Nephrin and the Pathogenesis of Nephropathy - Emphasis on Type I Diabetes

End-stage renal disease is an increasingly common pathologic condition, with a current incidence of 87 per million inhabitants in Finland. It is the end point of various nephropathies, most common of which is the diabetic nephropathy. This thesis focuses on exploring the role of nephrin in the pathogenesis of diabetic nephropathy. Nephrin is a protein of the glomerular epithelial cell, or podocyte, and it appears to have a crucial function as a component of the filtration slit diaphragm in the kidney glomeruli. Mutations in the nephrin gene NPHS1 lead to massive proteinuria. Along with the originally described location in the podocyte, nephrin has now been found to be expressed in the brain, testis, placenta and pancreatic beta cells. In type 1 diabetes, the fundamental pathologic event is the autoimmune destruction of the beta cells. Autoantibodies against various beta cell antigens are generated during this process. Due to the location of nephrin in the beta cell, we hypothesized that patients with type 1 diabetes may present with nephrin autoantibodies. We also wanted to test whether such autoantibodies could be involved in the pathogenesis of diabetic nephropathy. The puromycin aminonucleoside nephrosis model in the rat, the streptozotocin model in the rat, and the non-obese diabetic mice were studied by immunochemical techniques, in situ -hybridization and the polymerase chain reaction -based methods to resolve the expression of nephrin mRNA and protein in experimental nephropathies. To test the effect of antiproteinuric therapies, streptozotocin-treated rats were also treated with aminoguanidine or perindopril. To detect nephrin antibodies we developed a radioimmunoprecipitation assay and analyzed follow-up material of 66 patients with type 1 diabetes. In the puromycin aminonucleoside nephrosis model, the nephrin expression level was uniformly decreased together with the appearance of proteinuria. In the streptozotocin-treated rats and in non-obese diabetic mice, the nephrin mRNA and protein expression levels were seen to increase in the early stages of nephropathy. However, as observed in the streptozotocin rats, in prolonged diabetic nephropathy the expression level decreased. We also found out that treatment with perindopril could not only prevent proteinuria but also a decrease in nephrin expression in streptozotocin-treated rats. Aminoguanidine did not have an effect on nephrin expression, although it could attenuate the proteinuria. Circulating antibodies to nephrin in patients with type 1 diabetes were found, although there was no correlation with the development of diabetic nephropathy. At diagnosis, 24% of the patients had these antibodies, while at 2, 5 and 10 years of disease duration the respective proportions were 23%, 14% and 18%. During the total follow-up of 16 to 19 years after diagnosis of diabetes, 14 patients had signs of nephropathy and 29% of them tested positive for nephrin autoantibodies in at least one sample. In conclusion, this thesis work could show changes of nephrin expression along with the development of proteinuria. The autoantibodies against nephrin are likely generated in the autoimmune process leading to type 1 diabetes. However, according to the present work it is unlikely that these autoantibodies are contributing significantly to the development of diabetic nephropathy.

Study of multi-muon events produced in p\bar{p} interactions at \sqrt{s}=1.96 TeV

We report the results of a study of multi-muon events produced at the Fermilab Tevatron collider and acquired with the CDF II detector using a dedicated dimuon trigger. The production cross section and kinematics of events in which both muon candidates are produced inside the beam pipe of radius 1.5 cm are successfully modeled by known processes which include heavy flavor production. In contrast, we are presently unable to fully account for the number and properties of the remaining events, in which at least one muon candidate is produced outside of the beam pipe, in terms of the same understanding of the CDF II detector, trigger, and event reconstruction.

