2017

12.10.2017 Eviran Tiedepäivä

Eläintaudit ja kasvit
Puheenjohtaja erikoistutkija, ELT Tuija Kantala, virologia

Erikoistutkija Niina Tammiranta, virologia
Lintuinfluenssa

Korkeapatogeenista H5-tyypin lintuinfluenssaa (HPAI H5) todettiin parin vuoden tauon jälkeen vuoden 2016 syksystä lähtien runsaasti Euroopassa. Suurin osa tapauksista on ollut H5N8-viruksen aiheuttamia. Lokakuun 2017 alkuun mennessä on todettu yhteensä yli 2800 tapausta yhteensä 30 maassa. Luonnonvaraisissa linnuissa tapauksia on ollut yli 50 eri lintulajissa. Suomessa on todettu yhteensä 17 tapausta, joista 16 on ollut luonnonvaraisilla linnuilla ja yksi lintutarhalla. Lintuinfluenssaa seurataan Suomessa jatkuvasti EU-seurannan avulla, tutkimalla tautiepäilyjä sekä tuontitutkimusten yhteydessä.

Tutkija Johanna Muurinen, riskinarviointi
Mitä uutta mikrobilääkeresistenssistä?

Yleistyvä mikrobilääkeresistenssi eli bakteerien kyky vastustaa antibioottien vaikutuksia on valtava uhka koko ihmiskunnalle. Tämä resistenssiominaisuus on bakteerien perimässä, vastustuskykyyn tarvittavia proteiineja koodaavissa geeneissä, joita bakteerit voivat siirtää horisontaalisesti toisille bakteerilajeille. Uusia resistenssigeenejä voi myös kehittyä mutaation seurauksena, kun bakteeri altistuu sille haitalliselle aineelle. Suurin osa antibiooteista on maaperässä elävien bakteerien tuottamia molekyylejä ja nämä bakteerit ovat vastustuskykyisiä syntetisoimilleen aineille. Niinpä jo teelusikallisessa tavallista maata voi olla lukemattomasti antibiooteille vastustuskykyisiä bakteereita

Mutta miten resistenssigeenit päätyvät ympäristöstä sairaalaan?

Bakteerit voivat siirtää geenejä horisontaalisesti, joko transformaation, transduktion tai kongugaation avulla. Transformaatiossa, bakteerisolun DNAhan poimitaan geenejä suoraan ympäristöstä. Esimerkiksi WHO:n prioriteettilistan ykkönen, ESBL -resistenssiplasmidia kantava, karbapeneemeille resistentti Acinetobacter baumannii on hankkinut resistenssinsä transformaation avulla. Transduktiossa siirtyvää DNAta välittävät faagit ja konjugaatiossa bakteerisolu siirtää DNA:ta toiselle fyysisen kontaktin avulla. Bakteerien kyky sopeutua erilaisiin stresseihin lisää sekä geenien liikkumista että mutaatioita.

Tammikuussa 2017 uutisoitiin että yhdysvaltalaisella sikatilalla löydettiin karbapeneemiresistenssiä, vaikka karbapeneemejä ei käytetä tuotantoeläimille missään päin maailmaa. Tutkijat epäilivät että kefalosporiinien käyttö valikoi karbapenemaaseja tuottavia bakteereita. Maailmankuulu kolistiiniresistenssi oli levinnyt ympäri maailmaa jo vuosia ennen kuin kiinalaiset tutkijat etsivät kolistiinille resistenttejä bakteereita sikatiloilta. Nyt koliistiiniresistenssin antavaa mrc-1 -geeniä on havaittu jo 25 maassa, neljällä mantereella. Tanskasta sitä löydettiin vuonna 2015, sekä resistenssiseurantanäytteestä, että potilaasta, mutta vain koska tutkijat keksivät etsiä tätä geeniä. Kolistiiniresistenssin seuraaminen ei ole kuulunut kansallisiin resistenssiseurantoihin ennen löytöjä. Heinäkuussa julkaistiin artikkeli, missä tutkimalla MRSA:n evoluutiohistoriaa osoitettiin, että MRSA oli olemassa jo 14 vuotta ennen metisilliinin käyttöä. Tutkimuksessa on sekvensoitu uudestaan historiallisia kantoja ja todettu, että Staphylococcus aureus -kannat kantoivat mecA -geeniä jo ennen kuin semmoisen olemassaolosta tiedettiin. Tämä tarkoittaa sitä, että bakteerit voivat olla resistenttejä uusille antibiooteille jo ennen niiden käyttöä.

