IgA nephropathy and Henoch-Schönlein nephritis in adults : with special reference to factors affecting outcome

IgA nephropathy (IgAN) is the most common primary glomerulonephritis. In one third of the patients the disease progresses, and they eventually need renal replacement therapy. IgAN is in most cases a slowly progressing disease, and the prediction of progression has been difficult, and the results of studies have been conflicting. Henoch-Schönlein nephritis (HSN) is rare in adults, and prediction of the outcome is even more difficult than in IgAN. This study was conducted to evaluate the clinical and histopathological features and predictors of the outcome of IgAN and HSN diagnosed in one centre (313 IgAN patients and 38 HSN patients), and especially in patients with normal renal function at the time of renal biopsy. The study also aimed to evaluate whether there is a difference in the progression rates in four countries (259 patients from Finland, 112 from UK, 121 from Australia and 274 from Canada), and if so, can this be explained by differences in renal biopsy policy. The third aim was to measure urinary excretions of cytokines interleukin 1ß (IL-1ß) and interleukin 1 receptor antagonist (IL-1ra) in patients with IgAN and HSN and the correlations of excretion of these substances with histopathological damage and clinical factors. A large proportion of the patients diagnosed in Helsinki as having IgAN had normal renal function (161/313 patients). Four factors, (hypertension, higher amounts of urinary erythrocytes, severe arteriolosclerosis and a higher glomerular score) which independently predicted progression (logistic regression analysis), were identified in mild disease. There was geographic variability in renal survival in patients with IgAN. When age, levels of renal function, proteinuria and blood pressure were taken into account, it showed that the variability related mostly to lead-time bias and renal biopsy indications. Amount of proteinuria more than 0.4g/24h was the only factor that was significantly related to the progression of HSN. the Hypertension and the level of renal function were found to be factors predicting outcome in patients with normal renal function at the time of diagnosis. In IgAN patients, IL-1ra excretion into urine was found to be decreased as compared with HSN patients and healthy controls. Patients with a high IL-1ra/IL-1ß ratio had milder histopathological changes in renal biopsy than patients with a low/normal IL-1ra/IL-1ß ratio. It was also found that the excretion of IL-1ß and especially IL-1ra were significantly higher in women. In conclusion, it was shown that factors associated with outcome can reliably be identified even in mild cases of IgAN. Predicting outcome in adult HSN, however, remains difficult.

On the behaviour of some physical parameterization methods in high-resolution numerical weather prediction models

Modern-day weather forecasting is highly dependent on Numerical Weather Prediction (NWP) models as the main data source. The evolving state of the atmosphere with time can be numerically predicted by solving a set of hydrodynamic equations, if the initial state is known. However, such a modelling approach always contains approximations that by and large depend on the purpose of use and resolution of the models. Present-day NWP systems operate with horizontal model resolutions in the range from about 40 km to 10 km. Recently, the aim has been to reach operationally to scales of 1 4 km. This requires less approximations in the model equations, more complex treatment of physical processes and, furthermore, more computing power. This thesis concentrates on the physical parameterization methods used in high-resolution NWP models. The main emphasis is on the validation of the grid-size-dependent convection parameterization in the High Resolution Limited Area Model (HIRLAM) and on a comprehensive intercomparison of radiative-flux parameterizations. In addition, the problems related to wind prediction near the coastline are addressed with high-resolution meso-scale models. The grid-size-dependent convection parameterization is clearly beneficial for NWP models operating with a dense grid. Results show that the current convection scheme in HIRLAM is still applicable down to a 5.6 km grid size. However, with further improved model resolution, the tendency of the model to overestimate strong precipitation intensities increases in all the experiment runs. For the clear-sky longwave radiation parameterization, schemes used in NWP-models provide much better results in comparison with simple empirical schemes. On the other hand, for the shortwave part of the spectrum, the empirical schemes are more competitive for producing fairly accurate surface fluxes. Overall, even the complex radiation parameterization schemes used in NWP-models seem to be slightly too transparent for both long- and shortwave radiation in clear-sky conditions. For cloudy conditions, simple cloud correction functions are tested. In case of longwave radiation, the empirical cloud correction methods provide rather accurate results, whereas for shortwave radiation the benefit is only marginal. Idealised high-resolution two-dimensional meso-scale model experiments suggest that the reason for the observed formation of the afternoon low level jet (LLJ) over the Gulf of Finland is an inertial oscillation mechanism, when the large-scale flow is from the south-east or west directions. The LLJ is further enhanced by the sea-breeze circulation. A three-dimensional HIRLAM experiment, with a 7.7 km grid size, is able to generate a similar LLJ flow structure as suggested by the 2D-experiments and observations. It is also pointed out that improved model resolution does not necessary lead to better wind forecasts in the statistical sense. In nested systems, the quality of the large-scale host model is really important, especially if the inner meso-scale model domain is small.

