Kirjallisuuskatsaus: Eturauhassyövän androgeeniresponsiiviset in vivo -mallit; Kokeellinen osa: Bioluminesenssiin perustuvan ortotooppisen eturauhassyöpämallin optimointi

Eturauhassyöpä on yksi yleisimmistä syövistä länsimaissa. Eturauhassyöpä on yleensä hitaasti kehittyvä tauti. Edetessään se voi kuitenkin muuntua aggressiivisemmaksi ja aiheuttaa metastaaseja, jotka ovat pääasiallisena syynä taudin kuolleisuuteen. Androgeenit ovat merkittäviä tekijöitä eturauhassyövän patogeneesissä ja eturauhassyöpäkudos on useimmiten riippuvainen androgeeneista. Tämän vuoksi hoidon tavoitteena on estää niiden eritys kirurgisella tai kemiallisella kastraatiolla ja/tai estää androgeenien vaikutus antiandrogeeneilla. Eturauhassyöpää sekä sen hoitoon tarkoitettuja uusia lääkehoitomahdollisuuksia tutkitaan kiivaasti. Eturauhassyövän tutkimiseen on kehitetty lukematon määrä erilaisia in vivo -malleja. Koska eturauhassyöpä on yleensä androgeeneille herkkä, kuvaavat androgeeniresponsiiviset eläinmallit ihmisen tautia parhaiten. Eturauhassyövän mallintamiseen in vivo voidaan käyttää eri eläinlajeja, mutta hiiri on ylivoimaisesti käytetyin mallieläin. Immuunipuutteisiin hiiriin voidaan aiheuttaa kasvaimia inokuloimalla ihmisen kasvainsoluja tai osia ihmisen kasvaimista. Ortotooppisesti eturauhaseen inokuloitavat kasvainmallit mallintavat eturauhassyövässä esiintyvää syöpäsolujen ja stroomasolujen välistä epänormaalia vuorovaikutusta. Muuntogeeniset hiirimallit ovat yhä yleisempiä eturauhassyövän tutkimuksessa. Muuntogeenisilla malleilla voidaan mallintaa taudin kehittymistä ja sen etenemistä kokonaisuudessaan parhaiten. Eturauhasessa olevaa kasvainta ja sen kasvua on vaikea seurata ilman prostataspesifisen antigeenin (PSA) pitoisuuden mittausta tai erityisiä kuvantamistekniikoita. Tällaisia menetelmiä, kuten optista kuvantamista, käytetään yhä enemmän hyödyksi erilaisissa eturauhassyövän in vivo -malleissa. Tutkielman kokeellisen osan tavoitteena oli optimoida bioluminesenssiin perustuva optinen kuvantamismenetelmä androgeeniresponsiivisessa LNCaP-luc2-solulinjassa ortotooppisessa eturauhassyöpämallissa. Bioluminesenssikuvantaminen perustuu kasvainsolujen ilmentämän lusiferaasin katalysoimaan reaktioon, jossa entsyymin substraatti, lusiferiini, hapettuu ja tuottaa näkyvää valoa. Lisäksi tavoitteena oli tutkia lääkehoitojen ja kastraation vasteita mallissa. Bioluminesenssiin perustuvalla kuvantamisella oli mahdollista seurata eturauhaskasvainten kasvua noninvasiivisesti, reaaliaikaisesti ja toistuvasti. Bioluminesenssikuvantamisen avulla kasvainten kvantitointi oli nopeampaa kuin ultraäänikuvantamisen avulla, ja kasvainten kasvua oli myös mahdollista seurata useammin kuin seerumin PSA-mittausten avulla. Bioluminesenssikuvantamisen todettiin korreloivan paremmin PSA-pitoisuuden kanssa kuin kasvaimen todelliseen kokoon lopetushetkellä. Seerumin PSA-pitoisuus korreloi kuitenkin bioluminesenssimittausta paremmin eturauhaskasvaimen kokoon tässä kokeessa. Kasvainten oletettua suurempaa kokoa voidaan pitää todennäköisimpänä syynä sille, ettei lääkehoitojen tai kastraation todettu vaikuttavan kasvainten kasvuun bioluminesenssikuvantamisella mitattuna. Bioluminesenssikuvantaminen ei sovellu suurille eikä nekroottisille kasvaimille, sillä kuvantamismenetelmä toimii vain elävillä soluilla. Bioluminesenssikuvantamisen hyödyntämisen kannalta oleellista tässä mallissa on myös lusiferiini-injektion onnistuminen. Jatkotutkimuksia tarvitaan edelleen mallin validoimiseksi mm. lääkehoitojen vasteiden osoittamiseksi.

