Polymorphic low penetrance genes and breast cancer : The role of genes involved in metabolism of xenobiotics, estrogens and reactive oxygen species

Various endogenous and exogenous factors have been reported to increase the risk of breast cancer. Many of those are related to prolonged lifetime exposure to estrogens. Furthermore, a positive family history of breast cancer and certain benign breast diseases are known to increase the risk of breast cancer. The role of lifestyle factors, such as use of alcohol and smoking has been an area of intensive study. Alcohol has been found to increase the risk of breast cancer, whereas the role of smoking has remained obscure. A multitude of enzymes are involved in the metabolism of estrogens and xenobiotics including the carcinogens found in tobacco smoke. Many of the metabolic enzymes exhibit genetic polymorphisms that can lead to inter-individual differences in their abilities to modify hazardous substrates. Therefore, in presence of a given chemical exposure, one subgroup of women may be more susceptible to breast carcinogenesis, since they carry unfavourable forms of the polymorphic genes involved in the metabolism of the chemical. In this work, polymorphic genes encoding for cytochrome P450 (CYP) 1A1 and 1B1, N-acetyl transferase 2 (NAT2), sulfotransferase 1A1 (SULT1A1), manganese superoxide dismutase (MnSOD) and vitamin D receptor (VDR) were investigated in relation to breast cancer susceptibility in a Finnish population. CYP1A1, CYP1B1 and SULT1A1 are involved in the metabolism of both estrogens and xenobiotics, whereas NAT2 is involved only in the latter. MnSOD is an antioxidant enzyme protecting cells from oxidative damage. VDR, in turn, mediates the effects of the active form of vitamin D (1,25(OH)2D3, calcitriol) on maintenance of calcium homeostasis and it has anti-proliferative effects in many cancer cells. A 1.3-fold (95% CIs 1.01-1.73) increased risk of breast cancer was seen among women who carried the NAT2 slow acetylator genotype and a 1.5-fold (95% CI 1.1-2.0) risk was found in women with a MnSOD variant A allele containing genotypes compared to women with the NAT2 rapid acetylator genotype or to those with the MnSOD VV genotype, respectively. Instead, women with the VDR a allele containing genotypes were found to be at a decreased risk for breast cancer (OR 0.73; 95% CI 0.54-0.98) compared to women with the AA genotype. No significant overall associations were found between SULT1A1 or CYP genotypes and breast cancer risk, whereas a combination of the CYP1B1 432Val allele containing genotypes with the NAT2 slow acetylator genotypes posed a 1.5-fold (95% CI 1.03-2.24) increased risk. Moreover, NAT2 slow acetylator genotype was found to be confined to women with an advanced stage of breast cancer (stages III and IV). Further evidence for the association of xenobiotic metabolising genes with breast cancer risk was found when active smoking was taken into account. Women who smoked less than 10 cigarettes/day and carried at least one CYP1B1 432Val variant allele, were at 3.1-fold (95% CI 1.32-7.12) risk of breast cancer compared to women who smoked the same amount but did not carry the variant allele. Furthermore, the risk was significantly increased with increasing number of the CYP1B1 432Val alleles (p for trend 0.005). In addition, women who smoked less than 5 pack-years and carried the NAT2 slow acetylator genotype were at a 2.6-fold (95% CI 1.01-6.48) increased risk of breast cancer compared to women who smoked the same amount but carried the NAT2 rapid acetylator genotype. Furthermore, the combination of the CYP1B1 432Val allele and the NAT2 slow acetylator genotype increased the risk of breast cancer by 2.5-fold (95% CI 1.11-5.45) among ever smokers. Instead, the MnSOD A allele was found to be a risk factor among postmenopausal long-term smokers (>15 years of smoking) (OR 5.1; 95% CI 1.4-18.4) or among postmenopausal women who had smoked more than 10 cigarettes/day (OR 5.5; 95% CI 1.3-23.4) compared to women who had similar smoking habits but carried the MnSOD V/V genotype. Similarly, within subgroups of postmenopausal women who were using oral contraceptives, hormone replacement therapy or alcohol, women carrying the MnSOD A allele genotypes seemed to be at increased risk of breast cancer compared to women with the MnSOD V/V genotype. A positive family history of breast cancer and high parity were shown to be inversely associated with breast cancer risk among women carrying the VDR ApaI a allele or among premenopausal women carrying the SULT1A1*2 allele, respectively.

