Characterization of novel genes predominantly expressed in the epididymis – from genome analyses to genetically modified mice

In mammals, post-testicular sperm maturation taking place in the epididymis is required for the spermatozoa to acquire the abilities required to fertilize the egg in vivo. The epididymal epithelial cells secrete proteins and other small molecules into the lumen, where they interact with the spermatozoa and enable necessary maturational changes. In this study different in silico, in vitro and in vivo approaches were utilized in order to find novel genes responsible for the function of the epididymis and post-testicular sperm maturation in the mouse. Available online genomic databases were analyzed to identify genes potentially expressed in the epididymis, gene expression profiling was performed by studying their expression in different mouse tissues, and significance of certain genes to fertility was assessed by generating genetically modified mouse models. A recently discovered Pate (prostate and testis expression) gene family was found to be predominantly expressed in the epididymis. It represents one of the largest known gene families expressed in the epididymis, and the members code for proteins potentially involved in defense against microorganisms. Through genetically modified mouse models CRISP4 (cysteine-rich secretory protein 4) was identified to regulate sperm acrosome reaction, and BMYC to inhibit the expression of the Myc proto-oncogene in the developing testis. A mouse line expressing iCre recombinase specifically in the epididymis was also generated. This model can be used to generate conditional, epididymis-specific knock-out models, and will be a valuable tool in fertility studies.

Application of Computational Fluid Dynamics in Modeling Blood Flow in Human Thoracic Aorta

The aim of this study was to simulate blood flow in thoracic human aorta and understand the role of flow dynamics in the initialization and localization of atherosclerotic plaque in human thoracic aorta. The blood flow dynamics in idealized and realistic models of human thoracic aorta were numerically simulated in three idealized and two realistic thoracic aorta models. The idealized models of thoracic aorta were reconstructed with measurements available from literature, and the realistic models of thoracic aorta were constructed by image processing Computed Tomographic (CT) images. The CT images were made available by South Karelia Central Hospital in Lappeenranta. The reconstruction of thoracic aorta consisted of operations, such as contrast adjustment, image segmentations, and 3D surface rendering. Additional design operations were performed to make the aorta model compatible for the numerical method based computer code. The image processing and design operations were performed with specialized medical image processing software. Pulsatile pressure and velocity boundary conditions were deployed as inlet boundary conditions. The blood flow was assumed homogeneous and incompressible. The blood was assumed to be a Newtonian fluid. The simulations with idealized models of thoracic aorta were carried out with Finite Element Method based computer code, while the simulations with realistic models of thoracic aorta were carried out with Finite Volume Method based computer code. Simulations were carried out for four cardiac cycles. The distribution of flow, pressure and Wall Shear Stress (WSS) observed during the fourth cardiac cycle were extensively analyzed. The aim of carrying out the simulations with idealized model was to get an estimate of flow dynamics in a realistic aorta model. The motive behind the choice of three aorta models with distinct features was to understand the dependence of flow dynamics on aorta anatomy. Highly disturbed and nonuniform distribution of velocity and WSS was observed in aortic arch, near brachiocephalic, left common artery, and left subclavian artery. On the other hand, the WSS profiles at the roots of branches show significant differences with geometry variation of aorta and branches. The comparison of instantaneous WSS profiles revealed that the model with straight branching arteries had relatively lower WSS compared to that in the aorta model with curved branches. In addition to this, significant differences were observed in the spatial and temporal profiles of WSS, flow, and pressure. The study with idealized model was extended to study blood flow in thoracic aorta under the effects of hypertension and hypotension. One of the idealized aorta models was modified along with the boundary conditions to mimic the thoracic aorta under the effects of hypertension and hypotension. The results of simulations with realistic models extracted from CT scans demonstrated more realistic flow dynamics than that in the idealized models. During systole, the velocity in ascending aorta was skewed towards the outer wall of aortic arch. The flow develops secondary flow patterns as it moves downstream towards aortic arch. Unlike idealized models, the distribution of flow was nonplanar and heavily guided by the artery anatomy. Flow cavitation was observed in the aorta model which was imaged giving longer branches. This could not be properly observed in the model with imaging containing a shorter length for aortic branches. The flow circulation was also observed in the inner wall of the aortic arch. However, during the diastole, the flow profiles were almost flat and regular due the acceleration of flow at the inlet. The flow profiles were weakly turbulent during the flow reversal. The complex flow patterns caused a non-uniform distribution of WSS. High WSS was distributed at the junction of branches and aortic arch. Low WSS was distributed at the proximal part of the junction, while intermedium WSS was distributed in the distal part of the junction. The pulsatile nature of the inflow caused oscillating WSS at the branch entry region and inner curvature of aortic arch. Based on the WSS distribution in the realistic model, one of the aorta models was altered to induce artificial atherosclerotic plaque at the branch entry region and inner curvature of aortic arch. Atherosclerotic plaque causing 50% blockage of lumen was introduced in brachiocephalic artery, common carotid artery, left subclavian artery, and aortic arch. The aim of this part of the study was first to study the effect of stenosis on flow and WSS distribution, understand the effect of shape of atherosclerotic plaque on flow and WSS distribution, and finally to investigate the effect of lumen blockage severity on flow and WSS distributions. The results revealed that the distribution of WSS is significantly affected by plaque with mere 50% stenosis. The asymmetric shape of stenosis causes higher WSS in branching arteries than in the cases with symmetric plaque. The flow dynamics within thoracic aorta models has been extensively studied and reported here. The effects of pressure and arterial anatomy on the flow dynamic were investigated. The distribution of complex flow and WSS is correlated with the localization of atherosclerosis. With the available results we can conclude that the thoracic aorta, with complex anatomy is the most vulnerable artery for the localization and development of atherosclerosis. The flow dynamics and arterial anatomy play a role in the localization of atherosclerosis. The patient specific image based models can be used to diagnose the locations in the aorta vulnerable to the development of arterial diseases such as atherosclerosis.