Non-reductive Physicalism, Irreducibility of the Mental and the Problem of Mental Causation : A study of Donald Davidson's and Georg Henrik von Wright's positions in the philosophy of mind

In this study I consider what kind of perspective on the mind body problem is taken and can be taken by a philosophical position called non-reductive physicalism. Many positions fall under this label. The form of non-reductive physicalism which I discuss is in essential respects the position taken by Donald Davidson (1917-2003) and Georg Henrik von Wright (1916-2003). I defend their positions and discuss the unrecognized similarities between their views. Non-reductive physicalism combines two theses: (a) Everything that exists is physical; (b) Mental phenomena cannot be reduced to the states of the brain. This means that according to non-reductive physicalism the mental aspect of humans (be it a soul, mind, or spirit) is an irreducible part of the human condition. Also Davidson and von Wright claim that, in some important sense, the mental aspect of a human being does not reduce to the physical aspect, that there is a gap between these aspects that cannot be closed. I claim that their arguments for this conclusion are convincing. I also argue that whereas von Wright and Davidson give interesting arguments for the irreducibility of the mental, their physicalism is unwarranted. These philosophers do not give good reasons for believing that reality is thoroughly physical. Notwithstanding the materialistic consensus in the contemporary philosophy of mind the ontology of mind is still an uncharted territory where real breakthroughs are not to be expected until a radically new ontological position is developed. The third main claim of this work is that the problem of mental causation cannot be solved from the Davidsonian - von Wrightian perspective. The problem of mental causation is the problem of how mental phenomena like beliefs can cause physical movements of the body. As I see it, the essential point of non-reductive physicalism - the irreducibility of the mental - and the problem of mental causation are closely related. If mental phenomena do not reduce to causally effective states of the brain, then what justifies the belief that mental phenomena have causal powers? If mental causes do not reduce to physical causes, then how to tell when - or whether - the mental causes in terms of which human actions are explained are actually effective? I argue that this - how to decide when mental causes really are effective - is the real problem of mental causation. The motivation to explore and defend a non-reductive position stems from the belief that reductive physicalism leads to serious ethical problems. My claim is that Davidson's and von Wright's ultimate reason to defend a non-reductive view comes back to their belief that a reductive understanding of human nature would be a narrow and possibly harmful perspective. The final conclusion of my thesis is that von Wright's and Davidson's positions provide a starting point from which the current scientistic philosophy of mind can be critically further explored in the future.

