Combining Near-Field and Far-Field Microscopy: A new method for nanoscale super-resolution imaging

Lähikenttä- ja kaukokenttämikroskopian yhdistäminen: Uusi korkearesoluutioinen menetelmä nanokuvantamiseen. Osteoporoosi on sairaus, jossa luun uudistumisprosessi ei ole enää tasapainossa. Uuden luun muodostuminen on hitaampaa johtuen osteoblastien laskeneesta aktiivisuudesta. Yksi keino estää osteoporoosin syntyä on estää osteoklastien sitoutuminen luun pinnalle, jolloin ne eivät aloita luun syömisprosessia. Tämän Pro gradu -tutkielman tarkoituksena on luoda uusi työkalu osteoklastien sitoutumisen tutkimiseen samanaikaisesti fluoresenssi- ja atomivoimamikroskoopilla. Tätä tarkoitusta varten yhdistettiin atomivoimamikroskooppi sekä STED mikroskooppi. Kirjallisuuskatsauksessa käydään läpi yksityiskohtaisesti molempien mikroskooppitekniikoiden teoriat. Kokeellisessa osiossa esitetään käytetyt metodit ja alustavat tulokset uudella systeemillä. Lisäksi keskustellaan lyhyesti kuvan analysoinnista ImageJohjelmalla. Konfokaalisen fluoresenssimikroskoopin ja atomivoimamikroskoopin yhdistelmä on keksitty jo aikaisemmin, mutta tavallisen konfokaalimikroskoopin erottelukyvyn raja on noin 200 nanometriä johtuen valon diffraktioluonteesta. Yksityiskohdat eivät erotu, jos ne ovat pienempiä kuin puolet käytettävästä aallonpituudesta. STED mikroskooppi mahdollistaa fluoresenssikuvien taltioimisen solunsisäisistä prosesseista 50 nanometrin lateraalisella erotuskyvyllä ja atomivoimamikroskooppi antaa topografista tietoa näytteestä nanometrien erotuskyvyllä. Biologisia näytteitä kuvannettaessa atomivoimamikroskoopin erotuskyky kuitenkin huononee ja yleensä saavutetaan 30-50 nanometrin erotuskyky. Kuvien kerrostaminen vaatii vertauspisteitä ja tätä varten käytettiin atomivoimamikroskoopin kärjen tunnistamista ja referenssipartikkeleita. Kuva-analysointi suoritettiin ImageJ-kuvankäsittelyohjelmalla. Tuloksista nähdään, että referenssipartikkelit ovat hyviä, mutta niiden sijoittaminen tarkasti tietylle kohdealueelle on hankalaa nanoskaalassa. Tästä johtuen kärjen havaitseminen fluoresenssikuvassa on parempi metodi. Atomivoimamikroskoopin kärki voidaan päällystää fluoresoivalla aineella, mutta tämä lisää kärjen aiheuttamaa konvoluutiota mittausdataan. Myös valon takaisinsirontaa kärjestä voidaan tutkia, jolloin konvoluutio ei lisäänny. Ensimmäisten kuvien kerrostamisessa käytettiin hyväksi fluoresoivalla aineella päällystettyä kärkeä ja lopputuloksessa oli vain 50 nanometrin yhteensopimattomuus fluoresenssi- ja topografiakuvan kanssa. STED mikroskoopin avulla nähdään leimattujen proteiinien tarkat sijainnit tiettynä ajankohtana elävän solun sisällä. Samaan aikaan pystytään kuvantamaan solun fyysisiä muotoja tai mitata adheesiovoimia atomivoimamikroskoopilla. Lisäksi voidaan käyttää funktinalisoitua kärkeä, jolla voidaan laukaista signalointitapahtumia solun ja soluväliaineen välillä. Sitoutuminen soluväliaineeseen voidaan rekisteröidä samoin kuin adheesiomediaattorien sijainnit sitoutumisalueella. Nämä dynaamiset havainnot tuottavat uutta informaatiota solun signaloinnista, kun osteoklasti kiinnittyy luun pintaan. Tämä teknologia tarjoaa uuden näkökulman monimutkaisiin signalointiprosesseihin nanoskaalassa ja tulee ratkaisemaan lukemattoman määrän biologisia ongelmia.

Manian ja masennuksen ristiaallokossa

Kirjallisuusarvostelu

Itseoppineet kirjoittajat, kirjeenvaihdon kulttuuri ja kirjeet egodokumentteina. Tutkimus Janssonin laivuriperheen kirjeenvaihdosta 1860- ja 1870-luvulla

