Hienopaperimassojen lujuusominaisuudet nopeassa vetokuormituksessa

Työssä verrattiin koivu-, akaasia- ja eucalyptussellujen käyttökelpoisuutta hienopapereiden kuituraaka-aineena. Kirjallisuusosassa todettiin radan hallinnan paperikoneiden avoimissa vienneissä riippuvan käytetyn geometrian lisäksi lujuus- ja relaksaatio-ominaisuuksista. Kuituverkoston käyttäytymiseen jännityksen alaisena vaikuttavat kuitudimensiot, kosteus ja lämpötila sekä kuituverkostoon kohdistetun jännityksen nopeus ja määrä. Relaksaationopeus ja vetolujuus kasvavat kuivilla papereilla vetonopeuden lisääntyessä. Kosteuspitoisuuden kasvattaminen alentaa puukuiduissa olevien polymeerien lasisiirtymälämpötilaa, jonka seurauksena vetolujuus ja relaksaatiokireys laskevat voimakkaasti. Kosteuspitoisuuden kasvaessa murtovenymä kasvaa lähes lineaarisesti ja repäisylujuus sekä murtotyö saavuttavat maksiminsa tietyssä kosteuspitoisuudessa. Kokeellisessa osassa keskityttiin hienopaperimassojen lujuus- ja relaksaatiokäyttäytymisen selvittämiseen nopeassa vetokuormituksessa. Lisäksi määritettiin laatu-, massa- ja rakenneominaisuuksia valituille koepisteille. Muuttujina kokeissa olivat massojen kuiva-ainepitoisuudet ja jauhatusolosuhteet sekä havusellun osuus hienopaperimassoissa.CSF-tasoon 350 ml jauhetuista näytteistä parhaat lujuus ja relaksaatio-ominaisuudet olivat koivulla ja heikoimmat akaasialla. Erot koepisteiden välillä korostuivat pienellä havusellun määrällä, mutta kaventuivat huomattavasti havusellun määrää lisättäessä. Samaan vetolujuuteen jauhettaessa massojen erot poistuvat kokonaan. Kuivilla näytteillä löydettiin erinomainen korrelaatio myötölujuuden ja relaksaatiokireyden välille. Puristinkuivien näytteiden relaksaatiokireyksiä voidaan kokeiden valossa ennustaa parhaiten kuivien näytteiden vetolujuuksista. Myös elastisten venymien osuuksille ja kuituseinämien paksuuksille löydettiin selvä yhteys.Eucalyptus- ja akaasiamassojen erinomaisuus hienopapereiden raaka-aineena korostui niiden optisissa ominaisuuksissa, erityisesti korkeana valonsirontana. Verrattaessa samassa vetolujuudessa ja relaksaatiokireydessä valonsirontakertoimien arvoja havaittiin akaasian olevan paras koivun jäädessä heikoimmaksi. Lisäksi akaasian ja eucalyptuksen kapeat kuitujakaumat ovat edullisia painokoneessa värin tasaisen imeytymisen kannalta. Akaasian pienet ja taipuisat kuidut antavat paperille tasaisen pinnan ja siten painatuksessa tasaisen painoalustan.

Nestepakkauskartongin runkokerroksen rakenteen optimointi

Diplomityön tavoitteena oli optimoida KA4:n nestepakkauskartongin runkokerroksen massakoostumus ja rakenne kartonkikoneen uusinnan jälkeen. Työssä tutkittiin Natura 285 –laatua, jota käytetään yhden litran vetoisissa maitopurkeissa. Pääasiallisena tavoitteena oli lisätä CTMP:n osuutta ja vähentää mäntysellun osuutta rungossa siten, että kartongin laatu ei heikkene. Työn kirjallisuusosassa perehdyttiin nestepakkauskartongin kriittisiin ominaisuuksiin ja CTMP:n vaikutuksiin runkokerroksessa. Rainanmuodostusta ja kuituverkoston lujuuden syntymistä käsiteltiin omina kokonaisuuksinaan. CTMP:n freeness-tason huomattava vähentäminen kasvattaa kartongin z-lujuutta ja palstautumislujuutta merkittävästi. Samalla höyrynkulutus kuitenkin kasvaa ja kartongin jäykkyys laskee jonkin verran paksuuden vähenemisen seurauksena. CTMP:n freeness-tason alentaminen arvosta 420 ml CSF arvoon 380 ml CSF ei alenna bulkkia merkittävästi. CTMP:n määrän kasvattaminen yli 60 %:in keskikerroksessa alentaa palstautumislujuutta ja z-lujuutta merkittävästi. Runkokerroksen mäntysellun korvaaminen koivusellulla parantaa kartongin sileyttä merkittävästi vakiopaksuudessa. Runkokerroksen massakomponenttien jauhatuksen lisäämisestä huolimatta z-lujuus ja palstautumislujuus laskevat vastaavasti huomattavan paljon. Koivusellun käytöllä valmiin pakkauksen ominaisuudet eivät heikkene, mutta painatusominaisuudet paranevat. CTMP-laitoksen pääjauhinten uudella LE-terämallilla saavutetaan huomattava energian säästö vanhaan terämalliin verrattuna. Kuidun keskipituus laskee jonkin verran LE-terien ikääntyessä ja samalla kuitujen sitoutumiskyky heikkenee.

