Growth differentiation factor 9 signalling in the ovary

In the ovary, two new members of the large TGF-beta superfamily of growth factors were discovered in the 1990s. The oocyte was shown to express two closely related growth factors that were named growth differentiation factor 9 (GDF-9) and growth differentiation factor 9B (GDF-9B). Both of these proteins are required for normal ovarian follicle development although their individual significance varies between species. GDF-9 and GDF-9B mRNAs are expressed in the human oocytes from the primary follicle stage onwards. This thesis project was aimed to define the signalling mechanisms utilized by the oocyte secreted GDF-9. We used primary cultures of human granulosa luteal cells (hGL) as our cell model, and recombinant adenovirus-mediated gene transfer in manipulating the TGF-b family signalling cascade molecules in these cells. Overexpression of the constitutively active forms of the seven type I receptors, the activin receptor-like kinases 1-7 (ALK1-7), using recombinant adenoviruses caused a specific activation of either the Smad1 or Smad2 pathway proteins depending on the ALK used. Activation of both Smad1 and Smad2 proteins also stimulated the expression of dimeric inhibin B protein in hGL cells. Treatment with recombinant GDF-9 protein induced the specific activation of the Smad2 pathway and stimulated the expression of inhibin betaB subunit mRNA as well as inhibin B protein secretion in our cell model. Recombinant GDF-9 also activated the Smad3-responsive CAGA-luciferase reported construct, and the GDF-9 response in hGL cells was markedly potentiated upon the overexpression of Alk5 by adenoviral gene transduction. Alk5 overexpression also enhanced the GDF-9 induced inhibin B secretion by these cells. Similarly, in a mouse teratocarcinoma cell line P19, GDF-9 could activate the Smad2/3 pathway, and overexpression of ALK5 in COS7 cells rendered them responsive to GDF-9. Furthermore, transfection of rat granulosa cells with small interfering RNA for ALK5 or overexpression of the inhibitory Smad7 resulted in dose-dependent suppression of GDF-9 effects. In conclusion, this thesis shows that both Smad1 and Smad2 pathways are involved in controlling the regulation of inhibin B secretion. Therefore, in addition to endocrine control of inhibin production by the pituitary gonadotropins, also local paracrine factors within in the ovary, like the oocyte-derived growth factors, may contribute to controlling inhibin secretion. This thesis shows as well that like other TGF-beta family ligands, also GDF-9 signalling is mediated by the canonical type I and type II receptors with serine/threonine kinase activity, and the intracellular transcription factors, the Smads. Although GDF-9 binds to the BMP type II receptor, its downstream actions are specifically mediated by the type I receptor, ALK5, and the Smad2 and Smad3 proteins.

Helicobacter pylori in Vammala, Finland: seroepidemiological studies and a population-based ‘screen-and-treat’ programme

Helicobacter pylorin (helikobakteeri) tartunta saadaan yleensä lapsena ja tauti jää tavallisesti pysyväksi ilman täsmähoitoa. Onnistunut hoito parantaa pysyvästi helikobakteerista aiheutuvan mahan haavataudin ja näyttää ehkäisevän mahalaukun pahanlaatuisten muutosten kehittymistä. Aloitimme Vammalassa terveyskeskuksessa toteutetun kansainvälisesti ainutlaatuisen väestöpohjaisen helikobakteeritulehduksen seulonta- ja hoito-ohjelman pilottitutkimuksella 1994. 1996 kaikki 15-40-vuotiaat ja 1997-2000 15- ja 45-vuotiaat vammalalaiset kutsuttiin verinäyteseulontaan. Yhteensä 4626 henkilöä (75% kutsutuista) osallistui seulontaan. Vasta-ainepositiivisille tarjottiin helikobakteeritulehduksen lopettava lääkekuuri. Toiminnan seurauksena helikobakteeritulehduksen esiintyvyyden laskettiin vähentyneen 12%:sta 4%:iin 15-40-vuotiaiden ikäryhmässä. Tutkimme myös helikobakteerivasta-ainepositiivisten ja -negatiivisten eroja sekä helikobakteeritulehduksen riskitekijöitä kyselytutkimuksella. Lapsuudenkodin asumisahtauden, äidin matalan koulutusasteen, tupakoinnin, alkoholinkäytön, huonojen asunto-olojen ja ylävatsavaivoista johtuvien sairauslomien todettiin liittyvän helikobakteeritulehdukseen monimuuttuja-analyysissa. Tutkimme seulontaohjelmassa käyttämiemme IgG- ja IgA-luokan helikobakteeri-vasta-ainetestien luotettavuutta eri ikäryhmissä ottaen huomioon atrofisen gastriitin esiintyvyyden. 561 kliinisin perustein gastroskopoidun potilaan aineistossa IgG-testi osoittautui erittäin herkäksi kaikissa ikäryhmissä (99%). Tarkkuus oli myös vanhemmissa ikäryhmissä hyvä (97-93%), kun atrofista gastriittia sairastavat suljettiin pois. IgA- ja CagA-helikobakteerivasta-aineiden on todettu liittyvän lisääntyneeseen mahahaava- ja mahasyöpäriskiin. Analysoimme 560 henkilön pariseeruminäytteet, jotka oli otettu kahden vuosikymmenen välein, ja totesimme, että IgA-vasta-aineiden esiintyvyyden lisääntyyminen iän myötä johtuu paitsi syntymäajankohdasta ja uusista infektioista myös IgA-vasta-ainetasojen kohoamisesta helikobakteeritulehduksen aikana. Selvitimme myös CagA-vasta-ainetasojen muuttumista analysoimalla seeruminäytteet, jotka oli otettu kahden vuosikymmenen välein. Totesimme, että samanaikaisesti kun helikobakteerin esiintyvyys väestössä on alentunut, erityisesti CagA-positiiviset infektiot ovat vähentyneet. Tutkimuksemme osoittaa, että Suomessa terveyskeskuksen yhteydessä voidaan toteuttaa näin laajamittainen seulonta- ja hoito-ohjelma, johon suomalaiset osallistuvat aktiivisesti. Nähtäväksi jää, kuinka paljon ohjelma kykeni vähentämään helikobakteeritulehdukseen liittyviä myöhäisseuraamuksia.