Dynamical processes in the stratosphere and upper troposphere and their influence on the distribution of trace gases in the polar atmosphere

Transport plays an important role in the distribution of long-lived gases such as ozone and water vapour in the atmosphere. Understanding of observed variability in these gases as well as prediction of the future changes depends therefore on our knowledge of the relevant atmospheric dynamics. This dissertation studies certain dynamical processes in the stratosphere and upper troposphere which influence the distribution of ozone and water vapour in the atmosphere. The planetary waves that originate in the troposphere drive the stratospheric circulation. They influence both the meridional transport of substances as well as parameters of the polar vortices. In turn, temperatures inside the polar vortices influence abundance of the Polar Stratospheric Clouds (PSC) and therefore the chemical ozone destruction. Wave forcing of the stratospheric circulation is not uniform during winter. The November-December averaged stratospheric eddy heat flux shows a significant anticorrelation with the January-February averaged eddy heat flux in the midlatitude stratosphere and troposphere. These intraseasonal variations are attributable to the internal stratospheric vacillations. In the period 1979-2002, the wave forcing exhibited a negative trend which was confined to the second half of winter only. In the period 1958-2002, area, strength and longevity of the Arctic polar vortices do not exhibit significant long-term changes while the area with temperatures lower than the threshold temperature for PSC formation shows statistically significant increase. However, the Arctic vortex parameters show significant decadal changes which are mirrored in the ozone variability. Monthly ozone tendencies in the Northern Hemisphere show significant correlations (|r|=0.7) with proxies of the stratospheric circulation. In the Antarctic, the springtime vortex in the lower stratosphere shows statistically significant trends in temperature, longevity and strength (but not in area) in the period 1979-2001. Analysis of the ozone and water vapour vertical distributions in the Arctic UTLS shows that layering below and above the tropopause is often associated with poleward Rossby wave-breaking. These observations together with calculations of cross-tropopause fluxes emphasize the importance of poleward Rossby wave breaking for the stratosphere-troposphere exchange in the Arctic.

Prognostic importance of the tumour microenvironment in follicular lymphoma patients treated with immunochemotherapy

Follicular lymphoma (FL) is the second most common non-Hodgkin lymphoma. It is an indolent and clinically heterogeneous disease, which is generally considered incurable. Currently, immunochemotherapy has significantly improved the outcome of FL patients. This is based on the combination of rituximab, a monoclonal anti-CD20 antibody, with chemotherapy, and is used at present as a standard first-line therapy in FL. Thus far, however, patients have been selected for treatment based on clinical risk factors and indices that were developed before the rituximab era. Therefore, there is a growing need to understand the molecular mechanisms underlying the disease, which would not only provide information to predict survival in the rituximab era, but also enable the design of more targeted therapeutic strategies. In this study, our aim was to identify genes predicting the outcome in FL patients treated with immunochemotherapy. Thus, we performed a cDNA microarray with 24 FL patients. When gene expression differences from diagnostic tumour samples were related to the clinical outcome, we identified novel genes with a prognostic impact on survival. The expression of selected genes was further characterized with quantitative PCR and immunohistochemistry (IHC). Interestingly, the prognostic influence of these genes was often associated with their expression in non-malignant cells instead of tumour cells. Based on the observed gene expression patterns, we analyzed the abundance and prognostic value of non-malignant immune cells in 95-98 FL patients treated with immunochemotherapy. We observed that a high content of tumour-associated macrophages was a marker of a favourable prognosis. In contrast, the accumulation of mast cells correlated with a poor outcome and was further associated with tumour vascularity. Increased microvessel density also correlated with an inferior outcome. In addition, we used the same microarray data with a systems biology approach to identify signalling pathways or groups of genes capable of separating patients with favourable or adverse outcomes. Among the transcripts, there were many genes associated with signal transducers and activators of the transcription (STAT5a) pathway. When IHC was used as validation, STAT5a expression was mostly observed in T-cells and follicular dendritic cells, and expression was found to predict a favourable outcome. In cell cultures, rituximab was observed to induce the expression of STAT5a-associated interleukins in human lymphoma cell lines, which might provide a possible link for the cross-talk between rituximab-induced FL cells and their microenvironment. In conclusion, we have demonstrated that the microenvironment has a prognostic role in FL patients treated with immunochemotherapy. The results also address the importance of re-evaluating the prognostic markers in the rituximab era of lymphoma therapies.