Itseoppineiden kirjoittajien tutkimus on 1900-luvun lopulta, Suomessa erityisesti 2000-luvun alusta, luonut uutta näkökulmaa tavallisten, julkisen elämän ulkopuolella toimivien ihmisten arjen, ajatusmaailman ja kirjoittamisen tapojen tutkimukseen. Systemaattinen arkistoaineistojen kartoitus ja keruut ovat osoittaneet, että jo ennen kansakoululaitoksen vakiintumista myös suomalaisella maaseudulla ihmiset saattoivat hankkia itselleen kirjoitustaidon ja käyttää sitä aktiivisesti. Kustavilaisen laivuri Simon Janssonin (1812–1887) ja Wilhelmina Janssonin o.s. Widbomin (1810–1892) koulutielle lähetetyille pojilleen lähettämät kirjeet 1860- ja 1870- luvuilta ovat säilyneet A. W. Jahnssonin arkistossa SKS:n kirjallisuusarkistossa. Kirjeet ovat suomen- ja ruotsinkielisiä. Kirjeiden kautta on selvitetty, minkälaisia mahdollisuuksia säätyyhteiskunnan murtuminen avasi säätyläistön ulkopuolella oleville ihmisille ja minkälaisia taloudellisia ja sosiaalisia resursseja käyttäen koulua käymättömät vanhemmat onnistuivat siirtämään poikansa yliopistokoulutuksen kautta säätyläistöön. Kirjeitä on tarkasteltu egodokumentteina, historian lähteinä, joissa ihmiset kertovat itse omasta elämästään ja ajatuksistaan. Hollantilaisen historioitsija Jacques Presserin luoma ja mm. Rudolf Dekkerin kehittämä egodokumentti-termi käsittää kirjeiden lisäksi omaelämäkerrat, muistelmat ja päiväkirjat. Näkökulma yhdistää historiantutkimukseen mm. kirjallisuustieteen käsitteitä. Yksityisluontoisten tekstien kautta voidaan tutkia sitä, minkälaisia mahdollisuuksia sosiaalinen tila tiettynä aikana tarjoaa. Ne tarjoavat tavan tutkia ihmisten arkea, sosiaalisia suhteita ja paikallisyhteisöä, tavoitteita ja keinoja niiden saavuttamiseen sekä ajatusmaailmaa. Yhden perheen kirjeenvaihdon kautta on tarkasteltu niitä mahdollisuuksia ja rajoituksia, joita kirjeenvaihdon käyttämisellä tutkimuksen materiaalina on egodokumenttien kentässä. Kirjeitä on tutkittu osana kirjeenvaihdon kulttuuria. Siihen kuuluvat itse kirjeiden sisällön lisäksi luku- ja kirjoitustaito, kirjekulttuurin oppiminen ja sen konventiot sekä kirjoittamisen materiaaliset edellytykset. Britt Liljewallin tutkimuksia soveltaen Janssonin perheen kirjeenvaihtoa on tarkasteltu sen rituaalisen, informatiivisen, sosiaalisen ja normeja välittävän funktion kautta. Kirjeenvaihdossa esille tulevien aihepiirien joukosta on nostettu esiin viisi keskeisintä: arki ja siihen liittyvä perheen sisäinen huolenpito; koulutus ja siihen liittyvät toiveet ja pettymykset; uskonto: sosiaaliset suhteet ja verkostot sekä viimeisenä terveys, sairaus ja kuolema. Kirjeiden kautta on tutkittu yhteistöllistä tiedonvälitystä ja sitä, ketkä henkilöt ja minkälaiset aiheen ovat kirjeiden uutisoinnissa keskeisiä.

Sosiaalisen kasvuympäristön yhteys elämänhallintaan aikuisuudessa

Tutkielman aiheena on sosiaalisen kasvuympäristön yhteys elämänhallintaan aikuisuudessa. Sosiaalisella kasvuympäristöllä tarkoitetaan tässä tutkielmassa kasvuaikaa ennen 16. ikävuotta. Kasvuympäristössä kiinnostuksen kohteena ovat lapsuuden- ja nuoruudenaikaiset ongelmalliset kokemukset kuten esimerkiksi vanhempien alkoholiongelma, vanhempien työttömyys tai lapsuudenperheen vakavat ristiriidat (yhteensä 11 ongelmallista kokemusta). Elämänhallinnan tunnetta mitataan Aaron Antonovskyn Sense of Coherence(SOC) -mittarilla. Aineistona on käytetty Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen (THL) omistamaa Terveys 2000 -tutkimusta. Aineisto on edustava otos yli 30-vuotiaista suomalaisista. Terveys 2000 -tutkimuksessa on mukana koko maasta 80 terveyskeskuspiiriä, joista otos tutkittavista valittiin systemaattisen otannan avulla. Pro gradu -tutkielman aineistoon on valittu ainoastaan ne henkilöt, jotka ovat vastanneet koherenssin tunnetta mittaavaan Antonovskyn kysymyssarjaan (n = 6138). Tutkielmaan valitun aineiston analysointi on tehty käyttäen kvantitatiivisia tilastollisia menetelmiä. Aineisto on analysoitu SAS 9.1 -ohjelmiston SURVEY-proseduureilla. Koherenssin tunteen keskiarvoja verrataan t-testillä tai varianssianalyysillä. Sen selvittämiseksi,mitkä lapsuuden- ja nuoruudenaikaiset ongelmalliset kokemukset jäävät koherenssin tunteen itsenäisiksi selittäjiksi, tehtiin kolme regressiomallia. Tilastollisissa analyyseissä merkitsevän tuloksen rajana pidettiin p-arvoa 0.05. Vastaajilla, joilla ei ollut lapsuuden- ja nuoruudenaikaisia ongelmallisia kokemuksia, oli merkitsevästi vahvempi koherenssin tunne kuin niillä, joilla kysyttyjä ongelmallisia kokemuksia oli ollut. Regressioanalyysin lopputulos oli, että merkittävimmiksi koherenssin tunteen itsenäisiksi selittäjiksi jäivät lapsuudenperheen pitkäaikaiset taloudelliset vaikeudet, perheen vakavat ristiriidat, oma vakava tai pitkäaikainen sairaus sekä koulukiusaaminen. Regressiomallissa omista taustamuuttujista merkitsevästi koherenssin tunteeseen yhteydessä olivat oma koulutus ja siviilisääty. Mitä parempi koulutus vastaajilla oli, sitä vahvempi oli heidän koherenssin tunteensa, ja yksinäisillä oli parisuhteessa eläviä heikompi koherenssin tunne. Lopuksi tutkittiin vielä ongelmien kasautumista ja havaittiin, että mitä enemmän vastaajilla oli lapsuuden- ja nuoruudenaikaisia ongelmallisia kokemuksia, sitä heikompi oli heidän koherenssin tunteensa. Vastaajilla, joilla ongelmallisia kokemuksia oli viisi tai enemmän, koherenssin tunne oli erittäin merkitsevästi heikompi kuin muilla. Koulukiusaaminen on aihe, jota olisi hyvä tutkia lisää elämänhallinnan näkökulmasta. Aineiston pohjalta jatkotutkimukseen olisi mahdollista sisällyttää sosiaalisen tuen ja sosiaalisen pääoman kysymyksiä ja katsoa, minkälainen yhteys niillä on epäsuotuisten lapsuuden- ja nuoruudenaikaisten kokemusten aiheuttamaan heikkoon koherenssin tunteeseen.