Erikoistutkija Teresa Skrzypczak, eläintautibakteriologia ja patologia
Brucella suis -bakteerin esiintyminen villisikapopulaatiossa Suomessa

Brusellabakteeri todettiin Suomessa kahdesta villisiasta ensimmäistä kertaa kesällä 2015. Bakteerikannat varmistuivat Brucella suis biovaari 2 -bakteeriksi. Bakteeri löytyi Itä-Suomessa metsästetyistä villisoista, joista oli lähetetty näytteitä tutkittavaksi afrikkalaisen sikaruton varalta. B. suis bv. 2 -tartuntaa esiintyy verraten yleisesti villisioissa ja jäniseläimissä Euroopassa. Bakteeri voi aiheuttaa eläimille kroonisen tartunnan, joka saattaa pysyä piilevänä ja aktivoitua ajoittain. Sairastunut emakko voi erittää runsaasti bakteereita erityisesti luomisen tai synnytyksen yhteydessä sekä kiiman aikana. Karjulle tartunta aiheuttaa kiveksen tai eturauhasten tulehdusta ja bakteeria voi erittyä runsaasti siemennesteen sekä virtsan mukaan. Ihminen voi saada tartunnan käsitellessään tartunnan saaneita kuolleita villisikoja tai niiden ruhoja, kuitenkin B.suis bv 2 -bakteerin aiheuttamia tartuntoja ihmisille ovat harvinaisia. Brusellabakteeri tuhoutuu lihassa, joka kypsennetään täysin kypsäksi.

B.suis bv 2 aiheuttamia tautipurkauksia tuotantosioissa on raportoitu muutamissa Euroopan maissa esim. Latviassa, Unkarissa ja Seitisissä. Suomessa bakteeria ei ole koskaan todettu tuotantosioissa.

Erikoistutkija, ELT Perttu Koski, eläintautibakteriologia ja patologia
Tornionjoen sairaissa lohissa aikaisemmin raportoimaton pinnallinen ihokuolio - yksi syy lohikuolleisuuteen

Tornionjoessa on nousevissa lohiemokaloissa havaittu viime vuosina lisääntynyttä kuolleisuutta, joka aiheutuu pääasiassa ihohaavojen ja -tulehdusten jälkeisestä voimakkaasta vesihometaudista. Useat tekijät, esimerkiksi kalanpyydysten ja hylkeiden aiheuttamat mekaaniset vammat sekä etiologialtaan tuntemattomat ihotulehdukset, ovat tekemässä infektioporttia sieni-infektiolle. Vuonna 2016 tutkimuksissa todettiin ihomuutoksia 62 emokalassa.

Näistä 14:lla havaittiin aikaisemmin kalatautikirjallisuudessa raportoimattomia ihon pintakerroksen kuolioisia muutoksia. Lievimmillään - ilmeisesti muutoksen varhaisvaiheessa - ihon epidermiksen (orvaskeden) pintasolukko oli mennyt kuolioon. Kuolio etenee epidermiksen syvempiin osiin ja tulehdus pääsee dermikseen (verinahkaan) aiheuttaen avohaavan. Muutoksessa ei ole havaittavissa tulehdussoluja ennen haavan ulottumista dermikseen. Myöhemmin vaurioissa on havaittavissa sieni- ja bakteerikasvustoa sekä tulehdusmuutoksia. Kuolioiden aiheuttajia ei tunneta, mutta kyseeseen saattaisivat tulla esimerkiksi kalan kutuun valmistautumiseen liittyvät hormonaaliset muutokset.

