Suomenhevosorien osteokondroosin vaikutus seuraavan sukupolven ravikilpailumenestykseen

Osteokondroosi (OC) on hevosten ortopedisistä kehityshäiriöistä yleisin kirurgiaa vaativa sairaustila. Se on sairautena monelta osin vielä hyvin epäselvä. Perinnöllisyyden osuus sen ilmentymisessä on noin 25 %. Suomenhevosilla OC:n esiintyvyyttä ei ole tutkittu, mutta sen osuuden epäillään kasvavan jatkuvasti. Suomessa pääsääntöisesti vain juoksijasuuntaan kantakirjatun suomenhevosorin jälkeläinen voi saada ravikilpailuoikeuden. Kantakirjauksen yhteydessä tehdyn röntgentutkimuksen avulla OC:ta sairastavat yksilöt voidaan hylätä ja siten sulkea pois jalostuksesta. Tästä käytännöstä voidaan poiketa, mikäli orilla on poikkeuksellisen hyviä kilpailutuloksia. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, onko OC:ta sairastavien orien hyväksyminen kantakirjaan riski suomenhevosravureiden tulevien sukupolvien kilpailumenestykselle. Tutkimusta oli kohorttitutkimus, jossa kilpailumenestyksen mittareina käytettiin starttistatusta, starttien määrää, sijoituksia, voittosummia, ennätysaikoja, hylkäyksiä, keskeytyksiä sekä kilpailupöytäkirjoihin kirjattuja laukka- ja epäpuhdas ravi – merkintöjä. Tutkimuksessa verrattiin suomenhevosravurien, joiden isällä on OC, kilpailumenestystä niiden suomenhevosravurien kilpailumenestykseen, joiden isäoriit oli kantakirjauksen yhteydessä todettu jaloistaan terveiksi (OC-vapaiksi). OC:lle altistuneista jälkeläisistä koostuvan ryhmän isäoreiksi valittiin kaikki juoksijasuuntaiset, OC:ta sairastavat suomenhevosoriit. OC:ta sairastavien orien jälkeläisiä oli tutkimuksessa mukana 435 ja OC-vapaiden orien jälkeläisiä 863. Aineistolle tehtiin tilastollinen analyysi Pearsonin χ²-testiä ja varianssianalyysia käyttäen. Voima-analyysi tehtiin jälkikäteen, jolloin todettiin, että tutkimuksen voima todeta havaittuja eroja oli parhaimmillaankin vain 50 % tasolla. Tuloksista ainoa tilastollisesti merkitsevä ero löytyi verrattaessa ravikilpailuissa startanneiden jälkeläisten osuuksia edellä mainituissa ryhmissä. OC:ta sairastavien isäorien jälkeläisistä yhteen tai useampaan ravikilpailulähtöön oli osallistunut 40,2 % hevosista, kun vastaava luku OC-vapaiden isäorien jälkeläisryhmässä oli 34,6 % (p=0,049). Vaikka muut tulokset olivatkin tilastollisesti merkityksettömiä, saattavat ne antaa viitteitä siitä, että OC:ta sairastavien orien jälkeläisten ura on lyhyempi, mutta mahdollisesti menestyksekkäämpi kuin OC-vapaiden orien jälkeläisillä. Tutkimuksen tulokset ja erityisesti niiden vertaaminen aiempiin tutkimuksiin tukevat käsitystä siitä, että OC periytyy mahdollisesti yhdessä hyvään juoksukykyyn liittyvien ominaisuuksien kanssa. Lisäksi tutkimus kyseenalaistaa, onko suomenhevosravurien kantakirjauksesta poissulkeminen tarkoituksenmukaista OC:n perusteella. Kyseessä on etiologialtaan ja diagnoosin kannalta hyvin haastava sairaus, jolla ei aina ole kliinistä merkitystä.