Hiomon AI-järjestelmän toimivuuden arviointi

Työn tavoitteena oli uudentyyppisen hiontaprosessin ohjausjärjestelmän kehittäminen ja testaaminen UPM-Kymmene Kaukaan hiomossa. Uuden ohjausjärjestelmän perusajatuksena oli pitää yksittäistä hiomakiveä jatkuvasti optimaalisessa toimintapisteessä, ja hiomon kaikilla koneilla pyrittiin samaan kivenalusmassan laatuun. Uutta ohjaustapaa kutsuttiin Optimum operating point -strategiaksi (OOPS). Hiomakiven pitäminen optimaalisessa toimintapisteessä tapahtui pääosin vesiteräyskäsittelyllä, jonka intensiteettiä ohjasi asiantuntijajärjestelmä (AI-järjestelmä). Lisäksi testattiin ohjelmoidun anturan nopeussäädön vaikutusta hiomakoneen resurssien käyttöön. AI-järjestelmä päätteli vesiteräyskäsittelyn tarpeellisuuden CSF-mallin ja hiomakoneen resurssien perusteella. Seurannasta saatujen tulosten perusteella AI-järjestelmän käyttöönotto vesiteräyskäsittelyssä paransi tuotannon ja massan laadun tasaisuutta. Hiomakoneiden resurssien havaittiin pienenevän puunsyöttölinjan mukaisesti. Paksummat pöllit kerääntyvät linjan päähän, jolloin varsinkin hydrauliikkapaineiden tarve lisääntyy linjan päässä olevilla hiomakoneilla. Hiomakoneen resurssit saatiin paremmin käyttöön kuormittamalla konetta ohjelmoidulla anturan nopeussäädöllä (ONS) kuin vakioidulla anturan nopeussäädöllä (VNS). Kuitenkin hydraulipaineresurssien puutteellisuus rajoitti koeajon aikana ONS:n toimintaa. Resursseja ei optimoitu koeajon aikana, koska kiven pinnan haluttiin pysyvän mahdollisimman stabiilina. Kivelle ei suoritettu mekaanista käsittelyä, vaikka kivenpinnan massan kuljetuskapasiteetin havaittiin olevan huono. AI-järjestelmä otettiin ohjaamaan vesiteräyskäsittelyä vasta ONS - VNS -koeajon jälkeen. Mekaanisen rullateräyksen jälkeen massan ominaisuudet muuttuivat, koska kiven pinnan terävät särmät katkoivat kuituja alentaen massan sitoutumiskykyä. Heti rullakäsittelyn jälkeen mitattu CSF saattoi jopa alentua huomattavasti, mutta AI-järjestelmän laskema CSF nousi selvästi indikoiden energian ominaiskulutuksen (EOK) laskua. Muutaman päivän hionnan jälkeen mitattu ja laskettu CSF saavuttivat saman tason.

Local Salmonella immunostimulation recruits vaccine-specific CD8 T cells and increases regression of bladder tumor.

NlmCategory="UNASSIGNED">The efficacy of antitumoral responses can be increased using combinatorial vaccine strategies. We recently showed that vaccination could be optimized by local administration of diverse molecular or bacterial agents to target and augment antitumoral CD8 T cells in the genital mucosa (GM) and increase regression of cervical cancer in an animal model. Non muscle-invasive bladder cancer is another disease that is easily amenable to local therapies. In contrast to data obtained in the GM, in this study we show that intravesical (IVES) instillation of synthetic toll-like receptor (TLR) agonists only modestly induced recruitment of CD8 T cells to the bladder. However, IVES administration of Ty21a, a live bacterial vaccine against typhoid fever, was much more effective and increased the number of total and vaccine-specific CD8 T cells in the bladder approximately 10 fold. Comparison of chemokines induced in the bladder by either CpG (a TLR-9 agonist) or Ty21a highlighted the preferential increase in complement component 5a, CXCL5, CXCL2, CCL8, and CCL5 by Ty21a, suggesting their involvement in the attraction of T cells to the bladder. IVES treatment with Ty21a after vaccination also significantly increased tumor regression compared to vaccination alone, resulting in 90% survival in an orthotopic murine model of bladder cancer expressing a prototype tumor antigen. Our data demonstrate that combining vaccination with local immunostimulation may be an effective treatment strategy for different types of cancer and also highlight the great potential of the Ty21a vaccine, which is routinely used worldwide, in such combinatorial therapies.

