Innate Immune Recognition of RNA-virus infection in human macrophages

Innate immunity and host defence are rapidly evoked by structurally invariant molecular motifs common to microbial world, called pathogen associated molecular patterns (PAMPs). In addition to PAMPs, endogenous molecules released in response to inflammation and tissue damage, danger associated molecular patterns (DAMPs), are required for eliciting the response. The most important PAMPs of viruses are viral nucleic acids, their genome or its replication intermediates, whereas the identity and characteristics of virus infection-induced DAMPs are poorly defined. PAMPs and DAMPs engage a limited set of germ-line encoded pattern recognition receptors (PRRs) in immune and non-immune cells. Membrane-bound Toll-like receptors (TLRs), cytoplasmic retinoic acid inducible gene-I (RIG-I)-like receptors (RLRs) and nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor (NLRs) are important PRRs involved in the recognition of the molecular signatures of viral infection, such as double-stranded ribonucleic acids (dsRNAs). Engagement of PRRs results in local and systemic innate immune responses which, when activated against viruses, evoke secretion of antiviral and pro-inflammatory cytokines, and programmed cell death i.e., apoptosis of the virus-infected cell. Macrophages are the central effector cells of innate immunity. They produce significant amounts of antiviral cytokines, called interferons (IFNs), and pro-inflammatory cytokines, such as interleukin (IL)-1β and IL-18. IL-1β and IL-18 are synthesized as inactive precursors, pro-IL-1β and pro-IL-18, that are processed by caspase-1 in a cytoplasmic multiprotein complex, called the inflammasome. After processing, these cytokines are biologically active and will be secreted. The signals and secretory routes that activate inflammasomes and the secretion of IL-1β and IL-18 during virus infections are poorly characterized. The main goal of this thesis was to characterize influenza A virus-induced innate immune responses and host-virus interactions in human primary macrophages during an infection. Methodologically, various techniques of cellular and molecular biology, as well as proteomic tools combined with bioinformatics, were utilized. Overall, the thesis provides interesting insights into inflammatory and antiviral innate immune responses, and has characterized host-virus interactions during influenza A virus-infection in human primary macrophages.

Geriatrisen lääkehoidon koulutustarpeet perusterveydenhuollossa - Moniammatillisen täydennyskoulutuksen suunnittelu LOST-alueen kotihoidon henkilöstölle

