Interleukin-12 and protective immunity to schistosomes

The attenuated vaccine against Schistosoma mansoni induces Th1-mediated protective immunity and we have sought to identify a role for IL-12 in this model. Elevated levels of IL-12 (p40 mRNA) were detected in the lymph nodes (LN) and the lungs of vaccinated mice, whilst treatment of vaccinated mice with anti-IL-12 antibodies decreased the ratio of IFNg:IL-4 secreted by in vitro-cultured LN cells. However, there was only marginal abrogation of the level of resistance in these mice. Soluble antigens from the lung-stage of the parasite (SLAP) appeared to be efficient stimulators of IFNg and IL-12 secretion. These antigens when used to immunise mice in conjunction with IL-12 as an adjuvant, elicited a polarised Th1 response with abundant IFNg secretion but no IL-4. This immunisation regime also induced significant protection against reinfection, whereas inoculation of mice with SLAP alone did not. The induction of a dominant Th1 response using SLAP + IL-12 probably operates via IFNg production by natural killer (NK) cells stimulated by IL-12, since in vivo ablation of NK cells using anti-NK1.1 antibody reduced CD4+-dependent IFNg production from cultured LN cells by over 97%. Nevertheless, in mice with a genetic disruption of the IFNg receptor, administration of SLAP + IL-12 induced levels of IFNg equal to those in wild-type mice, thus showing that in this model IL-12 can directly prime T cells independent of IFNg. Clearly, IL-12 has a critical role in protective immunity to schistosomes and it may aid the development of an effective vaccine against this disease

Cell lineage relationship in the stomach of normal and genetically manipulated mice

The oxyntic mucosa of the mouse stomach is lined with a heterogeneous population of cells that form numerous short pits continuous with long tubular glands. Tritiated thymidine radioautography has made it possible to pinpoint the origin of all cell types and to follow the differentiation/migration of different cell lineages along the pit-gland unit. The proliferating multipotent stem cells functionally anchored in the upper glandular region, the isthmus, give rise to three main lineage precursors: 1) pre-pit cells, which migrate upward to the pit while differentiating into mucus-producing pit cells; 2) pre-neck cells, which migrate downward to the glandular neck while differentiating into mucus-producing neck cells that, by approaching the glandular base, gradually change their phenotype into pepsinogen- and intrinsic factor-producing zymogenic cells; 3) pre-parietal cells, which differentiate into acid-producing parietal cells in the isthmus and then undergo bipolar migration towards the pit and the glandular base. Thus, parietal cells are the only cells that complete their differentiation in the isthmus and then migrate to be scattered throughout the pit-gland unit. To determine whether parietal cells play a role in controlling decisions about cell fate within the pit-gland unit, the gastric epithelium has been examined in transgenic mice expressing the H,K-ATPase ß-subunit-1035 to +24/simian virus 40 large T antigen fusion gene. The blockade in parietal cell differentiation in these mice produces an amplification of lineage precursors, a marked depletion of zymogenic cells and an increase in pit cell census. Ablation of parietal cells in another transgenic mouse model expressing the H,K-ATPase ß-subunit-1035 to +24/diphtheria toxin fragment A fusion gene also produces amplification of lineage precursors, and similar effects on zymogenic and pit cell census. These findings strongly suggest that parietal cells produce regulatory signals that control the cellular differentiation program of both pit and zymogenic cell lineages, and would hopefully improve our ability to identify the cellular pathways leading to malignant transformation

Valtatie 4 Vehniä-Äänekoski Ympäristövaikutusten arviointimenettely : Ympäristövaikutusten arviointiohjelma