Innate Immune Sensing of Fusarium culmorum by Mouse Dendritic Cells.

Chronic inhalation of grain dust is associated with asthma and chronic bronchitis in grain worker populations. Exposure to fungal particles was postulated to be an important etiologic agent of these pathologies. Fusarium species frequently colonize grain and straw and produce a wide array of mycotoxins that impact human health, necessitating an evaluation of risk exposure by inhalation of Fusarium and its consequences on immune responses. Data showed that Fusarium culmorum is a frequent constituent of aerosols sampled during wheat harvesting in the Vaud region of Switzerland. The aim of this study was to examine cytokine/chemokine responses and innate immune sensing of F. culmorum in bone-marrow-derived dendritic cells and macrophages. Overall, dendritic cells and macrophages responded to F. culmorum spores but not to its secreted components (i.e., mycotoxins) by releasing large amounts of macrophage inflammatory protein (MIP)-1α, MIP-1β, MIP-2, monocyte chemoattractant protein (MCP)-1, RANTES, and interleukin (IL)-12p40, intermediate amounts of tumor necrosis factor (TNF), IL-6, IL-12p70, IL-33, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), and interferon gamma-induced protein (IP-10), but no detectable amounts of IL-4 and IL-10, a pattern of mediators compatible with generation of Th1 or Th17 antifungal protective immune responses rather than with Th2-dependent allergic responses. The sensing of F. culmorum spores by dendritic cells required dectin-1, the main pattern recognition receptor involved in β-glucans detection, but likely not MyD88 and TRIF-dependent Toll-like receptors. Taken together, our results indicate that F. culmorum stimulates potently innate immune cells in a dectin-1-dependent manner, suggesting that inhalation of F. culmorum from grain dust may promote immune-related airway diseases in exposed worker populations.

In Vivo Profiling and Distribution of Known and Novel Phase I and Phase II Metabolites of Efavirenz in Plasma, Urine, and Cerebrospinal Fluid.

Efavirenz (EFV) is principally metabolized by CYP2B6 to 8-hydroxy-efavirenz (8OH-EFV) and to a lesser extent by CYP2A6 to 7-hydroxy-efavirenz (7OH-EFV). So far, most metabolite profile analyses have been restricted to 8OH-EFV, 7OH-EFV, and EFV-N-glucuronide, even though these metabolites represent a minor percentage of EFV metabolites present in vivo. We have performed a quantitative phase I and II metabolite profile analysis by tandem mass spectrometry of plasma, cerebrospinal fluid (CSF), and urine samples in 71 human immunodeficiency virus patients taking efavirenz, prior to and after enzymatic (glucuronidase and sulfatase) hydrolysis. We have shown that phase II metabolites constitute the major part of the known circulating efavirenz species in humans. The 8OH-EFV-glucuronide (gln) and 8OH-EFV-sulfate (identified for the first time) in humans were found to be 64- and 7-fold higher than the parent 8OH-EFV, respectively. In individuals (n = 67) genotyped for CYP2B6, 2A6, and CYP3A metabolic pathways, 8OH-EFV/EFV ratios in plasma were an index of CYP2B6 phenotypic activity (P < 0.0001), which was also reflected by phase II metabolites 8OH-EFV-glucuronide/EFV and 8OH-EFV-sulfate/EFV ratios. Neither EFV nor 8OH-EFV, nor any other considered metabolites in plasma were associated with an increased risk of central nervous system (CNS) toxicity. In CSF, 8OH-EFV levels were not influenced by CYP2B6 genotypes and did not predict CNS toxicity. The phase II metabolites 8OH-EFV-gln, 8OH-EFV-sulfate, and 7OH-EFV-gln were present in CSF at 2- to 9-fold higher concentrations than 8OH-EFV. The potential contribution of known and previously unreported EFV metabolites in CSF to the neuropsychological effects of efavirenz needs to be further examined in larger cohort studies.

New-onset refractory status epilepticus: Etiology, clinical features, and outcome.