Sosiaali- ja terveysministeriön 2006 julkaiseman vanhustyön ja geriatrisen lääkehoidon kehittämistä koskevan selvityksen yhtenä tärkeänä huolenaiheena oli iäkkäiden lääkehoidon useat epäkohdat, kuten iäkkäitä hoitavien hoitajien lääkeosaamiseen liittyvät puutteet ja ongelmat. Yksi keino parantaa iäkkäitä hoitavien eri tahojen lääkehoito-osaamista on täydennyskoulutus, johon kaikilla sosiaali- ja terveydenhuollon ammattiryhmillä on oikeus ja velvollisuus. Täydennyskoulutuksella pystytään myös kehittämään organisaatioiden toimintaa ja tuottamaan uusia, parempia palveluita. Tutkimuksessa selvitettiin Lohjan, Siuntion, Inkoon ja Karjalohjan muodostaman sosiaali- ja terveydenhuollon yhteistoiminta-alueen LOSTin kotihoidon yksiköiden iäkkäiden lääkehoitoihin liittyviä koulutustarpeita. Tämän tutkimuksen avulla syvennettiin samalle tutkimusryhmälle tehdyn kyselytutkimuksen tuloksia. Tutkimusaineistona käytettiin LOST-alueen kotihoidon yksiköiden hoitajille (n=150) farmaseutin lopputyönä tehtyä kyselyaineistoa sekä työntekijöille (n=6) ja esimiehille (n=6) tehtyjä erillisiä ryhmäkeskusteluja. Lisäksi näkökulman laajentamiseksi ja moniammatillisuuden korostamiseksi aineistona käytettiin kotihoidon asiakkaita hoitavien lääkärien (n=4) teemahaastatteluja. Kyselyaineistosta analysoitiin erikseen sairaanhoitajien, lähihoitajien ja kodinhoitajien koulutustarpeet. Samat asiat nousivat esille kunkin ammattiryhmän tuloksissa. Tärkeimpinä lääkehoito-osaamiseen liittyvinä teoreettisina koulutettavina asioina kyselystä nousivat esille iäkkäiden farmakokinetiikka ja lääkkeiden käyttöön liittyvät erityispiirteet, lääkkeiden vaikutukset, lääkkeiden haittavaikutukset sekä lääkkeiden yhteisvaikutukset ja yhteensopivuus. Lisäksi teoreettisista taidoista nousi hoitotyön etiikkaan liittyvät tarkkuus ja huolellisuus työssä. Käytännön taidoista tärkeimpinä koulutettavina aiheina kyselystä nousivat asiakkaiden lääkehoidon ja voinnin seuranta, lääkkeiden jakaminen sekä lääkkeiden annosteluun liittyen se, että annostellaan oikeaa lääkettä ja vahvuutta, oikea annos ja oikeaan aikaan sekä oikeat antotavat. Ryhmäkeskusteluista ja lääkärien teemahaastatteluista haettiin syvempää ymmärrystä kyselyn tuloksiin. Yksi tärkeimmistä tämän laadullisen tutkimuksen löydöksistä oli kotihoidon yhteistyöhön liittyvät epäkohdat. Lääkehoitojen toteuttamista ja seurantaa voitaisiin tulosten perusteella parantaa lääkärien ja kotihoidon hoitajien yhteisellä koulutuksella. Tärkeimpiä sairauksia tai oireita, joihin hoitajat toivoisivat yhteisiä toimintakäytäntöjä, ovat diabetes, sydän- ja verisuonisairaudet, kipu, muistisairaudet sekä psyykensairaudet. Lisäksi koulutusaiheiksi tutkimuksesta nousivat iäkkäiden lääkehoidon erityispiirteet, lääkkeiden antoreitit ja lääkemuodot. Kyselyn sekä ryhmäkeskustelujen ja lääkärien teemahaastattelujen tuloksista tehtiin lopuksi synteesi, jonka lopputuloksena LOST-alueen kotihoidon hoitohenkilöstölle sekä kotihoidon lääkäreille koottiin yhteinen tarvelähtöinen täydennyskoulutussuunnitelma. Suunnitelma tehtiin aineistosta nousseiden koulutusaiheiden pohjalta, eikä siihen lisätty aiheita tutkimuksen ulkopuolelta.

Grain Growth in ECAE Processed Pure Magnesium

Grain growth kinetics was studied for commercially pure magnesium subjected to equal channel angular extrusion (ECAE). The specimens were ECAE processed upto 4 passes at 523 K following all the three important routes, namely A, 13, and C. Texture and microstructures of the samples were studied using Electron Back Scattered Diffraction (EBSD) technique in a Field Emission Gun Scanning Electron Microscope (FEG-SEM). It was observed that the grain size significantly reduces after ECAE. ECAE process produces a slightly rotated B and C-2 fiber. Static annealing leads to normal grain growth with unimodal distribution of grains through out the temperature range. Average activation energy for grain growth in the temperature range studied is found to be less than the activation energy for lattice diffusion and grain boundary diffusion of magnesium. No significant change in texture during isochronal annealing for 1 hour i.e., the predominant deformation texture remains same.

Climatic adaptation of Norway spruce (Picea abies (L.) Karsten) in Finland based on male flowering phenology.

Anthesis was studied at the canopy level in 10 Norway spruce stands from 9 localities in Finland from 1963 to 1974. Distributions of pollen catches were compared to the normal Gaussian distribution. The basis for the timing studies was the 50 per cent point of the anthesis-fitted normal distribution. Development up to this point was given in calendar days, in degree days (>5 °C) and in period units. The count of each parameter began on March 19 (included). Male flowering in Norway spruce stands was found to have more annual variation in quantity than in Scots pine stands studied earlier. Anthesis in spruce in northern Finland occurred at a later date than in the south. The heat sums needed for anthesis varied latitudinally less in spruce than in pine. The variation of pollen catches in spruce increased towards north-west as in the case of Scots pine. In the unprocessed data, calendar days were found to be the most accurate forecast of anthesis in Norway spruce both for a single year and for the majority of cases of stand averages over several years. Locally, the period unit could be a more accurate parameter for the stand average. However, on a calendar day basis, when annual deviations between expected and measured heat sums were converted to days, period units were narrowly superior to days. The geographical correlations respect to timing of flowering, calculated against distances measured along simulated post-glacial migration routes, were stronger than purely latitudinal correlations. Effects of the reinvasion of Norway spruce into Finland are thus still visible in spruce populations just as they were in Scots pine populations. The proportion of the average annual heat sum needed for spruce anthesis grew rapidly north of a latitude of ca. 63° and the heat sum needed for anthesis decreased only slighty towards the timberline. In light of flowering phenology, it seems probable that the northwesterly third of Finnish Norway spruce populations are incompletely adapted to the prevailing cold climate. A moderate warming of the climate would therefore be beneficial for Norway spruce. This accords roughly with the adaptive situation in Scots pine.