Flow forecasts in general planning of municipal water and sewage works

Vuorokausivirtaaman ennustaminen yhdyskuntien vesi- ja viemärilaitosten yleissuunnittelussa.

Micropillar Array Based Microchips for Electrospray Ionization Mass Spectrometry, Microreactors, and Liquid Chromatographic Separation

This dissertation deals with the design, fabrication, and applications of microscale electrospray ionization chips for mass spectrometry. The microchip consists of microchannel, which leads to a sharp electrospray tip. Microchannel contain micropillars that facilitate a powerful capillary action in the channels. The capillary action delivers the liquid sample to the electrospray tip, which sprays the liquid sample to gas phase ions that can be analyzed with mass spectrometry. The microchip uses a high voltage, which can be utilized as a valve between the microchip and mass spectrometry. The microchips can be used in various applications, such as for analyses of drugs, proteins, peptides, or metabolites. The microchip works without pumps for liquid transfer, is usable for rapid analyses, and is sensitive. The characteristics of performance of the single microchips are studied and a rotating multitip version of the microchips are designed and fabricated. It is possible to use the microchip also as a microreactor and reaction products can be detected online with mass spectrometry. This property can be utilized for protein identification for example. Proteins can be digested enzymatically on-chip and reaction products, which are in this case peptides, can be detected with mass spectrometry. Because reactions occur faster in a microscale due to shorter diffusion lengths, the amount of protein can be very low, which is a benefit of the method. The microchip is well suited to surface activated reactions because of a high surface-to-volume ratio due to a dense micropillar array. For example, titanium dioxide nanolayer on the micropillar array combined with UV radiation produces photocatalytic reactions which can be used for mimicking drug metabolism biotransformation reactions. Rapid mimicking with the microchip eases the detection of possibly toxic compounds in preclinical research and therefore could speed up the research of new drugs. A micropillar array chip can also be utilized in the fabrication of liquid chromatographic columns. Precisely ordered micropillar arrays offer a very homogenous column, where separation of compounds has been demonstrated by using both laser induced fluorescence and mass spectrometry. Because of small dimensions on the microchip, the integrated microchip based liquid chromatography electrospray microchip is especially well suited to low sample concentrations. Overall, this work demonstrates that the designed and fabricated silicon/glass three dimensionally sharp electrospray tip is unique and facilitates stable ion spray for mass spectrometry.

Kyynpurema koiralla, kirjallisuuskatsaus ja Yliopistollisen Eläinsairaalan potilasaineistoa vuosilta 2007 - 2008