OBJECTIVES: The aims of this study were to determine the etiology, clinical features, and predictors of outcome of new-onset refractory status epilepticus. METHODS: Retrospective review of patients with refractory status epilepticus without etiology identified within 48 hours of admission between January 1, 2008, and December 31, 2013, in 13 academic medical centers. The primary outcome measure was poor functional outcome at discharge (defined as a score >3 on the modified Rankin Scale). RESULTS: Of 130 cases, 67 (52%) remained cryptogenic. The most common identified etiologies were autoimmune (19%) and paraneoplastic (18%) encephalitis. Full data were available in 125 cases (62 cryptogenic). Poor outcome occurred in 77 of 125 cases (62%), and 28 (22%) died. Predictors of poor outcome included duration of status epilepticus, use of anesthetics, and medical complications. Among the 63 patients with available follow-up data (median 9 months), functional status improved in 36 (57%); 79% had good or fair outcome at last follow-up, but epilepsy developed in 37% with most survivors (92%) remaining on antiseizure medications. Immune therapies were used less frequently in cryptogenic cases, despite a comparable prevalence of inflammatory CSF changes. CONCLUSIONS: Autoimmune encephalitis is the most commonly identified cause of new-onset refractory status epilepticus, but half remain cryptogenic. Outcome at discharge is poor but improves during follow-up. Epilepsy develops in most cases. The role of anesthetics and immune therapies warrants further investigation.

Progressive multifocal leukoencephalopathy in common variable immunodeficiency: mitigated course under mirtazapine and mefloquine.

Demonstration of survival and outcome of progressive multifocal leukoencephalopathy (PML) in a 56-year-old patient with common variable immunodeficiency, consisting of severe hypogammaglobulinemia and CD4+ T lymphocytopenia, during continuous treatment with mirtazapine (30 mg/day) and mefloquine (250 mg/week) over 23 months. Regular clinical examinations including Rankin scale and Barthel index, nine-hole peg and box and block tests, Berg balance, 10-m walking tests, and Montreal Cognitive Assessment (MoCA) were done. Laboratory diagnostics included complete blood count and JC virus (JCV) concentration in cerebrospinal fluid (CSF). The noncoding control region (NCCR) of JCV, important for neurotropism and neurovirulence, was sequenced. Repetitive MRI investigated the course of brain lesions. JCV was detected in increasing concentrations (peak 2568 copies/ml CSF), and its NCCR was genetically rearranged. Under treatment, the rearrangement changed toward the archetype sequence, and later JCV DNA became undetectable. Total brain lesion volume decreased (8.54 to 3.97 cm(3)) and atrophy increased. Barthel (60 to 100 to 80 points) and Rankin (4 to 2 to 3) scores, gait stability, and box and block (7, 35, 25 pieces) and nine-hole peg (300, 50, 300 s) test performances first improved but subsequently worsened. Cognition and walking speed remained stable. Despite initial rapid deterioration, the patient survived under continuous treatment with mirtazapine and mefloquine even though he belongs to a PML subgroup that is usually fatal within a few months. This course was paralleled by JCV clones with presumably lower replication capability before JCV became undetectable. Neurological deficits were due to PML lesions and progressive brain atrophy.

Efficacy of an eradication schema in case of Pseudomonas aeruginosa primo-infection in children with cystic fibrosis

Introduction: Patients with Cystic fibrosis (CF) are more susceptible to pathogens like P. aeruginosa (PA). PA primo-infection requires particular attention as failure in eradication is associated with accelerated lung deterioration. The main aim of this study is to assess the rate of PA eradication according to our particular protocol with inhaled tobramycin and oral ciprofloxacin, as there is no consensus in the literature on what eradication protocol is optimal. Methods: Retrospective single centre study with data analysis from June 1st 2007 to June 1st 2011 of patients with PA primo-infection exclusively treated by 3 x 28 days of inhaled tobramycin and oral ciprofloxacin for the first and last 21 days. Success in eradication is defined by ≥ 3 negative bacteriologies for 6 months after the beginning of the protocol. If ≥ 1 bacteriology is positive, we consider the eradication as a failure. Results: Out of 41 patients, 18 followed the eradication protocol and were included in our analysis (7 girls (38.9%) and 11 boys (61.1%)). Boys had 12 primo-infections and girls had 8. Among these 20 primo-infections, 16 (80%) had an overall success in eradication and 4 (20%) a failure. There was no significant statistical differences in age between these groups (t-test = 0.07, p = 0.94), nor for FEV1% (t-test = 0.96, p = 0.41) or BMI (t-test = 1.35, p = 0.27). Rate of success was 100% for girls and 66.6% for boys. Conclusion: Our protocol succeeded in an overall eradication rate of 80%, without statistical significant impact on FEV1 % and BMI values. However, there was a sex difference with eradication rates in girls (100%) and boys (66.6%). A sex difference has not yet been reported in the literature. This should be evaluated in further studies.

Linking brain structure and activation in the temporoparietal junction to explain the neurobiology of human altruism

Human altruism shaped our evolutionary history and pervades social and political life. There are, however, enormous individual differences in altruism. Some people are almost completely selfish, while others display strong altruism, and the factors behind this heterogeneity are only poorly understood. We examine the neuroanatomical basis of these differences with voxel-based morphometry and show that gray matter (GM) volume in the right temporoparietal junction (TPJ) is strongly associated with both individuals' altruism and the individual-specific conditions under which this brain region is recruited during altruistic decision making. Thus, individual differences in GM volume in TPJ not only translate into individual differences in the general propensity to behave altruistically, but they also create a link between brain structure and brain function by indicating the conditions under which individuals are likely to recruit this region when they face a conflict between altruistic and selfish acts.