Afrikkalaisen sikaruton mahdollisia maahantuloreittejä

Afrikkalainen sikarutto on lakisääteisesti vastustettava helposti leviävä sikojen ja villisikojen virustauti, jolla on myös vakavia sosioekonomisia vaikutuksia. Akuutissa tautimuodossa eläimillä esiintyy syömättömyyttä, korkeaa kuumetta, verenpurkaumia iholla, veristä ulostetta sekä mahdollisesti ripulia. Kuolleisuus on lähes 100 % ja tauti johtaa kuolemaan 7-10 vrk tartunnan jälkeen. Tauti ei tartu ihmisiin. Tautia esiintyy sekä kesy- että villisioissa suurimmassa osassa Saharan eteläpuolista Afrikkaa ja Sardiniassa. Vuodesta 2007 lähtien tautia on esiintynyt Kaukasuksen alueella ja vuonna 2011 lähellä Suomen rajaa: Leningradin alueella ja Kuolan niemimaalla. Tässä riskiprofiilissa kartoitetaan reitit ja tapahtumasarjat, jotka voivat johtaa siihen, että afrikkalainen sikarutto tulee Suomeen ensimmäisen kerran. Näistä oleellisimmat ovat: maahantulo infektioalueella matkustaneiden ihmisten mukana, infektoituneen lihan tai lihatuotteen mukana, elävien kesysikojen ja sperman mukana, kontaminoituneiden eläinkuljetusajoneuvojen mukana, kansainvälisen liikenteen ruokajätteen mukana ja Suomeen vaeltavan infektoituneen villisian mukana. Tilatason tautisuojaus sekä tehokas ja kohdennettu tiedottaminen taudin vaaroista ovat avainasemassa, kun halutaan suojata Suomen sikaelinkeinoa afrikkalaiselta sikarutolta.

Ketoprofeenin biologinen käytettävyys ja farmakokinetiikka sioilla eri antotavoilla ja ketoprofeeniyliannoksen farmakokinetiikka ja vaikutus munuaisiin lampailla