Tutkija Juha Tuomola riskinarviointi
Kasvintuotannon alueellisen ja ajallisen jakautumisen vaikutus tuhoojariskiin

Riski invasiivisten kasvintuhoojien esiintymisestä kasvaa, kun samaa kasvia viljellään vuodesta toiseen samoilla pelloilla ja pellot sijaitsevat lähellä toisiaan. Olemme kehittäneet yksinkertaisen paikkatietopohjaisen menetelmän, joka tunnistaa viljelykasvin alueellisen jakauman ja viljelyn toistuvuuden perusteella alueita, joilla riski uusien kasvintuhoojien esiintymisestä on kohonnut. Lähtötietoina menetelmässä käytetään avoimesti saatavilla olevia tietoja peltojen sijainneista ja eri vuosien viljelykasveista. Arviointien tulokset on julkaistu kasvinterveysviranomaisille helposti käytettävinä karttoina. Kartoista voidaan tunnistaa alueet, joissa riskinhallintaan tulisi kiinnittää erityistä huomiota. Menetelmä mahdollistaa kasvinterveyden riskinhallinnan aikaisempaa vaikuttavamman ja taloudellisemman kohdentamisen.

Elintarvikkeet
Puheenjohtaja tutkija Petra Pasonen, riskinarviointi

Erikoistutkija Anniina Jaakkonen, mikrobiologia
INNUENDO-hanke: kokogenomisekvensointi elintarvikevälitteisten tautibakteerien seurannassa

Elintarvikevälitteisten bakteerien kokogenomisekvensoinnista on tullut tärkeä strateginen tavoite kansanterveystyössä ympäri maailman, mutta tekniikan käyttöönottoa hidastaa yhteisten IT-järjestelmien puuttuminen ja osaamiskynnys uuden tekniikan käyttöönottoon. INNUENDO-hankkeessa kehitetään ohjelmistoalustaa ja kommunikointiprotokollaa kokogenomisekvensointiin pohjautuvan epidemianselvityksen tarpeisiin, erityisesti pienten maiden rajalliset resurssit huomioiden. Alustassa hyödynnetään alleelieroihin pohjautuvaa, yhteisen nomenklatuurin mahdollistamaa genomien vertailua (wgMLST), mitä varten geneettinen eroavaisuus kalibroidaan hankkeessa bakteerikohtaisesti (STEC, kampylobakteeri, yersinia ja salmonella). Genomivertailun lisäksi alustalla analysoidaan joustavasti esimerkiksi virulenssi- ja resistenssigeenejä. Lisäksi hankkeessa luodaan automaattinen työvuo sekvenssikoontien laadunvarmistukseen ennen analyysejä, ja alustan toimivuus validoidaan simuloimalla kansallista ja kansainvälistä epidemianselvitystä.

Erikoistutkija, FT Tiina Ritvanen, kemia
Elintarviketutkimuksessa tarvittava metrologia tutkimusinfrastruktuurin keskiössä: PRO-METROFOOD

PRO-METROFOOD on eurooppalainen Horizon2020 -rahoitteinen vuoden projekti, jossa valmistellaan METROFOOD -tutkimusinfrastruktuuria sille asteelle, että se voidaan hyväksyä aktiiviseksi projektiksi ESFRI:n Tiekartta 2018:lle. Projektissa valmistellaan keskipitkän ja pitkän tähtäimen strategioita, luodaan tutkimusinfrastruktuurille organisaatiorakenne ja suunnitellaan tulevaisuuden vaiheita. Projektissa myös testataan tutkimusinfrastruktuurin valmiutta tuottaa palveluita. Evira on mukana useassa työpaketissa. Olemme järjestäneet kansallisia sidosryhmätapaamisia, osallistuneet tutkimusinfrastruktuurin rakenteiden luomiseen ja suunnitelleet käyttäjästrategiaa. Tutkimusinfrastruktuurit vahvistavat jäseniensä mahdollisuuksia kansainvälisyyteen ja tuovat keinoja oman toiminnan monipuolistamiseen.