Crosstalk between the sympathetic nervous system, inflammation and coagulation in gestational diabetes; a therapeutic approach in postmenopausal hypertension

The occurrence of gestational diabetes (GDM) during pregnancy is a powerful sign of a risk of later type 2 diabetes (T2D) and cardiovascular diseases (CVDs). The physiological basis for this disease progression is not yet fully understood, but increasing evidence exists on interplay of insulin resistance, subclinical inflammation, and more recently, on unbalance of the autonomic nervous system. Since the delay in development of T2D and CVD after GDM ranges from years to decades, better understanding of the pathophysiology of GDM could give us new tools for primary prevention. The present study was aimed at investigating the role of the sympathetic nervous system (SNS) in GDM and its associations with insulin and a variety of inflammatory cytokines and coagulation and fibrinolysis markers. This thesis covers two separate study lines. Firstly, we investigated 41 women with GDM and 22 healthy pregnant and 14 non-pregnant controls during the night in hospital. Blood samples were drawn at 24:00, 4:00 and 7:00 h to determine the concentrations of plasma glucose, insulin, noradrenaline (NA) and adrenomedullin, markers of subclinical inflammation, coagulation and fibrinolysis variables and platelet function. Overnight holter ECG recording was performed for analysis of heart rate variability (HRV). Secondly, we studied 87 overweight hypertensive women with natural menopause. They were randomised to use a central sympatholytic agent, moxonidine (0.3mg twice daily), the β-blocking agent atenolol (50 mg once daily+blacebo once daily) for 8 weeks. Inflammatory markers and adiponectin were analysed at the beginning and after 8 weeks. Activation of the SNS (increase in NA, decreased HRV) was seen in pregnant vs. non-pregnant women, but no difference existed between GDM and normal pregnancy. However, modulation (internal rhythm) of HRV was attenuated in GDM. Insulin and inflammatory cytokine levels were comparable in all pregnant women but nocturnal variation of concentrations of C-reactive protein, serum amyloid A and insulin were reduced in GDM. Levels of coagulation factor VIII were lower in GDM compared with normal pregnancy, whereas no other differences were seen in coagulation and fibrinolysis markers. No significant associations were seen between NA and the studied parameters. In the study of postmenopausal women, moxonidine treatment was associated with favourable changes in the inflammatory profile, seen as a decrease in TNFα concentrations (increase in atenolol group) and preservation of adiponectin levels (decrease in atenolol group). In conclusion, our results did not support our hypotheses of increased SNS activity in GDM or a marked association between NA and inflammatory and coagulation markers. Reduced biological variation of HRV, insulin and inflammatory cytokines suggests disturbance of autonomic and hormonal regulatory mechanisms in GDM. This is a novel finding. Further understanding of the regulatory mechanisms could allow earlier detection of risk women and the possibility of prevention. In addition, our results support consideration of the SNS as one of the therapeutic targets in the battle against metabolic diseases, including T2D and CVD.

Interplay of Virulence Factors in Complement Resistance of Streptococcus pneumoniae

Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) is a normal inhabitant of the human nasopharynx. Symptoms occur in only a small proportion of those who become carriers, but the ubiquity of the organism in the human population results in a large burden of disease. S. pneumoniae is the leading bacterial cause of pneumonia, sepsis, and meningitis worldwide, causing the death of a million children each year. Middle-ear infection is the most common clinical manifestation of mucosal pneumococcal infections. In invasive disease, S. pneumoniae gains access to the bloodstream and spreads to normally sterile parts of the body. The progression from asymptomatic colonization to disease depends on factors characteristic of specific pneumococcal strains as well as the status of host defenses. The polysaccharide capsule surrounding the bacterium is considered to be the most important factor affecting the virulence of pneumococci. It protects pneumococci from phagocytosis and also may determine its affinity to the respiratory epithelium. S. pneumoniae as a species comprises more than 90 different capsular serotypes, but not all of them are equally prevalent in human diseases. Invasive serotypes are rarely isolated from healthy carriers, but relatively often cause invasive disease. Serotypes that are carried asymptomatically for a long time behave like opportunistic pathogens, causing disease in patients who have impaired immune defenses. The complement system is a collection of blood and cell surface proteins that act as a major primary defense against invading microbes. Phagocytic cells with receptors for complement proteins can engulf and destroy pneumococcal cells opsonized with these proteins. S. pneumoniae has evolved a number of ways to subvert mechanisms of innate immunity, and this is likely to contribute to its pathogenicity. The capsular serotype, proteins essential for virulence, as well the genotype, may all influence the ability of pneumococcus to resist complement and its potential to cause disease. Immunization with conjugate vaccines produces opsonic antibodies, which enhance complement deposition and clearance of the bacteria. The pneumococcal vaccine included in the Finnish national immunization program in 2010 contains the most common serotypes causing invasive disease. Clinical data suggest that protection from middle-ear infection and possibly also from invasive disease depends largely on the capsular serotype, for reasons hitherto unknown. The general aim of this thesis is to assess the relative roles of the pneumococcal capsule and virulence proteins in complement evasion and subsequent opsonophagocytic killing. The main question is whether differences between serotypes to resist complement explain the different abilities of serotypes to cause disease. The importance of particular virulence factors to the complement resistance of a strain may vary depending on its genotype. Prior studies have evaluated the effect of the capsule and virulence proteins on complement resistance of S. pneumoniae by comparing only a few strains. In this thesis, the role of pneumococcal virulence factors in the complement resistance of the bacterium was studied in several genotypically different strains. The ability of pneumococci to inhibit deposition of the complement protein C3 on the bacterial surface was found to depend on the capsular serotype as well as on other features of the bacteria. The results suggest that pneumococcal histidine triad (Pht) proteins may play a role in complement inhibition, but their contribution depends on the bacterial genotype. The capsular serotype was found to influence complement resistance more than the bacterial genotype. A higher concentration of anticapsular antibodies was required for the opsonophagocytic killing of serotypes resistant to C3 deposition. The invasive serotypes were more resistant to C3 deposition than the opportunistic serotypes, suggesting that the former are better adapted to resist immune mechanisms controlling the development of invasive disease. The different susceptibilities of serotypes to complement deposition, opsonophagocytosis, and resultant antibody-mediated protection should be taken into account when guidelines for serological correlates for vaccine efficacy evaluations are made. The results of this thesis suggest that antibodies in higher quantity or quality are needed for efficient protection against the invasive serotypes.

Non-small cell lung cancer : studies on pathogenesis, tumour targeting and treatment outcomes

Lung cancer accounts for more cancer-related deaths than any other cancer. In Finland, five-year survival ranges from 8% to 13%. The main risk factor for lung cancer is long-term cigarette smoking, but its carcinogenesis requires several other factors. The aim of the present study was to 1) evaluate post-operative quality of life, 2) compare clinical outcomes between minimally invasive and conventional open surgery, 3) evaluate the role of oxidative stress in the carcinogenesis of non-small lung cancer (NSCLC), and 4) to identify and characterise targeted agents for therapeutic and diagnostic use in surgery. For study I, pneumonectomy patients replied to 15D quality of life and baseline dyspnea questionnaires. Study III involved a prospective quality of life assessment using the 15D questionnaire after lobectomy or bi-lobectomy. Study IV was a retrospective comparison of clinical outcomes between 212 patients treated with open thoracotomy and 116 patients who underwent a minimally invasive technique. Study II measured parameters of oxidative metabolism (myeloperoxidase activity, glutathione content and NADPH oxidase activity) and DNA adducts. Study V employed the phage display method and identified a core motif for homing peptides. This method served in cell-binding, cell-localisation, and biodistribution studies. Following both pneumonectomy and lobectomy, NSCLC patients showed significantly decreased long-term quality of life. No significant correlation was noted between post-operative quality of life and pre-operative pulmonary function tests. Women suffered more from increased dyspnea after pneumonectomy which was absent after lobectomy or bi-lobectomy. Patients treated with video-assisted thoracoscopy showed significantly decreased morbidity and shorter periods of hospitalization than did open surgery patients. This improvement was achieved even though the VATS patients were older and suffered more comorbid conditions and poorer pulmonary function. No significant differences in survival were noted between these two groups. An increase in NADPH oxidase activity was noted in tumour samples of both adenocarcinoma and squamous cell carcinoma. This increase was independent from myeloperoxidase activity. Elevated glutathione content was noted in tumour tissue, especially in adenocarcinoma. After panning the clinical tumour samples with the phage display method, an amino acid sequence of ARRPKLD, the Thx, was chosen for further analysis. This method proved selective of tumour tissue in both in vitro and in vivo cell-binding assay, and biodistribution showed tumour accumulation. Because of the significantly reduced quality of life following pneumonectomy, other operative strategies should be implemented as an alternative (e.g. sleeve-lobectomy). To treat this disease, implementation of a minimally invasive surgical technique is safe, and the results showed decreased morbidity and a shorter period of hospitalisation than with thoracotomy. This technique may facilitate operative treatment of elderly patients with comorbid conditions who might otherwise be considered inoperable. Simultaneous exposure to oxidative stress and altered redox states indicates the important role of oxidative stress in the pathogenesis and malignant transformation of NSCLC. The studies showed with great specificity and with favourable biodistribution that Thx peptide is specific to NSCLC tumours. Thx thus shows promise in imaging, targeted therapy, and monitoring of treatment response.