Bone health and vitamin D status in children with motor disability and adults with intellectual disability

Osteoporosis is not only a disease of the elderly, but is increasingly diagnosed in chronically ill children. Children with severe motor disabilities, such as cerebral palsy (CP), have many risk factors for osteoporosis. Adults with intellectual disability (ID) are also prone to low bone mineral density (BMD) and increased fractures. This study was carried out to identify risk factors for low BMD and osteoporosis in children with severe motor disability and in adults with ID. In this study 59 children with severe motor disability, ranging in age from 5 to 16 years were evaluated. Lumbar spine BMD was measured with dual-energy x-ray absorptiometry. BMD values were corrected for bone size by calculating bone mineral apparent density (BMAD), and for bone age. The values were transformed into Z-scores by comparison with normative data. Spinal radiographs were assessed for vertebral morphology. Blood samples were obtained for biochemical parameters. Parents were requested to keep a food diary for three days. The median daily energy and nutrient intakes were calculated. Fractures were common; 17% of the children had sustained peripheral fractures and 25% had compression fractures. BMD was low in children; the median spinal BMAD Z-score was -1.0 (range -5.0 – +2.0) and the BMAD Z-score <-2.0 in 20% of the children. Low BMAD Z-score and hypercalciuria were significant risk factors for fractures. In children with motor disability, calcium intakes were sufficient, while total energy and vitamin D intakes were not. In the vitamin D intervention studies, 44 children and adolescents with severe motor disability and 138 adults with ID were studied. After baseline blood samples, the children were divided into two groups; those in the treatment group received 1000 IU peroral vitamin D3 five days a week for 10 weeks, and subjects in the control group continued with their normal diet. Adults with ID were allocated to receive either 800 IU peroral vitamin D3 daily for six months or a single intramuscular injection of 150 000 IU D3. Blood samples were obtained at baseline and after treatment. Serum concentrations of 25-OH-vitamin D (S-25-OHD) were low in all subgroups before vitamin D intervention: in almost 60% of children and in 77% of adults the S-25-OHD concentration was below 50 nmol/L, indicating vitamin D insufficiency. After vitamin D intervention, 19% of children and 42% adults who received vitamin D perorally and 12% of adults who received vitamin D intramuscularly had optimal S-25-OHD (>80 nmol/L). This study demonstrated that low BMD and peripheral and spinal fractures are common in children with severe motor disabilities. Vitamin D status was suboptimal in the majority of children with motor disability and adults with ID. Vitamin D insufficiency can be corrected with vitamin D supplements; the peroral dose should be at least 800 IU per day.

Äidin raskausajan D-vitamiinitilanteen yhteys lapsen luustoon yhden vuoden iässä

Johdanto: Raskaudenaikaisen D-vitamiinin puutoksen on havaittu vaikuttavan negatiivisesti syntyvän lapsen luuston kasvuun. Myös lapsen riittävä D-vitamiinin saanti on merkittävä tekijä lapsen luuston hyvinvoinnissa. Suomalaisten odottavien äitien D-vitamiinin saanti on usein puutteellista, eikä D-vitamiinia muodostu iholla talvikuukausina Suomen pohjoisen sijainnin vuoksi. Suomalaisten raskaana olevien naisten heikko D-vitamiinitilanne saattaa vaikuttaa lasten luuston terveyteen. Tavoitteet: Työn tavoitteena oli tutkia ovatko raskauden aikainen D-vitamiinitilanne, lapsen D-vitamiinitilanne ja D-vitamiinin saanti vuoden iässä yhteydessä luuntiheyden ja -mineraalipitoisuuden muutoksiin lapsen ensimmäisen elinvuoden aikana. Aineisto ja menetelmät: Raskausaikana rekrytoiduista 126 äiti-lapsi-parista vuoden iässä seurantakäynnille saapui 89 (69 %). Lapsilta otettiin verinäyte ja siitä määritettiin D-vitamiinitilannetta kuvaava seerumin 25-hydroksi-D-vitamiinipitoisuus (25(OH)D) immunoentsymometrisellä menetelmällä. Lasten sääriluu tutkittiin pQCT-menetelmällä. Vastaavat tutkimukset oli suoritettu sekä lapsille että äideille synnytyksen jälkeen. Äitien seerumin 25(OH)D-pitoisuus alkuraskauden aikana määritettiin THL:n keräämistä verinäytteistä. Lapsilta kerättiin kolmen vuorokauden ruokapäiväkirja sekä kyselylomake, joiden avulla selvitettiin D-vitamiinin saanti ruokavaliosta, D-vitamiinilisän käyttö ja taustatekijöitä. Äideille suoritettiin lyhyt haastattelu koskien lapsen terveyttä ja kehitystä. Tilastollinen tarkastelu suoritettiin SPSS (versio 16.0) –ohjelmalla. Korrelaatioanalyysilla selvitettiin minkä tekijöiden kanssa 1-vuotiaan luuston laatua kuvaavat muuttujat ja niissä tapahtuneet muutokset korreloivat. Regressioanalyysilla tutkittiin selittääkö raskausajan D-vitamiinitilanne, lapsen D-vitamiinitilanteen muutos tai lapsen D-vitamiinin saanti yhden vuoden iässä luustomuuttujien muutoksia. Monimuuttujamallin avulla tarkasteltiin, onko raskaudenaikainen D-vitamiinitilanne lineaarisesti yhteydessä luumuuttujien arvoihin. Tulokset: Lasten D-vitamiinin saanti ylitti keskimäärin suositukset (KA 12,3 ?g/vrk), mutta 20 %:lla seerumin 25(OH)D-pitoisuus oli riittämätön (< 50 nmol/l). Seurantakäynnin aikaan yhä imetetyillä lapsilla Dvitamiinitilanne oli heikompi kuin ei-imetetyillä (p=0,044). Luun mineraalimäärä (BMC, engl. bone mineral content) oli kasvanut eniten niillä lapsilla, joiden äitien D-vitamiinitilanne oli ollut heikoin raskauden aikana ja vähiten niillä, joilla D-vitamiinitilanne raskausaikana oli ollut riittävä. Tulos ei kuitenkaan yltänyt merkitsevälle tasolle (p=0.069). Muissa luumuuttujissa viitteitä yhteyksistä ei löytynyt. Taustatietoja tarkastellessa havaittiin merkitsevä negatiivinen yhteys raskausajan D-vitamiinitilanteen ja lapsen sairastamien nuhakuumeiden lukumäärän välillä (p=0.044). Johtopäätökset: Lasten D-vitamiinin saanti oli suositusten mukaista, mutta siitä huolimatta osalla lapsista Dvitamiinitilanne ei ollut optimaalinen. Erot BMC:n muutoksessa ryhmien välillä viittaavat saavutuskasvuun eli heikomman D-vitamiinitilanteen vaikutus luustoon kompensoituu BMC:n osalta ensimmäisen elinvuoden aikana. Pitkäkestoisia lisätutkimuksia raskausajan D-vitamiinitilanteen ja lapsen luuston yhteyksistä suuremmilla tutkimusotoksilla tarvitaan.