Valtatien 4 parantaminen Vehniän-Äänekosken välisellä osuudella on osa Jyväskylä-Oulu yhteysvälin kehittämistä, jota toteutetaan vaiheittain. Ympäristövaikutusten arviointiohjelma (YVA-ohjelma) kuuluu ympäristövaikutusten arviointimenettelyyn (YVA), joka koskee valtatien 4 parantamishanketta Laukaan Vehniän ja Äänekosken välillä. Nykyistä nelostietä pitkin mitattuna suunnitteluosuuden pituus on noin 15 km. Hankkeesta vastaavana toimii Keski-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen Liikenne ja infrastruktuurivastuualue. YVA-menettely perustuu ympäristövaikutusten arviointimenettelystä annettuun lakiin (468/ 1994, muutettu 267/ 1999 ja 458/ 2006) ja sitä täydentävään asetukseen. YVA-menettelyssä tutkitaan tien parantamisen vaihtoehtojen ympäristövaikutuksia. YVA-menettelyn tarkoituksena on tuottaa tietoa hankkeen eri vaihtoehtojen ympäristövaikutuksista päätöksen teon pohjaksi. YVA-menettelyyn liittyy keskeisesti myös kansalaisten osallistuminen ja tiedonsaanti. YVA-ohjelma on työsuunnitelma ympäristövaikutusten arvioinnin toteuttamissa. Siinä esitetään hankkeen perustiedot, tutkittavat vaihtoehdot ja kuvaus ympäristön nykytilasta. Ohjelmassa kuvaillaan vaikutusten arvioinnin menetelmät ja lähtötiedot. Ohjelmassa esitetään myös suunnitelma osallistumisen järjestämisestä, tiedottamisesta, palautteen antamisesta ja hankkeen aikataulusta. YVA-menettelyn hankealueena on valtatie 4 Vehniän-Huutomäen (vt 13) välisellä osuudella ja alemman tieverkon järjestelyjen edellyttämä aluerajaus. Huutomäen liittymä ei sisälly tarkastelualueeseen, koska sille laaditaan parhaillaan yleissuunnitelmaa. Suunnittelu käynnistetään nyt YVA-lain mukaisella ympäristövaikutusten arviointimenettelyllä siten, että aluksi laaditaan ympäristövaikutusten arviointiohjelma ja sen jälkeen tehdään ympäristövaikutusten arviointiselostus, jonka pohjalta laaditaan yleissuunnitelma. Ympäristövaikutusten arviointiohjelma toimii työsuunnitelmana seuraavalle suunnitteluvaiheelle eli ympäristövaikutusten arviointiselostuksen laatimiselle.

Assessment of ventilatory neuromuscular drive in patients with obstructive sleep apnea

The presence of abnormalities of the respiratory center in obstructive sleep apnea (OSA) patients and their correlation with polysomnographic data are still a matter of controversy. Moderately obese, sleep-deprived OSA patients presenting daytime hypersomnolence, with normocapnia and no clinical or spirometric evidence of pulmonary disease, were selected. We assessed the ventilatory control and correlated it with polysomnographic data. Ventilatory neuromuscular drive was evaluated in these patients by measuring the ventilatory response (VE), the inspiratory occlusion pressure (P.1) and the ventilatory pattern (VT/TI, TI/TTOT) at rest and during submaximal exercise, breathing room air. These analyses were also performed after inhalation of a hypercapnic mixture of CO2 (DP.1/DPETCO2, DVE/DPETCO2). Average rest and exercise ventilatory response (VE: 12.2 and 32.6 l/min, respectively), inspiratory occlusion pressure (P.1: 1.5 and 4.7 cmH2O, respectively), and ventilatory pattern (VT/TI: 0.42 and 1.09 l/s; TI/TTOT: 0.47 and 0.46 l/s, respectively) were within the normal range. In response to hypercapnia, the values of ventilatory response (DVE/DPETCO2: 1.51 l min-1 mmHg-1) and inspiratory occlusion pressure (DP.1/DPETCO2: 0.22 cmH2O) were normal or slightly reduced in the normocapnic OSA patients. No association or correlation between ventilatory neuromuscular drive and ventilatory pattern, hypersomnolence score and polysomnographic data was found; however a significant positive correlation was observed between P.1 and weight. Our results indicate the existence of a group of normocapnic OSA patients who have a normal awake neuromuscular ventilatory drive at rest or during exercise that is partially influenced by obesity