Konstruktioner och valens : Verbfraser med åt i ett jämförande perspektiv

Det har knappast undgått någon som är språkligt medveten att finlandssvenskan och sverigesvenskan skiljer sig åt till vissa delar. Olikheterna återfinns p�� olika språkliga nivåer. Mest kända och omskrivna är de lexikologiska skillnaderna, dvs. skillnaderna p�� ordplanet. Betydligt mindre uppmärksamhet har ägnats syntaktiska skillnader, dvs. skillnader i hur satser och meningar byggs upp. För att öka kunskapen om finlandssvensk syntax initierade Språkvetenskapliga nämnden vid Svenska litteratursällskapet i Finland projektet Svenskan i Finland – syntaktiska drag i ett jämförande perspektiv, som p��gick åren 2004–2006. Min avhandling har kommit till inom ramen för det projektet. Prepositionerna (t.ex. av, i, p��, för, till, åt osv.) är så kallade funktionsord som har till uppgift att binda samman de mer betydelsetunga orden till satser och meningar. Den finlandssvenska prepositionsanvändningen skiljer sig i viss mån från den sverigesvenska, och ”åt” är en av de prepositioner som ofta lyfts fram som exempel. Finlandssvenskarna säger t.ex. ”han gav en bok åt Lena” i stället för ”han gav en bok till Lena” eller ”han gav Lena en bok”. De säger ”berätta något åt någon” (i stället för ”för”) och de säger ”ringa åt någon” i stället för ”ringa någon”. Ett huvudsyfte med min undersökning är att ta reda p�� hur pass stora skillnaderna är om man ser till samtliga belägg p�� ”åt” i ett material och inte bara till sådana som man fäster sig vid för att man vet att de avviker i finlandssvenskan. Undersökningen är korpusbaserad. Det betyder att jag letat efter alla belägg p�� kombinationer av verb och prepositionen ”åt” i rätt stora textmassor som finns tillgängliga i elektronisk form. Materialet ligger i Språkbanken i Finland och omfattar huvudsakligen tidningstext och skönlitteratur. Jag har använt mig av en textmassa p�� sammanlagt ungefär 40 miljoner löpande ord, drygt 23 miljoner finlandssvenska och drygt 19 miljoner sverigesvenska. Det materialet gav ca 20 000 åt-belägg att studera, och det visade sig något oväntat att ”åt” inte alls är vanligare i finlandssvenskan än i sverigesvenskan när det gäller skriftspråk, åtminstone inte i professionella skribenters språk. Om man kompenserar för att den finlandssvenska och den sverigesvenska korpusen inte är helt lika i fråga om genrefördelning och ålder, kommer man fram till i stort sett samma frekvens för ”åt” i båda korpusarna. För den närmare analysen av vilka mönster åt-beläggen uppvisar har jag först och främst utnyttjat konstruktionsgrammatik men också ramsemantik och valensteori. Konstruktionsgrammatiken är ingen enhetlig teori, men tanken om grammatiska konstruktioner är gemensam. Konstruktioner representerar allt från generella syntaktiska mönster till specifika mönster för språkliga enskildheter. Uppfattningen om vad som ska inbegripas i begreppet varierar, men definitionen av ”konstruktion” som ”par (eller konstellationer) av form och betydelse” är gemensam. ”Konstruktion” avser aldrig konkreta belägg i texter eller yttranden utan alltid det abstrakta mönstret bakom dessa. Och varje yttrande är resultatet av att en stor mängd konstruktioner samverkar. I min analys har jag utgått ifrån att beläggen med ”åt” kan återföras p�� olika konstruktioner eller mönster utifrån vad som är gemensamt för grupper av belägg. Jag har sett p�� vad åt-frasen i samverkan med verbet har för funktion i beläggen. En åt-fras är syntaktiskt en prepositionsfras och består av en preposition och en rektion. Exempelvis utgör ordparet ”åt skogen” en prepositionsfras där ”skogen” är rektion. Ur mitt material har jag kunnat abstrahera fram fem övergripande mönster där referenten för rektionen har olika så kallade semantiska roller. Åt-frasen kan i kombination med verbet ange mål eller riktmärke, som i t.ex. svänga åt höger, dra åt helvete, ta sig åt hjärtat, luta åt en seger för IFK. Den kan för det andra ange mottagare (t.ex. ge varsin kaka åt hundarna, bygga en bastu åt sina svärföräldrar, skaffa biljetter åt en kompis). För det tredje kan åt-frasen avse en referent som har nytta (eller skada) av en aktion (t.ex. klippa häcken åt grannen, ställa in digitalboxen åt sin moster). Åt-frasen kan slutligen avse den eller det som är föremål antingen för en kommunikationsaktion (vinka åt sin son, skratta åt eländet) eller en attityd eller känsla (glädja sig åt framgången). Utöver dessa huvudmönster finns det ett antal smärre grupper av belägg som bildar egna mönster, men de utgör sammanlagt under 3 % i bägge korpusarna. Inom grupperna kan undermönster urskiljas. I t.ex. mottagargruppen representerar ”ge varsin kaka åt hundarna” överföringskonstruktion, ”bygga en bastu åt sina svärföräldrar” produktionskonstruktion och ”skaffa biljetter åt en kompis” ombesörjningskonstruktion. Alla typer är gemensamma för bägge