Occurrence of OsHV-1 in Crassostrea gigas cultured in Ireland during an exceptionally warm summer. Selection of less susceptible oysters

The occurrence of OsHV-1, a herpes virus causing mass mortality in the Pacific oyster Crassostrea gigas was investigated with the aim to select individuals with different susceptibility to the infection. Naïve spat transferred to infected areas and juveniles currently being grown at those sites were analyzed using molecular and histology approaches. The survey period distinguishes itself by very warm temperatures reaching up to 3.5°C above the average. The virus was not detected in the virus free area although a spread of the disease could be expected due to high temperatures. Overall mortality, prevalence of infection and viral load was higher in spat confirming the higher susceptibility in early life stages. OsHV-1 and oyster mortality were detected in naïve spat after 15 days of cohabitation with infected animals. Although, infection was associated with mortality in spat, the high seawater temperatures could also be the direct cause of mortality at the warmest site. One stock of juveniles suffered an event of abnormal mortality that was significantly associated with OsHV-1 infection. Those animals were infected with a previously undescribed microvariant whereas the other stocks were infected with OsHV-1 μVar. Cell lesions due to the infection were observed by histology and true infections were corroborated by in situ hybridization. Survivors from the natural outbreak were exposed to OsHV-1 μVar by intramuscular injection and were compared to naïve animals. The survival rate in previously exposed animals was significantly higher than in naïve oysters. Results derived from this study allowed the selection of animals that might possess interesting characteristics for future analysis on OsHV-1 resistance.

Phylogeographical analyses of shellfish viruses: inferring a geographical origin for ostreid herpesviruses OsHV-1 (Malacoherpesviridae)

Mortality episodes have regularly been affecting the shellfish industry throughout its history. Some of these mortalities, especially in the oyster industry, have been attributed to herpesviruses. Purification of viral particles and molecular characterization have led to the development of routine monitoring, as well as improved taxonomic classification. Ostreid herpesviruses (Malacoherpesviridae), mostly affecting Pacific oysters Crassostrea gigas, have been sporadically recorded in the French oyster industry since the early 1990s (OsHV-1 'reference'). From 2008, a new variant of ostreid herpesvirus (OsHV-1 mu Var) has emerged and seriously impacted oyster production in France and other European countries. Consequently, the presence of ostreid herpesviruses has been monitored in different oyster producing areas around the world. The present study compiles molecular data that are available from survey efforts and takes a biogeographical approach, in order to infer an origin for ostreid herpesviruses. The highest genotype diversity was found in East Asia, despite a lower survey effort in that area than in Europe. Genotype network analyses show that both populations of ostreid herpesviruses present in Europe (OsHV-1 'reference' and OsHV-1 mu Var) are closely related to genotypes recorded in Asia. Moreover, ostreid herpesviruses have been detected in wild and symptom-free populations of various Asian native Crassostrea species. In the rest of the world, ostreid herpesvirus genotypes were recorded from cultivated C. gigas, and mostly associated with mortality episodes. Results of this study are therefore highly suggestive of an Asian origin for these viruses, which can be pathogenic under farming conditions. It also highlights the risks of European stock improvements, by means of overseas shellfish imports.

OsHV-1 countermeasures to the Pacific oyster’s anti-viral response

The host-pathogen interactions between the Pacific oyster (Crassostrea gigas) and Ostreid herpesvirus type 1 (OsHV-1) are poorly characterised. Herpesviruses are a group of large, DNA viruses that are known to encode gene products that subvert their host’s antiviral response. It is likely that OsHV-1 has also evolved similar strategies as its genome encodes genes with high homology to C. gigas inhibitors of apoptosis (IAPs) and an interferon-stimulated gene (termed CH25H). The first objective of this study was to simultaneously investigate the expression of C. gigas and OsHV-1 genes that share high sequence homology during an acute infection. Comparison of apoptosis-related genes revealed that components of the extrinsic apoptosis pathway (TNF) were induced in response to OsHV-1 infection, but we failed to observe evidence of apoptosis using a combination of biochemical and molecular assays. IAPs encoded by OsHV-1 were highly expressed during the acute stage of infection and may explain why we didn’t observe evidence of apoptosis. However, C. gigas must have an alternative mechanism to apoptosis for clearing OsHV-1 from infected gill cells as we observed a reduction in viral DNA between 27 and 54 h post-infection. The reduction of viral DNA in C. gigas gill cells occurred after the up-regulation of interferon-stimulated genes (viperin, PKR, ADAR). In a second objective, we manipulated the host’s anti-viral response by injecting C. gigas with a small dose of poly I:C at the time of OsHV-1 infection. This small dose of poly I:C was unable to induce transcription of known antiviral effectors (ISGs), but these oysters were still capable of inhibiting OsHV-1 replication. This result suggests dsRNA induces an anti-viral response that is additional to the IFN-like pathway.