Effect of a submaxillary gland extract on Ehrlich tumor growth in mice

Ablation of host submaxillary glands modifies Ehrlich tumor growth and tumor-infiltrating leukocytes, possibly by modifications in the serum level of growth factors produced by this gland. To extend this research, 7-month-old male EPM-1 mice (N = 30) were divided into two groups: 1) inoculated with tumor cells previously incubated with submaxillary salivary gland extract (SGE) in PBS for 30 min at 37%; 2) inoculated with tumor cells previously incubated with PBS, under the same conditions. Animals were inoculated into the footpad with 40 µl of a suspension containing 4.5 x 107 tumor cells/ml, and footpad thickness was measured daily for 10 days. Sections and smears of tumor cells were prepared from the tumor mass to determine mitosis frequency, percent of tumor cells immunopositive to nerve (NGF) and epidermal (EGF) growth factors and percent of tumor-infiltrating leukocytes. The incubation of tumor cells with SGE produced a tumor reduction of about 30% in size (P<0.01). This effect was not related to loss of cell viability during incubation, but a 33% increase (P<0.05) in the percentage of dead or dying tumor cells and a 15% increase in the percent of NGF/EGF-positive tumor cells (P<0.01) were observed in vivo at the end of experiment. Tumor-infiltrating lymphocytes and mitosis frequency did not differ between groups. These data suggest a direct effect of factors present in SGE on tumor cells, which induce degeneration of tumor cells.

The hepatic clearance of recombinant tissue-type plasminogen activator decreases after an inflammatory stimulus

We have shown that tissue-type plasminogen activator (tPA) and plasma kallikrein share a common pathway for liver clearance and that the hepatic clearance rate of plasma kallikrein increases during the acute-phase (AP) response. We now report the clearance of tPA from the circulation and by the isolated, exsanguinated and in situ perfused rat liver during the AP response (48-h ex-turpentine treatment). For the sake of comparison, the hepatic clearance of a tissue kallikrein and thrombin was also studied. We verified that, in vivo, the clearance of 125I-tPA from the circulation of turpentine-treated rats (2.2 ± 0.2 ml/min, N = 7) decreases significantly (P = 0.016) when compared to normal rats (3.2 ± 0.3 ml/min, N = 6). The AP response does not modify the tissue distribution of administered 125I-tPA and the liver accounts for most of the 125I-tPA (>80%) cleared from the circulation. The clearance rate of tPA by the isolated and perfused liver of turpentine-treated rats (15.5 ± 1.3 µg/min, N = 4) was slower (P = 0.003) than the clearance rate by the liver of normal rats (22.5 ± 0.7 µg/min, N = 10). After the inflammatory stimulus and additional Kupffer cell ablation (GdCl3 treatment), tPA was cleared by the perfused liver at 16.2 ± 2.4 µg/min (N = 5), suggesting that Kupffer cells have a minor influence on the hepatic tPA clearance during the AP response. In contrast, hepatic clearance rates of thrombin and pancreatic kallikrein were not altered during the AP response. These results contribute to explaining why the thrombolytic efficacy of tPA does not correlate with the dose administered.

Novel genes and regulatory systems in epididymal differentiation and sperm maturation of the mouse.

Mammalian spermatozoa gain their fertilizing ability during maturation in the epididymis. Proteins and lipids secreted into the epididymal lumen remodel the sperm membrane, thereby providing the structure necessary for progressive motility and oocyte interaction. In the current study, genetically modified mouse models were utilized to determine the role of novel genes and regulatory systems in the postnatal development and function of the epididymis. Ablation of the mouse β-defensin, Defb41, altered the flagellar movements of sperm and reduced the ability of sperm to bind to the oocyte in vitro. The Defb41-deficient iCre knock-in mouse model was furthermore utilized to generate Dicer1 conditional knock-out (cKO) mice. DICER1 is required for production of mature microRNAs in the regulation of gene expression by RNA interference. Dicer1 cKO gave rise to dedifferentiation of the epididymal epithelium and an altered expression of genes involved in lipid synthesis. As a consequence, the cholesterol:polyunsaturated fatty acid ratio of the Dicer1 cKO sperm membrane was increased, which resulted in membrane instability and infertility. In conclusion, the results of the Defb41 study further support the important role of β-defensin family members in sperm maturation. The regulatory role of Dicer1 was also shown to be required for epididymal development. In addition, the study is the first to show a clear connection between lipid homeostasis in the epididymis and sperm membrane integrity. Taken together, the results give important new evidence on the regulatory system guiding epididymal development and function

Effects of adrenalectomy and adrenal enucleation on liquid gastric emptying in rats