materialen, men andelen belägg som representerar de olika typerna skiljer sig betydligt. I det sverigesvenska materialet står t.ex. det mönster där åt-frasen avser mål eller riktmärke för en mycket större andel av beläggen än i finlandssvenskan. Också andelen belägg där åt-frasen avser någon som har nytta (eller skada) av en aktion är mycket högre i det sverigesvenska materialet. I det finlandssvenska materialet står i gengäld mottagarbeläggen för över 50 % av beläggen medan andelen i det sverigesvenska materialet är bara 30 %. Inom gruppen utgör belägg av produktions- och ombesörjningstyp dessutom en mindre andel i det finlandssvenska materialet än i det sverigesvenska. Dessa står till sin funktion nära den typ som avser den som har nytta av aktionen. De konkreta beläggen p�� överföring (ge varsin kaka åt hundarna) utgör en större andel i det finlandssvenska materialet än i det sverigesvenska (ca 8 % mot 3 %), men typiskt för båda materialen är hög kollokationsgrad (”kollokation” avser par eller grupper av ord som uppträder oftare tillsammans än de statiskt sett skulle göra vid helt slumpmässig förekomst). Största delen av mottagarbeläggen utgörs av fraser av typen ”ge arbete åt någon, ge eftertryck åt något, ge liv åt något; ägna tid åt något, ägna sitt liv åt något, ägna uppmärksamhet åt något”. De här slutsatserna gäller alltså skriftspråk. I talspråk ser fördelningen annorlunda ut. Typiskt för prepositionen ”åt” är överhuvudtaget hög kollokationsgrad. Det förefaller som om språkanvändarna har tydliga, färdiga mallar för var ”åt” kan komma in. Det enda mönster som verkar helt produktivt, i den meningen att elementen är i stort sett fritt kombinerbara, är kombinationer av verb och åt-fras där åt-frasen avser den som har nytta av något. Att någon utför något för någons räkning verkar överlag kunna uttryckas med prepositionen ”åt”: t.ex. ”tvätta bilen åt pappa, ringa efter en taxi åt kunden”. Till och med belägg av typen ”hon drömde åt honom att bli ordinarie adjunkt” förekommer i någon mån. Konstruktionen är produktiv i båda språkvarieteterna men uppenbart är att konstruktion med mottagare har tolkningsföreträde i vissa fall i finlandssvenskan: ”Filip skrev ett brev åt sin syster” tolkas av sverigesvenskar som att Filip skrev brevet för systerns räkning, medan finlandssvenskar överlag uppenbarligen tolkar det som att Filip skrev till sin syster, att systern var mottagare av brevet. Ungefär 20 % av alla belägg i båda materialen representerar fall där ”åt” utgör partikel. Verb och ”åt” är närmare förbundna med varandra än när ”åt” utgör normal preposition. Exempel p�� partikelbelägg är ”han kom inte åt strömbrytaren, det gick åt mängder med saft, landet får dra åt svångremmen, de roffade åt sig de bästa platserna”. Också partikelmaterialet ser p�� ett generellt plan väldigt lika ut i båda språkvarieteterna. Den största skillnaden uppvisar den reflexiva typen ”roffa åt sig”. Medan typen är mycket homogen i det sverigesvenska materialet är variationen större i det finlandsvenska. Dels uppträder fler verb i kombinationen (han köpte åt sig ett par jeans), dels vacklar ordföljden (han nappade åt sig ett paraply ~ han nappade ett paraply åt sig). Att ”åt” används mer i vissa funktioner i finlandsvenskan brukar förklaras med p��verkan från finskans allativ (ändelsen -lle: hän antoi kirjan Astalle > hon gav en bok åt Asta). Allt tyder dock p�� att den finlandssvenska åt-användningen delvis är en relikt. I äldre sverigesvenska källor träffar man p�� ”åt” i sådana kontexter som numera är typiska för finlandsvenskan. Det finlandssvenska språkområdet ligger ute i periferin i relation till det språkliga centrum som förändringar sprider sig från (för svenskans del främst Stockholmstrakten) och typiskt för perifera områden är att de uppvisar ålderdomliga drag också när inga kontaktfenomen spelar in. Allativen kan naturligtvis ha bidragit till att bevara användningen av ”åt” i finlandssvenskan. Att det är just ”åt” som används” beror antagligen p�� att prepositionen har flest funktioner gemensamt med allativen rent kognitivt om man jämför med de betydligt mer frekventa prepositionerna ”till” och ”för”. Uppenbart är också att åt-användningen därtill lever sitt eget liv i finlandssvenskan. I vissa varieteter av finlandssvenska kan man t.ex. höra yttranden av typ ”alla fiskarna dog åt dom”. Som språklig enskildhet har det ingen finsk förebild med allativ. Yttrandet är ett exempel p�� töjning av en svensk konstruktion. Modell finns dels i det mönster där åt avser den som har nytta eller skada av något, dels i relationell användning av ”åt”: han är hantlangare åt Eriksson ~ han är Erikssons hantlangare. Vid språkkontakt är det överlag konstruktioner som har förebild i det låntagande språket som lånas in från det långivande språket, medan konstruktioner som saknar förebild är betydligt mindre benägna att vinna insteg.