Cytokine-induced sleep: Neurons respond to TNF with production of chemokines and increased expression of Homer1a in vitro.

Interactions of neurons with microglia may play a dominant role in sleep regulation. TNF may exert its somnogeneic effects by promoting attraction of microglia and their processes to the vicinity of dendrites and synapses. We found TNF to stimulate neurons (i) to produce CCL2, CCL7 and CXCL10, chemokines acting on mononuclear phagocytes and (ii) to stimulate the expression of the macrophage colony stimulating factor (M-CSF/Csf1), which leads to elongation of microglia processes. TNF may also act on neurons by affecting the expression of genes essential in sleep-wake behavior. The neuronal expression of Homer1a mRNA, increases during spontaneous and enforced periods of wakefulness. Mice with a deletion of Homer1a show a reduced wakefulness with increased non-rapid eye movement (NREM) sleep during the dark period. Recently the TNF-dependent increase of NREM sleep in the dark period of mice with CD40-induced immune activation was found to be associated with decreased expression of Homer1a. In the present study we investigated the effects of TNF and IL-1β on gene expression in cultures of the neuronal cell line HT22 and cortical neurons. TNF slightly increased the expression of Homer1a and IL-1β profoundly enhanced the expression of Early growth response 2 (Egr2). The data presented here indicate that the decreased expression of Homer1a, which was found in the dark period of mice with CD40-induced increase of NREM sleep is not due to inhibitory effects of TNF and IL-1β on the expression of Homer1a in neurons.

