Literatura científica selecionada sobre o tema "Munuainen"

Abstract In mice, gene targeting has become a useful tool for resolving the functions of proteins and for creating new animal models. Cre/loxP technology has been used broadly for generation of genetically modified mice. The Cre recombinase recognizes a specific DNA sequence, called loxP, and removes any DNA fragment between two loxP-sites. The activity of the Cre recombinase can be controlled spatially and temporally with cell- or tissue-specific promoters and synthetic inducing agents, such as tamoxifen or tetracycline. In this thesis, we employed tamoxifen-induced Cre recombination in vitro. Cre-ERTM mice were crossed to ROSA26LacZ reporters and Cre-recombination induced by 4OH-TM was monitored by LacZ staining. 0.5 μM 4OH-TM treatment was competent for tamoxifen-induced Cre-mediated activation of LacZ both in kidney cultures and in experimentally induced kidney mesenchymes. Wnt4 is a secreted signaling molecule, which is necessary for the development of several organs including kidney, ovary, adrenal gland, mammary and pituitary glands. Wnt4 is crucial for kidney development and conventional Wnt4-/- mice die soon after birth, likely due to renal failure. In this thesis, two different Wnt4 alleles, Wnt4EGFPCre and floxed Wnt4, were generated and analyzed to learn more about the Wnt4 functions and to apply these mouse lines to renal functional genomics. In the Wnt4EGFPCre, the EGFPCre fusion cDNA was targeted into exon I of the Wnt4 locus. EGFP-derived fluorescence was observed in the pretubular aggregates from E12.5 embryonic kidney onwards. Further characterization by crossing with the floxed ROSA26LacZ and yellow fluorescent protein (YFP) reporter lines demonstrated that in addition to the kidney, reporter expression was observed in the gonad, spinal cord, lung and the adrenal gland. The expression pattern of the Cre activity recapitulates well the known pattern of the Wnt4 gene. Time-lapse analysis in organ culture settings showed that the Wnt4 expressing cells contributed to the nephrons, some cells near the stalk of the developing ureter, as well as a number of positive supposed medullary stromal cells. In the conditional Wnt4 knock-out, loxP sites were placed to flank exons 3 to 5. The Wnt4 gene was specifically inactivated with CAGCre and Wnt4EGFPCre lines. In both of these crosses deletion of Wnt4 gene function led to impaired kidney development. In conclusion, we identified the culture conditions that can be used for the tamoxifen-induced conditional mutagenesis in tissue cultures. In addition, the created Wnt4 mouse lines serve as new useful tools for addressing the roles of Wnt4 function in diverse tissues and in different stages of development
Tiivistelmä Hiirillä geenikohdennuksesta on muodostunut hyödyllinen väline proteiinien tehtävien selvittämisessä ja uusien eläinmallien luomisessa. Cre/loxP -tekniikkaa on käytetty laajasti muuntogeenisten hiirien tuottamisessa. Cre-rekombinaasi tunnistaa spesifisen DNA-jakson, niin kutsutun loxP:n, ja poistaa kaikki DNA-jaksot kahden loxP-sekvenssin väliltä. Cre-rekombinaasin aktiivisuutta voidaan säädellä paikallisesti ja ajallisesti solu- tai kudosspesifisillä promoottoreilla ja synteettisillä indusoivilla kemikaaleilla, kuten tamoksifeenillä tai tetrasykliinillä. Tässä väitöskirjassa hyödynsimme tamoksifeenin aiheuttamaa Cre-rekombinaatiota in vitro -kudosviljelmissä. Cre-ERTM-hiirilinja risteytettiin ROSA26LacZ-reportterilinjan kanssa, ja 4-hydroksitamoksifeenin indusoima Cre-rekombinaasin aktiivisuutta monitoroitiin LacZ–värjäyksellä. 