Fluorescence-based imaging of cellular defect in lysinuric protein intolerance (LPI)

Fluoresenssiperusteiset kuvantamismenetelmät lysinurisen proteiini-intoleranssin (LPI) soluhäiriön tutkimuksessa Lysinurinen proteiini-intoleranssi on suomalaiseen tautiperintöön kuuluva autosomaalisesti peit¬tyvästi periytyvä sairaus, jonka aiheuttaa kationisten aminohappojen kuljetushäiriö munuaisten ja ohutsuolen epiteelisolujen basolateraalikalvolla. Aminohappojen kuljetushäiriö johtaa moniin oirei¬siin, kuten kasvuhäiriöön, osteoporoosiin, immuunijärjestelmän häiriöihin, oksenteluun ja runsaspro¬teiinisen ravinnon nauttimisen jälkeiseen hyperammonemiaan. LPI-geeni SLC7A7 (solute carrier family 7 member 7) koodaa y+LAT1 proteiinia, joka on basolateraali¬nen kationisten ja neutraalien aminohappojen kuljettimen kevyt ketju, joka muodostaa heterodimee¬rin raskaan alayksikön 4F2hc:n kanssa. Tällä hetkellä SLC7A7-geenistä tunnetaan yli 50 LPI:n aiheut¬tavaa mutaatiota. Tässä tutkimuksessa erityyppisiä y+LAT1:n LPI-mutaatiota sekä yhdeksän C-terminaalista polypep¬tidiä lyhentävää deleetiota kuvannettiin nisäkässoluissa y+LAT1:n GFP (green fluorescent protein) -fuusioproteiineina. Tulokset vahvistivat muissa soluissa tehdyt havainnot siitä, että 4F2hc on edel¬lytyksenä y+LAT1:n solukalvokuljetukselle, G54V-pistemutantti sijaitsee solukalvolla samoin kuin vil¬lityyppinen proteiini, mutta lukukehystä muuttavia ja proteiinia lyhentäviä mutantteja ei kuljeteta solukalvoon. Lisäksi havaittiin, että poikkeuksena tästä säännöstä ovat y+LAT1-deleetioproteiinit, joista puuttui korkeintaan 50 C-terminaalista aminohappoa. Nämä lyhentyneet kuljettimet sijaitsevat solukalvolla kuten villityyppiset ja LPI-pistemutanttiproteiinit. Dimerisaation osuutta kuljetushäiriön synnyssä tutkittiin käyttämällä fluorescence resonance energy transfer (FRET) menetelmää. Heterodimeerin alayksiköistä kloonattiin ECFP (cyan) ja EYFP (yellow) fuusioproteiinit, joita ilmennettiin nisäkässoluissa, ja FRET mitattiin virtaussytometri-FRET -menetel¬mällä (FACS-FRET). Tutkimuksissa kaikkien mutanttien havaittiin dimerisoituvan yhtä tehokkaasti. Kul¬jetushäiriön syynä ei siten ole alayksiköiden dimerisaation estyminen mutaation seurauksena. Tutkimuksessa havaittiin, että kaikki mutantti-y+LAT1-transfektiot tuottavat vähemmän transfektoi¬tuneita soluja kuin villityyppisen y+LAT1:n transfektiot. Solupopulaatioissa, joihin oli tranfektoitu lu¬kukehystä muuttava tai stop-kodonin tuottava mutaatio havaittiin suurempi kuolleisuus kuin saman näytteen transfektoitumattomissa soluissa, kun taas villityyppistä tai G54V-pistemutanttia tuottavas¬sa solupopulaatiossa oli pienempi kuolleisuus kuin saman näytteen fuusioproteiinia ilmentämättö¬missä soluissa. Tulos osoittaa mutanttiproteiinien erilaiset vaikutukset niitä ilmentäviin soluihin, joko suoraan y+LAT1:n tai 4F2hc:n kautta aiheutuneina. LPIFin SLC7A7 lähetti-RNA:n määrä ei merkittävästi poikennut villityyppisen määrästä fibroblasteissa ja lymfoblasteissa. SLC7A7:n promoottorianalyysissä oli osoitettavissa säätelyalueita geenin 5’ ei-koo¬daavalla alueella sekä ensimmäisten kahden intronin alueella. LPI-taudin tautimekanismin kannalta keskeisin tekijä on kuitenkin aminohappokuljetuksen häiriö, jonka vaikutuksesta näistä aminohapoista riippuvaiset prosessit elimistössä eivät toimi normaalisti. Havaittu virheellinen y+LAT1/4F2hc kuljetuskompleksin sijainti edellyttää lisätutkimuksia sen mahdol¬lisen kliinisen merkityksen selvittämiseksi.