Sepsisvarsojen röntgenologiset muutokset kinnernivelessä

Termi ”septinen artriitti” tarkoittaa bakteerin aiheuttamaa nivelen vakavaa tulehdusta. Se on yleinen erityisesti sepsiksestä kärsivillä varsoilla. Septistä artriittia komplisoi usein osteomyeliitti eli luun tulehtuminen. Tutkielma koostuu kahdesta osasta. Kirjallisuuskatsauksessa keskitytään septisen artriitin patofysiologiaan, luokitteluun, kliinisiin oireisiin, diagnosointiin, differentiaalidiagnooseihin, hoitoon ja ennusteeseen aiempien tutkimustulosten pohjalta. Tutkimusosiossa kuvaillaan kahdeksan Yliopistollisessa hevossairaalassa hoidetun septisestä artriitista kärsineen varsan kinnernivelen röntgenologisia muutoksia. Tutkimuksessa myös seurataan viiden varsan kinnernivelten röntgenologisten muutosten kehittymistä varsan paranemisen jälkeen ja verrataan niitä osteokondroosin aiheuttamiin muutoksiin. Työ tehtiin, koska septisestä artriitista kärsineiden varsojen nivelmuutosten paranemisesta ei ole aiempia seurantatutkimuksia. Tutkimuksen varsoista 88 prosentilla oli röntgenologisia muutoksia talokruraalinivelessä telaluun lateraalitelassa. Muutokset olivat kooltaan vaihtelevia röntgenharvoja alueita. Septisen artriitin akuuttivaiheen jälkeen kahdelle varsalle kehittyi irtokappaleet kinnerniveliin. Toiselle näistä kehittyi myös erehdyttävästi osteokondroosin aiheuttamia muutoksia muistuttavat röntgenologiset muutokset septisten leesioiden kohdalle. Yhden varsan telaluun lateraalitelan laaja lyyttinen muutos parani täysin. Kahden varsan kohdalla päädyttiin eutanasiaan, toisella kinnernivelten pikkuluiden kokoonpainumisen takia, toisella septisiin niveliin kehittyneiden vakavien nivelrikkomuutosten takia. Tämän pienen otoksen perusteella voimme sanoa, että septisestä artriitista kärsineen varsan kinnernivelten röntgenologiset muutokset saattavat myöhemmin varsan elämässä muistuttaa osteokondroosin aiheuttamia röntgenologisia muutoksia. Toisaalta röntgenkuvassa havaitut septisen artriitin aiheuttamat luun laajatkin lyyttiset alueet voivat myös parantua täydellisesti.

Kantasolusiirrännäiset hevosen kroonisen nivelrikon hoidossa

Nivelrikko aiheuttaa suuria taloudellisia tappioita ja vaikuttaa sosiaaliseen kanssakäymiseen ja hyvinvointiin. Hevosilla se on yleisin ontuman aiheuttaja, ja ontumat ovat yleisin syy hevosten poistamiseen harjoitus- ja kilpailukäytöstä. Nivelruston uusiutuminen on hyvin rajallista, ja sen vauriot johtavatkin usein nivelrikkoon. Nivelrikon etiologia ei ole vielä täysin selvillä, mutta sen kehittymiseen vaikuttavat ainakin nivelten kehityshäiriöt, niveliin kohdistuvat vammat, nivelruston alla olevan luun muutokset sekä nivelten löysyys. Nivelrikon kehittyessä ruston ulkonäkö ja koostumus muuttuvat. Rustovaurion seurauksena nivelnesteeseen vapautuu ruston hajoamistuotteita, jotka todennäköisesti saavat aikaan sytokiinien erittymisen. Sytokiineistä IL-1 (interleukiini-1) ja TNF-α (tumor necrosis factor-α) saavat aikaan NO (typpimonoksidi) –tuotannon rustosoluissa. NO vähentää rustosolujen kykyä syntetisoida soluväliaineen proteoglykaaneita. NO aiheuttaa PGE2 (prostaglandiini-E2) erityksen, mikä vähentää rustosolujen jakautumista. Alueilla, joilla on korkeat NO-pitoisuudet, on rustossa runsaasti apoptoottisia soluja. IL-1 aktivoi myös metalloproteinaaseja, jotka kiihdyttävät ruston proteoglykaanien katoa. Vaurioitunut rustokudos korvautuu pääosin tiiviillä sidekudoksella. Tämän vuoksi ruston alla olevan luun kuormitus muuttuu ja nivelruston reunoille muodostuu uudisluuta. Nivelrikon hoidon tavoitteena on hillitä tulehdusreaktiota nivelessä ja nivelkapselissa, jolloin myös nivelruston kato vähenee. Konservatiivisesti tähän tavoitteeseen pyritään akuutissa vaiheessa levon, sekä sitä seuraavan fysioterapian ja kontrolloidun liikunnan, tulehduskipulääkityksen, sekä tulehdusta hillitsevien ja nivelrustoa tukevien lääkkeiden ja ravintolisien avulla. Hevosilta kantasoluja voidaan eristää luuytimestä, rasvakudoksesta, aikuisen verestä, napanuoranverestä syntymän yhteydessä, sekä alkioista. Kantasolut saadaan in vitro kasvatusolosuhteita muokkaamalla erilaistumaan rustoksi. Kantasoluja on kokeiltu ihmisillä ja eläimillä (hiiri, kani, koira, sika, lammas) nivelrikon hoitoon. Tulokset ovat olleet ristiriitaisia. Yksittäisen potilasselostuksen mukaan ihmisen polven nivelrikko-oireet helpottivat kantasolusiirrännäisen jälkeen. Toisessa ihmistutkimuksessa potilaiden oireet eivät lievittyneet. Hiirillä ihmisestä peräisin olevien kantasolujen todettiin hillitsevän reumaattisen nivelrikon aiheuttamaa tulehdusreaktiota. Koiratutkimuksessa potilaiden oireilu helpotti. Näissä tutkimuksissa ei selvitetty kantasolujen vaikutusta ruston rakenteeseen. Kaneilla uudiskudoksen todettiin alkavan muistuttaa ajan kuluessa ruston sijaan enemmän sidekudosta. Sioilla ja lampailla kantasolusiirrännäisten seurauksena muodostunut uudiskudos muistutti koostumukseltaan nivelrustoa. Kahdessa julkaistussa hevostutkimuksessa kantasolujen ei todettu parantavan uudiskudoksen rakennetta, eikä uudiskudos ollut rustoa. Kantasolut nopeuttivat alkuvaiheen paranemista. Helsingin Yliopistollisessa eläinsairaalassa on kantasoluilla hoidettu yksi nivelrikkoa sairastanut hevospotilas. Kantasolusiirrosta ei ollut apua tämän potilaan kohdalla, vaan toivottoman ennusteen vuoksi omistajat päätyivät eläinlääkäreiden suosituksesta eutanasiaan. Potilaasta ei saatu rustonäytteitä tutkittavaksi.

