlyakimovae, eru í meirihluta. Oftast fundust 4-5 tegundir í hverju sýni. Flestar tegundir var að finna í sýni 5 þar sem greindust alls átta tegundir Tegundir hnísla í kiðum E. alijevi E. arloingi E. cf. apsheronica E. caprina E. caprovina E. christenseni E. hirci E. jolchijevi E. ninakohlyakimovae E. cf. punctata E. tunisensis E. sp. A Mynd 4. Hlutfallslegt magn einstakra Eimeria hníslategunda í saur átta kiða (nr. 1-8) frá Háafelli. (Greindir voru til tegundar 50 hníslar í hverju sýni). 9

26 Tafla 3. Eimeria hnísiltegundir í saur úr átta kiðum frá Háafelli ásamt mælingum og lýsingu á hníslum Tegund Tappi (Cap) (+) Hnísill (Oocyst) Hlutfall Sporocyst Hlutfall Fjöldi mældra hnísla Lengd(µm) Breidd (µm) Lengd (µm) Breidd (µm) E. alijevi 19 (14-23 * ) 16 (14-19) 1.2 ( ) 10 (8-14) 6 (4-8) 1.9 ( ) E. cf.apsheronica E. arloingi + 30 (25-38) E. caprina 32 (24-36) E. caprovina 28 (27-30) E. christenseni + 38 (33-44) E. hirci + 25 (23-26) E. jolchijevi + 29 E. ninakohlyakimovae (25-35) (20-29) 24 E. sp.a 22 (21-22) 20 (17-25) 23 (19-26) 23 (21-26) 26 (20-29) 19 (19-20) 20 (18-25) 19 (14-24) 22 (21-22) 1.5 ( ) 1.4 ( ) 1.2 ( ) 1.5 ( ) 1.3 ( ) 1.4 ( ) 1.3 ( ) 15 (11-18) 15 (13-16) 14 (11-15) 15 (11-18) 12 (11-13) 14 (11-18) 12 (9-16) (11-12) 7 (5-9) 8 (6-9) 8 (7-10) 9 (7-10) 6 (6-7) 7 (6-9) 6 (5-9) 7 (6-8) 2.1 (1,2-2,8) 1.9 ( ) 1.7 ( ) 1.7 ( ) 1.9 ( ) 2.1 ( ) 1.8 ( ) 1.7 ( ) E. cf. punctata E. tuniensis (30-38) (21-25) ( ) (15-18) (8-9) ( ) * Innan sviga svið (range): minnsta og hæsta gildi sem mældist. 10

27 Tafla 4. Hlutfallslegt magn einstakra Eimeria hnísiltegunda og sýkingartíðni Tegund Hlutfallslegt magn Sýkingartíðni 1 E alijevi 10% 50% E. cf. apsheronica 0.25% 12.5% E. arloingi 40.75% 100% E. caprina 3% 50% E. caprovina 1.25% 37.5% E. christenseni 28% 100% E. hirci 1.25% 25% E. jolchijevi 5.25% 75% E. ninakohlyakimovae 8% 50% E. sp.a 0.5% 12.5% E. cf. punctata 0.25% 12.5% E. tunisensis 1.75% 25% 1 Sýkingartíðni (e. prevalence): Fjöldi sýktra hýsla/fjöldi skoðaðra hýsla 11

28 3.3 Myndir af tegundum hnísla sem fundust Mynd 5: Eimeria arloingi (lengd x breidd: 31 µm x 20 µm) Mynd 6: Eimeria christenseni (41.5 µm x 26 µm) Mynd 7: Eimeria alijevi (18 µm x 16.5 µm) Mynd 8: Eimeria ninakohlyakimovae (19.5 µm x 15 µm) 12

29 Mynd 9: Eimeria jolchijevi (29 µm x 20 µm) Mynd 10: Eimeria caprina (31.5 µm x 22 µm) Mynd 11: Eimeria tunisiensis (33 µm x 21.5 µm) Mynd 12: Eimeria hirci (24 µm x 17 µm) 13