Lymph node transfer in the treatment of postmastectomy lymphedema

Background: Lymphedema is a debilitating disorder with few treatment options. Clinical studies have shown that microvascular lymph node transfer may improve the lymphatic function of the affected limb. This study provides information about the clinical efficacy and safety of this procedure. Further, the biological background of this technique is clarified with an analysis of postoperative production of lymphatic growth factors and cytokines related to lymphangiogenesis. Patients and Methods: The effect of lymph node transfer to recipient and donor sites was analyzed with lymphoscintigraphy, limb circumference measurements, and appearance of clinical symptoms. Axillary seroma samples were analyzed from four patient groups: Axillary lymph node removal (ALND), Microvascular breast reconstruction (BR), lymph node transfer (LN) and combined lymph node transfer and breast reconstruction (LN-BR). Results: The postoperative lymphatic transport index was improved in 7/19 patients. Ten patients were able to reduce or discontinue compression therapy 6 - 24 months postoperatively. The donor lower limb lymphatic flow was slightly impaired (Ti >10) in 2 patients. No donor site lymphedema symptoms appeared during the 8 – 56-month follow-up. A high concentration of the VEGF-C protein was detected in the seroma fluid of all flap transfer groups. The concentration of the anti-inflammatory and anti-fibrotic cytokine IL-10 was increased in the LN-BR group samples when compared to the ALND or BR group. Conclusions: According to this preliminary study, the lymph node transfer seems to be beneficial for the lymphedema patients. However, a randomized study comparing the effect of BR and LN-BR is needed to evaluate the clinical efficacy of lymph node transfer. In addition, the effect of this surgery on the donor site needs to be studied further. The clinical effects of the lymph node transfer might be partly mediated by increased production of the lymphangiogenic growth factor (VEGF-C) as well as the anti-fibrotic cytokine (IL-10).

Neurocognitive changes in early-stage Parkinson's disease : functional and structural brain correlates of memory and verbal functions

