Väitös: Utaretulehdusbakteerin kiinnittymisellä utareen epiteelisoluihin merkitystä bakteerin lisääntymis- ja infektiokykyyn

9d09fe52-2f6d-461f-baf9-c9a2cb2de2d1-main_image

Kuva: Paavo Karhunen.

Naudan utaretulehdus on lypsykarjan yleinen ja maidontuottajalle suuria kustannuksia aiheuttava tauti. Utaretulehdusta aiheuttavia bakteereja on useita, mutta vakavampia, kliinisiä oireita sisältäviä tulehduksia aiheuttavat etenkin Escherichia coli, Staphylococcus aureus ja Streptococcus uberis. Lievempiä tulehduksia aiheuttavien bakteerien pääryhmän muodostavat koagulaasi-negatiiviset stafylokokit. FM Tiina Salomäki tarkastelee väitöskirjatyössään naudan ja mikrobin vuorovaikutusta kolmen bakteerin, Streptococcus uberiksen ja koagulaasi-negatiivisten Staphylococcus epidermidiksen ja Staphylococcus simulansin, kautta. Salomäen tutkimustulokset tuovat esille bakteerin kiinnittymisen (adheesion) merkityksen.

Kokeellisessa utaretulehdusmallissa Salomäki selvitti millaisia vasteita naudan puolustusjärjestelmä saa aikaan, kun utarekudos altistetaan koagulaasi-negatiivisille Staph. epidermidikselle ja Staph. simulansille. Salomäki osoittaa tutkimuksessaan, että bakteerit pystyivät infektoimaan utareen ja osassa tapauksista säilyivät hengissä ja lisääntyivät utareessa koko tutkimusajan. Staph. epidermidis ja Staph. simulans kykenivät myös aiheuttamaan kliinisesti havaittavan tulehduksen.

Biofilmin muodostuminen on havaittu Strep. uberiksella vasta äskettäin. Salomäen tutkimuksen lähtömateriaalina oli satunnaisesti mutatoitu Strep. uberis -geenikirjasto. Salomäki havaitsi 13 eri geenin vaikuttavan biofilmin muodostukseen ja näistä säätelijänä toimiva geeni (liaR) vaikutti negatiivisen säätelyn kautta biofilmin muodostumiseen. Lopullinen mekanismi tässä säätelyssä jäi kuitenkin tulevien tutkimusten selvitettäväksi.

Erilaisia kliinisiä oireita aiheuttavia Strep. uberis kantoja Salomäki tutki in vitro solumalleissa. Salomäki havaitsi yhteyden niiden biofilmin muodostuksen, epiteelisoluihin kiinnittymiseen ja puolustussolujen syömäksi päätymisen (fagosytoinnin) välillä. Salomäki huomasi, että hyvin epiteelisoluihin kiinnittyneet bakteerikannat eivät tulleet fagosytoiduiksi yhtä helposti kuin heikommin kiinnittyneet. Kliinisten oireiden voimakkuus ja tutkitut bakteerien ominaisuudet olivat yhteydessä vain fagosytoinnin kohdalla.

Salomäen tutkimustulokset tuovat esille kiinnittymisen (adheesion) merkityksen. Kiinnittyminen pintaan, joko elolliseen tai elottomaan, edesauttaa bakteeria biofilmin muodostuksessa, pysymisessä utarekudoksessa tai fagosytoosin kohteeksi joutumisen välttelyssä. Bakteerien ei ole välttämätöntä kyetä muodostamaan biofilmiä, mutta niiden on pystyttävä tarttumaan johonkin rakenteeseen. Tämä tarttuminen voi kuitenkin lisätä riskiä isännän puolustuksen aktivoitumiseen. ”Vaikka väitöskirjaani kuuluvissa tutkimuksissa en havainnut biofilmin suoraa vaikutusta eriasteisia kliinisiä oireita aiheuttavien kantojen välillä, tutkimukset antoivat viitteitä mahdollisesta yhteydestä epiteeliin kiinnittymisen ja fagosytoosin välttelyn välillä. Näiden tekijöiden kautta bakteeri pystyy lisääntymään utareessa ja infektoimaan sen, kuitenkin bakteerin kontaktit utareen epiteeli- ja puolustussoluihin vaikuttaisivat toimivan eri mekanismeilla.” kiteyttää Salomäki.

FM Tiina Salomäki väittelee eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa Helsingin yliopiston Viikin C-talon luentosalissa 1 (Latokartanonkaari 5) perjantaina 23.10.2015 klo 12 aiheesta:

Host-Microbe Interactions in Bovine Mastitis Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus simulans and Streptococcus uberis

Väitöskirja kuuluu eläinlääketieteellisen mikrobiologian ja immunologian alaan.

Vastaväittäjänä toimii professori Sinikka Pelkonen (Evira, Kuopio) ja kustoksena professori Antti Iivanainen.

This entry was posted in Eläinlääkintä, Väitökset. Bookmark the permalink.