30 Mynd 13: Eimeria caprovina (32.5 µm x 24 µm) Mynd 14: Eimeria cf. apsheronica ( 23 µm x 20 µm) Mynd 15: Eimeria sp. A (21 µm x 21 µm) Mynd 16: Eimeria cf. punctata (20.5 µm x 16.5 µm) 14

31 4 Umræður Fjöldi hnísla í grammi saurs Frá Háafelli voru 5 af 13 kiðum (38%) með fjölda hnísla í saur sem telja má fremur lítinn (< í grammi saurs), í 6 af 13 (46%) var fjöldi hnísla í meðallagi (10 000> í grammi saurs < ) og í 2 af 13 sýnum (15%) má segja að fjöldi hnísla hafi verið allmikill (í grammi saurs > ). Frá Hrísakoti voru 3 af 8 kiðum (37,5%) með fjölda hnísla í saur sem telja má fremur lítinn (< í grammi saurs), í 5 af 8 (62,5 % ) var fjöldi hnísla í meðallagi (10 000> fjöldi í grammi saurs < ) en hæsta gildið var hníslar í grammi saurs. Að meðaltali var fjöldi hnísla í grammi saurs kiða frá Háafelli um tvöfalt meiri en fjöldi hnísla í saur kiða frá Hrísakoti (Töflur 1 og 2). Þar sem ekki voru skoðuð mörg saursýni frá hvorum bæ og sýni voru einungis tekin í eitt skipti er erfitt að draga ályktanir af þessari niðurstöðu. Hugsanlegt er að meira hníslasmit hafi verið í umhverfi geitanna (kiðanna) að Háafelli, en þar er um stórt bú að ræða, fleiri dýr, og talsvert þétt á geitunum, bæði í húsi og á beitilandinu við húsin. Hníslar voru ekki greindir til tegunda úr saur kiða frá Hrísakoti og því hvorki vitað um fjölda Eimeria tegunda né samsetningu þeirra í þeim hópi. Nefna má að hníslamagn nær gjarnan ákveðnum toppi í saur búfjár u.þ.b. 3-4 vikum eftir burð en eftir það nær ungviðið oftast að mynda ónæmi gegn hnísildýrunum, þannig að eftir það fer magn þeirra í meltingarveginum stiglækkandi. (Sigurður H. Richter, Matthías Eydal, 1985.) Tegundir Eimeria hnísla Í þessari rannsókn voru greindar með vissu að minnsta kosti níu tegundir þ.e. E. alijevi, E. arloingi, E. caprina, E. caprovina, E. christenseni, E. hirci, E. jolchejevi, E. ninakolyhakimovae, E. tunisensis (sjá Töflu 3). Til viðbótar við þessar níu tegundir fundust hníslar sem að öllum líkindum eru tegundirnar E. punctata og E. apsheronica (þ.e. E. cf. punctata og E. cf. apsheronica) en einungis fannst eitt eintak af hvorri tegund og því varasamt að staðhæfa greiningu með algerri vissu. Einnig fundust nokkrir hníslar, allir með sams konar byggingareinkenni, sem ekki tókst að greina til tegundar því útlit þeirra samræmdist ekki neinni af þeim tegundum sem lýst hefur verið í geitum. Nokkur eintök sáust í tveim saursýnum. Þessi ógreinda Eimeria tegund er hér nefnd Eimeria sp.a. Eintökin voru hnöttótt, en sú lögun er ekki þekkt meðal lýstra tegunda úr geitum, með hlutfallslega þykkan vegg, dökkgulan að lit og einungis µm að lengd og breidd, hlutfall 1,00 (oocyst). Sporocystur mældust að lengd µm og breidd 6-8 µm. Aðeins tvö eintök voru skráð og mæld þar sem rannsakanda þótti ólíklegt að finna aðrar tegundir en þær sem hann hafði heimildir um. Stundum liggja hníslar skakkir eða uppá endann á smásjárgleri við smásjárskoðunina og er þá erfitt að tegundagreina, en í tilfelli E. sp.a virtust hníslarnir liggja rétt á glerinu og því er ekki hægt að útiloka að um sé að ræða tegund sem ekki hefur verið lýst áður. 15