Erikoistutkija, ETT Helena Pastell, kemia
Mitä hunajan sokerit kertovat sen alkuperästä

Hunaja koostuu pääasiassa erilaisista sokereista, joita on hunajan kuivapainosta 95 %. Hunajan yleisimpien sokereiden glukoosin ja fruktoosin summan tulisi Euroopan komission mukaan olla kukkaishunajissa vähintään 60 g/100 g ja mesikastehunajassa 45 g/100 g. Glukoosin ja fruktoosin määrien suhde vaihtelee eri kasveista peräisin olevissa lajihunajissa, mutta se ei ole tarpeeksi pysyvä ja luotettava hunajan kasvitieteellisen alkuperän määrittämiseen. Glukoosin ja fruktoosin lisäksi hunajassa esiintyy pienempinä pitoisuuksina iso joukko mono-, di- ja trisakkarideja (mm. fusitoli, fukoosi, ramnoosi, sakkaroosi, trehaloosi, kojibioosi, meletsitoosi, b-gentiobioosi, nigeroosi, turanoosi, maltoosi, isomaltoosi, panoosi, 1-kestoosi ja raffinoosi). Näiden sokereiden pitoisuudet vaihtelevat lajihunajissa ja ne voisivat olla apuna hunajan kasvitieteellisen alkuperän selvittämisessä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin erilaisten lajihunajien (tattari-, kanerva-, voikukka-, puolukka-, lehmus-, hilla-, apila-, jättipalsami-, horsma- ja mesikastehunajan) tyypilliset sokeriprofiilit nestekromatografisella menetelmällä (HPAEC-PAD). Alustavien tulosten mukaan ainakin osalle lajihunajista olisi mahdollista löytää lajille tyypillinen sokeriprofiili, jota voitaisiin hyödyntää mm. hunajaväärennösten havaitsemisessa.

Tutkija Ville Välttilä, riskinarviointi
Haitta-aineiden arviointi viljelyskasvien lietelannoituksessa

Jätevedenpuhdistamoiden lietteet sisältävät ravinteita, joita voidaan hyödyntää viljelyskasvien lannoituksessa. Pproduct-hankkeessa ravinnekierron sulkemisesta ollaan kiinnostuneita erityisesti fosforin osalta. Lietteet sisältävät kuitenkin myös haitta-aineita, kuten bromattuja palonsuoja-aineita (esim. PBDE). Viljelysmaahan lieteaineksen mukana lisätyt yhdisteet voivat kertyä ravinnoksi käytettäviin kasveihin. Tutkimuksessa selvitetään haitta-aineiden pitoisuutta lietetuotteissa ja maassa, sekä kaurassa. Yhdisteiden kertymistä viljelykasveihin arvioidaan käyttäen tilastollista mallinnusta.

Erikoistutkija Maria Nummela, mikrobiologia
Mikrobilääkeresistenssi nautatiloilla - NAMI-hankkeen mikrobiologisia tuloksia

Suomessa mikrobilääkkeiden käyttö tuotantoeläimillä on hallittua ja niitä lääkitään vain hoitotarkoituksessa. Hoitojen aikana mikrobilääkkeitä ja usein myös resistenttejä bakteereita kuitenkin erittyy lantaan. Tällä hetkellä suurin osa lannasta levitetään käsittelemättömänä pelloille, mutta tulevaisuudessa lannan kierrätys ja prosessointi tulevat lisääntymään Suomessa. Lynet-yhteistyönä (Evira, Luke, SYKE) toteutetussa NAMI-hankkeessa selvitettiin resistenttien bakteerien ja mikrobilääkejäämien kulkeutumista lypsykarjatilan lantaketjussa. Lisäksi selvitettiin lannan prosessoinnin vaikutusta resistentteihin indikaattoribakteereihin ja mikrobilääkejäämiin.