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

Bovine mastitis is an inflammation of the udder that can be caused by multiple bacteria. Three major pathogens causing clinical intramammary infection are Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus uberis. The most important group of minor udder pathogens is coagulase-negative staphylococci. The objective of this thesis study was to investigate the host-microbe interactions in bovine mastitis caused by a major udder pathogen, Strep. uberis, and two minor pathogens, Staphylococcus simulans and Staphylococcus epidermidis. Experimental intramammary infection was conducted to examine the host immune responses to Staph. simulans and Staph. epidermidis. Molecular methods were applied to study the genetic background of Strep. uberis for biofilm formation. In vitro models for biofilm formation, epithelial cell adhesion, and phagocytosis were used to investigate the relationship between the presence of clinical signs in 119 cases of Strep. uberis mastitis and characteristics of the corresponding bacterial isolate. Staph. simulans and Staph. epidermidis induced an infection in an experimental mastitis model. We also demonstrated that these strains were able to induce clinical signs and to persist for up to two weeks in the udder. Biofilm production among Staphylococcae has been under intensive research, and its association with persistence has been proposed. In contrast, biofilm formation by Strep. uberis has only recently been discovered. This thesis study characterized the genes involved in biofilm formation using the thermosensitive mutant library of Strep. uberis. Bacterial virulence-associated factors can be regulated by a two-component system. The twocomponent system response regulator (LiaR) was observed to negatively regulate biofilm formation by Strep. uberis, but the clear mechanism remains to be determined. Analysis of 119 Strep. uberis isolates revealed an association between biofilm formation and epithelial adhesion and susceptibility to phagocytosis, as well as the decreased susceptibility to phagocytosis among the isolates originating from infections with clinical signs. The analysis further revealed that highly adhesive strains are not phagocytosed as efficiently as weakly adhesive strains. These findings highlight the importance of adhesion, which is the key process in biofilm formation. Bacteria do not necessarily need to produce a biofilm, but they have much better possibilities to survive in the host if they can adhere, for instance, to epithelial cells. Nevertheless, the risk of an excessively intensive host response exists. Activated host response mechanisms would trigger an efficient host defense response to eliminate invading pathogens. Although we did not observe any difference in biofilm formation between clinical and subclinical isolates, a strong tendency for epithelial adhesion and resistance against phagocytosis are likely promoters of the bacterial load and intramammary infection leading to detectable clinical signs.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. Tämä väitöskirjatyö tarkasteli naudan ja mikrobin vuorovaikutuksia kolmen bakteerin, Streptococcus uberiksen ja koagulaasi-negatiivisten Staphylococcus epidermidiksen ja Staphylococcus simulansin kautta. Kokeellisessa utaretulehdusmallissa tutkin millaisia vasteita naudan puolustusjärjestelmä saa aikaan, kun utarekudos altistetaan koagulaasi-negatiivisille Staph. epidermidikselle ja Staph. simulansille. Tutkimani 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. Tutkimukseni lähtömateriaalina oli satunnaisesti mutatoitu Strep. uberis -geenikirjasto. Havaitsin 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 tutkin in vitro solumalleissa. Havaitsin yhteyden niiden biofilmin muodostuksen, epiteelisoluihin kiinnittymiseen tai fagosytoiduiksi päätymisen välillä. Lievempiä oireita aiheuttaneet bakteerikannat fagosytoitiin herkemmin ja ne kiinnittyivät heikommin epiteelisoluihin, kun taas kliinisiä oireita aiheuttaneet olivat heikommin fagosytoituja, mutta niiden kiinnittyminen epiteelisoluihin oli runsaampaa. Lisäksi havaitsin, että hyvin epiteelisoluihin kiinnittyneet bakteerikannat eivät tulleet fagosytoiduiksi yhtä helposti kuin heikommin kiinnittyneet. Väitöskirjani 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 toivat esille yhteyden epiteeliin kiinnittymisen ja fagosytoosin välttelyn välillä. Näiden tekijöiden kautta bakteeri pystyy lisääntymään utareessa ja infektoimaan sen johtaen siten myös havaittaviin kliinisiin oireisiin