Alueellista järjestystä Suomen matkailuun

Kirjallisuusarvostelu

Katupölyn torjunta hiekoitushiekan poistossa kaupunkiympäristössä

Katupölyn torjumisessa hiekoitushiekan poistossa kaupunkiympäristössä tutkittiin, miten katujen talvikunnossapidon toimenpiteet ja talven hiekoitushiekkojen poistotyö vaikuttavat yhdyskuntailman hengitettävien hiukkasten PM10 -katupölyn määrään ja selvitettiin nykyiset käytännöt sekä uusia menetelmiä vähentää katupölyn määrää. Tutkimus on tehty Lappeenrannan kaupungin teknisen toimen katujen kunnossapidon tulosalueelle. Hankkeessa keskityttiin löytämään uusi ja tehokkaampi työmenetelmä sekä työjärjestys hiekanpoistoon, jotta työnaikaisen katupölyn määrä saataisiin minimoitua. Tehokkaita menetelmiä tutkimuksen perusteella olivat katujen ennalta kastelua ja työnaikainen pölynsidonta suolaliuoksella katupölyn vähentämiseen sekä oikean menetelmän käyttö. Pölynsidonta suolaliuoksella osoittautui tehokkaaksi akuutin katupölyn vähentämiskeinoksi. Pölynsidonta ei kuitenkaan poista katupölyä ja puhdistus tulee tehdä myöhemmin. Kadunvarren lumessa on suuria hiekoitushiekan kiintoainespitoisuuksia ja lumen poisviennillä voidaan saavuttaa hyötyjä katupölyongelman kannalta. Hiekoituspäivien lukumäärä on myös suoraan verrannollinen katupölyn määrään. Hiekoituksen ohella myös nastarenkaiden käyttö lisää katupölypäästöjä kaupunkialueilla. Nastarenkaiden vaikutusta katupölyn määrään ei selvitetty tässä tutkimuksessa tarkemmin, koska nastarenkaiden käyttökiellon voidaan olettaa lisäävän liikennetapaturmia sekä myös liukkaudentorjunnan tarvetta, eli hiekoitusta.