Salinity influences disease-induced mortality of the oyster Crassostrea gigas and infectivity of the ostreid herpesvirus 1 (OsHV-1)

Mortality of young Pacific oysters Crassostrea gigas associated with the ostreid herpesvirus 1 (OsHV-1) is occurring worldwide. Here, we examined for the first time the effect of salinity on OsHV-1 transmission and disease-related mortality of C. gigas, as well as salinity-related effects on the pathogen itself. To obtain donors for OsHV-1 transmission, we transferred laboratory-raised oysters to an estuary during a disease outbreak and then back to the laboratory. Oysters that tested OsHV-1 positive were placed in seawater tanks (35‰, 21°C). Water from these tanks was used to infect naïve oysters in 2 experimental setups: (1) oysters acclimated or non-acclimated to a salinity of 10, 15, 25 and 35‰ and (2) oysters acclimated to a salinity of 25‰; the latter were exposed to OsHV-1 water diluted to a salinity of 10 or 25‰. The survival of oysters exposed to OsHV-1 water and acclimated to a salinity of 10‰ was >95%, compared to only 43 to 73% survival in oysters acclimated to higher salinities (Expt 1), reflecting differences in the levels of OsHV-1 DNA and viral gene expression (Expts 1 and 2). However, the survival of their non-acclimated counterparts was only 23% (Expt 2), and the levels of OsHV-1 DNA and the expression of 4 viral genes were low (Expt 1). Thus, OsHV-1 may not have been the ultimate cause of mortality in non-acclimated oysters weakened by a salinity shock. It appears that reducing disease risk by means of low salinity is unlikely in the field.

Mass mortality in bivalves and the intricate case of the Pacific oyster, Crassostrea gigas

Massive mortality outbreaks in cultured bivalves have been reported worldwide and they have been associated with infection by a range of viral and bacterial pathogens. Due to their economic and social impact, these episodes constitute a particularly sensitive issue in Pacific oyster (Crassostrea gigas) production. Since 2008, mortality outbreaks affecting C. gigas have increased in terms of intensity and geographic distribution. Epidemiologic surveys have lead to the incrimination of pathogens, specifically OsHV-1 and bacteria of the Vibrio genus, in particular Vibrio aestuarianus. Pathogen diversity may partially account for the variability in the outcome of infections. Host factors (age, reproductive status…) including their genetic background that has an impact on host susceptibility towards infection, also play a role herein. Finally, environmental factors have significant effects on the pathogens themselves, on the host and on the host-pathogen interaction. Further knowledge on pathogen diversity, classification, and spread, may contribute towards a better understanding of this issue and potential ways to mitigate the impact of these outbreaks.

Bilan 2015 du dispositif national de surveillance de la santé des mollusques marins