Resultaten påvisade små, men mätbara försämringar i minnes- och verbal förmåga hos personer som haft Parkinsons sjukdom under tre år. Jämfört med en kontrollgrupp uppvisade Parkinsonpatienter avvikande responser i hjärnans elektriska aktivitet under en korttidsminnesuppgift, och de presterade även sämre i olika typer av andra minnesuppgifter. Försämring i en specifik typ av minnesuppgift korrelerade med förminskad volym i höger hjärnhalva. Samband hittades också mellan sämre verbal förmåga och förminskad volym i djupa hjärnstrukturer. Förminskad hjärnvolym har tidigare påvisats hos dementa patienter i senare sjukdomsstadier. Forskningsresultaten bidrar med ny kunskap om kognitiva symptom och deras neurala bakgrund vid Parkinsons sjukdom. De tyder också på att tidig kognitiv funktionsnedsättning kan identifieras, vilket kan bidra till utvecklingen av sjukdomens behandling. Parkinsons sjukdom är den näst vanligaste neurogeriatriska sjukdomen efter Alzheimers sjukdom. Symptomen uppstår som följd av förminskad produktion av hjärnans transmittorämne dopamin. Parkinsons sjukdom har traditionellt betraktats som en progressiv motorisk sjukdom. Ny forskning tyder på att multipla hjärnsystem skadas, vilket resulterar i att även tankeprocesser påverkas. 75-80% uppskattas insjukna i demens 10-15 år efter diagnos, men det kognitiva sjukdomsförloppet och orsaken till demenssymptomen är tillsvidare okänd. I Finland uppskattas ca 10-12 000 personer ha Parkinsons sjukdom, varav ca 3 000 uppskattas ha demens. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tutkimuksessa todettiin lieviä muutoksia muisti- ja kielellisissä toiminnoissa alle kolme vuotta sairastaneilla Parkinson-potilailla. Potilailla havaittiin poikkeavia aivosähkötoiminnan vasteita lyhytkestoista muistia mittaavan tehtävän aikana. Potilaat suoriutuivat myös verrokkiryhmää heikommin useissa muistitehtävissä. Heikentynyt tahaton muisti liittyi pienempään aivokuoren harmaan aineen paikalliseen tilavuuteen. Heikompi kielellinen suoriutuminen liittyi pienempään harmaan aineen tilavuuteen aivojen syvissä rakenteissa. Pienentyneitä aivorakenteiden tilavuuksia on aiemmin todettu dementoituneilla Parkinson-potilailla sairauden myöhemmissä vaiheissa. Tutkimustulokset tuovat uutta tietoa Parkinsonin taudin kognitiivisista oireista ja niiden aivoperäisestä taustasta. Tulosten perusteella on mahdollista tunnistaa jo varhaisia kognitiivisia muutoksia, mikä voi mahdollistaa tehokkaamman hoidon kohdentamisen. Parkinsonin tauti on Alzheimerin taudin jälkeen toiseksi yleisin neurogeriatrinen sairaus. Oirekuva liittyy aivojen dopaminergisen järjestelmän rappeutumiseen. Perinteisesti liikehäiriösairaudeksi luokiteltu sairaus vaurioittaa lukuisia muita aivojärjestelmiä aiheuttaen muutoksia myös mm. ajattelutoiminnoissa. Pitkään sairastaneista 75–80 prosentilla esiintyy dementiaoireita, mutta oireiden syy ja kehityskaari tunnetaan toistaiseksi huonosti. Suomessa on arviolta 10–12 000 Parkinson-potilasta, joista noin 3 000 arvioidaan kärsivän dementiaoireista.

Multiple sclerosis and pregnancy: clinical and immunological aspects

Background: Multiple Sclerosis (MS) is an autoimmune disease of the central nervous system that affects most commonly young women in their childbearing age. Previous studies have shown that MS relapse rate usually reduces during pregnancy and increases again after delivery. Patients with MS and their treating physicians are interested to know more about the risks the disease can cause to pregnancy and how pregnancy affects the disease. The reasons for increased relapse rate after delivery are not entirely clear, but loss of pregnancy related immune tolerance and changes in the hormonal status at the time of delivery seem to be of relevance. Aims and methods: The aims of this study were to follow the natural course of MS during and after pregnancy, evaluate pregnancy related risks among MS patients, follow the inflammatory response of MS patients during and after pregnancy and clarify the risk of relevant co-morbidities known to affect other autoimmune diseases after pregnancy and compare these results to healthy controls. This study was a part of a prospective nation-wide follow-up study of 60 Finnish MS patients. All eligible MS patients were enrolled in the study during the years 2003-2005. A prospective followup continued from early pregnancy until six months postpartum. MS relapses, EDSS scores and obstetric details were recorded. Blood samples were obtained from the patients at early, middle, and late pregnancy, after delivery and one month, three months and six months postpartum. Results: MS patients were no more likely to experience pregnancy or delivery complications than the Finnish mothers in general. The need of instrumental assistance, however, was higher among mothers with MS. Disease activity followed the course seen in previous studies. The majority of mothers (90.2%) breastfed their babies. Contrary to previous results, breastfeeding did not protect MS patients from disease worsening after delivery in present study. Mothers with active pre-pregnancy disease chose to breastfeed less frequently and started medication instead. MS patients presented with higher prevalence of elevated thyroid autoantibodies postpartum than healthy controls, but the rate of thyroid hormonal dysfunction was similar as that of healthy controls. The mode of delivery nor the higher rate of tissue damage assessed with C-reactive protein concentration were not predictive of postpartum relapses. The prevalence of gestational diabetes was slightly higher among mothers with MS compared to Finnish mothers in general, but postpartum depression was observed in similar rates. MS patients presented with significantly lower serum concentrations of vitamin D during pregnancy and postpartum than healthy controls. Conclusions: Childbearing can be regarded as safe for mothers with MS as it is for healthy mothers in general. Breastfeeding can be recommended, but it should be done only after careful evaluation of the individual risk for postpartum disease activation. Considering MS patients tend to develop thyroid antibody positivity after delivery more often than healthy controls and that certain treatments can predispose MS patients to thyroid hormonal dysfunction, we recommend MS mothers to be screened for thyroid abnormalities during pregnancy and after delivery. Increased risk for gestational diabetes should be kept in mind when following MS mothers and glucose tolerance test in early pregnancy should be considered. Adequate vitamin D supplementation is essential for MS mothers also during pregnancy and postpartum period.