Arktisen meriteknologian ennakointi : Uudenmaan pk-yritysten näkökulmasta

Uudellamaalla voi olla johtava rooli Suomessa ja maailmassa arktisessa meriteknologiassa myös jatkossa. Tämä edellyttää muun muassa koulutuksen, tutkimuksen ja muun toiminnan suuntaamista palvelemaan arktisen meriteknologian kysyntää. Hankkeessa pyrittiin määrittämään arktisen meriteknologian sisältöä ja käsitettä, tarkastelemaan mahdollisuuksia etenkin Uudenmaan ja muun Suomen pk-yritysten näkökulmasta, tunnistamaan ”miniklustereita” muun muassa kansainvälistymisinstrumenttien soveltamiseksi, tunnistamaan koulutustarpeita ja löytämään suosituksia valtakunnantason politiikalle. Ennakoinnin ydinmenetelmänä oli Delfoi-prosessi, jota täydensi tulevaisuusverstas ja viestintäympäristön käyttö Internetissä osoitteessa www.amtuusimaa.net. Toimintaympäristön muutoksia arvioitiin vuoteen 2030 ja tarvittavia kehittämistoimia viiden vuoden aikajänteellä. Tulosten perusteella ”Arktinen meriteknologia on mereen liittyvää teknologiaa merellä, ilmassa, meren alla tai maalla. Teknologia liittyy etenkin kaasun- ja öljyntuotantoon ja kaivostoimintaan. Teknologia toimii arktisissa olosuhteissa ja se on etenkin 1) kylmän, lumen ja jään kestävää, 2) luontoa vähän rasittavaa, 3) teknologia toimii pitkien etäisyyksien toimintaympäristössä. Hankkeessa testattiin noin 50 asiantuntijoiden kehittämää hankealoitetta. Alustavasti esitetään toteutettavaksi seuraavat hankkeet, jotka pääasiassa perustuvat Delfoi-paneelin 2. haastattelukierroksen perusteella tehtyyn arvottamiseen. ”Hard / kovat kärjet” – vaatii päätöksiä laajalla rintamalla ja ”isännän otetta” (muun muassa valtion) ja investointeja: Offshore-koulutuksen kehittäminen, Öljyntorjuntalaboratorion perustaminen ja siihen tukeutuvan koulutus- ja kehittämistoiminnan edistäminen, Materiaalien kylmässäkäyttäytymisen tutkimusohjelma ja testiolosuhteiden luominen, AMT-teknologian esille tuominen viestinnässä, Yhteistyömahdollisuudet tuotannossa suomalaisten ja venäläisten toimijoiden kanssa -selvitys ja valtion ja suuryhtiöiden strategioiden tarkistus ja liittoutuminen relevanttien toimijoiden kanssa. ”Medium-hankkeissa” muun muassa projektirahoituksen oikealla ja ohjelmallisella suuntaamisella saadaan merkittäviä tuloksia aikaan - korostavat ELY:n, oppilaitosten/kuntien/maakuntien ja yliopiston roolia: Telakoiden tuottavuuden nosto (edellyttää tilauskuormaa, aloite kuuluu myös ”hard” ryhmään), Projektiosaamisen vahvistaminen, Arktisen meriteknologian jäämallilaboratorio suureksi ja kansainväliseksi, Jäämanagement toiminnan koulutus ja simulaattori, Työnjohtotason koulutus ja Osaamis- ja koulutustarpeiden ennakointi. ”Soft–hankkeet” korostavat muun muassa kehittämisorganisaatioiden, yritysten ja yhdistysten roolia: Kronstadin telakkayhteistyöhön ja teollisuuspuistokonseptiin varautuminen, Alan keksintöjen ja keksijöiden esille nostaminen, Meri- ja kaivosteollisuuden yhteisten mahdollisuuksien etsiminen ja Viestintä / ennakointiraportin tulosten toimeenpano viestinnän keinoin. Kiistanalaisista merkittäviä mahdollisuuksia sisältävistä teemoista voidaan nostaa muun muassa seuraavat: Arktisen meriteknologian klusterin laajentaminen Ouluun ja Pietariin, Arktiset risteilyalukset ja Arktisen sisävesiliikenteen laivat ja järjestelmät.