Depuis 1992, la surveillance de la santé des mollusques marins du littoral français est assurée par le réseau de Pathologie des Mollusques (Repamo). Ses activités s’inscrivent dans le cadre de la Directive Européenne 2006/88/CE. Depuis son évaluation par la plateforme nationale d’épidémiosurveillance en santé animale en 2012, l’objectif de surveillance est la détection précoce des infections dues à des organismes pathogènes exotiques et émergents affectant les mollusques marins sauvages et d’élevage. L’année 2015 est la première année de transition pour laquelle un début d’évolution des modalités de surveillance de la santé des mollusques marins animées par l’Ifremer a été amorcé. Un dispositif hybride de surveillance a été mis en place, s’appuyant sur l’existant et intégrant des débuts d’évolution. La surveillance événementielle a constitué l’activité principale du dispositif en 2015 et s’est appuyée sur des réseaux existants : (1) la surveillance des mortalités observées sur des animaux sentinelles déployés sur les sites ateliers des réseaux Ifremer RESCO 2 (12 sites) pour l’huître creuse Crassostrea gigas et MYTILOBS 2 (8 sites) pour la moule bleue Mytilus edulis. Pour l’huître creuse Crassostrea gigas, la mortalité cumulée moyenne était de 50,3% (écart-type 10,9%) pour le naissain standardisé Ifremer (NSI), de 11,0% (écart-type 9,1%) pour les huîtres de 18 mois et de 7,3% (écart-type 5,6%) pour les huîtres de 30 mois. Les mortalités ont été observées principalement entre le début du mois de mai et la mi-juillet. Lors de ces épisodes de mortalité, des prélèvements d’animaux ont été réalisés en vue d’analyses diagnostiques : 7 prélèvements pour le NSI, 2 pour les huîtres de 18 mois et 1 pour les huîtres de 30 mois. Aucun agent réglementé n’a été détecté dans les échantillons d’huîtres creuses prélevés et analysés. Le virus OsHV-1 a été détecté dans les 7 échantillons analysés de NSI, dans 2 échantillons analysés d’huîtres de 18 mois et dans 1 échantillon analysé d’huîtres de 30 mois. La bactérie Vibrio aestuarianus a été détectée dans 5 échantillons analysés de NSI, dans 1 échantillon d’huîtres de 18 mois et dans 1’échantillon d’huîtres de 30 mois. Pour la moule bleue Mytilus edulis, des mortalités cumulées variant de 9% sur le site du Vivier à 51% sur le site des filières du Pertuis Breton ont été estimées. Les mortalités ont été observées au printemps sur des moules âgées d’une année et en automne sur des moules plus jeunes. Lors de ces épisodes de mortalités, des prélèvements d’animaux ont été réalisés en vue d’analyses diagnostiques : 2 prélèvements pour les moules d’une année et 1 pour les jeunes moules. Ces prélèvements ont eu lieu dans le Pertuis Breton. Aucun agent réglementé n’a été détecté dans les échantillons de moules prélevés et analysés. Des bactéries du groupe Splendidus ont été détectées dans les 3 échantillons de moules analysés. (2) la surveillance s’appuyant sur les déclarations de mortalités de mollusques par les conchyliculteurs et pêcheurs à pied professionnels auprès des Directions départementales des territoires et de la mer (DDTM). Cette modalité s’applique aux huîtres creuses et aux moules bleues lorsqu’il n’existe pas de site atelier RESCO 2 ou MYTILOBS 2 dans la zone où des mortalités sont déclarées par les conchyliculteurs ou pêcheurs à pied. Le réseau REPAMO 2 a réalisé 22 interventions, dont 15 pour les moules Mytilus edulis, 4 pour les coques Cerastoderma edule, 2 pour les palourdes Ruditapes sp. et 1pour les coquilles saint Jacques Pecten maximus. La recherche d’agents infectieux dans ces espèces de mollusques prélevés lors de hausse de mortalité a permis de mettre en évidence les parasites réglementés Perkinsus olseni dans 1 lot de palourdes, et Marteilia refringens dans 4 lots de moules, ainsi que le virus OsHV-1 dans 1 lot de palourdes et 1 lot de coques, la bactérie Vibrio aestuarianus dans 3 lots de coques, et des bactéries du groupe Splendidus dans 3 lots de coques et dans 13 lots de moules. L’année 2015 a également permis la démonstration sur un site atelier d’un exercice de surveillance programmée, ciblée et fondée sur les risques d’introduction et d’installation d’un organisme pathogène exotique. Elle a concerné le parasite Mikrocytos mackini de l’huître creuse Crassostrea gigas, sur un site atelier de la Charente-Maritime, suivi par le réseau RESCO 2. Le parasite Mikrocytos mackini n’a pas été détecté. En revanche, le parasite Marteilia refringens a été détecté dans ¾ des prélèvements d’huîtres réalisés. Dans le cadre du soutien scientifique et technique de l’évolution de la surveillance événementielle, l’année 2015 a également permis de poursuivre la démarche relative aux développements méthodologiques en lien avec la surveillance événementielle des mortalités de mollusques marins. Une étude de faisabilité de la recherche prospective de regroupements spatio-temporels d’événements de mortalités d’huîtres creuses a été préparée en collaboration avec tous les acteurs de la santé des mollusques marins en Normandie. Un outil de collecte et d’analyse des données de signalements des mortalités, automatisé, simple d’utilisation et flexible, a été élaboré.