Lasten influenssakaudet 2011−2012 ja 2012−2013: Epidemiologia, taudinkuva ja hoito Tyksin lasten ja nuorten klinikassa

Lasten influenssaepidemiat ajoittuvat keskitalvelle, jolloin myös muut hengitysteiden virusinfektiot ovat yleisiä. Lisäksi lasten influenssan kliininen kuva vaihtelee voimakkaasti, mikä aiheuttaa ongelmia erotusdiagnostiikassa. Influenssan diagnostiikka perustuu esitietoihin, kliiniseen kuvaan, tietoon epidemiologisesta tilanteesta ja virologiseen diagnostiikkaan. Kliinisen diagnostiikan osuvuus on kuitenkin lapsilla heikko. Influenssa olisi hyvä erottaa muista virusinfektioista, koska aikainen viruslääkitys lyhentää taudin kestoa. Tutkimukseni tarkoituksena oli selvittää mariPOC-viruspikadiagnostiikalla todettujen lasten A- ja B-influenssavirustartuntojen epidemiologia Tyksin lasten ja nuorten poliklinikalla influenssakausina 2011−2012 ja 2012−2013. Lisäksi selvitettiin lasten influenssan tyypillinen oirekuva ja komplikaatioiden esiintyvyys. Hoitoon liittyen tilastoitiin jatkohoitopaikat ja käytetyt antimikrobilääkitykset. Saatuja tuloksia verrattiin aiempaan kirjallisuuteen. Tutkimusta varten käytössäni oli mariPOC-viruspikadiagnostiikkalaitteen näytetiedot marraskuun 2011 alusta joulukuun 2013 loppuun. Näytteet on voitu alun perin ottaa myös muiden virusten kuin influenssan diagnosoimiseksi. Epidemiologisessa analyysissä huomioitiin kaikki otetut influenssanäytteet. Tutkimusjoukkoon valikoitui yhteensä 113 influenssaan sairastunutta lasta. Tämän tutkimusjoukon influenssanäytteet voitiin yhdistää luotettavasti sairauskertomustietoihin, joita tarkasteltiin retrospektiivisesti. Viruspikadiagnostiikalla varmennettujen influenssakausien aikana noin 10 % kaikista näytteistä oli influenssapositiivisia. Suurin tautitaakka Tyksin lasten ja nuorten poliklinikalla kohdistuu alle 4-vuotisiin lapsiin, joiden osuus oli yli puolet kaikista influenssatapauksista (52 %). Suurin osa sairastuneista lapsista oli aiemmin terveitä (67 %). Yleisimmät krooniset sairaudet potilasjoukossa olivat astma (11 %) ja jokin neurologinen sairaus (9 %). Kolme yleisintä oiretta olivat korkea kuume (89 %), yskä (64 %) ja nuha (52 %). Myös muita influenssan tyyppioireita esiintyi usein. Komplikaatioista yleisimmät olivat otiitti (17 %), kuumekouristus (7 %), pneumonia (6 %) ja laryngiitti (4 %). Vakaviakin komplikaatioita todettiin osalla. Alle neljävuotiaat saivat komplikaatioita enemmän (p=0,02), lisäten pienten lasten tautitaakkaa. Influenssadiagnoosin varmentumisen jälkeen viruslääkitystä sai 61 %, ja vastaavasti antibioottia 30 % lapsista. Neljännes sairastuneista lapsista tarvitsi sairaalahoitoa. Influenssan lapsille aiheuttama tautitaakka on yhä varsin merkittävä. Viruspikadiagnostiikka voi toimia hyödyllisenä erotusdiagnostisena apuvälineenä epäiltäessä influenssaa lapsilla, mutta sen tueksi tarvitaan myös muita laboratoriotutkimuksia vakavien sairauksien tunnistamiseksi. Paremmalla rokotuskattavuudella influenssan lapsille aiheuttamaa tautitaakkaa olisi mahdollista keventää.

Molecular patterns behind immunological and metabolic alterations in lysinuric protein intolerance

Lysinuric protein intolerance (LPI) is a recessively inherited disorder characterised by reduced plasma and increased urinary levels of cationic amino acids (CAAs), protein malnutrition, growth failure and hyperlipidemia. Some patients develop severe immunological, renal and pulmonary complications. All Finnish patients share the same LPIFin mutation in the SLC7A7 gene that encodes CAA transporter y+LAT1. The aim of this study was to examine molecular factors contributing to the various symptoms, systemic metabolic and lipid profiles, and innate immune responses in LPI. The transcriptomes, metabolomes and lipidomes were analysed in whole-blood cells and plasma using RNA microarrays and gas or liquid chromatography-mass spectrometry techniques, respectively. Toll-like receptor (TLR) signalling in monocyte-derived macrophages exposed to pathogens was scrutinised using qRT-PCR and the Luminex technology. Altered levels of transcripts participating in amino acid transport, immune responses, apoptosis and pathways of hepatic and renal metabolism were identified in the LPI whole-blood cells. The patients had increased non-essential amino acid, triacylglycerol and fatty acid levels, and decreased plasma levels of phosphatidylcholines and practically all essential amino acids. In addition, elevated plasma levels of eight metabolites, long-chain triacylglycerols, two chemoattractant chemokines and nitric oxide correlated with the reduced glomerular function in the patients with kidney disease. Accordingly, it can be hypothesised that the patients have increased autophagy, inflammation, oxidative stress and apoptosis, leading to hepatic steatosis, uremic toxicity and altered intestinal microbe metabolism. Furthermore, the LPI macrophages showed disruption in the TLR2/1, TLR4 and TLR9 pathways, suggesting innate immune dysfunctions with an excessive response to bacterial infections but a deficient viral DNA response.