Recognition, comorbidity, and outcome of DSM-IV bipolar I and II disorders in psychiatric care

This study is part of an ongoing collaborative bipolar research project, the Jorvi Bipolar Study (JoBS). The JoBS is run by the Department of Mental Health and Alcohol Research of the National Public Health Institute, Helsinki, and the Department of Psychiatry, Jorvi Hospital, Helsinki University Central Hospital (HUCH), Espoo, Finland. It is a prospective, naturalistic cohort study of secondary level care psychiatric in- and outpatients with a new episode of bipolar disorder (BD). The second report also included 269 major depressive disorder (MDD) patients from the Vantaa Depression Study (VDS). The VDS was carried out in collaboration with the Department of Psychiatry of the Peijas Medical Care District. Using the Mood Disorder Questionnaire (MDQ), all in- and outpatients at the Department of Psychiatry at Jorvi Hospital who currently had a possible new phase of DSM-IV BD were sought. Altogether, 1630 psychiatric patients were screened, and 490 were interviewed using a semistructured interview (SCID-I/P). The patients included in the cohort (n=191) had at intake a current phase of BD. The patients were evaluated at intake and at 6- and 18-month interviews. Based on this study, BD is poorly recognized even in psychiatric settings. Of the BD patients with acute worsening of illness, 39% had never been correctly diagnosed. The classic presentations of BD with hospitalizations, manic episodes, and psychotic symptoms lead clinicians to correct diagnosis of BD I in psychiatric care. Time of follow-up elapsed in psychiatric care, but none of the clinical features, seemed to explain correct diagnosis of BD II, suggesting reliance on cross- sectional presentation of illness. Even though BD II was clearly less often correctly diagnosed than BD I, few other differences between the two types of BD were detected. BD I and II patients appeared to differ little in terms of clinical picture or comorbidity, and the prevalence of psychiatric comorbidity was strongly related to the current illness phase in both types. At the same time, the difference in outcome was clear. BD II patients spent about 40% more time depressed than BD I patients. Patterns of psychiatric comorbidity of BD and MDD differed somewhat qualitatively. Overall, MDD patients were likely to have more anxiety disorders and cluster A personality disorders, and bipolar patients to have more cluster B personality disorders. The adverse consequences of missing or delayed diagnosis are potentially serious. Thus, these findings strongly support the value of screening for BD in psychiatric settings, especially among the major depressive patients. Nevertheless, the diagnosis must be based on a clinical interview and follow-up of mood. Comorbidity, present in 59% of bipolar patients in a current phase, needs concomitant evaluation, follow-up, and treatment. To improve outcome in BD, treatment of bipolar depression is a major challenge for clinicians.

