Female pelvic floor disorders – outcome after mesh-augmented procedures and studies on vaginal connective tissue

Pelvic floor disorders, such as urinary incontinence (UI) and pelvic organ prolapse (POP), are common disorders in women. Because of the prolonged life expectancy the prevalence of UI and POP and the probability of ending up in surgery are increasing. However, the pathophysiology behind these disorders is still unsolved. The aim of this thesis is to study possible alterations in the connective tissue in the vaginal wall in patients with and without POP. The long-term outcome and complications of mid-urethral slings (MUS) and mesh-augmented POP surgery were studied in heterogenic patient populations. More elastin and a slight increase in immunostaining of type III and V collagens in tissue samples were obtained from patients with POP compared to controls in whom type I collagen was more prominent. The studies assessing the mesh-augmented procedures revealed good efficacy and high patient satisfaction after a long-term follow-up. Patients operated on because of mixed incontinence and with BMI >30 kg/m² reported significantly more urinary symptoms and a lower quality of life than the patients operated on because of stress urinary incontinence and the ones with BMI ≤30 kg/m². The objective outcome was equal between the groups. Mesh exposure through vaginal mucosa occurred in 23 % of the patients after POP surgery, most of these being asymptomatic. There are alterations in connective tissues in patients with POP. Mid-urethral sling procedures produced good long-term cure rates and patient satisfaction. As to the prolapse surgery, in spite of relatively high exposure rate, mesh-augmented procedure proved to be safe and effective method for the correction of POP.

Drying of Ink in Inkjet Printing

Tämän diplomityön tavoitteena oli saada perustietoa tekijöistä, jotka vaikuttavat musteen kuivumiseen erilaisilla paperipinnoilla inkjet tulostuksessa. Tavoitteena oli saada tietoa erilaisista musteista, joita käytetään yleisimmissä inkjet tulostustekniikoissa, miten paperit vaikuttavat musteen kuivumiseen ja minkälaisia menetelmiä on olemassa musteen kuivumistekijöiden määrittämiseen. Lisäksi tarkoituksena oli varmistaa, voidaanko inkjetmusteiden absorptioajan määrittämiseen käytettävää DIGAT-laitetta käyttää määrittämään ja ennustamaan erilaisten musteiden kuivumista erilaisilla paperipinnoilla sekä etsiä korrelaatioita musteen absorptioajan ja teknisten paperiominaisuuksien sekä inkjet tulostuksen laadun välillä. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin erilaisia inkjet tulostusmenetelmiä, niissä käytettäviä musteita ja musteiden koostumuksia. Tutkittiin myös paperin ja musteen välisiä vuorovaikutuksia sekä inkjet tulostuksen laatua. Kokeellisessa osassa tutkittiin musteenabsorboitumista paperiin DIGAT-laitteen avulla. kuudella eri musteella. Paperinäytteistä määritettiin teknisiä paperiominaisuuksia sekä ominaisuuksia, jotka liittyvät inkjet tulostuksen laatuun. Inkjet tulostuksen laatua tarkasteltiin tulostamalla testikuva kolmella eri tulostimella, jotka olivat Canon Bubble Jet i950, HP DeskJet Cxi970 ja Epson Stylus C46. Havaittiin, että DIGAT-laite ei sovellu määrittämään musteen absorptioaikoja kiiltäville näytteille.Tässä tutkimuksessa näyte, jonka kiilto oli 65 %, oli liian kiiltävä mitattavaksi DIGAT-laitteella. Lisäksi absorptiomäärityksissä havaittiin, että erilaiset musteet asettuvat erilailla paperin pintaan ja että pigmenttipohjaisella musteella asettumisaika oli kaikista pisin. Musteiden absorptioajat olivat nopeimpia erikoisinkjetpaperilla ja hitaimpia päällystetyillä, tiiviillä papereilla. Musteen absorptioajan ja teknisten paperiominaisuuksien ja inkjet tulostuksen laadun välisiä korrelaatioita oli vaikea havaita. Voidaan sanoa, että tulokset olivat muste- ja printterikohtaisia. Havaittiin vain muutamia teknisiä paperiominaisuuksia, jotka korreloivat hyvin musteen absorboitumisen kanssa. Nämäolivat Gurley-Hill huokoisuus, paperin tuhka- sekä kalsiumkarbonaattipitoisuus ja K&N värinabsorptio. Myöskään inkjet tulostuksen laadun ja musteen absorption välisiä korrelaatioita ei löytynyt kuin muutama; densiteetti, mottling sekä bleeding. Tämän tutkimuksen perusteella voidaan todeta DIGAT-laitteen soveltuvan hyvin kuvaamaan inkjet tulostuksen laatuominaisuuksista densiteettia, mottlingia sekä bleedingiä. DIGAT-laitetta voidaan siis käyttää avuksi ennustettaessa kuivumisaikaa ja sen vaikutusta edellä mainittuihin ominaisuuksiin. Läpipainatusominaisuuksia DIGAT-laitteen avulla ei voida tutkia, sillä ne ovat enemmän riippuvaisia paperin neliömassasta, paksuudesta ja huokoisuudesta kuinmusteen absorptioajasta. Teknisistä paperiominaisuuksista Gurley-Hill huokoisuus, paperin tuhka-sekä CaCO3-pitoisuus ja K&N värinabsorptio kuvaavat hyvin musteen imeytymisaikaa paperiin, kun taas ominaisuudet Cobb, HST ja polaari- sekädispersiokomponentit eivät kuvaa. Näyttää siltä, että testikuva, joka on tällä hetkellä käytössä UPM Tutkimus-keskuksessa, ei sovellu suurtehotulostuksen laadun tarkkailuun. Testikuva toimii hyvin pöytätulostimilla ja perinteisillä kopiopapereilla ja inkjetpapereilla, jotka on tarkoitettu tulostettaviksi hitaasti. Tulostusnopeuden ja musteen kuivumisnopeuden välisiä ilmiöitä seei tuo esille, joten se ei sovellu kuvaamaan suurtehotulostusta.