Kyykäärme (Vipera berus) on Suomen ainoa myrkkykäärme, ja sitä esiintyy lähes koko maassa Pohjois-Lappia lukuun ottamatta. Kyy on yleensä helposti tunnistettavissa selän tummasta sahalaitakuviosta. Käärme ei ole perusluonteeltaan hyökkäävä, vaan pyrkii ensisijaisesti pakenemaan. Koira kuitenkin pääsee monesti yllättämään kyyn ennen kuin käärme ehtii paeta, jolloin se puolustautuessaan saattaa purra rajusti. Kaikki puremat eivät sisällä myrkkyä, vaan noin kolmasosa puremista on ns. kuivapuremia. Kyynpuremia raportoidaan eniten maalis- ja lokakuun välisenä aikana. Kyynpuremasta aiheutuvat oireet ovat koiralla vaihtelevia, ja eläimen voinnin kehittymisen ennustaminen ensioireiden perusteella on vaikeaa. Oireet vaihtelevat paikallisesta turvotuksesta henkeä uhkaavaan monielinvaurioon. Koiralla kuolleisuuden on raportoitu olevan 3,5 – 4 %. Kyynmyrkyn koostumusta ei vielä tarkalleen tunneta, mutta sen pääkomponentin muodostavat suurimolekyyliset proteiinit ja polypeptidit, joista osalla on entsymaattista aktiivisuutta. Lisäksi osalla myrkyn komponenteista vaikuttaisi olevan suoraa toksista vaikutusta kohdekudokseen, esimerkiksi munuaisiin. Keskeisintä kyynpureman patofysiologiassa on myrkyn sytotoksisen komponentin ja proteolyyttisten entsyymien aiheuttama verisuonten endoteelivaurio, jonka seurauksena suonet alkavat vuotaa. Kehittyvä voimakas kudosturvotus on kyynpureman tyypillisin oire, ja se ilmaantuu aina kahden tunnin sisällä puremasta, mikäli purema on sisältänyt myrkkyä. Nesteiden siirtyminen verisuoniston ulkopuolelle johtaa nopeasti hypovolemiaan ja shokkiin. Tärkeiden sisäelinten verenkierto heikkenee, jolloin solut kärsivät hapen ja ravinteiden puutteesta. Myrkky stimuloi myös sytokiinien tuotantoa ja vapautumista elimistöstä. Näiden farmakologisesti aktiivisten aineiden vapautuminen pahentaa systeemioireita, aiheuttaa lihasspasmeja ja on pääasiallisesti kyynpuremasta aiheutuvan voimakkaan kivun taustalla. Kyynmyrkyn sisältämät vieraat proteiinit voivat aiheuttaa myös anafylaktisen reaktion. Tutkimusosan aineisto koostuu 12 koirasta, joita hoidettiin kyynpureman takia Yliopistollisen Eläinsairaalan teho-osastolla vuosina 2007 – 2008. Koirista 10 toipui kotiutuskuntoon ja kaksi jouduttiin lopettamaan komplikaatioiden takia. Tutkimuksessa tarkasteltiin potilaiden virtsa- ja seeruminäytteistä määritettyjä munuaisten toimintaa kuvaavia laboratorioarvoja ja verrattiin lopetettujen koirien arvoja selvinneiden koirien vastaaviin. Tarkoituksena oli selvittää, onko selvinneiden ja lopetettujen välillä havaittavissa eroja, ja että onko tiettyjen laboratoriomääritysten perusteella mahdollista sanoa jotakin potilaan selviytymisennusteesta. Tuloksissa todettiin eroja selvinneiden ja lopetettujen koirien välillä. Virtsasta mitatut munuaisten solutuhoa kuvaavat entsyymiaktiivisuudet (AFOS/C ja GGT/C) sekä virtsan proteiinit kreatiniiniin suhteutettuna olivat lopetetulla selvästi korkeammat kuin selvinneillä koirilla. Myös seeruminäytteissä todettiin eroja. Tulosten perusteella vaikuttaakin siltä, että lopetetuilla koirilla vauriot munuaisissa olivat pahemmat kuin selvinneillä koirilla. Tutkimuksen aineisto oli kuitenkin niin pieni, että tuloksia voidaan pitää ainoastaan suuntaa antavina.

Veren valkosolujen Stat3-fosforylaatioprofiilit nivelreumapotilailla

Nivelreuma on heterogeeninen sairaus, jossa yksittäisen potilaan hoitovasteen ennustaminen on vaikeaa. Lääkkeillä on paljon haittavaikutuksia ja uudemmat lääkkeet ovat hyvin kalliita. Siksi olisi tärkeää löytää merkkiaine, jota voitaisiin hyödyntää lääkkeen valinnassa. Tutkimuksella pyrittiin selvittämään STAT3-signaalireitin merkitystä nivelreuman patogeneesissä vertailemalla potilaiden ja kontrollien veren valkosolujen STAT3-aktiivisuuksia ja etsimällä yhteyksiä sairauden aktiivisuuden ja STAT3- aktiivisuuden välillä. Tutkimuksen potilailla oli joko krooninen tai tuore, hoitamaton nivelreuma. Tuoretta reumaa sairastavilla potilailla havaittiin terveitä kontrolleja korkeampi STAT3-signaalireitin aktiivisuus CD4+lymfosyyteissä ja CD14+monosyyteissä. Suurempi STAT3-aktiivisuus oli yhteydessä kohonneisiin tulehdusarvoihin ja vaikeampiin oireisiin monosyyteissä ja T-soluissa, kun taas B-soluissa STAT3- aktiivisuus oli pienempää suurilla tulehdusarvoilla. Voidaan siis ajatella, että STAT3-signaalireitillä olisi nivelreuman patogeneesissä merkitystä tai että se aktivoituu niveltulehduksen seurauksena. Kroonisilla reumapotilailla arvot olivat tuoreita reumapotilaita matalampia, eivätkä eronneet merkittävästi kontrolleista.