Pre-eclampsia : The role of soluble VEGF receptor-1 and related anti-angiogenic factors beyond

Pre-eclampsia is a pregnancy complication that affects about 5% of all pregnancies. It is known to be associated with alterations in angiogenesis -related factors, such as vascular endothelial growth factor (VEGF). An excess of antiangiogenic substances, especially the soluble receptor-1 of VEGF (sVEGFR-1), has been observed in maternal circulation after the onset of the disease, probably reflecting their increased placental production. Smoking reduces circulating concentrations of sVEGFR-1 in non-pregnant women, and in pregnant women it reduces the risk of pre-eclampsia. Soluble VEGFR-1 acts as a natural antagonist of VEGF and placental growth factor (PlGF) in human circulation, holding a promise for potential therapeutic use. In fact, it has been used as a model to generate a fusion protein, VEGF Trap , which has been found effective in anti-angiogenic treatment of certain tumors and ocular diseases. In the present study, we evaluated the potential use of maternal serum sVEGFR-1, Angiopoietin-2 (Ang-2) and endostatin, three central anti-angiogenic markers, in early prediction of subsequent pre-eclampsia. We also studied whether smoking affects circulating sVEGFR-1 concentrations in pregnant women or their first trimester placental secretion and expression in vitro. Last, in order to allow future discussion on the potential therapy based on sVEGFR-1, we determined the biological half-life of endogenous sVEGFR-1 in human circulation, and measured the concomitant changes in free VEGF concentrations. Blood or placental samples were collected from a total of 268 pregnant women between the years 2001 2007 in Helsinki University Central Hospital for the purposes above. The biomarkers were measured using commercially available enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). For the analyses of sVEGFR-1, Ang-2 and endostatin, a total of 3 240 pregnant women in the Helsinki area were admitted to blood sample collection during two routine ultrasoundscreening visits at 13.7 ± 0.5 (mean ± SD) and 19.2 ± 0.6 weeks of gestation. Of them, 49 women later developing pre-eclampsia were included in the study. Their disease was further classified as mild in 29 and severe in 20 patients. Isolated early-onset intrauterine growth retardation (IUGR) was diagnosed in 16 women with otherwise normal medical histories and uncomplicated pregnancies. Fifty-nine women remaining normotensive, non-proteinuric and finally giving birth to normal-weight infants were picked to serve as the control population of the study. Maternal serum concentrations of Ang-2, endostatin and sVEGFR-1, were increased already at 16 20 weeks of pregnancy, about 13 weeks before the clinical manifestation of preeclampsia. In addition, these biomarkers could be used to identify women at risk with a moderate precision. However, larger patient series are needed to determine whether these markers could be applied for clinical use to predict preeclampsia. Intrauterine growth retardation (IUGR), especially if noted at early stages of pregnancy and not secondary to any other pregnancy complication, has been suggested to be a form of preeclampsia compromising only the placental sufficiency and the fetus, but not affecting the maternal endothelium. In fact, IUGR and preeclampsia have been proposed to share a common vascular etiology in which factors regulating early placental angiogenesis are likely to play a central role. Thus, these factors have been suggested to be involved in the pathogenesis of IUGR. However, circulating sVEGFR-1, Ang-2 and endostatin concentrations were unaffected by subsequent IUGR at early second trimester. Furthermore, smoking was not associated with alterations in maternal circulating sVEGFR-1 or its placental production. The elimination of endogenous sVEGFR-1 after pregnancy was calculated from serial samples of eight pregnant women undergoing elective Caesarean section. As typical for proteins in human compartments, the elimination of sVEGFR-1 was biphasic, containing a rapid halflife of 3.4 h and a slow one of 29 h. The decline in sVEGFR-1 concentrations after mid-trimester legal termination of pregnancy was accompanied with a simultaneous increase in the serum levels of free VEGF so that within a few days after pregnancy VEGF dominated in the maternal circulation. Our study provides novel information on the kinetics of endogenous sVEGFR-1, which serves as a potential tool in the development of new strategies against diseases associated with angiogenic imbalance and alterations in VEGF signaling.