Evolutionary and conservation biology of the Finnish house sparrow

Recently it has been recognized that evolutionary aspects play a major role in conservation issues of a species. In this thesis I have combined evolutionary research with conservation studies to provide new insight into these fields. The study object of this thesis is the house sparrow, a species that has features that makes it interesting for this type of study. The house sparrow has been ubiquitous almost all over the world. Even though being still abundant, several countries have reported major declines. These declines have taken place in a relatively short time covering both urban and rural habitats. In Finland this species has declined by more than two thirds in just over two decades. In addition, as the house sparrow lives only in human inhabited areas it can also raise public awareness to conservation issues. I used both an extensive museum collection of house sparrows collected in 1980s from all over Finland as well as samples collected in 2009 from 12 of the previously collected localities. I used molecular techniques to study neutral genetic variation within and genetic differentiation between the study populations. This knowledge I then combined with data gathered on morphometric measurements. In addition I analyzed eight heavy metals from the livers of house sparrows that lived in either rural or urban areas in the 1980s and evaluated the role of heavy metal pollution as a possible cause of the declines. Even though dispersal of house sparrows is limited I found that just as the declines started in 1980s the house sparrows formed a genetically panmictic population on the scale of the whole Finland. When compared to Norway, where neutral genetic divergence has been found even with small geographic distances, I concluded that this difference would be due to contrasting landscapes. In Finland the landscape is rather homogeneous facilitating the movements of these birds and maintaining gene flow even with the low dispersal. To see whether the declines have had an effect on the neutral genetic variation of the populations I did a comparison between the historical and contemporary genetic data. I showed that even though genetic diversity has not decreased due to the drastic declines the populations have indeed become more differentiated from each other. This shows that even in a still quite abundant species the declines can have an effect on the genetic variation. It is shown that genetic diversity and differentiation may approach their new equilibriums at different rates. This emphasizes the importance of studying both of them and if the latter has increased it should be taken as a warning sign of a possible loss of genetic diversity in the future. One of the factors suggested to be responsible for the house sparrow declines is heavy metal pollution. When studying the livers of house sparrows from 1980s I discovered higher levels of heavy metal concentrations in urban than rural habitats, but the levels of the metals were comparatively low and based on that heavy metal pollution does not seem to be a direct cause for the declines in Finland. However, heavy metals are known to decrease the amount of insects in urban areas and thus in the cities heavy metals may have an indirect effect on house sparrows. Although neutral genetic variation is an important tool for conservation genetics it does not tell the whole story. Since neutral genetic variation is not affected by selection, information can be one-sided. It is possible that even neutral genetic differentiation is low, there can be substantial variation in additive genetic traits indicating local adaptation. Therefore I performed a comparison between neutral genetic differentiation and phenotypic differentiation. I discovered that two traits out of seven are likely to be under directional selection, whereas the others could be affected by random genetic drift. Bergmann s rule may be behind the observed directional selection in wing length and body mass. These results highlight the importance of estimating both neutral and adaptive genetic variation.

ICT and the Shaping of Society: Exploring Human -ICT Relationships in Everyday Life (summary section only)

This thesis explores the relationship between humans and ICTs (information and communication technologies). As ICTs are increasingly penetrating all spheres of social life, their role as mediators – between people, between people and information, and even between people and the natural world – is expanding, and they are increasingly shaping social life. Yet, we still know little of how our life is affected by their growing role. Our understanding of the actors and forces driving the accelerating adoption of new ICTs in all areas of life is also fairly limited. This thesis addresses these problems by interpretively exploring the link between ICTs and the shaping of society at home, in the office, and in the community. The thesis builds on empirical material gathered in three research projects, presented in four separate essays. The first project explores computerized office work through a case study. The second is a regional development project aiming at increasing ICT knowledge and use in 50 small-town families. In the third, the second project is compared to three other longitudinal development projects funded by the European Union. Using theories that consider the human-ICT relationship as intertwined, the thesis provides a multifaceted description of life with ICTs in contemporary information society. By oscillating between empirical and theoretical investigations and balancing between determinist and constructivist conceptualisations of the human-ICT relationship, I construct a dialectical theoretical framework that can be used for studying socio-technical contexts in society. This framework helps us see how societal change stems from the complex social processes that surround routine everyday actions. For example, interacting with and through ICTs may change individuals’ perceptions of time and space, social roles, and the proper ways to communicate – changes which at some point in time result in societal change in terms of, for example, new ways of acting and knowing things.