Novel genes and regulatory systems in epididymal differentiation and sperm maturation of the mouse.

Mammalian spermatozoa gain their fertilizing ability during maturation in the epididymis. Proteins and lipids secreted into the epididymal lumen remodel the sperm membrane, thereby providing the structure necessary for progressive motility and oocyte interaction. In the current study, genetically modified mouse models were utilized to determine the role of novel genes and regulatory systems in the postnatal development and function of the epididymis. Ablation of the mouse β-defensin, Defb41, altered the flagellar movements of sperm and reduced the ability of sperm to bind to the oocyte in vitro. The Defb41-deficient iCre knock-in mouse model was furthermore utilized to generate Dicer1 conditional knock-out (cKO) mice. DICER1 is required for production of mature microRNAs in the regulation of gene expression by RNA interference. Dicer1 cKO gave rise to dedifferentiation of the epididymal epithelium and an altered expression of genes involved in lipid synthesis. As a consequence, the cholesterol:polyunsaturated fatty acid ratio of the Dicer1 cKO sperm membrane was increased, which resulted in membrane instability and infertility. In conclusion, the results of the Defb41 study further support the important role of β-defensin family members in sperm maturation. The regulatory role of Dicer1 was also shown to be required for epididymal development. In addition, the study is the first to show a clear connection between lipid homeostasis in the epididymis and sperm membrane integrity. Taken together, the results give important new evidence on the regulatory system guiding epididymal development and function

Talviolosuhteiden vaikutus toimintakykyyn

Talviset olosuhteet vaikuttavat taistelijan toimintakykyyn. Vaativat olosuhteet asettavat kylmyyden, lumen, pimeyden, pakkasen, tuulen, roudan ja jään kautta haasteista taistelijan toimintakyvyn säilyttämiselle. Mitä haasteellisempi sotilaan toimintaympäristö on, sitä enemmän toimintakyvyssä korostuu fyysinen osa-alue. Talviolosuhteissa selviää paremmin, jos taistelijalla on hyvä fyysinen kunto ja oikeanlaiset varusteet. Jotta taistelija säilyttää toimintakykynsä, vaatii se jatkuvaa aktiivisuutta ja oma-aloitteisuutta. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, miten talviolosuhteet ja erityisesti kylmä vaikuttavat toimintakykyyn ja miten hiihtoa harjoitellut taistelija voi hyödyntää taitoaan sekä hiihdossa kehittyneitä ominaisuuksia taistelukentällä. Tutkimuksessa esitellään keskeisimpien liikuntaelinten toiminnot ja tehtävät sekä fyysisen kunnon eri osa-alueet, joita ovat kestävyys, voima, nopeus ja taito. Ympäristötekijät vaikuttavat lepoaineenvaihduntaan. Energia-aineenvaihdunta kasvaa merkittävästi kylmissä olosuhteissa. Aineenvaihdunnan taso riippuu paljon taistelijan henkilökohtaisista ominaisuuksista, sen taso voi kasvaa jopa viisinkertaiseksi kylmässä, koska lihasvärinän tuottamiseen tarvitaan energiaa. Talviolosuhteet laskevat kehon sisälämpötilaa. Energiavaje, univelka ja kylmyys laskevat elimistön kykyä tuottaa lämpö lihasvärinän avulla kehon lämpötilan säilyttämiseksi. Ne myös alentavat kestävyyssuorituskykyä. Kylmä ilma vähentää sormien näppäryyttä sekä hermoston rekrytointikykyä ja nopeutta. Talvi lisää hypotermian vaaraa. Taistelijoiden hiihtotaitoa tulisi hyödyntää käyttämällä heitä vaikeissa maastoissa, jossa he pystyisivät etenemään vihollisen selustaan nopeasti ja huomaamattomasti. Hyviä tehtäviä olisivat esimerkiksi tiedustelutehtävät tai sissitehtävät, koska heillä on näihin tehtäviin vaadittavaa kestävyyttä.