Qualification zoo-sanitaire du naissain de captage 2013 de l'huître creuse Crassostrea gigas (QUALIF) - Détection précoce des maladies en épreuve thermique de laboratoire

Depuis 2008, des mortalités massives d’huîtres creuses âgées de moins d’un an sont relevées sur le littoral français dès que la température de l’eau de mer atteint le seuil de 16°C. Ces mortalités de naissains sont associées à la détection du virus OsHV-1 μVar. Des travaux de qualification zoo-sanitaire menés depuis 2010 ont montré qu’un lot de naissains issus du captage naturel sur deux était infecté par le virus bien avant l’apparition des mortalités dans le milieu naturel, mais qu’a contrario les naissains d’écloserie expertisés présentaient une fréquence plus faible de portage latent. Dans ce contexte de crise zoo-sanitaire chronique, l’objectif de notre étude consistait à obtenir une information du statut zoo-sanitaire OsHV-1 μVar des populations de naissains du captage 2013 à l’échelle national. Ce travail avait pour finalité de permettre l’identification précoce des zones de captage associées à un risque de mortalité due à l’infection par OsHV-1 μVar. La méthodologie de l’épreuve thermique de laboratoire (ETL) correspond en une période de 1 mois d’isolement des naissains à évaluer en conditions contrôlées de laboratoire. Lors de cette période la température de l’eau de mer est maintenue constante à 21°C et la mortalité est relevée tous les 10 jours. La survie finale associée à des analyses qPCR permettent de qualifier le statut sanitaire en terme de portage OsHV-1 μVar de l’échantillon (statut infecté ou non infecté). Entre février et mars 2014, vingt et un échantillons de naissains âgés de 5 à 7 mois ont été échantillonnés dans six sites du littoral français (étang de Thau, bassin d’Arcachon, pertuis Charentais, baie de Bourgneuf, baie de Vilaine et rade de Brest) pour être qualifiés par ETL au site expérimental Ifremer d’Argenton. Les résultats de la campagne 2014 de qualification zoo-sanitaire confirment qu’en période hivernale, dans le milieu naturel, des naissains de captage peuvent être infectés par OsHV-1 μVar sans développement apparent de maladies ni mortalité. En revanche en ETL, ces lots de naissains infectés par OsHV-1 μVar présentent des taux de mortalité importants. Ainsi, sur les 20 échantillons de naissains de captage étudiés, onze ont révélé des maladies en ETL avec des mortalités cumulées variant de 16 % à 80 %. Ce ratio d’un échantillon sur deux de naissains infectés par OsHV-1 μVar demeure proche de celui observé de 2010 à 2013 lors des travaux précédents qui avaient permis de définir l’ETL. les six sites étudiés ont montré des résultats contrastés. En effet, les résultats se sont révélés favorables pour l’étang de Thau et la baie de Bourgneuf et défavorables dans le cas de la rade de Brest et la Baie de Vilaine. Pour ces deux derniers sites, tous les échantillons de naissains testés ont montré de fortes mortalités pendant l’ETL. Des différences s’observent également intra-site, notamment à Marennes Oléron avec 1 échantillon sur 3 infectés par OsHV-1 μVar ou dans pour Arcachon avec 3 échantillons sur 5. Dans le contexte préoccupant de l’épizootie actuelle, nos résultats confirment que certains lots de naissains de captage sont infectés par OsHV-1 μVar dès les mois de février-mars et pourrait être des acteurs actifs dans le déclenchement annuel du processus infectieux en milieu naturel quand la température de l’eau dépasse 16°C. Par ailleurs, notre étude démontre qu’il serait possible chaque année d’obtenir une qualification sanitaire précoce des zones de captage. Cela permettrait d’améliorer la gestion des risques liés aux transferts de naissains infectés par OsHV-1 μVar dans les différents bassins de production.

Qualification zoo-sanitaire du naissain de captage 2014 de l'huître creuse Crassostrea gigas (QUALIF) - Détection précoce des maladies en épreuve thermique de laboratoire