Ketoprofeeni on yleisesti käytetty ei-steroidinen tulehduskipulääke (NSAID) lampaiden ja sikojen kivunlievityksessä. Tietoa ketoprofeenin oikeista annosmääristä eri eläinlajeilla on saatavilla rajallisesti. Oikeaa lääkeainemäärää ei voida luotettavasti ekstrapoloida toisten eläinlajien tai ihmisten perusteella. Epäillyissä tulehduskipulääkemyrkytyksissä ongelmana on tietää, oliko eläimen saama lääkeannos toksinen. Lampailla tehdyn tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, muuttuuko ketoprofeenin kinetiikka kymmenkertaisella yliannoksella, tutkia yliannoksen vaikutusta munuaisiin ja löytää yksinkertainen tapa diagnosoida yliannos virtsasta. Sioilla tehdyn tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ketoprofeenin biologista käytettävyyttä ja ketoprofeenin farmakokinetiikkaa sioilla intravaskulaarisella, intramuskulaarisella ja peroraalisella annolla. Keskeiset tutkimuksessa määritettävät muuttujat olivat AUC0-_, Cmax ja tmax. Hyötyosuus laskettiin i.v. -annon perusteella. Kuudelle lampaalle annettiin 30 mg/kg i.v. -ketoprofeenia. Ketoprofeenin pitoisuuksia seurattiin 24 tunnin ajan plasmanäytteillä, joiden perusteella määritettiin farmakokineettiset parametrit. Veri- ja virtsanäytteistä tutkittiin muun muassa mahdollisesta munuaisvauriosta kertovia entsyymejä. 24 tunnin kuluttua lääkkeenannosta lampaat lopetettiin ja munuaiset tutkittiin histologisesti. Tutkittaville kahdeksalle sialle annosteltiin 3 mg/kg intravaskulaarista, intramuskulaarista ja oraalista ketoprofeenia sekä 6 mg/kg oraalista ketoprofeenia. Tutkimus suoritettiin satunnaistettuna vaihtovuorotutkimuksena. Ketoprofeenin pitoisuuksia seurattiin plasmanäytteillä 48 tunnin ajan lääkkeenannosta ja kaikille antotavoille laskettiin farmakokineettiset parametrit. Lisäksi tutkittiin valmisteiden biologinen samanarvoisuus. Molempien tutkimusten in vivo -kokeet suoritettiin Eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa. Samoin munuaisten histologinen tutkimus ja virtsasta ja verestä tehdyt määritykset, lukuun ottamatta ketoprofeeninpitoisuuden analysointia. Plasman ketoprofeenipitoisuus analysoitiin korkean erotuskyvyn nestekromatografialla (HPLC). Ketoprofeenimääritykset ja farmakokineettinen analyysi suoritettiin Farmasian tiedekunnassa. Lampaiden kymmenkertainen ketoprofeeniyliannos oli toksinen. Seerumin urea- ja kreatiniinipitoisuus nousivat ja histologisissa näytteissä näkyi akuutti munuaistiehyen vaurio. Useiden entsyymien pitoisuus nousi virtsassa. Selvimmin ja nopeimmin nousi virtsan laktaattidehydrogenaasipitoisuus, jonka määrittäminen vaikuttaa potentiaaliselta tavalta diagnosoida ketoprofeenin toksinen annos. Ketoprofeenin eliminaation puoliintumisaika toksisella annoksella oli samaa suuruusluokkaa kuin aiemmissa tutkimuksissa terapeuttisella annoksella, joten yliannos ei muuttanut ketoprofeenin kinetiikkaa. AUC- ja Cmax -arvot olivat suhteessa suurempia kuin terapeuttisella annoksella, joten tutkimuksen perusteella kyseiset arvot eivät nousseet lineaarisesti annoksen noustessa toksiseksi. Sioille annetut ketoprofeenivalmisteet eivät olleet biologisesti samanarvoisia keskenään. Hyötyosuus oli erittäin hyvä kaikilla antotavoilla. tmax oli kaikilla antotavoilla hieman yli tunnin kuluttua lääkkeenannosta. Oraalisen 3 mg/kg -annoksen Cmax oli 5,1 mg/l ja AUC 32 mg l-1 h ja intramuskulaarisen vastaavat arvot olivat 7,6 mg/l ja 37 mg l-1 h. Oraalisen ketoprofeenin annostasojen AUC- ja Cmax -arvot korreloivat keskenään, joten ketoprofeenin kinetiikka oli lineaarista. Intravaskulaarisen ja oraalisen annon puoliintumisajoissa oli tilastollisesti merkitsevä ero. Ketoprofeenin jakautumistilavuudessa ja puhdistumassa ei ollut tilastollisesti merkitsevää eroa eri antotapojen välillä.