Prosessihyötysuhteen parantamiskohteiden kartoitus painevesireaktorityyppisessä ydinvoimalaitoksessa

Työn tavoitteena on kartoittaa painevesireaktorityyppisen ydinvoimalaitoksen prosessihyötysuhteen parantamiskohteita. Aluksi kirjallisuudesta etsitään hyötysuhteen parantamiskeinoja ideaalisessa höyryvoimalaitosprosessissa. Näistä valitaan sopivimmat tarkastelun kohteeksi todellisessa voimalaitoksessa: syöttöveden esilämmityksen tehostaminen väliottohöyryvirtausta kasvattamalla ja syöttöveden esilämmittimen lämmönsiirtopintaa lisäämällä. Tarkastelussa pyritään löytämään paras mahdollinen hyötysuhde väliottohöyrylinjojen putkikokoa sekä esilämmittimien putkien lukumäärää muuttamalla. Diskreetin optimoinnin iteraatioaskel määritetään hyötysuhteen osittaisderivaattojen avulla. Tehtäviä muutoksia simuloidaan APROS-simulointiohjelmalla, jossa käytetään Loviisan voimalaitoksesta tehtyä mallia VVER-440. Työssä havaittiin, että pelkkiä väliottohöyrylinjojen putkikokoja – ja massavirtaa – kasvattamalla Loviisan voimalaitoksen hyötysuhdetta voidaan parantaa parhaimmillaan 32,75%:sta 32,85%:iin. Syöttöveden esilämmittimien lämmönsiirtopintaa lisäämällä saadaan suurempi parannus hyötysuhteeseen: 32,75%:sta 32,99%:iin. Näissä tapauksissa muutettiin kaikkia väliottohöyrylinjoja tai syöttöveden esilämmittimien lämpöpintoja. Työssä tarkasteltiin myös joitakin pienempiä muutoskohteita, joista paras hyötysuhteen kasvu saatiin korkeapaine-esilämmittimien lämmönsiirtopintaa kasvattamalla sekä toisen väliottohöyrylinjan (RD12) ja sitä vastaavan syöttöveden esilämmittimen muutosten yhteisvaikutuksena.