32 Tegundirnar E. apsheronica og E. caprovina eru mjög svipaðar í útliti. Aðeins var greindur einn hnísill af tegundinni E. apsheronica. Mögulegt er að skoðanda hafi yfirsést fleiri slíkir en aðeins fannst einn sem hafði einkenni tegundarinnar. En þess má geta að helstu einkenni E. apsheronica, sem E. caprovina hefur ekki, eru perulaga ytri veggur og það að innri veggur hnísilsins (oocyst) nær yfir micropyle þannig að það myndast eins konar innri bóla á micropyle, samanber teikningu á Mynd 17. Mynd 17: Einfölduð skýringarmynd af E. apsheronica (Eckert, ofl. 1995) Mynd 18: Einfölduð skýringarmynd af E. caprovina (Eckert, ofl., 1995) Til samanburðar má skoða Mynd 18 þar sem sést einfölduð teikning af E. caprovina, sem ekki hefur þennan innri vegg sem nær yfir micropyle og er meira hringlaga en E. apsheronica Eitt eintak hnísils fannst sem greindur var sem tegundin E. cf. punctata. Þetta eina eintak hafði ákveðin greiningareinkenni sem benda eindregið til að um þessa tilteknu tegund sé að ræða. E. punctata tegundin er mjög ólík öðrum hnísiltegundum í geitum að því leyti að hníslarnir hafa hrjúfan ytri vegg með keilulaga holum ofan í vegginn, sem eru u.þ.b. 0.5 µm í þvermál, og litur veggjarins er grængulur. Hnísillinn sem fannst var með tappa, stieda body og polar body (sjá Mynd 2.). E. punctata hefur fundist í bæði kindum og geitum og var fyrst lýst í kindum af Landers (1952). Í rannsókn frá Chevalier (1966) voru mældir 100 hníslar af gerðinni E. punctata úr geitum þar sem tegundin reyndist hafa oocystur með lengd á bilinu µm og breidd µm. Ekki voru þó gerðar mælingar á sporocystum í þessari rannsókn sökum þess hve illgreinanlegar þær eru vegna veggjar hnísilsins. Mest var um E. arloingi (163 hníslar af 800) og E. christenseni (112 hníslar af 800) í sýnunum (Töflur 3 og 4). E. arloingi er algengasti hnísillinn sem sækir á geitur um allan heim (Smith & Sherman, 2009), (Silva, o.fl., 2014) og eru þessar niðurstöður því mjög svipaðar því sem þekkist annars staðar í heiminum. E. arloingi og E. christenseni eru báðar mjög algengar og með heimsútbreiðslu, ásamt E. apsheronica, E. alijevi og E. ninakohlyakimovae. E. caprovina er ein þeirra hníslategunda sem ekki er mjög algeng og hefur aðeins fundist í Bandaríkjunum og Bretlandi til þessa (Smith & Sherman, 2009). Það sama á við um E. 16

