Haulikkoratamelun minimoinnin suunnittelu

Työn tavoitteena oli tutkia kilpa- ja harjoitusammuntaan käytettävällä haulikkoradalla käytettäväksi soveltuvia passiivisia meluntorjuntamenetelmiä ja suunnitella niistä toimiva kokonaisuus kohderadoille siten, että rata-alueen läheisillä asuinalueilla alitetaan 50 dB LAIMax-taso sekä muilla alueilla ampumaratamelun ohjearvot. Aluksi tarkasteltiin kohderatojen vanhoja menetelmiä ja radan meluntorjunnan kannalta olennaiset suunnat selvitettiin mittauksilla. Myös laukausmelun spektriä tutkittiin mittauksilla. Olemassa oleville menetelmille etsittiin korvaavia ja täydentäviä menetelmiä. Radan sijoittaminen maastoon on tärkeä osa meluntorjuntaa uutta rataa suunniteltaessa, mutta kohteena olleiden ratojen sijoittamista ei voitu enää muuttaa. Koska haulikkoammunnan säännöt eivät mahdollista aliääniammusten tai äänenvaimentimien käyttöä, ei varsinaista melupäästöä pystytä pienentämään. Melulle altistuvan kohteen sisätilojen suojaaminenkin on käytännössä hyödytöntä, koska ampumamelun ohjearvot ovat ulkoalueille. Ainoastaan melun absorptio, etenemisen estäminen ja ohjaaminen ovat kelvollisia menetelmiä kohderadoilla. Rata-alueelle suunniteltiin uudet ratojen väliset meluseinät, joiden ääneneristävyys ja -absorptio on vanhoja seiniä parempi. Taustavallille suunniteltiin jatkamista maavallina ja korottamista meluaitana, joka toimii myös haulienkierrätysjärjestelmän runkona. Alueen maaperä suunniteltiin muutettavaksi akustisesti pehmeämmäksi. Käytettävien menetelmien suunnittelussa tehtiin eri vaihtoehdoille laskennallisia arvioita, tietokonemallinnuksia ja laboratoriokokeita. Myös uusia menetelmiä haulikkoradan meluntorjunnassa tutkittiin. Tutkimusten perusteella näitä menetelmiä tutkitaan jatkossa käytännössä.

The Influence of Diet and Microbes on Colonic Immune Regulation and their Implications on Type 1 Diabetes

Dietary and microbial factors are thought to contribute to the rapidly increasing prevalence of T1D in many countries worldwide. The impact of these factors on immune regulation and diabetes development in non-obese diabetic (NOD) mice are investigated in this thesis. Diabetes can be prevented in NOD mice through dietary manipulation. Diet affects the composition of intestinal microbiota, which may subsequently influence intestinal immune homeostasis. However, the specific effects of anti-diabetogenic diets on gut immunity and the explicit associations between intestinal immune disruption and type 1 diabetes onset remain unclear. The research presented herein demonstrates that newly weaned NOD mice suffer from a mild level of colitis, which shifts the colonic immune cell balance towards a proinflammatory status. Several aberrations can also be observed in the peritoneal B cells of NOD mice; an increase in activation marker expression, increased trafficking to the pancreatic lymph nodes and significantly higher antigen presenting cell (APC) efficiency towards insulin-specific T cells. A shift towards inflammation is likewise observed in the colon of germ-free NOD mice, but signs of peritoneal B cell activation are lacking in these mice. Remarkably, most of the abnormalities in the colon, peritoneal macrophages and the peritoneal B cell APC activity of NOD mice are abrogated when NOD mice are maintained on a diabetes-preventive, soy-based diet (ProSobee) from the time of weaning. Dietary and microbial factors hence have a significant impact on colonic immune regulation and peritoneal B cell activation and it is suggested that these factors influence diabetes development in NOD mice.