Venäjän asevoimat 2000-luvun alussa

Venäjän yhteiskunta on ollut Neuvostoliiton hajoamisen jälkeen koko 1990-luvun jatkuvien muutosten kourissa. Samanlainen kehitys näyttää jatkuvan siirryttäessä uudelle vuosituhannelle. Venäjän asevoimien uudistamiseksi käynnistetyn laajan ja kunnianhimoisen reformisuunnitelman tavoitteena on uudistaa niin asevoimien rakenne, tehtävät kuin niiden käyttöperiaatteetkin. Lähivuosina näemme, millainen uusi sotilaallinen doktriini lopulta on sekä millaiseksi asevoimien rooli Venäjän yhteis- kunnassa muotoutuu. Venäjän yhteiskunnan poliittinen kehitys vaikuttaa siihen, miten ja millaisissa tilanteissa asevoimia suunnitellaan tulevaisuudessa käytettävän. Venäjän taloudellinen tilanne toisaalta lopulta ratkaisee, missä muodossa sotilaallinen reformi toteutuu sekä minkälaiset asevoimat Venäjällä on 2000-luvun ensimmäisinä vuosikymmeninä. Käytettävissä olevat asevoimat, mukaan lukien henkilöstön koulutustaso, sekä sen laadulliset ja määrälliset ominaisuudet vaikuttavat aina operaatiotaitoon ja taktiikkaan. Näyttäisi kuitenkin siltä, että Venäjän operaatiotaidossa ja taktiikassa tulee tapahtumaan seuraavien vuosikymmenien aikana joitakin muutoksia. Suunniteltujen ja käynnissä olevien Venäjän asevoimien kehityssuunnitelmien toteutuminen kestää vuosia, joten liian pitkälle menevien johtopäätösten tekemistä nykytilanteen perusteella, tai edes muutaman seuraavan vuoden kokemusten pohjalta, tulee välttää, koska Venäjällä selvästi on voimakas poliittinen tahto panostaa huomattavia resursseja maan asevoimiin. Tällä hetkellä Venäjän tulevaisuuteen liittyy joka tapauksessa niin monia epävarmuustekijöitä, etteivät venäläiset todennäköisesti pysty itsekään ennustamaan, mikä on yhteiskunnan tilanne vaikkapa viiden vuoden päästä. Todennäköisten kehitystrendien ennustaminen on olemassa olevien tosiasioiden valossa kuitenkin mahdollista. Puolustusvoimien tehtävänä on seurata kaikkien lähialueidemme asevoimien kehittymistä, jotta tiedämme mihin suuntaan ja missä tarkoituksessa asevoimia eri maissa kehitetään. Samalla voimme kehittää omaa puolustusjärjestelmäämme oikeaan suuntaan, jotta kykenemme vastaamaan alkavan vuosituhannen turvallisuuspoliittisiin haasteisiin riittävän suorituskykyisillä ja nykyaikaisen sodan kuvan mukaan koulutetuilla joukoilla. Maanpuolustuskorkeakoulun Taktiikan laitoksen tehtäviin kuuluu kaikkien naapurivaltioidemme asevoimien operaatiotaidon ja taktiikan kehityksen seuraaminen.

Alueellinen sähkökuormien kehitysennuste Rovaniemen Verkko Oy:n jakelualueella

Tämän työn tavoitteena on skenaarioiden avulla luoda pitkän aikavälin alueellinen sähkökuormien kehitysennuste Rovaniemen Verkko Oy:lle. Pitkän aikavälin kuormitusennusteet ovat välttämättömiä verkon kehittämisen pohjalle, jotta verkko voidaan mitoittaa vastaamaan kuormitusta pitkälle tulevaisuuteen tekniset ja taloudelliset vaatimukset huomioiden. Kuormitusennusteen onkin jatkossa tarkoitus toimia apuvälineenä verkon strategisessa kehittämisessä. Pohjana kuormitusennusteissa on tilastokeskuksen ja Rovaniemen kaupungin väestö- ja työpaikkaennusteet. Väestöennusteiden ja erilaisten rakentamistilastoiden avulla arvioidaan uudisrakentamisen määrä tulevaisuudessa. Uudisrakentamisen kuormitusvaikutuksiin päästään työssä määritettyjen paikallisten ja rakennustyyppikohtaisten sähkön ominaiskulutuksien avulla. Kuormituksien alueellinen sijoittautuminen arvioidaan kaavoituksen ja kaupungin maankäytön toteuttamisohjelman avulla. Työssä tutkitaan myös tulevaisuudessa sähkönkäytössä tapahtuvien useiden muutosten vaikutusta alueelliseen kuormitukseen. Näitä muutoksia ovat muun muassa sähköautojen, hajautetun tuotannon, lämpöpumppujen ja kysynnän jouston lisääntyminen. Myös rakennusten jatkuvasti parantuva energiatehokkuus aiheuttaa muutoksia sähkön kulutukseen.