Safety and outcome of coronary interventions with special reference to anticoagulation and stent type

University of Turku, Faculty of Medicine, Department of Cardiology and Cardiovascular Medicine, Doctoral Programme of Clinical Investigation, Heart Center, Turku University Hospital, Turku, Finland Division of Internal Medicine, Department of Cardiology, Seinäjoki Central Hospital, Seinäjoki, Finland Heart Center, Satakunta Central Hospital, Pori, Finland Annales Universitatis Turkuensis Painosalama Oy, Turku, Finland 2015 Antithrombotic therapy during and after coronary procedures always entails the challenging establishment of a balance between bleeding and thrombotic complications. It has been generally recommended to patients on long-term warfarin therapy to discontinue warfarin a few days prior to elective coronary angiography or intervention to prevent bleeding complications. Bridging therapy with heparin is recommended for patients at an increased risk of thromboembolism who require the interruption of anticoagulation for elective surgery or an invasive procedure. In study I, consecutive patients on warfarin therapy referred for diagnostic coronary angiography were compared to control patients with a similar disease presentation without warfarin. The strategy of performing coronary angiography during uninterrupted therapeutic warfarin anticoagulation appeared to be a relatively safe alternative to bridging therapy, if the international normalized ratio level was not on a supratherapeutic level. In-stent restenosis remains an important reason for failure of long-term success after a percutaneous coronary intervention (PCI). Drug-eluting stents (DES) reduce the problem of restenosis inherent to bare metal stents (BMS). However, a longer delay in arterial healing may extend the risk of stent thrombosis (ST) far beyond 30 days after the DES implantation. Early discontinuation of antiplatelet therapy has been the most important predisposing factor for ST. In study II, patients on long-term oral anticoagulant (OAC) underwent DES or BMS stenting with a median of 3.5 years’follow-up. The selective use of DESs with a short triple therapy seemed to be safe in OAC patients, since late STs were rare even without long clopidogrel treatment. Major bleeding and cardiac events were common in this patient group irrespective of stent type. In order to help to predict the bleeding risk in patients on OAC, several different bleeding risk scorings have been developed. Risk scoring systems have also been used also in the setting of patients undergoing a PCI. In study III, the predictive value of an outpatient bleeding risk index (OBRI) to identify patients at high risk of bleeding was analysed. The bleeding risk seemed not to modify periprocedural or long-term treatment choices in patients on OAC after a percutaneous coronary intervention. Patients with a high OBRI often had major bleeding episodes, and the OBRI may be suitable for risk evaluation in this patient group. Optical coherence tomography (OCT) is a novel technology for imaging intravascular coronary arteries. OCT is a light-based imaging modality that enables a 12–18 µm tissue axial resolution to visualize plaques in the vessel, possible dissections and thrombi as well as, stent strut appositions and coverage, and to measure the vessel lumen and lesions. In study IV, 30 days after titanium-nitride-oxide (TITANOX)-coated stent implantation, the binary stent strut coverage was satisfactory and the prevalence of malapposed struts was low as evaluated by OCT. Long-term clinical events in patients treated with (TITANOX)-coated bio-active stents (BAS) and paclitaxel-eluting stents (PES) in routine clinical practice were examined in study V. At the 3-year follow-up, BAS resulted in better long-term outcome when compared with PES with an infrequent need for target vessel revascularization. Keywords: anticoagulation, restenosis, thrombosis, bleeding, optical coherence tomography, titanium