Innate immune response in experimentally induced bovine intramammary infection with Staphylococcus simulans and S. epidermidis

Coagulase-negative staphylococci (CNS) are in several countries the most common bacteria isolated in subclinical mastitis. To investigate the innate immune response of cows to infections with two common mastitis-causing CNS species, Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus simulans, experimental intramammary infection was induced in eight cows using a crossover design. The milk somatic cell count (SCC), N-acetyl-β-D-glucosaminidase (NAGase) activity, milk amyloid A (MAA), serum amyloid A (SAA) and proinflammatory cytokines interleukin (IL)-1β, IL-8, and tumor necrosis factor α (TNF-α) were determined at several time points before and after challenge. All cows became infected and showed mild to moderate clinical signs of mastitis. The spontaneous elimination rate of the 16 infections was 31.3%, with no difference between species. Infections triggered a local cytokine response in the experimental udder quarters, but cytokines were not detected in the uninfected control quarters or in systemic circulation. The innate local immune response for S. simulans was slightly stronger, with significantly higher concentrations of IL-1β and IL-8. The IL-8 response could be divided into early, delayed, or combined types of response. The CNS species or persistency of infection was not associated with the type of IL-8 response. No significant differences were seen between spontaneously eliminated or persistent infections

Lipoprotein docosapentaenoic acid is associated with serum matrix metalloproteinase-9 concentration

BACKGROUND: Polyunsaturated fatty acids (PUFA) are thought to play important roles in inflammation. The n-3 series is considered as anti-inflammatory, and some studies have reported increased plasma n-3 polyunsaturated fatty acid pattern in chronic inflammatory conditions. In this study we sought to clarify relationships of the levels of arachidonic acid and the polyunsaturated n-3 fatty acid compositions of isolated LDL, HDL(2 )and HDL(3 )particles with matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), a marker of inflammation. RESULTS: The subjects were divided into two groups: those with lower and those with higher than the median serum MMP-9 concentration. In all lipoprotein fractions, the mean percentage of docosapentaenoic acid (C22:5n-3) was higher in the group of subjects with higher MMP-9 level than in those with lower serum MMP-9 concentration (P < 0.01 for all). Likewise, the ratio of docosapentaenoic acid to arachidonic acid (C20:4n-6) was higher in the subjects with higher MMP-9 compared with the lower MMP-9 group (P < 0.001 for all). CONCLUSION: So far, the evidence for an anti-inflammatory role of the n-3 PUFA has come from dietary interventions. Our results were obtained from a free-living population and indicate that there is a positive correlation between n-3 docosapentaenoic acid and MMP-9. What had triggered the rise in MMP-9 is not known, since serum level of MMP-9 is raised in many inflammatory conditions. These findings may indicate an increased biosynthesis of n-3 polyunsaturated fatty acids in subclinical inflammation

HDL enhances oxidation of LDL in vitro in both men and women

Background Oxidative modification of low-density lipoprotein (LDL) is a key event in the oxidation hypothesis of atherogenesis. Some in vitro experiments have previously suggested that high-density lipoprotein (HDL) co-incubated with LDL prevents Cu2+-induced oxidation of LDL, while some other studies have observed an opposite effect. To comprehensively clarify the role of HDL in this context, we isolated LDL, HDL2 and HDL3 from sera of 61 free-living individuals (33 women and 28 men). Results When the isolated LDL was subjected to Cu2+-induced oxidation, both HDL2 and HDL3 particles increased the rate of appearance and the final concentration of conjugated dienes similarly in both genders. Oxidation rate was positively associated with polyunsaturated fatty acid content of the lipoproteins in that it was positively related to the content of linoleate and negatively related to oleate. More saturated fats thus protected the lipoproteins from damage. Conclusion We conclude that in vitro HDL does not protect LDL from oxidation, but is in fact oxidized fastest of all lipoproteins due to its fatty acid composition, which is oxidation promoting.BioMed Central Open acces