The effects of adrenalectomy and adrenal enucleation on liquid gastric emptying were studied in male Wistar rats that were adrenalectomized, adrenal enucleated (AE) or sham operated (SH). The animals in the first group had free access to a 1% NaCl solution (ADS), while the animals in the second and third groups were divided into two subgroups, which ingested either tap water (AEW, SHW) or 1% NaCl solution (AES, SHS). The gastric emptying study was performed on the 16th post-operative day. Three test meals labeled with phenol red (6 mg/dl) were used (0.9% NaCl, 1.8% NaCl and 5% glucose). Percent gastric retention was determined 10 min after orogastric infusion of the NaCl test meals and 15 min after the glucose meal. Gastric retention of the ADS subgroup was significantly lower (P<0.01) (median = 19.8% vs 25.5% for SHW, vs 31.9% for SHS, vs 25.7% for AEW, and vs 27.1% for AES) for the 0.9% NaCl test meal and for the 1.8% NaCl test meal (33.5% for ADS vs 47.5% for AEW and 50.6% for AES). When 5% glucose was used as a test meal, gastric retention was similar for all subgroups. These results suggest that ablation of the adrenal cortex results in increased gastric emptying of an isosmolar NaCl meal.

Keskustelu tiivistyvästä suomalais-ruotsalaisesta puolustusyhteistyöstä

Tämä tutkimus keskittyy analysoimaan tiivistyvästä suomalais-ruotsalaisesta puolustusyh-teistyöstä käytävässä julkisessa keskustelussa ilmeneviä keskusteluun vaikuttavia tekijöitä. Tutkimusmenetelmänä on abduktiivinen kvalitatiivinen sisällönanalyysi (yhdistelmä groun-ded theory- ja sisällönanalyysiä). Tutkimus toteutettiin käyttäen mallia, joka muokattiin To-mas Valasekin hypoteesista, joka koskee pooling and sharing -yhteistyötä (Surviving Auste-rity - The case for a new approach to EU military collaboration, 2011). Malli muodostettiin induktoimalla tutkimuksen primääriaineistosta, joka koottiin julkisesta puolustusyhteistyötä käsittelevästä keskustelusta Suomessa ja Ruotsissa 1.1.2013–31.8.2014. Tutkimuksen pääkysymys on: Miten tiivistyvästä suomalais-ruotsalaisesta puolustusyhteis-työstä 1.1.2013–31.8.2014 käytyyn julkiseen keskusteluun vaikuttaneet päätekijät ilmene-vät? Tutkimuksen alakysymykset muodostettiin tutkimuksen primääriaineistosta neljässä eri kategoriassa: historialliset, poliittiset/sotilaalliset, taloudelliset ja asenteelliset tekijät. Ai-neistoa analysoitiin deduktiivisesti käyttäen näitä kategorioita analyysimallina, tarkoituk-sena lisätä ymmärrystä yksittäisistä tekijöistä ja löytää päätekijät. Alakysymyksiä ovat: - Miten 1) historialliset, 2) poliittiset/sotilaalliset, 3) taloudelliset ja 4) asenteelliset tekijät ilmenevät keskustelussa tiivistyvästä puolustusyhteistyöstä? - Kuinka nämä tekijät eroavat Suomessa ja Ruotsissa? - Mikä tekijöistä nähdään keskustelussa tärkeimpänä? Tutkimuksen päätuloksena on, että luottamus tai sen puute on tärkein keskustelussa ilme-nevä päätekijä, joka joko edistää tai toisaalta heikentää yhteistyötä. Muina keskustelusta il-menevinä päätekijöinä nähdään seuraavien tekijöiden olemassaolo tai puute: - ymmärrys yhteistyön historiallisesta taustasta molempien valtioiden näkökulmista - poliittisten/sotilaallisten tavoitteiden selkeys ja niihin sitoutuminen - poliittinen sitoutuminen yhteistyön poliittisten/sotilaallisten tarkoitusperien edistämi-seen kotimaan taloudellisten hyötyjen sijaan - laillisesti sitova rakenne yhteistyölle.

Experimental Studies on Non-Metallic Composite Bone Implants With a Special Reference to Staphylococcal Biofilm Infection