0.5 µM:n 4OH-TM konsentraatiolla LacZ-reportterigeeni saatiin aktivoitua tehokkaasti Cre-rekombinaasin avulla sekä munuaisviljelmissä että munuaismesenkyymiviljelmissä. Wnt4 on erittyvä signalointimolekyyli, jolla on keskeinen rooli useiden elinten, kuten munuaisen, munasarjan, lisämunuaisen, rintarauhasen ja aivolisäkkeen kehittymisessä. Wnt4-geenillä on ratkaisevan tärkeä rooli munuaisen kehityksessä, ja poistogeeninen Wnt4-/-hiiri kuolee pian syntymän jälkeen, todennäköisesti munuaisen vajaatoimintaan. Tässä väitöskirjatyössä tuotettiin kaksi eri Wnt4 alleelia, Wnt4EGFPCre ja konditionaalinen Wnt4. Nämä hiirilinjat analysoitiin, jotta saisimme lisää tietoa Wnt4-geenin toiminnasta ja pystyisimme soveltamaan kyseisiä hiirikantoja munuaisten toiminnan selvittämisessä. Wnt4EGFPCre-alleelissa EGFPCre-fuusio -cDNA kohdennettiin osaksi endogeenisen Wnt4-geenin ykköseksonia. Vihreän fluoresoivan proteiinin (EGFP) aktiivisuus havaittiin varhaisen munuaisen kehityksen aikana. Wnt4EGFPCre-alleelin lisäkarakterisointi reportterilinjoilla (Rosa26LacZ ja Rosa26YFP) osoitti, että Wnt4-geenin ilmentyminen havaittiin munuaisen lisäksi sukurauhasissa, selkäytimessä, keuhkoissa sekä lisämunuaisessa. Wnt4EGFPCre-alleeli ilmentyi niissä kudoksissa, joissa endogeenisen Wnt4-geenin tiedetään olevan aktiivinen. Time-lapse -analyysin avulla osoitettiin, että Wnt4-geeniä ilmentävät solut muodostavat tiettyjä rakenteita munuaisen kehityksen aikana. Wnt4-geeni ilmentyi nefroneissa, kehittyvän virtsajohtimen soluissa sekä useissa medullaarisissa stroomasoluissa. Konditionaalisessa (ehdollisessa) Wnt4 knock-out-hiirilinjassa loxP-sekvenssit sijoitettiin eksonien kolme sekä viisi ympärille. Wnt4-geenin toiminta inaktivoitiin CAGCre- ja Wnt4EGFPCre-hiirilinjojen avulla. Näissä molemmissa tapauksissa Wnt4-geenin toiminnan poistaminen johti munuaisen kehityshäiriöön. Yhteenvetona voimme todeta, että olemme tunnistaneet ne kasvatusolosuhteet, joita voidaan hyödyntää, kun halutaan aktivoida reportterigeenejä tai kehityksen kannalta tärkeitä geenejä tamoksifeenin aiheuttamaa Cre/loxP -rekombinaatiota hyväksikäyttäen kudosviljelmissä. Samoja olosuhteita ja menetelmää käyttäen voidaan myös poistaa jonkun kehityksen kannalta tärkeän geenin toiminta ja tutkia sitä kudosviljelmässä. Tuotetut Wnt4-hiirikannat ovat lisäksi uusia hyödyllisiä työkaluja, kun halutaan tutkia Wnt4-geenin toimintaa erilaisissa kudoksissa ja eri kehitysvaiheiden aikana

Elimistön sisäinen tasapaino on riippuvainen munuaisten toiminnasta, ja krooninen munuaistauti on väestöltään ikääntyvissä länsimaissa yleisimpiä sairastavuutta lisääviä ja kuolemaan johtavia sairauksia. Aikuisen munuaiskudos ei käytännössä uusiudu, ja taudin loppuvaiheessa munuaisensiirto on nykyisellään ainoa hoitokeino, jolla sen kaikki toiminnot voidaan korvata. Hoitokeinojen kehittämistä hidastaa osaltaan se, että munuainen on monimutkainen elin emmekä tunne tarkasti sen kehityksen ja toiminnan mekanismeja. 