Erityiskorvattaviin lääkkeisiin oikeuttava sairaudet 31.12.2010

Vaikean ja pitkäaikaisen sairauden perusteella myönnetään tämän sairauden lääkkeisiin erityiskorvausoikeus, mikä tarkoittaa, että lääkkeistä maksetaan sairausvakuutuskorvauksena peruskorvausta (42 % lääkevalmisteen hinnasta) suurempi korvaus.

Koiran suurimpien nivelten artroskopia ja artroskopialla hoidettavat sairaudet - kirjallisuuskatsaus

Lemmikinomistajien hoitomyönteisyys ja eläinten hyvinvoinnista huolehtiminen, sekä potilasmäärien kasvu onmahdollistanut nivelsairauksien eri hoitomuotojen tutkimuksen ja kehityksen. Kirurgisia hoitoja on kehitetty entisestäänja artroskopia, eli nivelen tähystys, on yleistynyt nivelsairauksien diagnostiikassa ja hoidossa. Artroskopiallavoidaan hoitaa nykytekniikan avulla myös pieniä koiria ja pienempiä niveliä. Artroskopiaa voidaan käyttää epäiltäessä nivelsairautta kliinisten tai röntgenologisten löydösten perusteella. Nivelsairaudenkliinisiä oireita ovat ontuminen, kipu, nivelkapselin laajeneminen, nivelen turvotus, nivelen krepitaatioeli rahina, nivelen löysyys sekä nivelen paksuneminen. Röntgenologisia löydöksiä ovat lisääntynyt nivelneste,nivelkapselin paksuuntuminen, luupiikkien muodostuminen, niveltilan kapeneminen ja nivelen osittainen sijoiltaanmeno.Tähystyksellä diagnosoitavia ja hoidettavia sairauksia ovat osteokondroosi, nivelkierukoiden vauriot,rappeutumista aiheuttavat nivelsairaudet, synoviitti eli nivelkalvon tai nivelen tulehdus sekä kasvaimet. Lisäksitähystystä voidaan käyttää koepalan ottoon nivelkapselista tai bakteerien aiheuttamien niveltulehdusten huuhteluissa. Tähystyksen etuja ovat tähystimen suurentavasta vaikutuksesta aiheutuva parempi näkyvyys ja lisääntynyt diagnostinentarkkuus. Lisäksi tähystämällä on mahdollista tutkia niveltä varhaisessa vaiheessa, jolloin tarpeeton avausvoidaan välttää, mikäli nivelessä ei olekaan muutoksia. Tähystimen pieni koko mahdollistaa myös pienet viillotleikkausalueelle, jolloin vähemmän hermopäätteitä vahingoittuu ja kudosvauriot ovat vähäisempiä verrattunaavoimeen kirurgiaan. Tämä mahdollistaa operoidun raajan käytön aikaisemmin, mikä osaltaan edesauttaa toipumista.Tähystyksellä saadaan myös lyhennettyä operaatioaikaa, jonka seurauksena anestesia-aika ja sen myötä mm.infektioriski pienenevät. Tähystys onkin erinomainen valinta hoidettaessa useampia niveliä yhtä aikaa. Artroskopian haittapuoleksi voidaan laskea kalliit instrumentit. Tähystyslaitteet ovat myös hyvin herkkiä vahingoittumaan,joten niiden käsittely vaatii suurta huolellisuutta. Aloittelevalle kirurgille tähystysleikkaukset voivat ollahankalia, sillä tähystäminen vaatii hyvää koordinaatiokykyä. Kokemuksen lisääntyminen myös vähentää operaatioaikaahuomattavasti. Tässä kirjallisuuskatsauksessa keskitytään koiran viiden suurimman nivelen (kyynärnivel, olkanivel, lonkkanivel,polvinivel ja kinnernivel) anatomiaan, artroskopiaan ja yleisimpiin artroskopialla hoidettaviin nivelsairauksiin.Tutkielmassa kootaan yhteen tämänhetkinen keskeinen tutkimustieto koiran suurimpien nivelten artroskopiastasekä artroskopialla hoidettavista nivelsairauksista.