Non-metallic implants made of bioresorbable or biostable synthetic polymers are attractive options in many surgical procedures, ranging from bioresorbable suture anchors of arthroscopic surgery to reconstructive skull implants made of biostable fiber-reinforced composites. Among other benefits, non-metallic implants produce less interference in imaging. Bioresorbable polymer implants may be true multifunctional, serving as osteoconductive scaffolds and as matrices for simultaneous delivery of bone enhancement agents. As a major advantage for loading conditions, mechanical properties of biostable fiber-reinforced composites can be matched with those of the bone. Unsolved problems of these biomaterials are related to the risk of staphylococcal biofilm infections and to the low osteoconductivity of contemporary bioresorbable composite implants. This thesis was focused on the research and development of a multifunctional implant model with enhanced osteoconductivity and low susceptibility to infection. In addition, the experimental models for assessment, diagnostics and prophylaxis of biomaterial-related infections were established. The first experiment (Study I) established an in vitro method for simultaneous evaluation of calcium phosphate and biofilm formation on bisphenol-Aglycidyldimethacrylate and triethylenglycoldimethacrylate (BisGMA-TEGDMA) thermosets with different content of bioactive glass 45S5. The second experiment (Study II) showed no significant difference in osteointegration of nanostructured and microsized polylactide-co-glycolide/β-tricalcium phosphate (PLGA /β-TCP) composites in a minipig model. The third experiment (Study III) demonstrated that positron emission tomography (PET) imaging with the novel 68Ga labelled 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid (DOTA) CD33 related sialic-acid immunoglobulin like lectins (Siglec-9) tracer was able to detect inflammatory response to S. epidermidis and S. aureus peri-implant infections in an intraosseous polytetrafluoroethylene catheter model. In the fourth experiment (Study IV), BisGMATEGDMA thermosets coated with lactose-modified chitosan (Chitlac) and silver nanoparticles exhibited antibacterial activity against S. aureus and P. aeruginosa strains in an in vitro biofilm model and showed in vivo biocompatibility in a minipig model. In the last experiment (Study V), a selective androgen modulator (SARM) released from a poly(lactide)-co-ε-caprolactone (PLCL) polymer matrix failed to produce a dose-dependent enhancement of peri-implant osteogenesis in a bone marrow ablation model.

Kälviä-Kruunupyy-Kokkola-Pedersöre-Pietarsaari-Luoto joukkoliikenteen laatukäytävä

Laatukäytävätyötä lähdettiin toteuttamaan aiempien Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen toimivalta-alueella toteutettujen laatukäytäväselvityksen (Kurikka-Ilmajoki, Seinäjoki-Lapua), Kokkolan ja Pietarsaaren rakennemallitöiden ja alueella tehtyjen kehitysvyöhykeselvitysten pohjalta. Tarkastelutapaa laajennettiin työssä kysyntäpotentiaaliarvioilla, kysynnän synnyttämisen keinovalikoimalla ja liikennöitsijöiden näkemyksillä alueen joukkoliikennemarkkinoiden kehittämisestä. Kysyntäpotentiaaliarviot tehtiin suunnittelualueen taajamista ja pääreiteiltä (Vt 8 ja Rantatie 749). Nykyisin suunnittelualueen liikenne perustuu lähes täysin oppilaskuljetuksiin ja kaupunkien väliseen pikavuoroliikenteeseen. Päivittäisen työssäkäynnin näkökulmasta joukkoliikennepalvelut ovat toimivia ainoastaan joidenkin taajamien välillä, mutta työssäkäyntialueen kattavasta, työssäkäynnin mahdollistavasta joukkoliikennetarjonnasta ei voida puhua. Nopeiden työssäkäyntiyhteyksien ja tätä tukevan infrastruktuurin parantamiseksi selvitystyössä ehdotettiin joukkoliikenteen palvelutason parantamistoimenpiteiden keskittämistä valtatien 8 suuntaiselle käytävälle. Kysynnän lisäämiseen tähtääviä toimenpiteitä, kuten lippuvalikoiman monipuolistamista ja informaation selkeään parantamiseen tähtääviä toimenpiteitä ehdotettiin koko suunnittelualueelle. Riippuen toteutustapojen painotuksesta alueen kuntien ja ELY-keskuksen olisi panostettava alueen joukkoliikenteeseen lisää kymmenistä tuhansista aina satoihin tuhansiin euroihin vuositasolla tarjonta- ja kysyntätavoitteiden saavuttamiseksi. Etelä-Pohjanmaan ELY-keskus ilmoitti projektin aikana valmiuden lisäpanostuksiin, mikäli kunnat osallistuvat tasapuolisina kumppaneina oman alueensa liikenteen kehittämiseen.