3D-tulostus on kehittyvä ala, jonka sovelluksilla on suuria tulevaisuuden mahdollisuuksia myös lääketieteessä. Tässä työssä tutkitaan lääketieteellisen 3D-tulostuksen ja erityisesti munuaisen 3D-biotulostuksen mahdollisuuksia teoriassa ja käytännössä. Työ taustoitetaan katsauksella munuaisen organogeneesiin ja työssä käytettäviin lääketieteellisiin kuvaus-, mallinnus- ja tulostusmenetelmiin. Lisäksi esitellään muista tutkimuksista yleistetty malli 3D-tulostusprosessin vaiheista. Työn konkreettisena vaatimuksena on luoda hiiren alkion munuaisen tomografiakuvista tulostettavat pintamallit ja rakentaa ne tarkoitukseen sopivilla 3D-tulostimilla. Lopulliset menetelmät on valittu visualisointia ajatellen ja teoriaa hyväksi käyttäen, huomioiden tutkimuksen tarpeet mutta mahdollisen tulostintekniikan puitteissa. Tulosteet mitataan ja niitä verrattaan lähteenä käytettyihin malleihin. Vertailun perusteella jotkut tuloste- ja mallimittaukset eroavat toisistaan selkeästi, ja mahdollisia syitä tähän arvioidaan. Tuloksia ja käytettyjä menetelmiä arvioidaan kriittisesti. Lopuksi pohditaan siirremunuaisen 3D-tulostuksen mahdollisuuksia muiden munuaistautiin parannusta etsivien tutkimussuuntien ohella. Kaikki lähestymistavat ovat riippuvaisia munuaisen molekyylitason mekanismien paremmasta tuntemuksesta. 3D-biotulostus on vasta alkuvaiheessaan.

Abstract The embryonic urogenital system generates the metanephric kidneys, the gonads and the adrenal glands, and its development is based on sequential and reciprocal cell and tissue interactions. The mechanisms which regulate urogenital ontogeny are still poorly understood. In this thesis, the roles of Wnt-4 and ErbB4 functions in gonad and kidney development were analysed by using in vivo functional genomic technologies. Wnt-4 is crucial in female development since its absence leads to a partial female to male sex reversal. We found that Wnt-4 mediated the interactions between the somatic and the germ cells and played a role in meiosis which is regulated in part by the secreted signal retinoic acid (RA). Expression of certain meiosis-controlling genes (Stra8, Spo11) was inhibited in the Wnt-4 deficient germ cells, while certain pluripotency genes (Oct4, Fgf9, Sox2 and Dnmt3l) were activated similarly as in the wild-type male gonad. In addition to this, we noted that a gene encoding for a Cyp26b1 enzyme, which degrades RA in the embryonic testis, was ectopically expressed in the Wnt-4 deficient ovary. Microarray analysis was used to identify candidate Wnt-4 target genes by using the Wnt-4 knock-out mouse. Of these genes, Runx-1 may represent a novel signalling target to mediate Wnt-4 activity in the control female development The role of receptor-tyrosine kinase ErbB4 in kidney development was studied by using both in vivo gain and loss of function approaches. In the gain-of-function situation, we found that certain markers for the epithelial tubules and collecting ducts lost their polarized expression pattern. At the same time, the orientation of the cells in the kidney tubules was deregulated and an increase in cell proliferation was noticed. We suggest that the observed defects gave rise to an increase in the tubule diameter and to cyst formation in the kidney cortex. In the loss-of-function mouse, the lack of ErbB4 expression led to a similar phenotype as with the gain of function, and the renal functions of the mutant adult kidneys were compromised. In conclusion, the results point to specific roles for Wnt-4 and ErbB4 in the control of urogenital development. Wnt-4 appears to be crucial in sustaining proper female somatic cell and germ cell differentiation, and maintenance of gonad development during and after the sex determination event, while ErbB4 activity is critical for the regulation of tubular growth in embryonic kidney development