18F-FDG positron emission tomography/computed tomography of cardiac implantable electronic device infections

Background. The diagnosis of cardiac implantable electronic device (CIED) infection is challenging because of its variable presentations. We studied the value of 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose (18F-FDG) positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) in the detection of CIED infection.Methods and results. Thirty patients with suspected CIED infection underwent 18F-FDG-PET/CT. The control group was ten patients with asymptomatic CIED who underwent cancer related 18F-FDG-PET/CT. 18F-FDG-PET/CT was evaluated visually, semiquantitatively as maximum standardized uptake value (SUVmax) and target-to-background ratio (TBR). Final diagnosis of CIED infection was based on clinical and bacteriological data. 18F-FDG-PET/CT was visually positive in all 9 patients with recent ( ≤ 8 weeks) implantation of CIED, but only 4 had confirmed CIED infection. 18F-FDG-PET/CT was true positive in 9 out of 21 cases with remote implantation of CIED and false positive in 3 (14.3%) cases. 18F-FDG-PET/CT was also false positive in 3 (30%) cases of control group. The SUVmax of the pocket area was significantly higher in patients with CIED infection than in the control group (4.8 ± 2.4 vs 2.0 ± .8, P Conclusions. 18F-FDG-PET/CT is a sensitive but nonspecific method in the diagnosis of CIED infection.</p

Transformatiivinen johtamistapa kunnissa tehtävän nuorisotyön tukena

Tämä opinnäytetyö on tarkoitettu kunnissa nuorisotyötä johtaville apuvälineeksi työn kehittämiseen. Työn tavoitteena oli löytää yhteneväisyyksiä eri kuntien välillä ja löytää teorioita sen tueksi, miten nuorisotyötä johdetaan. Näkökulmaksi on otettu transformatiivinen johtaminen, joka perustuu uudistaviin tapoihin nähdä työ. Opinnäytetyön teoreettinen viitekehys muodostuu käsitteistä kunnissa tehtävä nuorisotyö, johtaminen ja transformatiivinen johtaminen. Työn aineisto on kerätty kyselytutkimuksella, joka lähetettiin Suomen kunnissa nuorisotyötä johtaville henkilöille. Aineistoa on peilattu teoriatietoon sekä kirjoittajan kokemuksiin nuorisotyöstä. Kyseessä on kuvaileva, integratiivinen kirjallisuuskatsaus, johon on lisäksi kerätty aineistoa kyselytutkimuksella. Kyselyyn vastasi 94 nuorisotyötä johtavaa henkilöä Suomen kunnista. Tuloksia on peilattu teoriataustaan sekä tekijän kokemuksiin nuorisotyöstä. Kehittämistyön tuloksena syntyi pohja kunnissa tehtävän nuorisotyön tueksi. Lukija voi löytää työtä ajatuksia siitä, mitä kannattaa ottaa huomioon johtotehtävissä, mitkä lainalaisuudet liittyvät johtamiseen yleensä ja mitä erityispiirteitä on juuri nuorisotyön johtamisessa. Työssä on myös näkökulmia kriisitilanteissa johtamiseen

Pk-yritysten kansainväliset kilpailustrategiat ja vientimenestys vaatetusteollisuudessa