Hevosten lisääntyminen epidemiologisen tutkimuksen kohteena -kirjallisuuskatsaus

Hevosen lisääntymistulokseen vaikuttavia tekijöitä on tutkittu paljon, mutta edelleenkään suurta osaa tai niiden yhteyttä toisiinsa ei tunneta. Epidemiologinen tutkimus on varteenotettava keino tutkia lisääntymistulokseen vaikuttavia ympäristötekijöitä sekä tammojen ja orien ominaisuuksia suhteellisen luotettavasti, sillä epidemiologisissa tutkimuksissa otoskoot ovat suuria. Toisaalta erilaisten muuttujien suuri määrä aiheuttaa tulosten virhetulkintavaaran etenkin, jos analyyseissä ei ole käytetty asiaankuuluvia monimuuttujamalleja. Tämän lisensiaatin tutkielman tavoitteena oli selvittää, minkälaisia epidemiologisia tutkimuksia hevosten lisääntymisestä on tehty ja mitä niissä on havaittu, sekä arvioida tehtyjä tutkimuksia ja tulosten luotettavuutta. Lisääntymisen mittarina ja vastemuuttujana epidemiologisessa tutkimuksessa käytetään esimerkiksi varsomisprosenttia, tiinehtymisprosenttia tai uusimattomuusprosenttia. Joissain maissa hevosten lisääntymistulos on vuosien saatossa heikentynyt, toisissa parantunut. Hyvä kokonaiskäsitys lisääntymistulokseen vaikuttavista tekijöistä on tarpeen niin uusia tutkimuksia suunniteltaessa kuin käytännön hevosjalostuksessakin. Merkittävimmät hevosen lisääntymistulokseen vaikuttavat tekijät tähän työhön valittujen tutkimusten valossa ovat tamman ikä ja lisääntymishistoria, ori, rotu, astutus- tai siemennystapa ja kiiman järjestysnumero. Lisäksi joillain hormonihoidoilla ja moniovulaatioiden ja –tiineyksien esiintymistiheydellä havaittiin olevan vaikutusta lopulliseen lisääntymistulokseen. Monessa tähän työhön valitussa tutkimuksessa tilastollisia analyysejä oli käytetty puutteellisesti tai jopa virheellisesti. Läheskään kaikissa tutkimuksissa ei ollut käytetty monimuuttuja-analyysiä, jolloin tuloksista on saatettu tehdä liian yksioikoisia päätelmiä. Näistä syistä kaikkia tähän työhön valittujen tutkimusten tuloksia ei voida pitää täysin luotettavina. Epidemiologiset tutkimukset ovat alttiita ulkoisten sekoittavien tekijöiden vaikutukselle, joten niiden huomioiminen aineistoa kerätessä, analysoitaessa ja tuloksista keskustellessa edellyttää tutkijoilta varsin syvällistä perehtyneisyyttä sekä oman aiheensa biologiaan että oikeiden tilastollisten ja epidemiologisten analysointimenetelmien valintaan ja käyttämiseen, jotta vääriltä johtopäätöksiltä vältyttäisiin. Referoitaessa tehtyjä tutkimuksia on käytetyt menetelmät ja tulosten tulkinta syytä tarkistaa ja raportoida sekä varmistaa, että analyysit on suoritettu oikein ja tulokset perustuvat todelliseen tieteelliseen näyttöön. Avainsanat –

Suomalaisrotuisten hevosten kantakirja; tammat.

Vols. 1-4 1919-25 as Kantakirja suomenrotuisista hevosista; tammat.

Suomalaisrotuisten hevosten kantakirja; oriit.

Vols. 1-4 1907-17 as Luettelo oriista jotka on merkitty kantakirjaan Suomen rotuisista oriista.

Occupational burnout and health

Occupational burnout and heath Occupational burnout is assumed to be a negative consequence of chronic work stress. In this study, it was explored in the framework of occupational health psychology, which focusses on psychologically mediated processes between work and health. The objectives were to examine the overlap between burnout and ill health in relation to mental disorders, musculoskeletal disorders, and cardiovascular diseases, which are the three commonest disease groups causing work disability in Finland; to study whether burnout can be distinguished from ill health by its relation to work characteristics and work disability; and to determine the socio-demographic correlates of burnout at the population level. A nationally representative sample of the Finnish working population aged 30 to 64 years (n = 3151-3424) from the multidisciplinary epidemiological Health 2000 Study was used. Burnout was measured with the Maslach Burnout Inventory - General Survey. The diagnoses of common mental disorders were based on the standardized mental health interview (the Composite International Diagnostic Interview), and physical illnesses were determined in a comprehensive clinical health examination by a research physician. Medically certified sickness absences exceeding 9 work days during a 2-year period were extracted from a register of The Social Insurance Institution of Finland. Work stress was operationalized according to the job strain model. Gender, age, education, occupational status, and marital status were recorded as socio-demographic factors. Occupational burnout was related to an increased prevalence of depressive and anxiety disorders and alcohol dependence among the men and women. Burnout was also related to musculoskeletal disorders among the women and cardiovascular diseases among the men independently of socio-demographic factors, physical strenuousness of work, health behaviour, and depressive symptoms. The odds of having at least one long, medically-certified sickness absence were higher for employees with burnout than for their colleagues without burnout. For severe burnout, this association was independent of co-occurring common mental disorders and physical illnesses for both genders, as was also the case for mild burnout among the women. In a subgroup of the men with absences, severe burnout was related to a greater number of absence days than among the women with absences. High job strain was associated with a higher occurrence of burnout and depressive disorders than low job strain was. Of these, the association between job strain and burnout was stronger, and it persisted after control for socio-demographic factors, health behaviour, physical illnesses, and various indicators of mental health. In contrast, job strain was not related to depressive disorders after burnout was accounted for. Among the working population over 30 years of age, burnout was positively associated with age. There was also a tendency towards higher levels of burnout among the women with low educational attainment and occupational status and among the unmarried men. In conclusion, a considerable overlap was found between burnout, mental disorders, and physical illnesses. Still, burnout did not seem to be totally redundant with respect to ill health. Burnout may be more strongly related to stressful work characteristics than depressive disorders are. In addition, burnout seems to be an independent risk factor for work disability, and it could possibly be used as a marker of health-impairing work stress. However, burnout may represent a different kind of risk factor for men and women, and this possibility needs to be taken into account in the promotion of occupational health.