Tiivistelmä Sekä nisäkkään jälkimunuainen, lisämunuainen että sukurauhanen kehittyvät alkion urogenitaalialueen järjestelmästä ja solu- ja kudosvuorovaikutukset ohjaavat elinkehitysprosessia. Tapahtuman molekyylitason mekanismit ovat kuitenkin huonosti tunnettuja. Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin Wnt-4 signaalin tehtäviä sukurauhasen ja ErbB4- proteiinin munuaisen kehityksessä. Wnt-4 signaali on keskeinen naisen sukupuolisuuden kehityksessä, koska signaalin puutos aiheuttaa alkion sukupuolen osittaisen kääntymisen naaraasta koiraaksi. Tarkastelimme aluksi sitä, välittääkö Wnt-4 itusolujen ja sukurauhasen somaattisten solujen vuorovaikutuksia ohjaten itusolujen meioosia, jota mm. A-vitamiini säätelee. Havaitsimme, että Wnt-4 geeni puuttuessa tietyt meioosia säätelevät geenit kuten Stra8 ja Spo11 olivat heikentyneet, kun taas solujen monikykyisyyteen liittyvät geenit kuten Oct4, Fgf9, Sox2 ja Dnmt3l aktivoituivat vastaavalla tavalla kuin havaitaan normaalisti koirasalkion kivesaiheessa. Tämän lisäksi havaitsimme, että Cyp26b1-geeni, joka johtaa A-vitamiinin hajoamiseen alkiossa ja estää normaalisti meioosin koirasalkion kivesaiheessa oli aktivoitunut munuaisrauhasaiheessa, jolta puuttuu Wnt-4 aktiivisuus. Tuloksemme osoittavat, että Wnt-4 säätelee osaltaan naarasalkion itusolujen meioosia. Tarkastelimme myös mikrosirututkimusten avulla niitä geenejä, joita Wnt-4 säätelee sukuelinaiheessa. Identifioimme useissa Wnt ja β-catenin signaalireittiin liittyvissä geeneissa muutoksia. Muuntuneet geenit voivat olla Wnt-4 signaalireitin kohdegeenejä. Näistä Runx-1 saattaa olla keskeinen Wnt signaalitien kohdegeeni, joka säätelee merkittävällä tavalla naaraan munarauhasen kehitystä. Väitöskirjan toisessa osassa tarkastelimme ErbB4-reseptorityrosiinikinaasin tehtäviä munuaisen kehityksen säätelyssä. ErbB4-geenin tehtäviä tutkittiin käyttäen hyväksi siirtogeenisiä malliorganismeja, joissa ErbB4-geenin määrä oli joko koholla tai ajastetusti inaktivoitu. ErbB4- geenin kokeellinen yliaktiivisuus muutti spesifisti tekijöitä, jotka säätelevät osaltaan jälkimunuaisen epiteeliputkien solujen orientaatiota ja solun jakautumista. Solujen orientaatiomuutoksen yhteydessä myös solujen jakautuminen häiriintyi. Oletuksemme on, että nämä epiteelikudoksessa tapahtuneet muutokset ovat syy, miksi kohotettu ErbB4-aktiviteetti muuttaa epiteeliputkien paksuutta ja pituutta erityisesti munuaisen pintakerroksissa. Havaitsimme myös, että ErbB4-geenin ajastettu poistaminen munuaisen epiteelikudoksessa johti hyvin samankaltaisiin, mutta vastakkaisiin muutoksiin kuin ErbB4-aktiviteetin kohottaminen. Muutokset johtivat myös muutoksiin munuaisen toiminnassa. Yhteenvetona toteamme, että näillä Wnt-4 ja ErbB4 solusignallointiin liittyvillä molekyyleillä on keskeinen tehtävä alkion munarauhasen ja munuaisen aiheen kehityksen säätelyssä. Wnt-4 ohjaa sekä itusolujen että somaattisten solujen erilaistumista ja samalla sukupuolen määräytymistä ja jatkokehitystä, kun taas ErbB4-signallointireseptorin tehtävä on avainasemassa munuaisen epiteeliputken kasvun säätelyssä