Säilörehun korjuuajan vaikutus maitotilan talouteen –lyhyen aikavälin näkökulma

Tässä tutkimuksessa selvitettiin säilörehun korjuuajan vaikutusta maitotilan talouteen lyhyellä aikavälillä. Tutkimuksessa vertailtiin maitotilan vuosittaisia ylijäämiä neljän eri säilörehun korjuuaikastrategian välillä. Tutkimusongelman ratkaisua varten rakennettiin lineaarinen op-timointimalli, jonka tavoitefunktio oli maitotilan ylijäämän maksimointifunktio. Tarkastelussa oli mukana kaksi vakioitua maitotuotostasoa, 9 000 kg ja 10 000 kg. Työssä käytetyt maidon-tuotantotulokset perustuivat MTT Maaningan Karjatilan kannattava peltoviljely (KARPE) –hankkeessa tehtyihin kolmeen erilliseen ruokintakokeeseen sekä neljään aiempaan ruokinta-kokeeseen, jotka oli selvitetty kirjallisuuden perusteella. Säilörehun satotiedot perustuivat MTT Maaningan ja MTT Siikajoen säilörehukokeisiin. Aikaisin korjattu säilörehu, jonka satojen painotettu D-arvo oli 691 g/kg ka, oli taloudellisesti paras lypsylehmien ruokintavaihtoehto lyhyellä aikavälillä lähtöoletusten vallitessa. Suhteelli-set erot maidontuotannon ylijäämissä säilörehun korjuuaikastrategioiden välillä olivat kuiten-kin hyvin pienet, sillä säilörehun sadot kompensoivat toisiaan määrän ja laadun suhteen. Kol-men niiton säilörehunkorjuu osoittautui selkeästi kalliimmaksi vaihtoehdoksi mm. lisääntynei-den työ- ja konekustannusten takia. Tulokset olivat samansuuntaisia molemmilla maitotuotos-tasoilla. Tämän tutkimuksen perusteella säilörehun korjaaminen suositeltua hieman myöhem-min on lyhyellä aikavälillä lähes yhtä hyvä vaihtoehto kuin suositusten mukainen aikainen korjuu. Korkeaa maitotuotostasoa tavoiteltaessa erittäin myöhään korjatun säilörehun syöttä-minen on kyseenalaista, sillä se vaatisi ruokintaan hyvin korkean väkirehumäärän ja siten al-tistaa lehmän erilaisille sairauksille. Rehuohran hinnan noustessa ylijäämä laski aikaisen niiton strategialla suhteessa enemmän kuin muissa vaihtoehdoissa, kun tilalla oli pinta-alaa käytettävissä vähän. Aikaisessa korjuu-aikastrategiassa maitotilalle jouduttiin ostamaan enemmän viljaa karjan käyttöön kuin muissa strategioissa, joiden pinta-alasta riitti enemmän hehtaareja oman rehuviljan tuotantoon. Tällöin eri korjuuajoilla saavutetut ylijäämät lähenivät toisiaan. Myöhäisellä korjuulla saavutettiin paras ylijäämä, kun rehuohran hinta nousi 1,25-kertaiseksi tai enemmän 9 000 kg:n maito-tuotostasolla. Kolme niittoa osoittautui parhaimmaksi vaihtoehdoksi pienen väkirehuprosentin myötä vasta silloin, kun rehuohran hinta nousi 2,5-kertaiseksi lähtötilanteeseen verrattuna. Säilörehun korjuuaikastrategia on valittava tilakohtaisesti, jolloin koko kasvukauden aikana kertyneet nurmisadot ovat ratkaisevia karjan ruokinnassa. Lyhyellä aikavälillä korjuuajan va-linnalla maitotilan ylijäämään voi vaikuttaa vain vähän. Siksi pitkän aikavälin toimiin säilöre-hun satotasojen parantamiseksi on kiinnitettävä tilatasolla entistä enemmän huomiota.