Macrophages in regressed and progressed uveal melanoma

Uveal melanoma (UM) is the most common primary ocular malignancy in adults. In Finland, approximately 50 new cases are diagnosed yearly. Up to 50% of UM metastasize, mostly to the liver, although other organs are also affected. Despite improvements in the management of the primary tumour, the survival rates of patients with metastatic UM are poor. Until the 1970s, UMs were treated by enucleation i.e. removal of the eye. Currently, UM is usually treated by brachytherapy, which is known to influence tumour cells and blood vessels. UMs enucleated both primarily and secondarily after brachytherapy contain tumour-infiltrating macrophages, and a high number of macrophages in primary UM is associated with a shorter survival and a higher microvascular density (MVD) within the tumour tissue. The latter is independently associated with a shorter time to metastatic death. Macrophages have several diverse roles depending on their response to variable signals from the surrounding microenvironment. They function as scavengers, as producers of angiogenic and growth factors as well as proteases, which modulate extracellular matrix. Thus, tumour invasiveness and the risk for metastasis increase with increasing macrophage density. The aim of this study was to evaluate the effects of regression and progression of UM on macrophage numbers and microcirculation factors. Tumour regression is induced by primary brachytherapy, and tumour progression is evidenced by the development of metastases. Understanding the biological behaviour of UMs in the both states may help us in finding new treatment modalities against this disease. To achieve these aims case-control analyses of irradiated UMs and primarily-enucleated eyes (34 matched pairs) were performed. UMs were stained immunohistochemically to detect macrophages, extravascular matrix (EVM) loops and networks, and MVD. Following brachytherapy, a lower MVD was observed. The average number of macrophages remained unchanged. Considering that irradiated melanomas may still contain proliferating tumour cells, a clinically-relevant consequence of my study would be the reassurance that the risk for metastasis is likely to be reduced, given that the low MVD in untreated UMs indicates a favourable prognosis. The effect of progression on macrophages was studied in a paired analysis of primarily-enucleated UM and their corresponding hepatic metastases (48 pairs). A cross-sectional histopathological analysis of these pairs was carried out by staining both specimens in a similar way to the first study. MVD was greater in hepatic metastases than in corresponding primary tumours, and the survival of the patient tended to be shorter if hepatic metastases had a higher MVD. Hepatic metastases had also more dendritic macrophages than the primary UMs. Thus, the progression to metastasis seems to alter the inflammatory status within the tumour. Furthermore, determining MVD of biopsied hepatic metastases may serve as a supplementary tool in estimating the prognosis of patients with metastatic uveal melanoma. After irradiation, the majority of treated eyes have been clinically observed to have pigmented episcleral deposits. A noncomparative clinical case series of 211 irradiated UM eyes were studied by recording the number and location of pigmented episcleral deposits during follow-up visits after brachytherapy. For the first time, the study described pigmented episcleral deposits, which are found in the most UM eyes after brachytherapy, and proved them to consist of macrophages full with engulfed melanin particles. This knowledge may save patients from unnecessary enucleation, because episcleral pigmented deposits might be mistaken for extrascleral tumour growth. The presence of pigmented macrophage-related episcleral deposits was associated with plaque size and isotope rather than with tumour size, suggesting that, in addition to tumour regression, radiation atrophy of retinal pigment epithelium and choroid contributes to the formation of the deposits. In the paired (the same 34 pairs as in the first study) cross-sectional study of irradiated and non-irradiated UMs, clinically-visible episcleral deposits and migrating macrophages in other extratumoral tissues were studied histopathologically. Resident macrophages were present in extratumoral tissues in eyes with both irradiated and non-irradiated UM. Irradiation increased both the number of CD68+ macrophages in the sclera beneath the tumour and the number of clinically-observed episcleral macrophages aggregates. Brachytherapy seemed to alter the route of migration of macrophages: after irradiation, macrophages migrated preferentially through the sclera while in non-irradiated UMs they seemed to migrate more along the choroid. In order to understand the influence of these routes on tumour progression and regression in the future, labelling and tracking of activated macrophages in vivo is required.

Dehydrogenation of ammonia borane in fluoro alcohols

Dehydrogenation of ammonia borane was carried out in fluor alcohol solvent in order to obtain compounds that are more likely candidates suitable for regeneration. Even though ammonia borane undergoes self-dissociation in 2,2,2-trifluoroethanol to liberate H-2, decent hydrogen release rates were obtained by using Co-Co2B, Ni-Ni3B, and Co-Ni-B nanocomposites as catalysts. These catalysts are magnetic in nature and hence can be separated from the reaction mixture using a magnet for re-use. The final by-product NH4+ B(OCH2CF3)(4)(-) obtained after the catalytic dehydrogenation of ammonia borane was thoroughly characterized using H-1, B-11, and C-13 NMR and IR spectroscopies. The FTIR data showed that the B-O bond in NH4+ B(OCH2CF3)(4)(-) is slightly weaker compared to boric acid. Preliminary investigations on the regenerative routes for ammonia borane from the by-product NH4+ B(OCH2CF3)(4)(-) showed indications of the formation of BNHx species. (C) 2010 Professor T. Nejat Veziroglu. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.