Abstract For decades, the mammalian kidney has served as a model system for studying developmental processes, such as induced epithelialization, branching morphogenesis, and cell differentiations. The possibility to recapitulate and follow the renal organogenesis ex vivo in organ culture set-ups has provided a large amount of molecular and cellular information about sequential events during development. However, certain limitations remain when combining traditional organ culture set-ups with modern molecular technology. This thesis seeks to address these disadvantages. In the experimental part of the thesis, the traditional organ culture set-ups were studied, modified, and optimized to meet the needs of functional genetic screening. First, the traditional transfilter- induced nephrogenesis was characterized with a panel of nephron segment specific markers to reveal the differentiation level of in vitro developing mouse renal tissue. A comprehensive genome wide time course microarray analysis was also performed to in vitro- induced metanephric mesenchyme. Next, to improve the accessibility of genetic tools into the three- dimensional organ in culture, the classic kidney culture set-ups were modified to tolerate dissociation and re-aggregation before the induction of nephrogenesis. This step was achieved with the aid of preservative growth factors offering a 24- hour window to manipulate the genetic and cellular composition of the explant. The dissociation and re-aggregation per se had not particular effect on the progress of the nephron differentiation. Demonstrations of the addition and removal of cells, as well as a virus vector mediated gene knock in and knock down are presented. The gene expression data, together with the novel organ manipulation and culture techniques presented in this thesis, provide a useful guide and specific tools to further characterize the details of nephron development and differentiation in functional manner
Tiivistelmä Nisäkkäiden munuainen on toiminut vuosikymmeniä mallielimenä tutkittaessa kehitysbiologisia tapahtumasarjoja, kuten epitelisaatiota, haaroittumismorfologiaa sekä solujen erilaistumista. Munuaisaihioita voidaan viljellä laboratorio-olosuhteissa, jolloin kehityksen aikaisia muutoksia päästään seuraamaan lähes reaaliaikaisesti. Perinteisten kudosviljelytekniikoiden tarjoamat mahdollisuudet solujen molekulaariseen muokkaukseen ovat kuitenkin varsin rajalliset. Tässä väitöskirjassa esitettävät tulokset pyrkivät osaltaan vähentämään näitä rajoitteita. Väitöskirjan kokeellisessa osassa tarkastellaan lähemmin klassista munuaiskudosviljelyä sekä esitetään siihen tehtyjä optimointeja, joiden avulla kudosviljelyä pyritään hyödyntämään geenien toiminnan tutkimuksessa. Aluksi perinteisellä tavalla reikäisen kalvon läpi indusoitu nefroni karakterisoitiin tarkasti hyödyntäen useita erilaistumista osoittavia merkkimolekyylejä. Lisäksi samalla tekniikalla tuotettujen munuaiskudosviljelmien geeniekspressiota tutkittiin mikrosiruanalyysillä. Klassisia kudosviljelytekniikoita muokattiin soveltuvammaksi moderneille geneettisille työkaluille. Munuaiskudos hajotettiin ensin solususpensioksi, jonka jälkeen solut muodostivat uudelleen kolmiulotteisen, kudosmaisen rakenteen. Hyödyntämällä suojaavia kasvutekijöitä, hajotus kyettiin tekemään jo ennen nefronien muodostumisen alkua. Näin saavutettin 24 tunnin aikaikkuna indusoimattoman kudoksen geneettiselle muokkaukselle. Väitöskirjassa esitelläänkin demonsrtaatiot solujen lisäämisestä ja poistamisesta sekä virusvälitteisestä geenin aktivoinnista ja hiljennyksestä hyödyntäen uutta kudosmanipulaatio ja –vilejelytekniikkaa. Nefronin kehityksen aikaisen geeniekspression kartoitus sekä tässä tutkimuksessa kehitetyt uudet kudosmanipulaatio ja -viljelytekniikat tarjoavat yhdessä työkaluja molekyylitason yksityiskohtaiseen tutkimiseen