33 jolchijevi, fyrir utan að hafa einnig fundist í Ástralíu (Smith & Sherman, 2009). Báðar þessar tegundir fundust í kiðlingunum að Háafelli. E. tunisiensis var fyrst lýst af Chevalier (1966) þar sem talin voru 140 eintök en aðalgreiningar einkenni hans frá E. arloingi, sem er áþekkur að lögun, er að hann er stærri og með mikið sporocyst residuum. Einnig er notast við að smáar agnir (líkjast helst sandkornum) er að finna í vökvafylltu rými hnísils. Mæld voru sjö eintök í þessari rannsókn sem áttu við lýsingar á honum. Þar sem íslenski geitastofninn á rætur að rekja til Noregs er forvitnilegt að skoða hvaða tegundir það eru sem finnast í geitum þar. Við rannsókn sem gerð var af norsku dýralæknastofnuninni (Veterinærinstituttet) frá kom í ljós að af þeim 182 saursýnum sem greind voru með tilliti til þolhjúpaðs stigs hnísildýra (McMaster aðferð) var 91% með Eimeria í saur. Í meirihluta sýnanna (77%) var fjöldi hnísla ekki mikill (< hníslar í hverju grammi saurs), hjá 8% var fjöldi hnísla í meðallagi (10 000> í grammi saurs < ) og í 6% má segja að fjöldi hnísla hafi verið allmikill (í grammi saurs > ). Eitt af þessum sýnum var svo greint til tegundar og fundust þar tegundirnar E. arloingi og E. christenseni (Davidson, o.fl., 2013.). Það kemur ekki mjög á óvart að þessar tvær tegundir hafi fundist í kiðlingnum enda þær tegundir sem mest er af í heiminum. Þessi rannsókn var ekki gerð til þess að skoða sérstaklega tegundir enda aðeins skoðað eitt kið með tilliti til tegundar. Rannsóknin er þó áhugaverð hvað varðar fjölda hnísla en þar er skoðað stórt úrtak. Norsku geiturnar hafa samkvæmt henni í fæstum tilfellum alvarlegar sýkingar af völdum hnísla. Önnur rannsókn frá Noregi var gerð til skoðunar á tveim kiðum sem dóu af völdum hnísildýrasýkingar árið Saursýnaskoðun með McMaster aðferð sýndi hnísla í grammi saurs hjá kiðlingi A og í grammi saurs hjá kiðlingi B. Tegundagreining á hníslunum sýndi að aðaltegundirnar sem fundust í kiðlingi A voru E. christenseni (u.þ.b. 55%), E. arloingi og E. ninakohlyakimovae og í kiðlingi B, E. christenseni (u.þ.b. 75%) og E. apsheronica (Josefsen, o.fl., 2001). Hvorug þessara rannsókna var gerð til þess að tegundagreina allar tegundir sem fundust, heldur aðeins þær sem fannst mikið af. Þó gefur þetta ákveðna vísbendingu um að sömu lykiltegundir sé að finna í báðum löndum. Allar tegundirnar sem fundust í Noregi hafa heimsútbreiðslu og eru mjög algengar. Til þess að fá greinargóðar upplýsingar um hvaða tegundir er að finna á Íslandi og útbreiðslumynstur þeirra yfir landið þyrfti að gera mun viðtækari rannsókn. Þessi rannsókn gefur þó nokkuð góða mynd af því hvaða tegundir það eru sem þrífast hérlendis, ásamt tíðni þeirra, þótt úrtakið sé heldur einsleitt. En með því er átt við að skoða yrði fleiri bæi til að öðlast skýrari niðurstöðu. 17

34

35 Heimildir Anonymous. (2015). Biology of the Eimeriidae. Department of biology at the University of New Mexico. Sótt: Í júní 2016 af Árni Kristmundsson. (1999). Ormasýkingar í geitum (Carpa hircus) á Íslandi. Háskóli Íslands, Líffræðiskor. Bs-ritgerð. Bandyopadhyay, P. K. (2004). A new coccidium Eimeria sundarbanensis n. sp. (Protozoa: Apicomplexa: Sporozoea) from Capra hircus (Mammalia: Artiodactyla). Protistology, 3(4): Berglind Guðmundsdóttir. (2006). Sníkjudýr í hreindýrum á Íslandi. Háskóli Íslands, læknadeild. Ms-ritgerð. Birna Kristín Baldursdóttir, Jón Hallsteinn Hallsson. Verndaráætlun fyrir íslenska geitastofninn, (2012). Skýrsla unnin fyrir Erfðanefnd landbúnaðarins. Davidson, R.K, Josefsen, T., Schönheit, J., Valheim, M., Eikenæs, O., Schulze, J., Akerstedt, J., og Hamnes, I.S. (2013). Parasites of goats in Norway an overview of diagnostics at the Norwegian Veterinary Institute Poster. NA07- Toulouse, France, March Duszynski, D. W. & Upton, S. J. (2001). Enteric Protozoans: Cyclospora, Eimeria, Isospora, and Cryptosporidium spp. Parasitic Diseases of Wild Mammals, Second Edition, Duszynski, D.W. & Wilber, P.G. (1997) A guideline for the preparation of species descriptions in the Eimeriidae. J. Parasitol, 83(2): Eckert J., Braun R., og Shirley M., Ed. (1995). Biotechnology : Guidelines on Techniques in Coccidiosis Research. Office for Official Publications of the European Communities Josefsen TD, Sørensen KK, Gjerde B. (2001). Peracute coccidiosis in goat kids - a case report. Poster. Nordic Society of Veterinary Patology s 25th Symposium and Meeting, Uppsala, Sweden, 8-9 June Kolbeinn Reginsson. (1993). Greining hnísla (Eimeria spp.) í sauðfé á Íslandi. Háskóli Íslands, Líffræðiskor. Bs-ritgerð. Landers, E.J. (1952). A new species of coccidia from domestic sheep. J. Parasit, 38: Levine, N.D. (1961). Protozoan Parasites of Domestic Animals and of Man. Burgess publishing company. Minneapolis. 412p. Levine, N. D. (1988). The protozoan phylum Apicomplexa. Volume I. Volume II. CRC Press, Inc. 19