Methods and tools for mass spectrometric lipidome analysis

The analysis of lipid compositions from biological samples has become increasingly important. Lipids have a role in cardiovascular disease, metabolic syndrome and diabetes. They also participate in cellular processes such as signalling, inflammatory response, aging and apoptosis. Also, the mechanisms of regulation of cell membrane lipid compositions are poorly understood, partially because a lack of good analytical methods. Mass spectrometry has opened up new possibilities for lipid analysis due to its high resolving power, sensitivity and the possibility to do structural identification by fragment analysis. The introduction of Electrospray ionization (ESI) and the advances in instrumentation revolutionized the analysis of lipid compositions. ESI is a soft ionization method, i.e. it avoids unwanted fragmentation the lipids. Mass spectrometric analysis of lipid compositions is complicated by incomplete separation of the signals, the differences in the instrument response of different lipids and the large amount of data generated by the measurements. These factors necessitate the use of computer software for the analysis of the data. The topic of the thesis is the development of methods for mass spectrometric analysis of lipids. The work includes both computational and experimental aspects of lipid analysis. The first article explores the practical aspects of quantitative mass spectrometric analysis of complex lipid samples and describes how the properties of phospholipids and their concentration affect the response of the mass spectrometer. The second article describes a new algorithm for computing the theoretical mass spectrometric peak distribution, given the elemental isotope composition and the molecular formula of a compound. The third article introduces programs aimed specifically for the analysis of complex lipid samples and discusses different computational methods for separating the overlapping mass spectrometric peaks of closely related lipids. The fourth article applies the methods developed by simultaneously measuring the progress curve of enzymatic hydrolysis for a large number of phospholipids, which are used to determine the substrate specificity of various A-type phospholipases. The data provides evidence that the substrate efflux from bilayer is the key determining factor for the rate of hydrolysis.

Säilörehun sulavuuden sekä väkirehu- ja valkuaistäydennyksen vaikutukset maidontuotannossa