Cholesterol Disturbances in Inherited Neurodegenerative Diseases : Studies on Npc1, Ppt1 and Ctsd deficient mice

The central nervous system (CNS) is the most cholesterol-rich organ in the body. Cholesterol is essential to CNS functions such as synaptogenesis and formation of myelin. Significant differences exist in cholesterol metabolism between the CNS and the peripheral organs. However, the regulation of cholesterol metabolism in the CNS is poorly understood compared to our knowledge of the regulation of cholesterol homeostasis in organs reached by cholesterol-carrying lipoprotein particles in the circulation. Defects in CNS cholesterol homeostasis have been linked to a variety of neurodegenerative diseases, including common diseases with complex pathogenetic mechanisms such as Alzheimer s disease. In spite of intense effort, the mechanisms which link disturbed cholesterol homeostasis to these diseases remain elusive. We used three inherited recessive neurodegenerative disorders as models in the studies included in this thesis: Niemann-Pick type C (NPC), infantile neuronal ceroid lipofuscinosis and cathepsin D deficiency. Of these three, NPC has previously been linked to disturbed intracellular cholesterol metabolism. Elucidating the mechanisms with which disturbances of cholesterol homeostasis link to neurodegeneration in recessive inherited disorders with known genetic lesions should shed light on how cholesterol is handled in the healthy CNS and help to understand how these and more complex diseases develop. In the first study we analyzed the synthesis of sterols and the assembly and secretion of lipoprotein particles in Npc1 deficient primary astrocytes. We found that both wild type and Npc1 deficient astrocytes retain significant amounts of desmosterol and other cholesterol precursor sterols as membrane constituents. No difference was observed in the synthesis of sterols and the secretion of newly synthesized sterols between Npc1 wild type, heterozygote or knockout astrocytes. We found that the incorporation of newly synthesized sterols into secreted lipoprotein particles was not inhibited by Npc1 mutation, and the lipoprotein particles were similar to those excreted by wild type astrocytes in shape and size. The bulk of cholesterol was found to be secreted independently of secreted NPC2. These observations demonstrate the ability of Npc1 deficient astrocytes to handle de novo sterols, and highlight the unique sterol composition in the developing brain. Infantile neuronal ceroid lipofuscinosis is caused by the deficiency of a functional Ppt1 enzyme in the cells. In the second study, global gene expression studies of approximately 14000 mouse genes showed significant changes in the expression of 135 genes in Ppt1 deficient neurons compared to wild type. Several genes encoding for enzymes of the mevalonate pathway of cholesterol biosynthesis showed increased expression. As predicted by the expression data, sterol biosynthesis was found to be upregulated in the knockout neurons. These data link Ppt1 deficiency to disturbed cholesterol metabolism in CNS neurons. In the third study we investigated the effect of cathepsin D deficiency on the structure of myelin and lipid homeostasis in the brain. Our proteomics data, immunohistochemistry and western blotting data showed altered levels of the myelin protein components myelin basic protein, proteolipid protein and 2 , 3 -cyclic nucleotide 3 phosphodiesterase in the brains of cathepsin D deficient mice. Electron microscopy revealed altered myelin structure in cathepsin D deficient brains. Additionally, plasmalogen-derived alkenyl chains and 20- and 24-carbon saturated and monounsaturated fatty acids typical for glycosphingolipids were found to be significantly reduced, but polyunsaturated species were significantly increased in the knockout brains, pointing to a decrease in white matter. The levels of ApoE and ABCA1 proteins linked to cholesterol efflux in the CNS were found to be altered in the brains of cathepsin D deficient mice, along with an accumulation of cholesteryl esters and a decrease in triglycerols. Together these data demonstrate altered myelin architecture in cathepsin D deficient mice and link cathepsin D deficiency to aberrant cholesterol metabolism and trafficking. Basic research into rare monogenic diseases sheds light on the underlying biological processes which are perturbed in these conditions and contributes to our understanding of the physiological function of healthy cells. Eventually, understanding gained from the study of disease models may contribute towards establishing treatment for these disorders and further our understanding of the pathogenesis of other, more complex and common diseases.