Ivalojoen vesistöalueen tulvariskien hallintasuunnitelma vuosille 2016–2021

Ivalon seutu on tunnetusti tulvaherkkää aluetta. Ivalon kevättulvat alkavat yleensä huhtikuun loppupuolella lumen sulamisen seurauksena ja virtaamat Ivalojoella ovat suurimmillaan touko-kesäkuussa. Vuosikymmenten saatossa Ivalon alueella on sattunut useita vahinkoja aiheuttaneita tulvia. Tulvavahinkojen estämiseksi keskustan ja lähiseudun tulvariskialueille on rakennettu tulvapenkereet. Ivalon taajama nimettiin merkittäväksi tulvariskialueeksi tulvariskien alustavassa arvioinnissa vuonna 2011 ja tulvalain mukaisesti Suomen kaikille merkittäville tulvariskialueille on laadittava koko vesistöalueen kattavat tulvariskien hallintasuunnitelmat vuoden 2015 loppuun mennessä. Maa- ja metsätalousministeriö asetti Ivalojoen tulvaryhmän 20.12.2011 käsittelemään tulvariskien hallintasuunnitelmaa varten laadittavia selvityksiä, asettamaan tulvariskien hallinnan tavoitteet Ivalojoen vesistöalueelle sekä hyväksymään ehdotuksen Ivalojoen tulvariskien hallintasuunnitelmaksi. Ivalojoen tulvaryhmä on asettanut Ivalon tulvariskialueen asuinrakennusten suojaamisen tavoitteeksi kerran 100 vuodessa toistuvan tulvan tason. Terveyskeskuksen, päiväkotien ja muiden erityiskohteiden suojaamiseksi taso asetettiin kerran 250 vuodessa toistuvan tulvan varalle. Lisäksi on asetettu tavoitteita mm. sähkön ja lämmön jakelulle, liikenneyhteyksien toiminnalle sekä ympäristölle. Tulvariskien hallinnan tavoitteiden täyttämiseksi Ivalojoen tulvariskien hallintasuunnitelmassa on esitetty laaja ja monipuolinen valikoima tulvariskien hallinnan toimenpiteitä. Suunnitelmassa esitetään rakenteellisina tulvasuojelun toimenpiteinä Ivalon nykyisten tulvapenkereiden korottamista, uusien tulvapenkereiden rakentamista Ivalon lähialueille sekä Ivalon tulvalle alttiiden pääteiden ja katujen korottamista. Tulvatilanteessa yksityisten kiinteistöjen suojaaminen on kiinteistöjen omistajien vastuulla, joten Ivalojoen tulvaryhmä pitää tärkeänä toimenpiteenä omatoimista varautumista ja tilapäisten tulvasuojelurakenteiden käyttöä. Suunnitelmassa on esitetty lisäksi useita ei-rakenteellisia toimenpiteitä, joita tehostamalla parannetaan tulviin varautumista alueella. Toimenpiteiden toteuttaminen on pääosin Lapin ELY-keskuksen, Inarin kunnan ja Lapin pelastuslaitoksen vastuulla. Suunnitelma ei velvoita ketään vastuutahoja toimenpiteiden toteuttamiseen, mutta suunnitelma on otettava huomioon mm. kuntien ja valtion viranomaisten toiminnassa. Toimenpiteiden toteutumista seuraa Lapin ELY-keskus.

Iisalmen reitin ilmastonmuutostarkastelut : - säännöstelyjen toimivuus ja ilmastonmuutoksen vaikutukset kuormitukseen