β1 integrin regulation

Integrins are heterodimeric adhesion receptors mediating adhesion to extracellular matrix proteins and to other cells. Integrins are important in embryonic development, structural integrity of connective tissue, blood thrombus formation, and immune defense system. Integrins are transmembrane proteins whose ligand binding capacity (activity) is regulated by large conformational changes. Extracellular ligand binding or intracellular effector binding to integrin cytoplasmic face regulate integrin activity. Integrins are thus able to mediate bi-directional signaling. Integrin function is also regulated by intracellular location. Integrins are constantly recycled from endocytic vesicles to plasma membrane, and this has been shown to be important for cell migration and invasion as well. Deregulation of integrin functionality can lead to deleterious illnesses, such as bleeding or inflammatory disorders. It is also evident that integrin deregulation is associated with cancer progression. In this study, a novel Beta1 integrin associating protein, Rab21, was characterized. Rab21 binding to integrin cytoplasmic tail was shown to be important for Beta1 integrin endo- and exocytosis – intracellular trafficking. It was furher shown that this interaction has an important role in cell adhesion, migration, as well as in the final step of cell division, cytokinesis. This work showed that abrogation of Rab21 function or β1 integrin endocytic traffic, can lead to defects in cell division and results in formation of multinucleated cells. Multinucleation and especially tetraploidy can be a transient pathway to aneuploidy and tumorigenesis. This work characterized chromosomal deletions in rab21 locus in ovarian and prostate cancer samples and showed that a cell line with rab21 deletion also had impairment in cell division, which could be rescued by Rab21 re-expression. The work demonstrates an important role for Rab21 and Beta1 integrin traffic regulation in cell adhesion and division, and suggests a probable associaton with tumorigenesis. In this study, Beta1 integrin activity regulation was also addressed. A novel cell array platform for genome-scale RNAi screenings was characterized here. More than 4500 genes were knocked-down in prostate cancer cells using siRNA-mediated silencing. The effects on Beta1 integrin activity were analyzed upon knock-downs. The screen identified more that 400 putative regulators of Beta1 integrin activity in prostate cancer. In conclusion, this work will help us to understand complex regulatory pathways involved in cancer cell adhesion and migration.

Periodontal Diseases in Tanzania

Tutkimuksen tavoitteena oli kuvata hampaiden kiinnityskudossairauksien esiintyvyyttä ja suuhygieniatottumuksia Tansaniassa. Viiden eri tutkimuksen avulla kartoitettiin suuhygieniatottumuksia, kiinnityskudosten tilaa, kiinnityskudossairauksien riskitekijöitä ja hoidon tarvetta (CPITN) sekä ienvetäymiä. Tutkimukset toteutettiin eri paikkakunnilla vuosien 1987 ja 2003 välillä. Tutkittavat valittiin satunnaisesti tai harkitusti; tutkittavien määrä vaihteli 201:stä 1764:ään. Aineistot kerättiin kysymyslomakkeilla ja kliinisten tutkimusten avulla. Kliinisesti mitattiin plakin, hammaskiven ja ienten verenvuodon määrä, ientaskujen syvyys, ienvetäymien laajuus ja puuttuvien hampaiden lukumäärä. Tutkimusvälineinä käytettiin peiliä, Williamsin ja WHO:n ientaskumittareita. Muoviharjaksista hammasharjaa ilmoitti käyttävänsä 51,5-97,8% tutkituista. Ns. harjaustikun käyttö vaihteli paljon: 0,9-32,0 %. Plakkia löydettiin 65-100 %:lla tutkituista. Hammaskiveä oli suurimmalla osalla tutkituista. Myös ienverenvuotoa löytyi valtaosalta (79-100%). Ienverenvuotoa oli enemmän miehillä kuin naisilla sekä alhaisemman koulutustason omaavilla. Neljäkymmentä vuotta täyttäneiltä löydettiin 4–5 mm:n syvyisiä ientaskuja 82,1 %:lta ja ≥ 6 mm:n taskuja 43,8 %:lta. Suun terveystottumusten ohjaamiseen oli tarvetta yli 90 %:lla, hammaskiven poistoon ja juurten pinnan tasoitukseen yli 80%:lla. Yleisimmät riskitekijät kiinnityskudossairauksille olivat ikä (≥ 35 vuotta), miessukupuoli, alhainen koulutustaso, plakin, hammaskiven ja ientulehduksen määrä sekä asuminen maaseudulla. Ienvetäymiä (≥ 4 mm) löytyi noin 54%:lla tutkituista. Ienvetäymiä oli useammin miehillä kuin naisilla ja ne olivat yhteydessä ikään sekä hammaskiven ja ienverenvuodon esiintymiseen. Suuhygieniataso tutkituilla henkilöillä oli huono ja ienvetäymien esiintyvyys korkea. Syviä ientaskuja löytyi kuitenkin harvoilta tutkituilta. Riskitekijät kiinnityskudossairauksille olivat ikä, miessukupuoli, alhainen koulutustaso, plakin, hammaskiven ja ientulehduksen määrä sekä asuminen maaseudulla. Ienvetäymien riskit olivat ikä, miessukupuoli, hammaskivi ja ienverenvuoto

Role of human hydroxysteroid (17beta) dehydrogenase type 1 (HSD17B1) in steroid-dependent diseases in females –novel indications for HSD17B1 inhibitors. Phenotypic analysis of transgenic mice overexpressing human HSD17B1.