Role of Basement Membrane and Extracellular Matrix Proteins in the Adhesion and Spreading of Immortalized Human Corneal Epithelial Cells

The repair of corneal wounds requires both epithelial cell adhesion and migration. Basement membrane (BM) and extracellular matrix (ECM) proteins function in these processes via integrin and non-integrin receptors. We have studied the adhesion, spreading and migration of immortalized human corneal epithelial (HCE) cells and their interactions with the laminins (Lms), fibronectins and tenascins produced. Human corneal BM expresses Lms-332 and -511, while Lm-111 was not found in these experiments. HCE cells produced both processed and unprocessed Lm-332, whereas neither Lm-111 nor Lm-511 was produced. Because HCE cells did not produce Lm-511, although it was present in corneal BM, we suggest that Lm-511 is produced by stromal keratocytes. The adhesion of HCE cells to Lms-111, -332 and -511 was studied first by determining the receptor composition of HCE cells and then by using quantitative cell adhesion assays. Immunofluorescence studies revealed the presence of integrin α2, α3, α6, β1 and β4 subunits. Among the non-integrin receptors, Lutheran (Lu) was found on adhering HCE cells. The cells adhered via integrin α3β1 to both purified human Lms-332 and -511 as well as to endogenous Lm-332. However, only integrin β1 subunit functioned in HCE cell adhesion to mouse Lm-111. The adhesion of HCE cells to Lm-511 was also mediated by Lu. Since Lm-511 did not induce Lu into focal adhesions in HCE cells, we suggest that Lm-511 serves as an ECM ligand enabling cell motility. HCE cells produced extradomain-A fibronectin, oncofetal fibronectin and tenascin-C (Tn-C), which are also found during corneal wound healing. Monoclonal antibodies (MAbs) against integrins α5β1 and αvβ6 as well as the arginine-glycine-aspartic acid (RGD) peptide inhibited the adhesion of HCE cells to fibronectin. Although the cells did not adhere to Tn-C, they adhered to the fibronectin/Tn-C coat and were then more efficiently inhibited by the function-blocking MAbs and RGD peptide. During the early adhesion, HCE cells codeposited Lm-332 and the large subunit of tenascin-C (Tn-CL) beneath the cells via the Golgi apparatus and microtubules. Integrin β4 subunit, which is a hemidesmosomal component, did not mediate the early adhesion of HCE cells to Lm-332 or Lm-332/Tn-C. Based on these results, we suggest that the adhesion of HCE cells is initiated by Lm-332 and modulated by Tn-CL, as it has been reported to prevent the assembly of hemidesmosomes. Thereby, Tn-CL functions in the motility of HCE cells during wound healing. The different distribution of processed and unprocessed Lm-332 in adhering, spreading and migrating HCE cells suggests a distinct role for these isoforms. We conclude that the processed Lm-332 functions in cell adhesion, whereas the unprocessed Lm-332 participates in cell spreading and migration.

Characterization of cytokines, matrix metalloproteinases and toll-like receptors in human periodontal tissue destruction

Periodontal Disease affects the supporting structures of the teeth and is initiated by a microbial biofilm called dental plaque. Severity ranges from superficial inflammation of the gingiva (gingivitis) to extensive destruction of connective tissue and bone leading to tooth loss (periodontitis). In periodontitis the destruction of tissue is caused by a cascade of microbial and host factors together with proteolytic enzymes. Matrix metalloproteinases (MMPs) are known to be central mediators of the pathologic destruction in periodontitis. Initially plaque bacteria provide pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) which are sensed by Toll-like receptors (TLRs), and initiate intracellular signaling cascades leading to host inflammation. Our aim was to characterize TNF-α (tumor necrosis factor-alpha) and its type I and II receptors in periodontal tissues, as well as, the effects of TNF-α, IL-1β (interleukin-1beta) and IL-17 on the production and/or activation of MMP-3, MMP-8 and MMP-9. Furthermore we mapped the TLRs in periodontal tissues and assessed how some of the PAMPs binding to the key TLRs found in periodontal tissues affect production of TNF-α and IL-1β by gingival epithelial cells with or without combination of IL-17. TNF-α and its receptors were detected in pericoronitis. Furthermore, increased expression of interleukin-1β and vascular cell adhesion molecule-1 was found as a biological indicator of TNF-α ligand-receptor interaction. MMP-3, -8, and 9 were investigated in periodontitis affected human gingival crevicular fluid and gingival fibroblasts produced pro-MMP-3. Following that, the effect of IL-17 was studied on MMP and pro-inflammatory cytokine production. IL-17 was increased in periodontitis and up-regulated IL-1β, TNF-α, MMP-1 and MMP-3. We continued by demonstrating TLRs in gingival tissues, in which significant differences between patients with periodontitis and healthy controls were found. Finally, enzyme-linked immunosorbent assays were performed to show that the gingival cells response to inflammatory responses in a TLR-dependent manner. Briefly, this thesis demonstrates that TLRs are present in periodontal tissues and present differences in periodontitis compared to healthy controls. The cells of gingival tissues respond to inflammatory process in a TLR-dependent manner by producing pro-inflammatory cytokines. During the destruction of periodontal tissues, the release (IL-1β and TNF-α) and co-operation with other pro-inflammatory cytokines (IL-17), which in turn increase the inflammation and thus be more harmful to the host with the increased presence of MMPs (MMP-1, MMP-3, MMP-8, MMP-9) in diseased over healthy sites.