36 Lima, J.D. (1979). Eimeria caprina sp. n. from the domestic goat, Capra hircus, from the USA. J. Parasitol, 65(6): Maas, J. (2007). Coccidiosis in Cattle. California Cattlemen's Magazine. Sótt 30. desember Marotel, G. (1905). La coccidiose de la Chevre et son Parasite. Bull. Soc. Sciences Vet. Lyon. 8: Mehlhorn, H. (Ed.). (1988). Parasitology in Focus: facts and trends. Springer-Verlag Menzies P (2012). Handbook for the Control of Internal Parasites of Sheep and Goats. aðgengilegt á: 10.pdf Musaev, M.A. (1970). The host specificity of coccidia and some problems of their taxanomy. lzvestiya Akademii Nauk Azerbaidzhanskoi SSR, Series in Biology Nauk (2): Musaev, M.A. og Mamedova, M.A. (1981). Material for the taxonomy of the coccidia of the domestic goat (Capra hircus) and their structure in Azerbaijan. lzvestiya Akademii Nauk Azerbaidzhanskoi SSR. Series in Biology Nauk (4): Roepstorff, A., and Nansen, P. (1998) FAO Animal Health Manual no. 3. Epidemiology, diagnosis and control of helminth parasites of swine. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. Shah, H.L. and S.C. Joshi (1963) : Coccidia (Protozoa: Eimeriidae) of goats in Madhya Pradesh, with descriptions of the sporolated oocysts of eight species. J. Vet. An. Husb. Res. 7: Sigurður H. Richter, Matthías Eydal. (1985). Sauðfjárbeit og hníslasótt. Freyr 81(8): Silva, L.M.R o.fl. (2014). Suitable in vitro Eimeria arloingi macromeront formation in host endothelial cells and modulation of adhesion molecule, cytokine and chemokine gene transcription. Parasitol Res, 114(1): Silva, A. C., & Lima, J. D. (1998). Eimeria minasensis n. sp. (Apicomplexa: Eimeriidae) domestic goat Capra hircus, from Brazil. Memorias Do Instituto Oswaldo Cruz, 93(6), Smith, M.C. & Sherman, D.M. (2009). Goat Medicine, Second edition. Wiley. Soe, A. K., & Pomroy, W. E. (1992). New species of Eimeria (Apicomplexa: Eimeriidae) from the domesticated goat Capra hircus in New Zealand. Systematic Parasitology, 23(3), Soe, A. K. (1989). Coccidia (Protozoa: Apicomplexa) of the domesticated goat Capra hircus in New Zealand. Massey University (Doctoral dissertation). 20

37 Stefán Aðalsteinsson, Dyrmundsson, O. R., Bjarnadottir, S. & Eythorsdottir, E. (1994), Skyldleikarækt í íslenskum geitum. Icelandic Agricultural Sciences, 8: Vercruysse, J. (1982). The coccidia of sheep and goats in Senegal. Veterinary Parasitology, 10: Yakimoff, W.L. and E. F. Rastegaieff (1930). Zur Frage uber Coccidien der Ziegen. Arch. Protistenk. 70: