Clostridium botulinum on ympäristössä tavattava bakteeri, joka muodostaa erittäin vaarallista, maailman voimakkainta luonnollista hermomyrkkyä botulinumneurotoksiinia. C. botulinum -bakteeri on merkittävä ja vaarallinen taudinaiheuttaja, joka pystyy muodostamaan erittäin kestäviä itiöitä. Itiöt ovat terveelle aikuiselle vaarattomia, mutta kasvulle suotuisissa, hapettomissa olosuhteissa, kuten elintarvikkeiden valmistusprosesseissa, ne voivat muuttua eläviksi bakteerisoluiksi, jotka puolestaan tuottavat botulinumneurotoksiinia. VH Yağmur Derman selvittää väitöstutkimuksessaan tiettyjen C. botulinum -kantojen kasvua ääriolosuhteissa ja tämän kasvun mahdollistavia geenijärjestelmiä.

C. botulinum pystyy selviytymään elintarvikkeiden valmistusprosesseista ja myöhemmin lisääntymään elintarvikkeissa tuottaen samalla botulinumneurotoksiinia aiheuttaen merkittävän vaaran ihmisten terveydelle. C. botulinum kykenee kasvamaan vaativissa olosuhteissa, kuten alhaisissa kasvulämpötiloissa, ja C. botulinum -kantojen laaja geneettinen vaihtelu heijastelee eroja kantojen kasvuominaisuuksissa.

C. botulinum jaetaankin neljään eri ryhmään (I-IV) geneettisten ja kasvuun liittyvien ominaisuuksien mukaan. Derman keskittyi selvittämään ryhmän II C. botulinum -kantojen kasvua ääriolosuhteissa sekä ryhmän I C. botulinum ATCC 3502 -kannan ja ryhmän II C. botulinum Beluga -kannan stressivasteeseen vaikuttavien geenien merkitystä.

Ryhmän II toksiinityyppien B ja F -kantojen todettiin olevan läheisesti sukua, sillä ne ryhmittyivät samaan ryhmään kasvuominaisuuksien suhteen, kun taas E-tyypin toksiinia tuottavat kannat muodostivat oman erillisen ryhmän.
Dermanin tutkimuksessa selvisi, että kylmäsokkigeeneillä  eli csp-geeneillä on tärkeä rooli C. botulinum ATCC 3502 -kantojen kasvaessa NaCl-, pH- ja etanolistressioloissa. Kun kyseisen geenin toiminta estettiin, niin C. botulinum ATCC 3502 -kannan kasvu estyi merkittävästi näissä olosuhteissa.

Lisäksi Derman osoittaa niin kutsuttujen kaksoiskomponenttijärjestelmien tärkeän roolin bakteerien mahdollisuudessa kasvaa alhaisessa lämpötilassa. Kyse on kahden geenin järjestelmästä, jolla bakteeri reagoi ympäristössä tapahtuviin muutoksiin. Järjestelmän avulla bakteeri aistii ympäristössä tapahtuvia muutoksia (aistikinaasiosa) ja sitten vasteosallaan (vastesäätelijä) saa aikaan geenien toiminnassa muutoksia, jotka auttavat bakteeria selviytymään ympäristössä tapahtuviin muutoksiin. Dermanin tutkimuksen mukaan kaksoiskomponenttijärjestelmiä tarvitaan bakteerien nopeassa vasteessa kylmäsokkiin eli käytännössä toinen järjestelmä toimii toisella bakteerikannalla ja toinen toisella.

Dermanin tutkimus osoittaa, että ryhmän II C. botulinum -kantojen kasvuominaisuuksissa on huomattavia eroja, millä voi olla kriittistä merkitystä laadittaessa ennustavia malleja kantojen kasvusta elintarvikkeissa. Merkittävimmällä kylmäsokkiproteiinia koodaavalla geenillä cspB vaikuttaa olevan yleinen rooli kaikissa tutkituissa stressivasteissa ja geenillä cspC rooli NaCl-, pH- ja etanolistressissä. DEAD-box-RNA-helikaasi on ratkaiseva kasvulle alhaisessa lämpötilassa. Ryhmän I C. botulinum ATCC 3502 -kannan BO2306/CBO2307- ja ryhmän II Beluga-kannan CLO3403/CLO3404-kaksoiskomponenttijärjestelmät ovat osa tärkeätä kylmäsokkivastekoneistoa.

DVM Yağmur Derman väittelee 6.2.2015 kello 12 Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa aiheesta “Stress response of Group I and II Clostridium botulinum“. Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Helsingin yliopiston päärakennus, sali 2 (konsistorin sali), Fabianinkatu 33, Helsinki.

Vastaväittäjänä on dosentti Pentti Kuusela ja kustoksena professori Hannu Korkeala.

Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis-palvelussa.

Väittelijän yhteystiedot:
Yağmur Derman, yagmur.derman@helsinki.fi

Clostridium botulinum -bakteeri tuottaa voimakkainta tunnettua myrkkyä, botulinumneurotoksiinia, joka esimerkiksi ruuan mukana nieltynä aiheuttaa ihmiselle ja eläimille henkeä uhkaavaa neliraajahalvausta, botulismia. Pelkästään EU:n alueella tautiin sairastuu satakunta ihmistä vuodessa. Ruokaan C. botulinum joutuu ympäristöstä, jossa sitä esiintyy paikoitellen runsaastikin kestävinä itiöinä. Itiöt selviytyvät elintarviketeollisuuden prosesseista ja saattavat itää toksisiksi kasvustoiksi pakatuissa ruuissa jopa jääkaappilämpötiloissa. BSc David Kirk selvittää väitöskirjatutkimuksessaan C. botulinumin itiömuodostuksen säätelymekanismeja sekä sitä, miten itiöityminen on yhteydessä bakteerin selviytymiseen kylmässä. Kirkin tutkimus auttaa ymmärtämään C. botulinum -bakteerin itiömuodostusta elintarvikkeissa ja tuo sitä kautta uusia näkökulmia bakteerin aiheuttamien elintarviketurvallisuusriskien hallintaan.

Kirk kuvaa tutkimuksessaan itiöitymiseen liittyvien geenien ilmentymistä säätelevien sigmatekijöiden toimintaa C. botulinum kasvun ja itiöitymisen sekä toisaalta bakteerin elintarvikkeiden säilönnässä käytettyjä keinoja, kuten suolaa ja kylmää lämpötilaa, jotka ovat bakteerille stressaavia olosuhteita. Kirkin tutkimuksessa kehitettiin myös C. botulinumin geeni-ilmentymisen tutkimiseen soveltuva testi.

Vaikka bakteeri-itiöiden merkitys elintarvikkeiden turvallisuuden ja laadun kannalta on erittäin suuri, C. botulinumin ja monien muiden ruokamyrkytysbakteerien itiöitymisen mekanismit on tunnettu huonosti. Kirk havaitsi, että mekanismit olivat pääpiirteiltään samankaltaiset kuin itiöitymisen mallilajissa, Bacillus subtiliksessa, mutta sigmatekijöiden toiminta C. botulinumissa poikkesi mallilajista olennaisesti. Havainnolla saattaa olla merkitystä kehitettäessä esimerkiksi geenimerkkejä itöitymisen tutkimiseksi.

C. botulinum -itiöt saattavat itää myrkyllisiksi kasvustoiksi jopa bakteerille stressaavissa olosuhteissa, kuten suola-, pH- ja kylmästressissä, joita yleisesti käytetään elintarvikkeiden säilönnässä. Kirk osoitti ensimmäistä kertaa, että yksi itiöitymistä säätelevistä sigmatekijöistä sääteli myös stressivastetta. Tämän sigmatekijän on sukulaislajeilla osoitettu myös säätelevän toksiinituotantoa. Havainnot osoittavat, että itiöityminen, bakteerin stressivaste ja toksiinituotanto, jotka muodostavat bakteerin kannalta erittäin tehokkaan strategian lajin säilymisen näkökulmasta, ovat uudella tavalla geneettisesti kytkettyjä. Havainnoilla on tärkeä merkitys uudenlaisten ja entistä tarkempien elintarviketurvallisuuden arviointi- ja hallintamenetelmien kehittelyssä.

David Kirk BSc (Hons) väittelee Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa (EE-talo, Walter-Sali, Agnes Sjöbergin katu 2) perjantaina 30.1.2015 kello 12 aiheesta: “Alternative sigma factors F, E, G, and K in Clostridium botulinum sporulation and stress response”. Väitöskirja kuuluu elintarvikehygienian alaan. Vastaväittäjä on apulaisprofessori Adriano Henriques (Universidade Nova de Lisboa, Portugal) ja kustos professori Miia Lindström.

Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis -palvelussa.

Eläinlääketieteellisen tiedekunnan perusopiskelijoilleen järjestämille vaihtoehtoisten opintojen kursseille voivat hakea myös valmistuneet eläinlääkärit ja muut kiinnostuneet täydennyskoulutukseen.

MOLECULAR METHODS APPLIED FOR STUDIES OF EPIDEMIOLOGY OF FOOD-BORNE AND WATER-BORNE PATHOGENS AND ANTIMICROBIAL RESISTANCE MECHANISMS

Aika ja paikka: 2.-3.3.2015 EE-talo, Agnes Sjöbergin katu 2, Viikki, Helsinki

Järjestäjä: Helsingin yliopisto, eläinlääketieteellinen tiedekunta, elintarvikehygienian ja ympäristöterveyden osasto.

Sisältö: Kurssilla perehdytään patogeenisten mikrobien molekyylibiologiseen tyypittämiseen ja mikrobilääkeresistenssiin. Osallistuja ymmärtää mikrobien molekyylibiologisessa tyypittämisessä yleisesti käytettyjen menetelmien perusperiaatteet sekä tietää, miten menetelmiä voidaan käyttää hyödyksi esim. epidemiologisissa tutkimuksissa, kontaminaatioreittien selvityksessä sekä bakteerilajien tunnistamisessa. Osallistuja tuntee mikrobilääkeresistenssin syntymiseen vaikuttavat tekijät, ymmärtää resistenssimekanismit ja globaalin tilanteen mikrobilääkeresistenssiin liittyen.

Kurssikieli: Englanti

Kohderyhmä: Eläinlääketieteen perusopiskelijat, erikoiseläinlääkärin jatko-opintoja suorittavat ja muut eläinlääkärit.

Osallistumismaksut:

• koko kurssi 200 € (+ ALV 24 %)
• yksittäinen päivä 100 € (+ ALV 24 %)
• Helsingin yliopiston perus- ja jatko-opiskelijoille maksuton

Lisätiedot: Professori Marja-Liisa Hänninen, marja-liisa.hanninen(at)helsinki.fi ja tutkijatohtori Annamari Heikinheimo, annamari.heikinheimo(at)helsinki.fi.

Ilmoittautumiset: Opiskelijat WebOodissa 1.2.2015 mennessä opintotunnisteella 90312, muut 13.2.2015 mennessä el-eyhl(at)helsinki.fi. Perus- ja jatko-opiskelijat ovat etusijalla.

Kurssikoko: max. 30 opiskelijaa.

ELÄINLÄÄKÄRI ESIMIEHENÄ: JOHTAMIS- JA VUOROVAIKUTUSTAIDOT

Aika ja paikka: 14.-17.4.2015 EE-talo, Agnes Sjöbergin katu 2, Viikki, Helsinki

Järjestäjä: Helsingin yliopisto, eläinlääketieteellinen tiedekunta, elintarvikehygienian ja ympäristöterveyden osasto.

Sisältö: Neljän lähiopetuspäivän sisällössä käsitellään mm. seuraavia teemoja:

• Asioiden johtaminen / strateginen johtaminen
• Ihmisten johtaminen ja itsensä johtaminen
• Vuorovaikutus ja viestintä

Kohderyhmä: Eläinlääketieteen opiskelijat sekä valmiit eläinlääkärit. Kurssi sopii niin elintarvike- ja terveysvalvonnan tehtävissä kuin praktiikassakin toimiville eläinlääkäreille

Osallistumismaksut:

• koko kurssi 300 € (+ ALV 24 %)
• yksittäinen päivä 100 € (+ ALV 24 %)
• Helsingin yliopiston perus- ja jatko-opiskelijoille maksuton

Lisätietoja: Yliopistonlehtori Mari Nevas, mari.nevas(at)helsinki.fi.

Ilmoittautuminen: Opiskelijat WebOodissa 15.3.2015 mennessä opintotunnisteella 90367 (kiintiö täynnä), muut 13.2.2015 mennessä el-eyhl(at)helsinki.fi. Kurssille otetaan enintään 20 eläinlääketieteen opiskelijaa ja tämän kiintiön täyttyessä enintään viisi valmista eläinlääkäriä.

Kurssikoko: 20-25 osallistujaa.

Yersinia pseudotuberculosis on merkittävä ruokamyrkytysbakteeri, joka on aiheuttanut viime vuosina useita epidemioita Suomessa kasvisten ja raakamaidon välityksellä. Y. pseudotuberculosis -ruokamyrkytyksen taudinkuva ihmisillä vaihtelee itsestään rajoittuvasta suolitulehduksesta hengenvaaralliseen yleisinfektioon. Vakavat jälkitaudit, kuten kyhmyruusu ja reaktiivinen niveltulehdus, ovat melko yleisiä. ELL Eveliina Palonen selvittää väitöstutkimuksessaan tekijöitä, jotka vaikuttavat Y. pseudotuberculosiksen selviytymiseen ja lisääntymiseen kylmässä sekä muissa stressiolosuhteissa. Tutkimuksessa selvitetään lisäksi tämän ruokamyrkytysbakteerin osoittamiseen käytettyjen virulenssigeenien monimuotoisuutta.

Y. pseudotuberculosis kykenee kasvamaan jääkaappilämpötilassa sekä suojakaasu- ja tyhjiöpakkauksissa. Lisäksi se sietää erilaisia pH-olosuhteita ja korkeaa suolapitoisuutta. Nykytietämys tämän merkittävän taudinaiheuttajan stressinsietokeinoista on kuitenkin vielä vähäistä. Palonen  selvittää tutkimuksessaan nk. kaksoiskomponenttijärjestelmien, sigmatekijä E:n ja RNA helikaasi CsdA:n vaikutuksia Y. pseudotuberculosis IP32953 -kannan stressinsietoon. Palonen havaitsi, että useiden kaksoiskomponenttijärjestelmiä ohjaavien geenien ilmentyminen kasvoi kylmässä verrattuna geenien ilmentymiseen ihannekasvulämpötilassa. Kaksoiskomponenttijärjestelmää CheA/CheY tarvitaan optimaaliseen kylmäkasvuun ja bakteerin liikkumiskykyyn. Lisäksi Palonen havaitsi sigmatekijä E:n olevan tärkeä Y. pseudotuberculosiksen stressin sietokykyyn vaikuttava tekijä, jota tarvitaan bakteerin kasvuun happamassa ympäristössä, etanolissa ja sekä matalassa että korkeassa lämpötilassa. Palosen tutkimuksessa todettiin myös RNA helikaasi CsdA:n olevan välttämätön Y. pseudotuberculosiksen kasvulle matalassa lämpötilassa.

Y. pseudotuberculosiksen eristäminen elintarvike- tai muista näytteistä on usein haastavaa, sillä se kasvaa laboratorio-olosuhteissa hitaasti ja eristysvaiheessa muut bakteerit valtaavat helposti sen elintilan. Lisäksi näytteissä on tavallisesti vain pieniä määriä Y. pseudotuberculosista muiden bakteerien ohella. Siksi Y. pseudotuberculosiksen osoittamisessa käytetään nykyään yleisesti polymeraasiketjureaktiomenetelmää virulenssigeeneihin inv, virF ja yadA kiinnittyvillä alukkeilla. Näiden virulenssigeenien vaihtelusta eri kantojen välillä ei ole tietoa. Palosen tutkimuksessa sekvensoitiin 18 Y. pseudotuberculosis kannan inv-, virF– ja yadA-geenit ja kahden Y. similis kannan inv-geeni. Virulenssigeenin yadA emäsjärjestys vaihteli eniten, geenit inv ja virF puolestaan olivat hyvin samanlaisia eri kantojen välillä. Palosen mukaan vaihtelu yadA-geenissä voi estää PCR-osoituksen ja toisaalta inv-geeniin suunnitellut alukkeet havaitsevat Y. pseudotuberculosiksen lisäksi Y. similis -kantoja.

Palosen tutkimuksesta saatu uusi tieto Y. pseudotuberculosiksen käyttämistä selviytymiskeinoista epäedullisissa kasvuolosuhteissa edesauttaa tulevaisuudessa uusien torjuntatoimenpiteiden kehittämistä elintarviketurvallisuuden parantamiseksi.

ELL Eveliina Palonen väittelee eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa Helsingin yliopistossa EE-rakennuksen Walter-salissa perjantaina 9.1.2015 klo 12 aiheesta
”Sequence variability of virulence genes and stress responses in Yersinia pseudotuberculosis”

Väitöskirja kuuluu elintarvikehygienian alaan.

Vastaväittäjänä toimii professori Atte von Wright (Itä-Suomen yliopisto) ja kustoksena professori Hannu Korkeala.

Centers for Disease Control:n (Atlanta, GA, USA) Branch manager, Dr. John Barr sekä tutkimuskemisti, Dr. Suzanne Kalb vierailivat osastolla 2.12.2014. Vierailun yhteydessä he pitivät korkeatasoisen seminaariesityksen uusimmista massaspektrometriaan perustuvista menetelmistä toiminnallisen botulinumneurotoksiinin osoittamiseksi potilas- ja elintarvikenäytteistä. Esitys herätti suurta mielenkiintoa osaston tutkijoissa ja aikaansai vilkkaan keskustelun.