The scientific basis and development of a matrix metalloproteinase (MMP) -8 specific chair-side test for monitoring of periodontal health and disease from gingival crevicular fluid

Matrix metalloproteinase (MMP) -8, collagenase-2, is a key mediator of irreversible tissue destruction in chronic periodontitis and detectable in gingival crevicular fluid (GCF). MMP-8 mostly originates from neutrophil leukocytes, the first line of defence cells which exist abundantly in GCF, especially in inflammation. MMP-8 is capable of degrading almost all extra-cellular matrix and basement membrane components and is especially efficient against type I collagen. Thus the expression of MMP-8 in GCF could be valuable in monitoring the activity of periodontitis and possibly offers a diagnostic means to predict progression of periodontitis. In this study the value of MMP-8 detection from GCF in monitoring of periodontal health and disease was evaluated with special reference to its ability to differentiate periodontal health and different disease states of the periodontium and to recognise the progression of periodontitis, i.e. active sites. For chair-side detection of MMP-8 from the GCF or peri-implant sulcus fluid (PISF) samples, a dip-stick test based on immunochromatography involving two monoclonal antibodies was developed. The immunoassay for the detection of MMP-8 from GCF was found to be more suitable for monitoring of periodontitis than detection of GCF elastase concentration or activity. Periodontally healthy subjects and individuals suffering of gingivitis or of periodontitis could be differentiated by means of GCF MMP-8 levels and dipstick testing when the positive threshold value of the MMP-8 chair-side test was set at 1000 µg/l. MMP-8 dipstick test results from periodontally healthy and from subjects with gingivitis were mainly negative while periodontitis patients sites with deep pockets ( 5 mm) and which were bleeding on probing were most often test positive. Periodontitis patients GCF MMP-8 levels decreased with hygiene phase periodontal treatment (scaling and root planing, SRP) and even reduced during the three month maintenance phase. A decrease in GCF MMP-8 levels could be monitored with the MMP-8 test. Agreement between the test stick and the quantitative assay was very good (κ = 0.81) and the test provided a baseline sensitivity of 0.83 and specificity of 0.96. During the 12-month longitudinal maintenance phase, periodontitis patients progressing sites (sites with an increase in attachment loss ≥ 2 mm during the maintenance phase) had elevated GCF MMP-8 levels compared with stable sites. General mean MMP-8 concentrations in smokers (S) sites were lower than in non-smokers (NS) sites but in progressing S and NS sites concentrations were at an equal level. Sites with exceptionally and repeatedly elevated MMP-8 concentrations during the maintenance phase were clustered in smoking patients with poor response to SRP (refractory patients). These sites especially were identified by the MMP-8 test. Subgingival plaque samples from periodontitis patients deep periodontal pockets were examined by polymerase chain reaction (PCR) to find out if periodontal lesions may serve as a niche for Chlamydia pneumoniae. Findings were compared with the clinical periodontal parameters and GCF MMP-8 levels to determine the correlation with periodontal status. Traces of C. pneumoniae were identified from one periodontitis patient s pooled subgingival plaque sample by means of PCR. After periodontal treatment (SRP) the sample was negative for C. pneumoniae. Clinical parameters or biomarkers (MMP-8) of the patient with the positive C. pneumoniae finding did not differ from other study patients. In this study it was concluded that MMP-8 concentrations in GCF of sites from periodontally healthy individuals, subjects with gingivitis or with periodontitis are at different levels. The cut-off value of the developed MMP-8 test is at an optimal level to differentiate between these conditions and can possibly be utilised in identification of individuals at the risk of the transition of gingivitis to periodontitis. In periodontitis patients, repeatedly elevated GCF MMP-8 concentrations may indicate sites at risk of progression of periodontitis as well as patients with poor response to conventional periodontal treatment (SRP). This can be monitored by MMP-8 testing. Despite the lower mean GCF MMP-8 concentrations in smokers, a fraction of smokers sites expressed very high MMP-8 concentrations together with enhanced periodontal activity and could be identified with MMP-8 specific chair-side test. Deep periodontal lesions may be niches for non-periodontopathogenic micro-organisms with systemic effects like C. pneumoniae and possibly play a role in the transmission from one subject to another.