Tutkimuksen tavoitteena oli analysoida suomalaisten vaatetusalan pk-yritysten vienti-toiminnoissaan toteuttamia kilpailustrategioita sekä näiden kilpailustrategioiden avulla saavutettua vientimenestystä. Tavoitteeseen pyrittiin tarkastelemalla aiempaan teoria- ja empiiriseen tietoon pohjau-tuen pk-yritysten kansainvälisen toiminnan aloittamista, vaatetusteollisuudelle tyypilli-simpiä operaatiomuotoja sekä markkinastrategioita. Seuraavaksi esiteltiin vaatetusalan ominaispiirteet sekä suomalaisen vaatetusteollisuuden kansainvälinen kehitys pääpiir-teissään. Toisessa teorialuvussa esiteltiin vaatetustoimialaa Porterin viiden kilpailuvoi-man mallin mukaan, Porterin ja Bowmanin teoriat kilpailustrategioista, erilaisia kilpai-lukeinoja vaatetusteollisuudessa sekä vientimenestykseen johtavia tekijöitä. Empiriassa tutkimusmetodina käytettiin surveytä ja tapaustutkimusta. Kyselylomakkee-seen vastasi 18 yritystä, ja vastauksia analysointiin keskilukujen avulla sekä vertaile-malla hyvin ja heikommin ulkomaan myynnissä menestyneiden yritysten vastauksia keskenään. Tapausyrityksinä haastateltiin neljää erityyppistä yritystä, joiden vientime-nestystekijöitä lopuksi verrattiin keskenään. Tutkimustulosten mukaan parhaiten vientimenestystä ovat saavuttaneet laadukkaita eri-koistuotteita valmistavat, korkeasti tuotteitaan differoivat, kapealle asiakassegmentille kohdistavat ja korkeasti hinnoittelevat vaatetusvalmistajat. Menestyneimmät yritykset myivät useille, myös suurille, kaukaisille markkinoille, ja operaatiomuotona agenttien lisäksi käytettiin myös maahantuojia ja/tai omaa myyntiyksikköä. Menestyksekkäitä kilpailukeinoja olivat aktiivinen messuosallistuminen, joustavat ja nopeat toimitukset, henkilökohtainen myyntityö, tiiviit suhteet myynnin välikäsien ja vähittäismyyjien kanssa, asiakaskohtaiset sopeutukset, kyky hyödyntää markkinoinnin keinoja sekä yh-teistyön tekeminen oppilaitosten ja tutkimuskeskusten kanssa. Menestyneiden yritysten joukosta havaittiin kolme toisistaan eroavaa kilpailustrategiaa: design-yritysten, urhei-luvaatevalmistajien sekä muotivaatevalmistajien kilpailustrategiat.fi=Kokotekstiversiota ei ole saatavissa.|en=Fulltext not available.|sv=Fulltext ej tillgänglig

In Quest for Better Understanding of Student Learning Experiences

AbstractThis paper discusses students understanding of their own learning experiences in higher education. The purpose of the study was to find out what kinds of meaningful learning experiences the students gain during courses in which the teaching methods are purposefully tuned to facilitate shared understanding, problem solving and creativity. The data consists of observations of the three different teaching events as well as thirteen taped and transcribed in-depth interviews with voluntary students. The research questions looked into probe student aims and understanding when studying, and the role of learning environments and expectations of the competences produced during these monitored learning processes. Our data suggest that peer-to-peer interaction and working in collaborative groups facilitates knowledge building and, by implication, promote experiences of transformative learning

Lipoprotein docosapentaenoic acid is associated with serum matrix metalloproteinase-9 concentration

Abstract Background Polyunsaturated fatty acids (PUFA) are thought to play important roles in inflammation. The n-3 series is considered as anti-inflammatory, and some studies have reported increased plasma n-3 polyunsaturated fatty acid pattern in chronic inflammatory conditions. In this study we sought to clarify relationships of the levels of arachidonic acid and the polyunsaturated n-3 fatty acid compositions of isolated LDL, HDL2 and HDL3 particles with matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), a marker of inflammation. Results The subjects were divided into two groups: those with lower and those with higher than the median serum MMP-9 concentration. In all lipoprotein fractions, the mean percentage of docosapentaenoic acid (C22:5n-3) was higher in the group of subjects with higher MMP-9 level than in those with lower serum MMP-9 concentration (P Conclusion So far, the evidence for an anti-inflammatory role of the n-3 PUFA has come from dietary interventions. Our results were obtained from a free-living population and indicate that there is a positive correlation between n-3 docosapentaenoic acid and MMP-9. What had triggered the rise in MMP-9 is not known, since serum level of MMP-9 is raised in many inflammatory conditions. These findings may indicate an increased biosynthesis of n-3 polyunsaturated fatty acids in subclinical inflammation.</p