Characterization of local and systemic immune-modulation in melanoma patients

Le mélanome cutané est un des cancers les plus agressifs et dont l'incidence augmente le plus en Suisse. Une fois métastatique, le pronostic de survie moyenne avec les thérapies actuelles est d'environ huit mois, avec moins de 5% de survie à cinq ans. Les récents progrès effectués dans la compréhension de la biologie de la cellule tumorale mais surtout dans l'importance du système immunitaire dans le contrôle de ce cancer ont permis le développement de nouveaux traitements novateurs et prometteurs. Ces thérapies, appelées immunothérapies, reposent sur la stimulation et l'augmentation de la réponse immunitaire à la tumeur. Alors que les derniers essais cliniques ont démontré l'efficacité de ces traitements chez les patients avec des stades avancés de la maladie, le contrôle de la maladie à long- terme est seulement atteint chez une minorité des patients. La suppression locale et systémique de la réponse immunitaire spécifique anti-tumorale apparaitrait comme une des raisons expliquant la persistance d'un mauvais pronostic clinique chez ces patients. Des études sur les souris ont montré que les vaisseaux lymphatiques joueraient un rôle primordial dans ce processus en induisant une tolérance immune, ce qui permettrait à la tumeur d'échapper au contrôle du système immunitaire et métastatiser plus facilement. Ces excitantes découvertes n'ont pas encore été établi et prouvé chez l'homme. Dans cette thèse, nous montrons pour la première fois que les vaisseaux lymphatiques sont directement impliqués dans la modulation de la réponse immunitaire au niveau local et systémique dans le mélanome chez l'homme. Ces récentes découvertes montrent le potentiel de combiner des thérapies visant le système lymphatique avec les immunothérapies actuellement utilisées afin d'améliorer le pronostic des patients atteint du mélanome. -- Cutaneous melanoma is one of the most invasive and metastatic human cancers and causes 75% of skin cancer mortality. Current therapies such as surgery and chemotherapy fail to control metastatic disease, and relapse occurs frequently due to microscopic residual lesions. It is, thus, essential to develop and optimize novel therapeutic strategies to improve curative responses in these patients. In recent decades, tumor immunologists have revealed the development of spontaneous adaptive immune responses in melanoma patients, leading to the accumulation of highly differentiated tumor-specific T cells at the tumor site. This remains one of the most powerful prognostic markers to date. Immunotherapies that augment the natural function of these tumor-specific T cells have since emerged as highly attractive therapeutic approaches to eliminate melanoma cells. While recent clinical trials have demonstrated great progress in the treatment of advanced stage melanoma, long-term disease control is still only achieved in a minority of patients. Local and systemic immune suppression by the tumor appears to be responsible, in part, for this poor clinical evolution. These facts underscore the need for a better analysis and characterization of immune- related pathways within the tumor microenvironment (TME), as well as at the systemic level. The overall goal of this thesis is, thus, to obtain greater insight into the complexity and heterogeneity of the TME in human melanoma, as well as to investigate immune modulation beyond the TME, which ultimately influences the immune system throughout the whole body. To achieve this, we established two main objectives: to precisely characterize local and systemic immune modulation (i) in untreated melanoma patients and (ii) in patients undergoing peptide vaccination or checkpoint blockade therapy with anti-cytotoxic T- lymphocyte-asisctaed protein-4 (CTLA-4) antibody. In the first and main part of this thesis, we analyzed lymphatic vessels in relation to anti-tumor immune responses in tissues from vaccinated patients using a combination of immunohistochemistry (IHC) techniques, whole slide scanning/analysis, and an automatic quantification system. Strikingly, we found that increased lymphatic vessel density was associated with high expression of immune suppressive molecules, low functionality of tumor-infiltrating CD8+ T cells and decreased cytokine production by tumor-antigen specific CD8+ T cells in the blood. These data revealed a previously unappreciated local and systemic role of lymphangiogenesis in modulating T cell responses in human cancer and support the use of therapies that target lymphatic vessels combined with existing and future T cell based therapies. In the second objective, we describe a metastatic melanoma patient who developed pulmonary sarcoid-like granulomatosis following repetitive vaccination with peptides and CpG. We demonstrated that the onset of this pulmonary autoimmune adverse event was related to the development of a strong and long-lasting tumor-specific CD8+ T cell response. This constitutes the first demonstration that a new generation tumor vaccine can induce the development of autoimmune adverse events. In the third objective, we assessed the use of Fourier Transform Infrared (FTIR) imaging to identify melanoma cells and lymphocyte subpopulations in lymph node (LN) metastasis tissues, thanks to a fruitful collaboration with researchers in Brussels. We demonstrated that the different cell types in metastatic LNs have different infrared spectral features allowing automated identification of these cells. This technic is therefore capable of distinguishing known and novel biological features in human tissues and has, therefore, significant potential as a tool for histopathological diagnosis and biomarker assessment. Finally, in the fourth objective, we investigated the role of colony- stimulating factor-1 (CSF-1) in modulating the anti-tumor response in ipilimumab-treated patients using IHC and in vitro co-cultures, revealing that melanoma cells produce CSF-1 via CTL-derived cytokines when attacked by cytotoxic T lymphocytes (CTLs), resulting in the recruitment of immunosuppressive monocytes. These findings support the combined use of CSF-1R blockade with T cell based immunotherapy for melanoma patients. Taken together, our results reveal the existence of novel mechanisms of immune modulation and thus promote the optimization of combination immunotherapies against melanoma. -- Le mélanome cutané est un des cancers humains les plus invasifs et métastatiques et est responsable de 75% de la mortalité liée aux cancers de la peau. Les thérapies comme la chirurgie et la chimiothérapie ont échoué à contrôler le mélanome métastatique, par ailleurs les rechutes sous ces traitements ont été montrées fréquentes. Il est donc essentiel de développer et d'optimiser de nouvelles stratégies thérapeutiques pour améliorer les réponses thérapeutiques de ces patients. Durant les dernières décennies, les immunologistes spécialisés dans les tumeurs ont démontré qu'un patient atteint du mélanome pouvait développer spontanément une réponse immune adaptative à sa tumeur et que l'accumulation de cellules T spécifiques tumorales au sein même de la tumeur était un des plus puissants facteurs pronostiques. Les immunothérapies qui ont pour but d'augmenter les fonctions naturelles de ces cellules T spécifiques tumorales ont donc émergé comme des approches thérapeutiques très attractives pour éliminer les cellules du mélanome. Alors que les derniers essais cliniques ont démontré un progrès important dans le traitement des formes avancées du mélanome, le contrôle de la maladie à long-terme est seulement atteint chez une minorité des patients. La suppression immune locale et systémique apparaitrait comme une des raisons expliquant la persistance d'un mauvais pronostic clinique chez ces patients. Ces considérations soulignent la nécessité de mieux analyser et caractériser les voies immunitaires non seulement au niveau local dans le microenvironement tumoral mais aussi au niveau systémique dans le sang des patients. Le but de cette thèse est d'obtenir une plus grande connaissance de la complexité et de l'hétérogénéité du microenvironement tumoral dans les mélanomes mais aussi d'investiguer la modulation immunitaire au delà du microenvironement tumoral au niveau systémique. Afin d'atteindre ce but, nous avons établi deux objectifs principaux : caractériser précisément la modulation locale et systémique du système immunitaire (i) chez les patients atteints du mélanome qui n'ont pas reçu de traitement et (ii) chez les patients qui ont été traités soit par des vaccins soit par des thérapies qui bloquent les points de contrôles. Dans la première et majeure partie de cette thèse, nous avons analysé les vaisseaux lymphatiques en relation avec la réponse immunitaire anti-tumorale dans les tissus des patients vaccinés grâce à des techniques d'immunohistochimie et de quantification informatisé et automatique des marquages. Nous avons trouvé qu'une densité élevée de vaisseaux lymphatiques dans la tumeur était associée à une plus grande expression de molécules immunosuppressives ainsi qu'à une diminution de la fonctionnalité des cellules T spécifiques tumoral dans la tumeur et dans le sang des patients. Ces résultats révèlent un rôle jusqu'à là inconnu des vaisseaux lymphatiques dans la modulation directe du système immunitaire au niveau local et systémique dans les cancers de l'homme. Cette recherche apporte finalement des preuves du potentiel de combiner des thérapies visant le système lymphatique avec des autres immunothérapies déjà utilisées en clinique. Dans le second objectif, nous rapportons le cas d'un patient atteint d'un mélanome avec de multiples métastases qui a développé à la suite de plusieurs vaccinations répétées et consécutives avec des peptides et du CpG, un évènement indésirable sous la forme d'une granulomatose pulmonaire sarcoid-like. Nous avons démontré que l'apparition de cet évènement était intimement liée au développement d'une réponse immunitaire durable et spécifique contre les antigènes de la tumeur. Par là- même, nous prouvons pour la première fois que la nouvelle génération de vaccins est aussi capable d'induire des effets indésirables auto-immuns. Pour le troisième objectif, nous avons voulu savoir si l'utilisation de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) était capable d'identifier les cellules du mélanome ainsi que les différents sous-types cellulaires dans les ganglions métastatiques. Grâce à nos collaborateurs de Bruxelles, nous avons pu établir que les diverses composantes cellulaires des ganglions atteints par des métastases du mélanome présentaient des spectres infrarouges différents et qu'elles pouvaient être identifiées d'une façon automatique. Cette nouvelle technique permettrait donc de distinguer des caractéristiques biologiques connues ou nouvelles dans les tissus humains qui auraient des retombées pratiques importantes dans le diagnostic histopathologique et dans l'évaluation des biomarqueurs. Finalement dans le dernier objectif, nous avons investigué le rôle du facteur de stimulation des colonies (CSF-1) dans la modulation de la réponse immunitaire anti-tumorale chez les patients qui ont été traités par l'Ipilimumab. Nos expériences in vivo au niveau des tissus tumoraux et nos co-cultures in vitro nous ont permis de démontrer que les cytokines secrétées par les cellules T spécifiques anti-tumorales induisaient la sécrétion de CSF-1 dans les cellules du mélanome ce qui résultait en un recrutement de monocytes immunosuppresseurs. Dans son ensemble, cette thèse révèle donc l'existence de nouveaux mécanismes de modulation de la réponse immunitaire anti-tumorale et propose de nouvelles optimisations de combinaison d'immunothérapies contre le mélanome.