Puhuttelevia katseita modernisoituva yhteiskunnan varjoihin

Kirjallisuusarvostelu

Esimiestoiminnan vaikutukset lyhytaikaisiin sairauspoissaoloihin

Yrityksissä on viimeisten vuosien aikana alettu keskustella enemmän sairauspoissaoloista. Ne muodostavat monissa yrityksissä merkittävän kuluerän. Monissa yrityksissä joudutaan käsittelemään sairauspoissaoloja jollakin tavalla. Jokaisella yrityksellä on olemassa toimintatapoja lyhytaikaisten sairauspoissaolojen vähentämiseksi. Toimintatavoilla on tarkoitus tukea esimiehiä käsittelemään työntekijöiden poissaoloja. Työntekijöiden sairauspoissaolot, työkykyyn ja työstä suoriutumiseen liittyvät asiat ovat helpompia käsitellä toimintamallien avulla. Esimiestoiminnalla on todettu olevan yhteys lyhytaikaisiin sairauspoissaoloihin. On lyhytaikaisia sairauspoissaoloja esimiehistä riippumattomistakin syistä, mutta niiden esiintyessä usein, saattaa taustalla olla jokin muu tekijä kuin sairaus. Tämän tutkimuksen avulla oli selvittää eniten lyhytaikaisia sairauspoissaolojen omaavien myymälöiden työtyytyväisyyttä ja onko esimiestoiminnalla selkeä yhteys poissaoloihin. Yrityksellä on käytössään erilaisia toimintamalleja lyhytaikaisiin poissaoloihin ja niiden vähentämiseen. Tutkimuksen avulla pyrittiin huomaamaan onko jokaisessa myymälässä samat toimintamallit.

Toll-like receptor 9 in breast cancer

The innate immune system recognizes microbial features leading to the activation of the adaptive immune system. The role of Toll-like receptor 9 (TLR9) is to recognize microbial DNA. In addition to immune cells, TLR9 is widely expressed in breast cancer in addition to other cancers. Breast cancer is the most common cancer in women, affecting approximately one in eight in industrialized countries. In the clinical setting, breast cancer is divided into three clinical subtypes with type-specific treatments. These subtypes are estrogen receptor (ER)-positive, HER2-positive and triple-negative (TNBC) breast cancer. TNBC is the most aggressive subtype that can be further divided into several subtypes. TNBC tumors lack ER, progesterone receptor and HER2 receptor. Therefore, the current clinically used targeted therapies are not suitable for TNBC treatment as TNBC is a collection of diseases rather than one entity. Some TNBC patients are cured with standard chemotherapy, while others rapidly die due to the disease. There are no clinically used iomarkers which would help in predicting which patients respond to chemotherapy. During this thesis project, we discovered a novel good-prognosis TNBC subtype. These tumors have high TLR9 expression levels. Our findings suggest that TLR9 screening in TNBC patient populations might help to identify the patients that are at the highest risk regarding a relapse. To gain better understanding on the role of TLR9 in TNBC, we developed an animal model which mimicks this disease. We discovered that suppression of TLR9 expression in TNBC cells increases their invasive properties in hypoxia. In line with the clinical findings, TNBC cells with low TLR9 expression also formed more aggressive tumors in vivo. TLR9 expression did not, however, affect TNBC tumor responses to doxorubicin. Our results suggest that tumor TLR9 expression may affect chemotherapyrelated immune responses, however, this requires further investigation. Our other findings revealed that DNA released by chemotherapy-killed cells induces TLR9-mediated invasion in living cancer cells. Normally, extracellular self-DNA is degraded by enzymes, but during massive cell death, for example during chemotherapy, the degradation machinery may be exhausted and self-DNA is taken up into living cells activating TLR9. We also discovered that the malaria drug chloroquine, an inhibitor of autophagy and TLR9 signalling does not inhibit TNBC growth in vivo, independently of the TLR9 status. Finally, we found that ERα as well as the sex hormones estrogen and testosterone regulate TLR9 expression and activity in breast cancer cells in vitro. As a conclusion, we suggest that TLR9 is a potential biomarker in TNBC. ------- Sisäsyntyisen immuniteetin tehtävä on tunnistaa mikrobien molekyylirakenteita, mikä saa aikaan adaptiivisen immuunijärjestelmän aktivoitumisen. Tollin kaltainen reseptori 9 (TLR9) on dna:ta tunnistava sisäsyntyisen immuniteetin reseptori, jota ilmennetään myös useissa syövissä, kuten rintasyövässä. Rintasyöpä on naisten yleisin syöpä, johon joka kahdeksas nainen sairastuu elämänsä aikana. Kliinisesti rintasyöpä jaotellaan kolmeen alatyyppiin, joista kolmoisnegatiivinen rintasyöpä on aggressiivisin. Tämän tyypin syövät eivät ilmennä hormonireseptoreja (estrogeeni- ja progesteronireseptori) tai HER2-reseptoria. Tästä johtuen kolmoisnegatiivisten potilaiden hoitoon ei voida käyttää rintasyövän nykyisten hoitosuositusten mukaisia täsmähoitoja. Kolmoisnegatiivinen rintasyöpä ei kuitenkaan ole yksi sairaus, koska molekyylitasolla sen on osoitettu koostuvan lukuisista, biologialtaan erilaisista syöpämuodoista. Tällä hetkellä kliinisessä käytössä ei ole biomarkkeria, jonka avulla kolmoisnegatiivisen rintasyövän alatyypit voisi erottaa toisistaan. Löysimme uuden kolmoisnegatiivisen syövän alatyypin, joka ilmentää vain vähän TLR9-proteiinia. Tällä alatyypillä on erittäin huono ennuste ja tulostemme perusteella TRL9-tason selvittäminen voisi seuloa huonoennusteiset syövät kolmoisnegatiivisten syöpien joukosta. Kehitimme eläinmallin, jolla voidaan tutkia matalan ja korkean TLR9-tason vaikutuksia kolmoisnegatiivisten kasvainten hoitovasteeseen. Toinen löytömme oli, että kemoterapialla tapettujen syöpäsolujen dna saa aikaan elävien syöpäsolujen TLR9-välitteistä invaasiota. Normaalisti entsyymit hajoittavat yksilön oman solunulkoisen dna:n. Erikoistilanteissa, kuten syöpähoitojen yhteydessä, jolloin solukuolema on massiivista, elimistön oma koneisto ei ehdi tuhoamaan solunulkoista dna:ta ja sitä voi kertyä eläviin soluihin, joissa se aktivoi TLR9:n. Kolmanneksi havaitsimme, että malarialääke klorokiini, joka estää TLR9:n toimintaa ja jolla on syövänvastaisia vaikutuksia soluviljelyolosuhteissa, ei estänyt TLR9-positiivisten tai TLR9-negatiivisten kasvainten kasvua käyttämässämme eläinmallissa. Neljänneksi soluviljelykokeittemme tulokset osoittivat, että sukupuolihormonit estrogeeni ja testosteroni sekä estrogeenireseptori osallistuvat TLR9:n ilmentymisen ja aktiivisuuden säätelyyn. Tuloksemme osoittavat, että TLR9 potentiaalinen biomarkkeri kolmoisnegatiivisessa rintasyövässä.