Viestitaktiikan kehittyminen yhtymän viestijärjestelmän käyttöönoton jälkeen

Tutkimus käynnistyi Maanpuolustuskorkeakoulun taktiikan laitoksen esittäessä aihepiiriä tutkittavaksi. Tutkimuksen tavoitteena on ollut lisätä tietämystä viestitaktiikan kehittymisestä yhtymän viestijärjestelmän käyttöönoton jälkeen 1980 – 2000-luvuilla osana operatiivistaktisten toimintaperiaatteiden ja -tapojen kehittymistä. Tutkimuksella on pyritty syventämään tietämystä taktisten periaatteiden muutoksista viestitaktiikan näkökulmasta. Tutkimuksessa tarkasteltiin maavoimien YVI-järjestelmillä varustettujen yhtymien viestitaktiikkaa sekä niissä tapahtuneita muutoksia. Muutoksia tarkasteltaessa tutkimuksessa keskityttiin käsitykseen viestitaktiikasta, viestitaktisiin periaatteisiin sekä viestipäällikköön ja hänen toimintakenttäänsä. Viestitaktisia periaatteita ja niissä tapahtuneita muutoksia vertailtiin myös yleisiin taktisiin periaatteisiin ja niiden painotuksissa tapahtuneisiin muutoksiin. Tutkimus on luonteeltaan kvalitatiivinen. Tutkimusongelmia lähestyttiin fenomenografisella tutkimusotteella, jossa tavoitteena on kuvailla, analysoida ja ymmärtää erilaisia käsityksiä ilmiöistä sekä käsitysten keskinäisistä suhteista. Lähdeaineiston muodostivat 18 viestitaktiikan asiantuntijan kokemusperäiset käsitykset viestitaktiikasta ja sen kehittymisestä YVIjärjestelmien käyttöönoton jälkeen. Käsityksistä muodostettiin merkitys- ja kuvauskategorioiden sekä tutkijan esiymmärryksen pohjalta induktiivisen päättelyn avulla tutkimuksen varsinaiset johtopäätökset. Tutkimushenkilöiden käsitysten sekä taktiikan ja viestitaktiikan aikaisempien määritelmien perusteella johtopäätöksenä määritettiin, että viestitaktiikka on tehtävän toteuttamiseen käytettävissä olevan viestillisen kapasiteetin optimaalista suunnittelua, soveltamista ja käyttöä viestivoimana haluttujen päämäärien saavuttamiseksi ja viestitaisteluiden voittamiseksi. Viestitaktikointi edellyttää viestitaisteluun liittyvien keinojen tuntemista sekä taitoa soveltaa niitä käytännössä. Tutkimustulosten perusteella keskeisiksi viestitaktisiksi periaatteiksi tärkeysjärjestyksessä muodostuivat - päämäärän ja tehtävän selkeys - varautuminen odottamattomiin tilanteen vaihteluihin - yksinkertaisuus - aktiivisuus ja oma-aloitteisuus. Keskeisiksi merkitystään lisänneiksi viestitaktisiksi periaatteiksi muodostuivat - voimien vaikutuksen keskittäminen - joukkojen ja voimien jakaminen (reservi) - varautuminen odottamattomiin tilanteen vaihteluihin - salaaminen ja harhauttaminen - turvallisuus. Selkeimpänä viestipäällikön tehtävien muutoksena pidettiin siirtymistä yksityiskohtaisesta viestiyhteyksien suunnittelijasta kokonaisvaltaiseksi yhtymän viestitoiminnan johtajaksi. Tutkimustulosten ja aikaisempien määritelmien perusteella johtopäätöksenä määritettiin, että viestipäällikkö johtaa yhtymän viestitoimintaa komentajan antamien vaatimusten mukaisesti ja vastaa yhtymän johtoryhmän jäsenenä viestitaktisista ratkaisuista haluttujen päämäärien saavuttamiseksi ja viestitaisteluiden voittamiseksi. Viestipäälliköltä edellytetään viestitaisteluun liittyvien keinojen tuntemista sekä taitoa soveltaa niitä käytännössä. Tutkimuksen mukaan yhtymän viestitaktiikkaan merkittävimmin vaikuttaneita tekijöitä olivat yhtymän viestijärjestelmien käyttöönotto, uusien esikunta- ja viestiyksiköiden kehittäminen, kiinteän viestiverkon ja johtamisjärjestelmäalan merkityksen kasvaminen, käytettävien tekniikoiden kehittyminen sekä joukkojen ja johtoportaiden tiedonsiirtotarpeiden kasvaminen. Viestitaktiikan osalta voidaan todeta deterministisen näkemyksen taistelusta ja taistelutilasta muuttuneen yleisten taktisten periaatteiden muutosten mukaisesti aikaisempaa monimuotoisempaan ja rohkeampaan, voluntaarisempaan, suuntaan.