Tilakohtaiset tekijät voivat vaikuttaa niin, että säilörehu korjataan nykyisiä korjuuaikasuosituksia myöhemmin. Tämän maisterintutkielman tavoitteena oli tutkia, paljonko väkirehua tarvitaan kompensoimaan säilörehun erittäin heikkoa sulavuutta. Lisäksi selvitettiin voiko säilörehun huonoa sulavuutta kompensoida väkirehun raakavalkuaispitoisuutta lisäämällä, eli onko väkirehun valkuaispitoisuudella ja säilörehun D-arvolla (sulavan orgaanisen aineen pitoisuus kuiva-aineessa) yhdysvaikutusta. Yhtenä näkökulmana oli myös pohtia säilörehun sadonmuodostusta. Kokeessa oli 36 lehmää ja 6 ensikkoa. Väkirehuna oli teollista täysrehua 9 kg ja 12 kg päivässä. Väkirehujen raakavalkuaispitoisuudet olivat 142 (RV14), 183 (RV18) ja 210 (RV21) g/kg ka. Säilörehuina olivat ensimmäisen sadon nurmisäilörehut, joiden D-arvot olivat 692 (D69) ja 654 (D65) g/kg ka. D-arvo heikkeni korjuuaikojen välillä nyt tehdyssä kokeessa 2,6 g/kg ka päivässä. Säilörehun kuiva-ainesato ei juuri lisääntynyt korjuuaikaa myöhästytettäessä. Säilörehun D-arvon pienentyessä 10 g/kg ka säilörehun syönti väheni 0,42 kg ka. Väkirehun määrän lisääminen vähensi säilörehun syöntiä säilörehun sulavuudesta riippumatta 0,49 kg/kg väkirehun kuiva-ainetta. Väkirehun raakavalkuaispitoisuuden lisääntyminen lisäsi säilörehun syöntiä 0,12 kg ka per10 g/kg ka väkirehun raakavalkuaispitoisuudessa. Energiakorjattu maitotuotos (ekm) pieneni 0,59 kg säilörehun D-arvon pienentyessä 10 g/kg ka. Säilörehun sulavuuden heikentyessä maidon rasva- ja valkuaispitoisuudet eivät muuttuneet, mutta valkuais-, rasva- ja laktoosituotokset pienenivät. Energiakorjattu maitotuotos lisääntyi 0,76 kg per lisätty väkirehun kuiva-ainekilo. D65-säilörehun huonompi sulavuus D69-säilörehuun verrattuna kompensoitiin lisäämällä 3,7 kg ka väkirehua. D-arvo ei vaikuttanut väkirehun maitotuotosvasteeseen. Väkirehun valkuaispitoisuuden lisääntyessä 10 g/kg ka ekm-tuotos lisääntyi 0,26 kg, mutta säilörehun sulavuus ei vaikuttanut vasteeseen. Typen hyväksikäyttö parani väkirehun valkuaispitoisuutta ja väkirehun määrää vähennettäessä ja säilörehun sulavuuden heikentyessä. Muuntokelpoisen energian hyväksikäyttö sitä vastoin tehostui, kun väkirehun määrä väheni ja säilörehun sulavuus heikkeni. Tutkimuksen mukaan väkirehun määrän lisääminen kompensoi D-arvon pienenemistä, kun säilörehun sulavuus pieneni D69:sta D65:een karjan ekm:n vuosituotoksen ollessa noin 9000 kg. Säilörehun D-arvon pienenemistä ei tässä tapauksessa voitu korvata väkirehun valkuaispitoisuutta lisäämällä. Tämän kokeen erittäin myöhään korjatun ensimmäisen niiton sulavuus jäi huomattavan korkeaksi verrattuna nurmen kasvua ennustavaan malliin eikä sato kehittynyt lineaarisesti.

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.

Öljypitoisuuksien kartoitustutkimus Suomea ympäröivillä merialueilla vuosina 1971 ja 1972

The study of the occurance of non-polar hydrocarbons in the Finnish coastal waters in 1971-1972.

Ilman epäpuhtauksien vaikutuksesta maaperään ja pohjaveteen Tampereen ja Kuusankosken ympäristössä

Engl. summary: On the influence of air pollution on soil and groundwater in the Tampere and Kuusankoski regions

Substance misuse problems during pregnancy with special emphasis on buprenorphine