Helsingin seudun pääväylien toimivuuden tehostaminen

Tavoitteena on ollut selvittää Helsingin seudun pääväylien kapasiteetin riittävyys nykytilanteessa ja tulevaisuudessa, miten liikenteen ja kysynnän hallinnan keinoilla voidaan vaikuttaa kapasiteetin riittävyyteen ja mitkä ovat potentiaalisimmat keinot, missä lisäkaistojen tarve näyttää ilmeiseltä näistä keinoista ja joukkoliikenteen kehittämisestä huolimatta ja mitkä ajoneuvotyypit on tarkoituksenmukaista oikeuttaa lisäkaistojen käyttöön. Selvityksen tuloksena ehdotetaan lisäkaistojen rakentamista neljälle säteittäiselle pääväyläjaksolle vuoteen 2020 mennessä. Jaksot ovat kiireellisyysjärjestyksessä kt 51 (Länsiväylä) Piispansilta-Suomenoja (lännen suuntaan), vt 1 (Turunväylä) Tuomarila-Kehä II (molemmat suunnat), vt 3 (Hämeenlinnanväylä) Kaivoksela-Kannelmäki (molemmat suunnat) ja vt 4 (Lahdenväylä) Porvoonväylä- Kehä I (molemmat suunnat) + Porvoonväylän (vt 7) liittymäramppi Helsingin suuntaan. Lisäkaistojen yhteispituus on 12 km ja ne esitetään varattavaksi linja-autojen, kuorma-autojen ja pakettiautojen käyttöön ympärivuorokautisesti. Muilla, vuoteen 2035 ylikuormittuvaksi ennustetuilla pääväyläjaksoilla kapasiteetin riittävyys ehdotetaan varmistettavaksi ensisijaisesti liikenteen ja kysynnän hallinnan keinoin. Näitä ylikuormittuvaksi ennustettuja väyläjaksoja on yhteensä noin 70 ajoratakilometrin verran. Pääväylien liikenteen kasvua hillitään kehittämällä raideliikennettä ja liityntäpysäköintiä sekä liityntäpysäköinnin opastus- ja informaatiojärjestelmien avulla. Merkittävillä uusilla maankäytön kasvualueilla tieliikenteen kasvua hillitään kytkemällä maankäytön ja liikennejärjestelmän kehittäminen toisiinsa ja pyrkimällä liikennekysyntää vähentävään toiminnalliseen yhdyskuntarakenteeseen. Seudun pääväylille ehdotetaan vaihtuvia nopeusrajoituksia. Ruuhkatilanteissa nopeusrajoituksia lasketaan erityisesti liikenneturvallisuuden parantamiseksi, mutta rajoitusten alentaminen myös lieventää liikennevirran shokkiaaltoja ja parantaa siten kriittisesti kuormittuneen väylän välityskykyä. Ruuhkaliikenteen nopeuden alentuminen leikkaa myös tieliikennemelun huippuja. Ensimmäisiksi vaihtuvien nopeusrajoitusten toteutuskohteiksi esitetään Turunväylän (vt 1) ja Lahdenväylän (vt 4) ehdotettuja lisäkaistajaksoja. Vaihtuvaan nopeusrajoitusjärjestelmään ja liityntäpysäköinnin opastus- ja informaatiojärjestelmään ehdotetaan liitettäväksi myös ajoradan yläpuolisten varoitusmerkkien ja tekstiopasteiden yhdistelmiä, joiden avulla voidaan tiedottaa mm. liikenteen häiriöistä.

Breathing pattern, thoracoabdominal motion and muscular activity during three breathing exercises

The objective of the present study was to evaluate breathing pattern, thoracoabdominal motion and muscular activity during three breathing exercises: diaphragmatic breathing (DB), flow-oriented (Triflo II) incentive spirometry and volume-oriented (Voldyne) incentive spirometry. Seventeen healthy subjects (12 females, 5 males) aged 23 ± 5 years (mean ± SD) were studied. Calibrated respiratory inductive plethysmography was used to measure the following variables during rest (baseline) and breathing exercises: tidal volume (Vt), respiratory frequency (f), rib cage contribution to Vt (RC/Vt), inspiratory duty cycle (Ti/Ttot), and phase angle (PhAng). Sternocleidomastoid muscle activity was assessed by surface electromyography. Statistical analysis was performed by ANOVA and Tukey or Friedman and Wilcoxon tests, with the level of significance set at P < 0.05. Comparisons between baseline and breathing exercise periods showed a significant increase of Vt and PhAng during all exercises, a significant decrease of f during DB and Voldyne, a significant increase of Ti/Ttot during Voldyne, and no significant difference in RC/Vt. Comparisons among exercises revealed higher f and sternocleidomastoid activity during Triflo II (P < 0.05) with respect to DB and Voldyne, without a significant difference in Vt, Ti/Ttot, PhAng, or RC/Vt. Exercises changed the breathing pattern and increased PhAng, a variable of thoracoabdominal asynchrony, compared to baseline. The only difference between DB and Voldyne was a significant increase of Ti/Ttot compared to baseline. Triflo II was associated with higher f values and electromyographic activity of the sternocleidomastoid. In conclusion, DB and Voldyne showed similar results while Triflo II showed disadvantages compared to the other breathing exercises.