Paul and death : a study in psychological coping

The present investigation looks into the attitudes toward death in Paul’s authentic letters, and puts them in relation to modern theories of psychological coping. Drawing on psychologically-oriented hermeneutic theory, and theories about psychological coping in particular, I argue that each case of psychological coping must be understood in its historical situation as strategies emanating from a specific person’s subjective appraisal (cf. Pargament, Lazarus and Folkman). Paul’s letters frequently refer to persecution and violent death. To aid in psychological coping is often integral to the purpose of the letters, which makes the perspective of psychological coping akin to their genre. In the course of a tentatively assumed chronological order of 1 Thessalonians, Galatians, 1 Corinthians, 2 Corinthians, Romans, Philippians, and Philemon, Paul moves from the perception of Jesus dying for the faithful to the understanding of dying with Jesus. His coping strategies concerning death are gradually transformed from conservative and deferring coping styles, to a more self-directing coping style, to collaborative and transformative coping styles, and finally to a new sense of deferring coping style in prison. The last case of deferring coping carries the traits of generosity and flexibility even in the face of death, which is in contrast to his previous letters. Through his correspondence, we see Paul’s attitude toward death transformed from denial to reaction, to processing, to acceptance (cf. Lindemann, Kübler-Ross, Bowlby, Parkes, among others). His strategies also shift in accordance with these understandings. Denial is accompanied by diversion, threat by aggression, processing by rumination, and acceptance by joy. The study shows the hermeneutic benefits of reading Paul’s letters as the rhetorically framed expressions of a person in a particular historical situation. The letters open small windows through which we can glimpse the coping process of a person of antiquity. In adopting the method of psychological exegesis, the study shows that the variety of attitudes toward death in Paul’s letters makes sense from the perspective of psychological coping. The psychological aspect of these letters is an underexamined richness that can extend into areas of contemporary individual and group identity, and from there to public policy and ethics.

Roles of keratins in intestinal health and disease

Intermediate filament keratins (K) play a pivotal role in protein targeting and epithelialcytoprotection from stress as evidenced by keratin mutations predisposing to human liver and skin diseases and possibly inflammatory bowel disease (IBD). The K8-null (K8-/-) mice exhibit colonic phenotype similar to IBD and marked spontaneous colitis, epithelial hyperproliferation, decreased apoptosis, mistargeting of proteins leading to defective ion transport and diarrhea. The K8-heterozygote (K8+/-) mouse colon appears normal but displays a defective sodium (Na+) and chloride (Cl-) transport similar to, but milder than K8-/-. Characterization of K8+/- colon revealed ~50% less keratins (K7, K8, K19, K20) compared to K8 wild type (K8+/+). A similar ~50% decrease was seen in K8+/- mRNA levels as compared to K8+/+, while the mRNA levels for the other keratins were unaltered. K8+/- keratins were arranged in a normal colonic crypt expression pattern, except K7 which was expressed at the top of crypts in contrast to K8+/+. The K8+/- colon showed mild hyperplasia but no signs of inflammation and no resistance to apoptosis. Experimental colitis induced by using different concentrations of dextran sulphate sodium (DSS) showed that K8+/- mice are slightly more sensitive to induced colitis and showed a delayed recovery compared to K8+/+. Hence, the K8+/- mouse with less keratins and without inflammation, provided a novel model to study direct molecular mechanisms of keratins in intestinal homeostasis and ion transport. Different candidate ion transporters for a possible role in altered ion transport seen in the K8-/- and K8+/- mouse colon were evaluated. Besides normal levels of CFTR, PAT-1 and NHE-3, DRA mRNA levels were decreased 3-4-fold and DRA protein nearly entirely lost in K8-/- caecum, distal and proximal colon compared to K8+/+. In K8+/- mice, DRA mRNA levels were unaltered while decreased DRA protein level and patchy distribution was detected particularly in the proximal colon and as compared to K8+/+. DRA was similarly decreased when K8 was knocked-down in Caco-2 cells, confirming that K8 levels modulate DRA levels in an inflammation-independent manner. The dramatic loss of DRA in colon and caecum of K8-/- mice was responsible for the chloride transport defect. The milder ion transport in K8+/- colon might be related to DRA suggesting a role for K8 in regulation of DRA expression and targeting. The current study demonstrates the importance of keratins in stress protection and cell signaling. Furthermore, we have also successfully developed a novel, simple, fast, cost effective, non-invasive in vivo imaging method for the early diagnosis of murine colitis with specificity for both genetic and experimental colitis. The said modality provides continuous measurements of reactive oxygen and nitrogen species (RONS) and minimizes the use of an increased number of experimental animals by using a luminal derivative chemiluminescent probe, L-012 which provides a cost-effective tool to study the level and longitudinal progression of colitis.