Maternal drug abuse during pregnancy endangers the future health and wellbeing of the infant and growing child. On the other hand, via maternal abstinence, these problems would never occur; so the problems would be totally preventable. Buprenorphine is widely used in opioid maintenance treatment as a substitute medication. In Finland, during 2000 s buprenorphine misuse has steadily increased. In 2009 almost one third of clientele of substance treatment units were in treatment because of buprenorphine dependence. At Helsinki Women s Clinic the first child with prenatal buprenorphine exposure was born in 2001. During 1992-2001 in the three capital area maternity hospitals (Women s clinic, Maternity hospital, Jorvi hospital) 524 women were followed at special antenatal clinics due to substance abuse problems. Three control women were drawn from birth register to each case woman and matched for parity and same place and date of the index birth. According to register data mortality rate was 38-fold higher among cases than controls within 6-15 years after index birth. Especially, the risk for violent or accidental death was increased. The women with substance misuse problems had also elevated risk for viral hepatitis and psychiatric morbidity. They were more often reimbursed for psychopharmaceuticals. Disability pensions and rehabilitation allowances were more often granted to cases than controls. In total 626 children were born from these pregnancies. According to register data 38% of these children were placed in out-of-home care as part of child protection services by the age of two years, and half of them by the age of 12 years, the median follow-up time was 5.8 years. The risk for out-of-home care was associated with factors identifiable during the pre- and perinatal period. In 2002-2005 67 pregnant women with buprenorphine dependence were followed up at the Helsinki University Hospital, Department of Obstetrics and Gynecology. Their pregnancies were uneventful. The prematurity rate was similar and there were no more major anomalies compared to the national statistics. The neonates were lighter compared to the national statistics. They were also born in good condition, with no perinatal hypoxia as defined by standard clinical parameters or certain biochemical markers in the cord blood: erythropoietin, S100 and cardiac troponin-t. Almost 80% of newborns developed neonatal abstinence syndrome (NAS) and two third of them needed morphine medication for it. Maternal smoking over ten cigarettes per day aggravated and benzodiazepine use attenuated NAS. An infant s highest urinary norbuprenorphine concentration during their first 3 days of life correlated with the duration of morphine treatment. The average length of infant s hospital stay was 25 days.

Äidin raskausajan D-vitamiinitilanteen yhteys lapsen luustoon yhden vuoden iässä

Johdanto: Raskaudenaikaisen D-vitamiinin puutoksen on havaittu vaikuttavan negatiivisesti syntyvän lapsen luuston kasvuun. Myös lapsen riittävä D-vitamiinin saanti on merkittävä tekijä lapsen luuston hyvinvoinnissa. Suomalaisten odottavien äitien D-vitamiinin saanti on usein puutteellista, eikä D-vitamiinia muodostu iholla talvikuukausina Suomen pohjoisen sijainnin vuoksi. Suomalaisten raskaana olevien naisten heikko D-vitamiinitilanne saattaa vaikuttaa lasten luuston terveyteen. Tavoitteet: Työn tavoitteena oli tutkia ovatko raskauden aikainen D-vitamiinitilanne, lapsen D-vitamiinitilanne ja D-vitamiinin saanti vuoden iässä yhteydessä luuntiheyden ja -mineraalipitoisuuden muutoksiin lapsen ensimmäisen elinvuoden aikana. Aineisto ja menetelmät: Raskausaikana rekrytoiduista 126 äiti-lapsi-parista vuoden iässä seurantakäynnille saapui 89 (69 %). Lapsilta otettiin verinäyte ja siitä määritettiin D-vitamiinitilannetta kuvaava seerumin 25-hydroksi-D-vitamiinipitoisuus (25(OH)D) immunoentsymometrisellä menetelmällä. Lasten sääriluu tutkittiin pQCT-menetelmällä. Vastaavat tutkimukset oli suoritettu sekä lapsille että äideille synnytyksen jälkeen. Äitien seerumin 25(OH)D-pitoisuus alkuraskauden aikana määritettiin THL:n keräämistä verinäytteistä. Lapsilta kerättiin kolmen vuorokauden ruokapäiväkirja sekä kyselylomake, joiden avulla selvitettiin D-vitamiinin saanti ruokavaliosta, D-vitamiinilisän käyttö ja taustatekijöitä. Äideille suoritettiin lyhyt haastattelu koskien lapsen terveyttä ja kehitystä. Tilastollinen tarkastelu suoritettiin SPSS (versio 16.0) –ohjelmalla. Korrelaatioanalyysilla selvitettiin minkä tekijöiden kanssa 1-vuotiaan luuston laatua kuvaavat muuttujat ja niissä tapahtuneet muutokset korreloivat. Regressioanalyysilla tutkittiin selittääkö raskausajan D-vitamiinitilanne, lapsen D-vitamiinitilanteen muutos tai lapsen D-vitamiinin saanti yhden vuoden iässä luustomuuttujien muutoksia. Monimuuttujamallin avulla tarkasteltiin, onko raskaudenaikainen D-vitamiinitilanne lineaarisesti yhteydessä luumuuttujien arvoihin. Tulokset: Lasten D-vitamiinin saanti ylitti keskimäärin suositukset (KA 12,3 ?g/vrk), mutta 20 %:lla seerumin 25(OH)D-pitoisuus oli riittämätön (< 50 nmol/l). Seurantakäynnin aikaan yhä imetetyillä lapsilla Dvitamiinitilanne oli heikompi kuin ei-imetetyillä (p=0,044). Luun mineraalimäärä (BMC, engl. bone mineral content) oli kasvanut eniten niillä lapsilla, joiden äitien D-vitamiinitilanne oli ollut heikoin raskauden aikana ja vähiten niillä, joilla D-vitamiinitilanne raskausaikana oli ollut riittävä. Tulos ei kuitenkaan yltänyt merkitsevälle tasolle (p=0.069). Muissa luumuuttujissa viitteitä yhteyksistä ei löytynyt. Taustatietoja tarkastellessa havaittiin merkitsevä negatiivinen yhteys raskausajan D-vitamiinitilanteen ja lapsen sairastamien nuhakuumeiden lukumäärän välillä (p=0.044). Johtopäätökset: Lasten D-vitamiinin saanti oli suositusten mukaista, mutta siitä huolimatta osalla lapsista Dvitamiinitilanne ei ollut optimaalinen. Erot BMC:n muutoksessa ryhmien välillä viittaavat saavutuskasvuun eli heikomman D-vitamiinitilanteen vaikutus luustoon kompensoituu BMC:n osalta ensimmäisen elinvuoden aikana. Pitkäkestoisia lisätutkimuksia raskausajan D-vitamiinitilanteen ja lapsen luuston yhteyksistä suuremmilla tutkimusotoksilla tarvitaan.