Impairment of cytomegalovirus-specific cellular immune response as a risk factor for cytomegalovirus disease in transplant recipients

Human cytomegalovirus (CMV) infection is common in most people but nearly asymptomatic in immunocompetent individuals. After primary infection the virus persists throughout life in a latent form in a variety of tissues, particularly in precursor cells of the monocytic lineage. CMV reinfection and occurrence of disease are associated with immunosuppressive conditions. Solid organ and bone marrow transplant patients are at high risk for CMV disease as they undergo immunosuppression. Antiviral treatment is effective in controlling viremia, but 10-15% of infected patients can experience CMV disease by the time the drug is withdrawn. In addition, long-term antiviral treatment leads to bone marrow ablation and renal toxicity. Furthermore, control of chronic CMV infection in transplant recipients appears to be dependent on the proper recovery of cellular immunity. Recent advances in the characterization of T-cell functions and identification of distinct functional signatures of T-cell viral responses have opened new perspectives for monitoring transplant individuals at risk of developing CMV disease.

To divide or differentiate? : nestin-mediated regulation of Cdk5 in cell fate decisions

The molecular functions of the non-cell cycle-related Cyclin-dependent kinase 5 (Cdk5) have been of primary interest within the neuroscience field, but novel undertakings are constantly emerging for the kinase in tissue homeostasis, as well as in diseases such as diabetes and cancer. Although Cdk5 activation is predominantly regulated by specific non-cyclin activator protein binding, additional mechanisms have proved to orchestrate Cdk5 signaling in cells. For example, the interaction between the intermediate filament protein nestin and Cdk5 has been proposed to determine cellular fate during neuronal apoptosis through nestin-dependent adjustment of the sensitive balance and turnover of Cdk5 activators. While nestin constitutes a crucial regulatory scaffold for appropriate Cdk5 activation in apoptosis, Cdk5 itself phosphorylates nestin with the consequence of filament reorganization in both neuronal progenitors and differentiating muscle cells. Interestingly, the two proteins are often found coexpressed in various tissues and cell types, proposing that nestin-mediated scaffolding of Cdk5 and its activators may be applicable to other tissue systems as well. In the literature, the molecular functions of nestin have remained in the shade, as it is mostly exploited as a marker protein for progenitor cells. In light of these studies, the aim of this thesis was to assess the importance of the nestin scaffold in regulation of Cdk5 actions in cell fate decisions. This thesis can be subdivided into two major projects: one that studied the nature of the Cdk5-nestin interplay in muscle, and one that assessed their role in prostate cancer. During differentiation of a myoblast cell line, the filament formation properties of nestin was found to be crucial in directing Cdk5 activity, with direct consequences on the process of differentiation. Also the genetic knockout of nestin was found to influence Cdk5 activity, although differentiation per se was not affected. Instead, the genetic ablation of nestin had broad consequences on muscle homeostasis and regeneration. While the nestin-mediated regulation of Cdk5 in muscle was found to act in multiple ways, the connection remained more elusive in cancer models. Cdk5 was, however, established as a significant determinant of prostate cancer proliferation; a behavior uncharacteristic for this differentiation-associated kinase. Through complex and simultaneous regulation of two major prostate cancer pathways, Cdk5 was placed upstream of both Akt kinase and the androgen receptor. Its action on proliferation was nonetheless mainly exerted through the Akt signaling pathway in various cancer models. In summary, this thesis contributed to the knowledge of Cdk5 regulation and functions in two atypical settings; proliferation (in a cancer framework) and muscle differentiation, which is a poorly understood model system in the Cdk5 field. This balance between proliferation and differentiation implemented by Cdk5 is ultimately regulated (where present) by the dynamics of the cytoskeletal nestin scaffold.