Role of fibroblast growth factors and their receptors in prostate cancer

Prostate cancer (PCa) is the most common non-cutaneous malignant disease among males in the developed countries. Radical prostatectomy (RP) is an effective therapy for most PCa patients with localized or locally invaded tumors but in some cases the cancer recurs after RP. PCa is a heterogeneous disease, which is regulated by many factors, such as androgen receptor (AR), estrogen receptors and  (ER and ER), fibroblast growth factors (FGFs) and their receptors (FGFRs). In this study, the role of ERβ, FGF8, FGF13 and FGFRL1 was investigated in PCa. Previous studies have suggested that ER is protective against PCa whereas FGF8 has been shown to induce PCa in transgenic mice. FGF13 and FGFRL1 are poorly understood members of the FGF and FGFR families, respectively. Transgenic mouse models were used to investigate the ability of inactivated ERβ to facilitate FGF8-induced prostate tumorigenesis. Human PCa tissue microarrays (TMAs) were used to study the expression pattern of FGF13 and FGFRL1 in PCa and the results were correlated to corresponding patient data. The targets and biological functions of FGF13 and FGFRL1 were characterized using experimental in vivo and in vitro models. The results show that deficiency of ERβ, which had been expected to have tumor suppressing capacity, seemed to influence epithelial differentiation but did not affect FGF8-induced prostate tumorigenesis. Analysis of the TMAs showed increased expression of FGF13 in PCa. The level of cytoplasmic FGF13 was associated with the PCa biochemical recurrence (BCR), demonstrated by increasing serum PSA value, and was able to act as an independent prognostic biomarker for PCa patients after RP. Expression of FGFRL1, the most recently identified FGFR, was also elevated in PCa. Cytoplasmic and nuclear FGFRL1 was associated with high Gleason score and Ki67 level whereas the opposite was true for the cell membrane FGFRL1. Silencing of FGFRL1 in PC-3M cells led to a strongly decreased growth rate of these cells as xenografts in nude mice and the experiments with PCa cell lines showed that FGFRL1 is able to modulate the FGF2- and FGF8-induced signaling pathways. The next generation sequencing (NGS) experiments with FGFRL1-silenced PC-3M cells revealed candidates for FGFRL1 target genes. In summary, these studies provide new data on the FGF/FGFR signaling pathways in normal and malignant prostate and suggest a potential role for FGF13 and FGFRL1 as novel prognostic markers for PCa patients. Keywords: FGF8, FGF13, FGFRL1, ERβ, prostate cancer, prognostic marker