HDL subspecies : association with low HDL-C, obesity, and metabolic syndrome

AIMS An independent, powerful coronary heart disease (CHD) predictor is a low level of high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C). Discoidal preβ-HDL particles and large HDL2 particles are the primary cholesterol acceptors in reverse cholesterol transport, a key anti-atherogenic HDL mechanism. The quality of HDL subspecies may provide better markers of HDL functionality than does HDL-C alone. We aimed I) to study whether alterations in the HDL subspecies profile exist in low-HDL-C subjects II) to explore the relationship of any changes in HDL subspecies profile in relation to atherosclerosis and metabolic syndrome; III) to elucidate the impact of genetics and acquired obesity on HDL subspecies distribution. SUBJECTS The study consisted of 3 cohorts: A) Finnish families with low HDL-C and premature CHD (Study I: 67 subjects with familial low HDL-C and 64 controls; Study II: 83 subjects with familial low HDL-C, 65 family members with normal HDL-C, and 133 controls); B) a cohort of 113 low- and 133 high-HDL-C subjects from the Health 2000 Health Examination Survey carried out in Finland (Study III); and C) a Finnish cohort of healthy young adult twins (52 monozygotic and 89 dizygotic pairs) (Study IV). RESULTS AND CONCLUSIONS The subjects with familial low HDL-C had a lower preβ-HDL concentration than did controls, and the low-HDL-C subjects displayed a dramatic reduction (50-70%) in the proportion of large HDL2b particles. The subjects with familial low HDL-C had increased carotid atherosclerosis measured as intima-media-thickness (IMT), and HDL2b particles correlated negatively with IMT. The reduction in both key cholesterol acceptors, preβ-HDL and HDL2 particles, supports the concept of impaired reverse cholesterol transport contributing to the higher CHD risk in low-HDL-C subjects. The family members with normal HDL-C and the young adult twins with acquired obesity showed a reduction in large HDL2 particles and an increase in small HDL3 particles, which may be the first changes leading to the lowering of HDL-C. The low-HDL-C subjects had a higher serum apolipoprotein E (apoE) concentration, which correlated positively with the metabolic syndrome components (waist circumference, TG, and glucose), highlighting the need for a better understanding of apoE metabolism in human atherosclerosis. In the twin study, the increase in small HDL3b particles was associated with obesity independent of genetic effects. The heritability estimate, of 73% for HDL-C and 46 to 63% for HDL subspecies, however, demonstrated a strong genetic influence. These results suggest that the relationship between obesity and lipoproteins depends on different elements in each subject. Finally, instead of merely elevating HDL-C, large HDL2 particles and discoidal preβ-HDL particles may provide beneficial targets for HDL-targeted therapy.