Is the presence of an intrathecal synthesis of immunoglobulins associated with neurocognitive impairment in HIV-infected patients?

Worldwide, the incidence of HIV-associated dementia has decreased However, the prevalence of HIV-associated neurocognitive disorders (HAND), mostly the milder forms, i.e. mild neurocognitve disorders (MND) and asymptomatic neurocognitive impairments (ANI) has increased in the combined antiretroviral therapy (cART) era. Indeed, 20% to 60% of well- treated HIV-infected patients, i.e. with undetectable HIV viremia, still present HAND in the cART era. HAND are characterized by psychomotor slowing, memory loss, and attention deficit. Possible explanations for this paradoxical phenomenon encompass: increased survival of HIV- infected patients thank to cART, low grade inflammation of the brain insufficient penetrance of antiretroviral drugs through the blood brain barrier (BBB), or on the contrary, toxic effect of some antiretroviral drugs. These somewhat contradictory hypotheses underline our poor understanding of HAND physiopathology. Here, we aim at determining whether the intrathecal synthesis of immunoglobulins G (IgG), hereafter referred as cerebrospinal fluid oligoclonal band (CSF OB), may help us in better understanding the immunopathogenesis of cognitive disorders. By analogy with other infection, such as syphilis or neuroborreliosis (9, 10), one can assume that, in the case of HIV-infected patients, the CSF OB are directed against HIV proteins (11). Nevertheless, in the case of HIV, the meaning of such CSF OB is unclear. Indeed, it is unknown whether this intrathecal inflammatory reaction is beneficial (viral control) or harmful (brain parenchyma destruction by the different inflammatory factors). Here, we looked at the association between CSF OB and cognitive disorders in HIV-infected patients, hypothesizing that if these CSF OB are protective, one should see an inverse correlation with the presence of cognitive disorders.