Depuis 2008, des mortalités massives d’huîtres creuses âgées de moins d’un an sont relevées sur le littoral français dès que la température de l’eau de mer atteint le seuil de 16°C. Ces mortalités de naissains sont associées à la détection du virus OsHV-1 μVar. Depuis 2010, des travaux de qualification zoo-sanitaire ont montré qu’environ un lot de naissains de captage sur deux était infecté par le virus avant l’apparition des mortalités dans le milieu naturel. En 2014, dans le cadre de la première action QUALIF, les résultats de la qualification zoo-sanitaire des naissains du captage de l’année 2013 à l’échelle nationale ont mis en évidence le caractère infectieux des maladies développées par ces naissains porteurs latents d’OsHV-1 μVar. L’objectif 2015 du second volet QUALIF consistait à reproduire le travail de qualification zoo-sanitaire OsHV-1 μVar pour les naissains du captage de l’année 2014. Les résultats (2014 et 2015) permettront d’aborder la variation interannuelle du statut zoo-sanitaire des naissains pour chacun des sites étudiés. La méthodologie de l’épreuve de qualification zoo-sanitaire consiste en une période de 1 mois d’isolement des naissains en conditions contrôlées de laboratoire. Lors de cette épreuve, la température de l’eau de mer est maintenue constante à 21°C et la mortalité est relevée tous les 10 jours. La survie finale et les analyses qPCR permettent de qualifier le statut sanitaire en terme de portage OsHV-1 μVar de l’échantillon (infecté ou non infecté). De début janvier à fin mars 2015, 39 échantillons de naissains âgés de 5 à 7 mois ont été prélevés dans 6 sites du littoral français (étang de Thau, bassin d’Arcachon, bassin de Marennes Oléron, baie de Bourgneuf, embouchure de La Vilaine et rade de Brest) pour être testés en épreuve thermique de laboratoire (ETL) dans l’outil expérimental Ifremer à Argenton. Les résultats montrent que 25 des 39 (soit 64 %) lots de naissains de captage testés ont développé des maladies en ETL associés à des mortalités cumulées variant de 6 à 72 %. Cette valeur de 64 % de lots détectés est plus élevée que celle précédemment observée en 2014 (55 %). Les résultats de cette seconde campagne de qualification zoo-sanitaire sont favorables pour les naissains de l’étang de Thau (absence de mortalité), moins favorables pour ceux d’Arcachon, Marennes Oléron, et ceux de la baie de Bourgneuf (réponses contrastées en terme de mortalité intra-site) et très défavorables pour les naissains de La Vilaine et de la rade de Brest (mortalités observées sur tous les échantillons testés). La principale conclusion de cette seconde étude de qualification zoo-sanitaire est identique à celle de 2014, à savoir qu’il est existe dans le milieu naturel en période hivernale des lots de naissains de captage infectés par OsHV-1 μVar sans développement apparent des maladies. Ces lots de naissains porteurs latents d’OsHV-1 μVar sont détectables en ETL et la présence d’OsHV-1 μVar peut alors être confirmée par qPCR. Dans le contexte actuel d’épizooties chroniques, nos résultats confirment à nouveau qu’il est possible d’identifier précocement les lots de naissains infectés ou non par OsHV-1 μVar. Ces animaux infectés sont un réservoir du virus en période hivernale. Dès que la température de l’eau de mer franchit le seuil de 16°C, ils participeront à la réémergence des maladies en milieu naturel. Par ailleurs, cette seconde étude de qualification zoo-sanitaire confirme la possibilité d’apprécier le risque sanitaire pour chaque zone de captage en fonction de la détection précoce des lots de naissains infectés par OsHV-1 μVar.

Distinct immune responses of juvenile and adult oysters (Crassostrea gigas) to viral and bacterial infections

Since 2008, massive mortality events of Pacific oysters (Crassostrea gigas) have been reported worldwide and these disease events are often associated with Ostreid herpesvirus type 1 (OsHV-1). Epidemiological field studies have also reported oyster age and other pathogens of the Vibrio genus are contributing factors to this syndrome. We undertook a controlled laboratory experiment to simultaneously investigate survival and immunological response of juvenile and adult C. gigas at different time-points post-infection with OsHV-1, Vibrio tasmaniensis LGP32 and V. aestuarianus. Our data corroborates epidemiological studies that juveniles are more susceptible to OsHV-1, whereas adults are more susceptible to Vibrio. We measured the expression of 102 immune-genes by high-throughput RT-qPCR, which revealed oysters have different transcriptional responses to OsHV-1 and Vibrio. The transcriptional response in the early stages of OsHV-1 infection involved genes related to apoptosis and the interferon-pathway. Transcriptional response to Vibrio infection involved antimicrobial peptides, heat shock proteins and galectins. Interestingly, oysters in the later stages of OsHV-1 infection had a transcriptional response that resembled an antibacterial response, which is suggestive of the oyster's microbiome causing secondary infections (dysbiosis-driven pathology). This study provides molecular evidence that oysters can mount distinct immune response to viral and bacterial pathogens and these responses differ depending on the age of the host.