Predictors of disability retirement: From early intentions to retirement

The strong tendency of elderly employees to retire early and the simultaneous aging of the population have been major topics of policy and scientific debate. A key concern has been the financing of future pension schemes and possible labour shortage, especially in social and health services within the public sector. The aging of the population is inevitable, but efforts can be made to prevent or postpone early exit from the labour force, e.g., by identifying and intervening in the factors that contribute to the process of early retirement due to disability. The associations of intentions to retire early, poor mental health and different psychosocial factors with the process of disability retirement are still poorly understood. The purpose of this study was to investigate the associations of intentions to retire early, poor mental health, work and family related psychosocial factors and experiences of earlier life stages with the process of disability retirement. The data were derived from the Helsinki Health Study (HHS, N=8960) and the Health and Social Support Study (HeSSup, N=25 901). The Helsinki Health Study is an ongoing employee cohort study among middle-aged women and men. The Health and Social Support Study is an ongoing longitudinal study of a working-age sample representative of the Finnish population. The analyses were restricted to respondents 40 years of age or older. Age and gender adjusted prevalence and incidence rates were calculated. Associations were studied by using logistic, multinomial and Cox regression. Strong intentions to retire early were common among employees. Poor mental health, unfavourable working conditions and work-to-family conflicts were clearly associated with increased intentions to retire early. Strong intentions to retire early predicted disability retirement. Risk of disability retirement increased in a dose-response manner with increasing number of childhood adversities. Poor mental and somatic health, life dissatisfaction, heavy alcohol consumption, current smoking, obesity and low socioeconomic status were also predictors of disability retirement. The impact of poor mental health and adverse experiences from earlier life stages, work and family related psychosocial factors, e.g., work-family interface, the subjective experience of well-being and health related risk behaviours on the process of disability retirement should be recognised. Preventive measures against disability retirement should be launched before subjective experience of ill health, work disability and strong intentions to retire early emerge.

Complement system and alcoholic liver disease

Alcoholic liver disease (ALD) is a well recognized and growing health problem worldwide. ALD advances from fatty liver to inflammation, necrosis, fibrosis and cirrhosis. There is accumulating evidence that the innate immune system is involved in alcoholic liver injury. Within the innate and acquired immune systems, the complement system participates in inflammatory reactions and in the elimination of invading foreign, as well as endogenous apoptotic or injured cells. The present study aimed at evaluating the role of the complement system in the development of alcoholic liver injury. First, in order to study the effects of chronic ethanol intake on the complement system, the deposition of complement components in liver and the expression of liver genes associated with complement in animals with alcohol-induced liver injury were examined. It was demonstrated that chronic alcohol exposure leads to hepatic deposition of the complement components C1, C3, C8 and C9 in the livers of rats. Liver gene expression analysis showed that ethanol up-regulated the expression of transcripts for complement factors B, C1qA, C2, C3 and clusterin. In contrast, ethanol down-regulated the expression of the complement regulators factor H, C4bp and factor D and the terminal complement components C6, C8α and C9. Secondly, the role of the terminal complement pathway in the development of ALD was evaluated by using rats genetically deficient in the complement component C6 (C6-/-). It was found that chronic ethanol feeding induced more liver pathology (steatosis and inflammatory changes) in C6-/- rats than in wild type rats. The hepatic triacylglyceride content and plasma alanine aminotransferase activity increased in C6-/- rats, supporting the histopathological findings and elevation of the plasma pro-/anti-inflammatory TNF-/IL-10 ratio was also more marked in C6-/- rats. Third, the role of the alternative pathway in the development of alcoholic liver steatosis was characterized by using C3-/- mice. In C3-/- mice ethanol feeding tended to reduce steatosis and had no further effect on liver triacylglyceride, liver/body weight ratio nor on liver malondialdehyde level and serum alanine aminotransferase activity. In C3-/- mice alcohol-induced liver steatosis was reduced also after an acute alcohol challenge. In both wild type and C3-/- mice ethanol markedly reduced serum cholesterol and ApoA-I levels, phospholipid transfer protein activity and hepatic mRNA levels of fatty acid binding proteins and fatty acid -oxidation enzymes. In contrast, exclusively in C3-/- mice, ethanol treatment increased serum and liver adiponectin levels but down-regulated the expression of transcripts of lipogenic enzymes, adiponectin receptor 2 and adipose differentiation-related protein and up-regulated phospholipase D1. In conclusion, this study has demonstrated that the complement system is involved in the development of alcohol-induced liver injury. Chronic alcohol exposure causes local complement activation and induction of mRNA expression of classical and alternative pathway components in the liver. In contrast expression of the terminal pathway components and soluble regulators were decreased. A deficient terminal complement pathway predisposes to alcoholic liver damage and promotes a pro-inflammatory cytokine response. Complement component C3 contributes to the development of alcohol-induced fatty liver and its consequences by affecting regulatory and specific transcription factors of lipid homeostasis.