The role of keratin intermediate filaments in the colon epithelial cells

Keratins (K) are cytoskeletal proteins mainly expressed in the epithelium and constitute the largest subgroup of intermediate filaments (IFs). Simple epithelial keratins (SEKs) K7-K8 and K18-K20 are the major IF elements in the colon. SEK mutations are known to cause around 30 human diseases, mainly affecting liver and skin. However, so far no strong associations between K8 mutations and the development of human colitis have been found. The keratin contribution to colonic health comes from the K8 knock-out (K8-/-) mouse model, which develops an early chronic inflammation and hyperproliferation in the colon. The aim of this thesis was to investigate how keratins contribute to intestinal health and disease mainly by the experimental analysis using the K8-/- mouse colon and cell culture models. The work described here is divided into three studies. The first study revealed involvement of keratins in Notch1 signaling, which is the master regulator of cell fate in the colon. Immunoprecipitation and immunostaining, both in vitro and in vivo showed that K8 binds and co-localizes with Notch1. Interestingly, overexpression of keratins enhanced Notch1 levels and stabilized Notch intracellular domain (NICD), leading to higher activity of Notch signaling. The dramatic decrease in Notch activity in the K8-/- colon resulted in a differentiation shift towards goblet and enteroendocrine cells. The second study focused on the involvement of keratins in colitis-associated cancer (CAC). Although, the K8-/- inflamed colon did not develop colorectal cancer (CRC) spontaneously, it was dramatically more susceptible to induced CRC in two CRC models: azoxymethane (AOM) and multiple intestinal neoplasia (ApcMin/+). To understand how the loss of K8 contributes to CAC, the epithelial inflammasome signaling pathway was analyzed. The released component of active inflammasome, cleaved caspase-1 and its downstream protein, interleukin (IL)-18, were significantly increased in K8-/- and K8-/-ApcMin/+ colons. The inflammasome pathway has recently been suggested to control the levels of IL-22 binding protein (IL-22BP), which is a negative regulator of IL-22 activity. Interestingly, the activated inflammasome correlated with an upregulation of IL-22 and a complete loss of IL-22BP in the K8-null colons. The activation of IL-22 was confirmed by increased levels of downstream signaling, which is phosphorylated signal transducer and activator of transcription 3 (P-STAT3), a transcription factor promoting proliferation and tissue regeneration in the colon. The objective of the third study, was to examine the role of keratins in colon energy metabolism. A proteomic analysis identified mitochondrial 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase 2 (HMGCS2) as the major ownregulated protein in the K8-/- colonocytes. HMGCS2 is the rate-limiting enzyme in ketogenesis, where energy from bacterially produced short chain fatty acids (SCFAs), mainly butyrate, is converted into ketone bodies in colonic epithelium. Lower levels and activity of HMGCS2 in the K8-/- colon resulted in a blunted ketogenesis. The studies upstream from HMGCS2, identified decreased levels of the SCFA-transporter monocarboxylate transporter 1 (MCT1), which led to increased SCFA content in the stool suggesting impaired butyrate transport through the colonic epithelium. Taken together, the results of the herein thesis indicate that keratins are essential regulators of colon homeostasis, in particular epithelial differentiation, tumorigenesis and energy metabolism.