LWC-paperin opasiteetin parantaminen

LWC-syväpainopaperilta vaaditaan hyvän ajettavuuden, kiillon ja sileyden ohella hyvää opasiteettia. Tämä on asettanut haasteita LWC-paperin valmistajille paperin neliömassojen laskiessa. Tässä diplomityössä etsittiin keinoja parantaa kevyiden LWC-syväpainolajien opasiteettia heikentämättä oleellisesti muita tärkeitä paperin ominaisuuksia. Tavoitteena oli nostaa CR48-lajin opasiteetti tavoitearvoon 90 %. Työn kirjallisuusosassa perehdyttiin paperin optisten ominaisuuksien teoriaan sekä raaka-aineisiin ja prosessin osiin, joilla on vaikutusta paperin opasiteettiin. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin olemassa olevan aineiston perusteella tekijöitä, joilla uskottiin olevan vaikutusta CR48-lajin opasiteettiin. Tutkimuksen ja kirjallisuuden perusteella ajettiin tehdaskoeajoa, joiden avulla pyrittiin parantamaan paperin opasiteettia. CR48-lajin opasiteettitavoite saavutettiin kolmella eri tavalla. Opasiteettitavoite saavutettiin, kun paperin vaaleus säädettiin tavoitearvoon pigmenttivärin avulla tumman hierteen sijasta. Tällöin väripigmentin määrää päällystyspastassa nostettiin 0,01 osaa ja valkaistun hierteen osuus kokonaishierteen määrästä oli 100 %. Vaaleuden säätö pastavärillä oli käytännössä hidasta ja hankalaa. Opasiteettitavoite saavutettiin myös, kun hierre jauhettiin täysin koeterillä. Koeterillä tapahtuva jauhatus oli rajumpaa ja katkovampaa kuin perinteisillä terillä, joten hienoaineen lisääntyminen ja kuidun lyheneminen paransivat paperin opasiteettia, mutta lujuudet huononivat. Lisäksi tavoiteopasiteetti saavutettiin, kun sellun osuutta vähennettiin 8 %-yksikköä. Lujuuden säilymisen kannalta sellun vähennys oli parempi keino opasiteetin parantamiseksi kuin hierteen jauhaminen koeterillä. Koeajojen perusteella pohjapaperin tuhkapitoisuuden nostolla ja hierteen CSF-luvun alentamisella ei ollut vaikutusta paperin opasiteettiin. Lisäksi 100 %:nen koeterillä jauhettu sahahakehierre antoi paperille huonomman opasiteetin kuin hierre, josta puolet oli jauhettu koeterillä ja raaka-aineesta 25 % oli sahahaketta.

Hylynkäsittelyn ja annostelun vaikutus kartongin laatuun

Tämän työn tavoitteena oli löytää keinot taivekartongin riittävän z-suuntaisen lujuuden saavuttamiseksi tilanteessa, jossa runkokerrokseen annosteltavan hylyn määrää joudutaan pysyvästi vähentämään. Työn kirjallisuusosassa selvitettiin taivekartongin tärkeimmät ominaisuudet, joista tarkemmin tarkasteltiin palstautumislujuutta ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Lisäksi käytiin läpi palstautumislujuuden mittausmenetelmät. Merkittävimpiä teoriaosassa käsiteltyjä palstautumislujuuteen vaikuttavia tekijöitä olivat massojen käsittely ja annostelu, kuivalujalisäaineiden käyttö sekä rainanmuodostus. Hylyn annosteluosuuden pienentäminen vähensi taivekartongin paksuussuuntaista lujuutta ja runkomassan vedenpoistovastusta, mutta samanaikaisesti lisääntyivät kartongin paksuus ja taivutusjäykkyys. Hylyn vähäisemmän käytön seurauksena menetettyä lujuutta ei pystytty palauttamaan hylyn jauhatuksen määrää lisäämällä, eikä kartonkikoneen runkoviiraosan vedenpoistoon vaikuttamalla. Kun hylyn annosteluosuus laskettiin 20 %:in, saavutettiin runkokerroksen riittävä lujuus ainoastaan runkomassan pääkomponenttina käytettävän hiokemassaseoksen jauhatusastetta nostamalla tai korvaamalla pieni osa hiokkeesta hyvin hienoksi jauhetulla mäntysellulla. Hiokkeen freeness oli laskettava tasolta 300 ml CSF tasolle 250 ml CSF. Vastaavasti mäntysellu oli jauhettava hyvin pitkälle (°SR 74) tai annosteluosuuden oli oltava vähintään 2 %, jolloin jauhatusaste °SR 49 oli riittävä. Vähäisemmällä hylyn käytöllä saavutettu etu vedenpoistossa saatettaisiin menettää näiden toimenpiteiden vaikutuksesta.