Selvityksessä arvioitiin ilmastonmuutoksen vaikutuksia Iisalmen reitin hydrologiaan, säännöstelylupien toimivuuteen sekä vesistöjen kuormitukseen ja tilaan. Ilmastoskenaarioiden perusteella virtaamien ennakoidaan kasvavan Iisalmen reitin joissa ja järvissä talvella ja syksyllä, kun taas kevään maksimivirtaamat aikaistuvat ja pienenevät. Ilmastonmuutoksen odotetaan myös lyhentävän kautta, jolloin maa on lumen peitossa ja roudassa. Ilmastonmuutoksen hydrologisia vaikutuksia sekä sopeutumismahdollisuuksia Onki- ja Poroveden säännöstelykäytäntöjä muuttamalla tarkasteltiin Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) Vesistömallijärjestelmän avulla vertailujaksolla 1971-2000 sekä tulevaisuuden jaksoilla 2010-39 ja 2040-69. Tulosten perusteella nykyisen lupaehdon mukainen kevätkuoppa Poro- ja Onkivedellä osoittautuu useimpina vuosina tarpeettomaksi kevättulvien pienenemisen ja aikaistumisen johdosta. Raportissa on esitetty sopeutuva säännöstelyohje, jossa kevätkuoppaa on aikaistettu ja madallettu tai jätetty joinakin vuosina kokonaan tekemättä. Jatkossa suuriin tulovirtaaman nousuihin on syytä varautua talvella mahdollisesti pitämällä järvien vedenkorkeuksia hieman nykyisen kaltaista säännöstelykäytäntöä alempana. Sopeutuva säännöstelykäytäntö edellyttäisi säännöstelyluvan muuttamista. Mallinnettujen hydrologisten skenaarioiden ja toisaalta lupaehtojen mukaisen sekä sopeutuvan säännöstelyn vaikutuksia vesiluontoon, virkistyskäyttöön ja taloudellisiin tekijöihin Onki- ja Porovedellä arvioitiin vedenkorkeus- ja virtaamavaihteluista laskettujen mittareiden avulla. Tulosten perusteella sopeutuvaa säännöstelytapaa voidaan pitää vesiluonnon ja vesistön käytön kannalta suositeltavana, kun se toteutetaan joustavasti tulovirtaamaennuste huomioon ottaen. Säännöstelytapaa voisi kehittää vielä paremmin varautumaan lisääntyviin talvitulviin. Ilmastonmuutoksen ja maatalouden sopeutumisen vaikutuksia fosforikuormitukseen tulevaisuuden jaksoilla 2020-30 ja 2050-59 arvioitiin VEMALA-mallilla. Iisalmen reitin järviin tuleva fosforikuormitus muuttuu ilmastonmuutoksen keskiarvoskenaariossa jaksolle 2050-59 mennessä vain vähän (−4…7 %), mutta runsassateisessa skenaariossa se kasvaa selvästi. Vesienhoidon toimenpiteiden vaikutusta maatalouden kuormitukseen arvioitiin käyttäen ICECREAM-mallia. Käyttämällä tarkennettua lannoitusta kaikilla pelloilla, suorakylvöä noin 12 000 hehtaarilla, lietteen sijoitusta lähes kaikilla nurmilla ja varaamalla suojavyöhykkeille 122 ha, voidaan 2020-luvulla päästä peltojen fosforikuormituksessa ilmastonmuutosskenaariosta riippuen 1 – 15 % nykytilaa pienemmälle tasolle. Vesiensuojelutoimenpiteiden kustannustehokkuutta Iisalmen reitillä arvioitiin KUTOVA-työkalun avulla. Yleisesti ottaen kaikilla osavaluma-alueilla kustannustehokkaimpia vesiensuojelutoimenpiteitä ovat metsä- ja maatalouden toimenpiteet. Maatalouden toimenpiteistä kustannustehokkaimpia ovat kosteikot sekä suojavyöhykkeet ja peltojen talviaikainen kasvipeitteisyys kaltevilla pelloilla. Toimenpiteitä kannattaa kohdistaa paitsi suurten hyvää huonommassa tilassa olevien järvien lähivaluma-alueille myös vesistön latvoille. Kustannustehokasta ja mahdollisesti jopa välttämätöntä olisi vähentää kuormitusta Poroveden kannalta myös osa-alueilla, missä vesistöt ovat jo pääosin hyvässä ekologisessa tilassa (Sonkajärven reitin ja Iso-Iin alueet). Muuttuvassa ilmastossa ja maatalouden kentässä yksittäisten toimenpiteiden kustannustehokkuus pääsääntöisesti huononee eri tulevaisuuden skenaarioissa. Vesienhoidon toimenpideohjelmassa alueelle suunnitellut toimenpiteet kompensoivat ilmastonmuutoksen vaikutusta, mutta maatalouden muutoksilla on suurempi merkitys toimenpiteiden vaikuttavuuteen.