Hormone-dependent diseases, e.g. cancers, rank high in mortality in the modern world, and thus, there is an urgent need for new drugs to treat these diseases. Although the diseases are clearly hormone-dependent, changes in circulating hormone concentrations do not explain all the pathological processes observed in the diseased tissues. A more inclusive explanation is provided by intracrinology – a regulation of hormone concentrations at the target tissue level. This is mediated by the expression of a pattern of steroid-activating and -inactivating enzymes in steroid target tissues, thus enabling a concentration gradient between the blood circulation and the tissue. Hydroxysteroid (17beta) dehydrogenases (HSD17Bs) form a family of enzymes that catalyze the conversion between low active 17-ketosteroids and highly active 17beta-hydroxysteroids. HSD17B1 converts low active estrogen (E1) to highly active estradiol (E2) with high catalytic efficiency, and altered HSD17B1 expression has been associated with several hormone-dependent diseases, including breast cancer, endometriosis, endometrial hyperplasia and cancer, and ovarian epithelial cancer. Because of its putative role in E2 biosynthesis in ovaries and peripheral target tissues, HSD17B1 is considered to be a promising drug target for estrogen-dependent diseases. A few studies have indicated that the enzyme also has androgenic activity, but they have been ignored. In the present study, transgenic mice overexpressing human HSD17B1 (HSD17B1TG mice) were used to study the effects of the enzyme in vivo. Firstly, the substrate specificity of human HSD17B1 was determined in vivo. The results indicated that human HSD17B1 has significant androgenic activity in female mice in vivo, which resulted in increased fetal testosterone concentration and female disorder of sexual development appearing as masculinized phenotype (increased anogenital distance, lack of nipples, lack of vaginal opening, combination of vagina with urethra, enlarged Wolffian duct remnants in the mesovarium and enlarged female prostate). Fetal androgen exposure has been linked to polycystic ovary syndrome (PCOS) and metabolic syndrome during adulthood in experimental animals and humans, but the genes involved in PCOS are largely unknown. A putative mechanism to accumulate androgens during fetal life by HSD17B1 overexpression was shown in the present study. Furthermore, as a result of prenatal androgen exposure locally in the ovaries, HSD17B1TG females developed ovarian benign serous cystadenomas in adulthood. These benign lesions are precursors of low-grade ovarian serous tumors. Ovarian cancer ranks fifth in mortality of all female cancers in Finland, and most of the ovarian cancers arise from the surface epithelium. The formation of the lesions was prevented by prenatal antiandrogen treatment and by transplanting wild type (WT) ovaries prepubertally into HSD17B1TG females. The results obtained in our non-clinical TG mouse model, together with a literature analysis, suggest that HSD17B1 has a role in ovarian epithelial carcinogenesis, and especially in the development of serous tumors. The role of androgens in ovarian carcinogenesis is considered controversial, but the present study provides further evidence for the androgen hypothesis. Moreover, it directly links HSD17B1-induced prenatal androgen exposure to ovarian epithelial carcinogenesis in mice. As expected, significant estrogenic activity was also detected for human HSD17B1. HSD17B1TG mice had enhanced peripheral conversion of E1 to E2 in a variety of target tissues, including the uterus. Furthermore, this activity was significantly decreased by treatments with specific HSD17B1 inhibitors. As a result, several estrogen-dependent disorders were found in HSD17B1TG females. Here we report that HSD17B1TG mice invariably developed endometrial hyperplasia and failed to ovulate in adulthood. As in humans, endometrial hyperplasia in HSD17B1TG females was reversible upon ovulation induction, triggering a rise in circulating progesterone levels, and in response to exogenous progestins. Remarkably, treatment with a HSD17B1 inhibitor failed to restore ovulation, yet completely reversed the hyperplastic morphology of epithelial cells in the glandular compartment. We also demonstrate that HSD17B1 is expressed in normal human endometrium, hyperplasia, and cancer. Collectively, our non-clinical data and literature analysis suggest that HSD17B1 inhibition could be one of several possible approaches to decrease endometrial estrogen production in endometrial hyperplasia and cancer. HSD17B1 expression has been found in bones of humans and rats. The non-clinical data in the present study suggest that human HSD17B1 is likely to have an important role in the regulation of bone formation, strength and length during reproductive years in female mice. Bone density in HSD17B1TG females was highly increased in femurs, but in lesser amounts also in tibias. Especially the tibia growth plate, but not other regions of bone, was susceptible to respond to HSD17B1 inhibition by increasing bone length, whereas the inhibitors did not affect bone density. Therefore, HSD17B1 inhibitors could be safer than aromatase inhibitors in regard to bone in the treatment of breast cancer and endometriosis. Furthermore, diseases related to improper growth, are a promising new indication for HSD17B1 inhibitors.