Abstract Wnt4, a member of the Wnt family of secreted factors, is essential for kidney organogenesis since the kidney fails to develop in its absence. Besides the kidney, Wnt4 signaling is involved in the control of development of several other organs such as the gonads, adrenal glands and pituitary gland. In the context of the embryonic kidney, Wnt4 signaling induces mesenchymal to epithelial transition of the progenitor cells in the metanephric mesenchyme, an early step in nephrogenesis. Wnt4 signaling may also be relevant in the development of a childhood kidney tumor, the Wilms’ tumor, that involves the function of Wilms’ tumor suppressor protein 1 (WT1). Wilms’ tumor is thought to arise from the early metanephric mesenchymal cells of the embryonic kidney, but the detailed mechanisms are not known. The main aim of this project was to study the mechanisms that regulate expression of the Wnt4 gene by using immortalized embryonic kidney mesenchyme-derived mK4 cells as a model. The Wnt4 gene expression was also analyzed in vivo in the frog embryonic pronephros. Through the use of reporter assays and a two-hybrid screen, Sox11, a member of the SoxC family of transcription factors, was identified as a synergistic protein that interacts with WT1. Immunoprecipitation studies provided further evidence that Sox11 and WT1 may physically interact with each other in the developing embryonic kidney. Indeed, Sox11 and WT1 may regulate the Wnt4 gene expression in vivo since the morpholino-based knock-down of either WT1 or Sox11 led to notable downregulation of the Wnt4 gene expression in the frog embryonic pronephros. The other general aim of this thesis was to develop novel tissue targeting and therapy tools to the cell lineages regulated by the Wnt4 signals, including the podocytes. For this purpose, we utilized mice carrying a floxed expression cassette for the avidin-LDL receptor fusion protein, Lodavin, in the constitutively active Rosa-26 locus. Three Cre driver mice, including the Wnt4-Cre knock-in line, were used to activate Lodavin expression in the respective cells of the embryonic kidney. Moreover, we generated a podocyte injury model by expressing the human receptor for diphtheria toxin specifically in the podocytes. This was achieved by crossing mice containing a floxed expression cassette for this receptor in the Rosa-26 locus with those expressing the Cre recombinase under the nephrin promoter. Administration of diphtheria toxin led initially to podocyte damage only, followed by a progression to glomerular sclerosis. As a summary, Sox11 and WT1 serve as synergistic transcription factors that may regulate expression of the Wnt4 gene in vivo. The transgenic mouse models generated and used provide the basis to generate acute and chronic kidney disease models and the potential to purify the respective cells for developing cell-based therapy avenues for the kidney. Moreover, the Lodavin-based approaches may enable targeted delivery of biotinylated small compounds, proteins, viruses or even cells and novel means for in vivo imaging and functional studies
Tiivistelmä Wnt-4 kuuluu signaloivien proteiinien Wnt-perheeseen ja sen toiminta on välttämätöntä munuaisen kehityksessä. Ilman Wnt-4 proteiinia munuainen ei kehity. Munuaisen lisäksi Wnt4-signalointi on mukana useiden muiden elinten, kuten sukurauhasten, lisämunuaisen ja aivolisäkkeen säätelyssä. Alkion munuaisessa Wnt4-signalointi saa aikaan mesenkymaalisen kantasolukon epitelisoitumisen, edustaen näin ollen nefronin kehityksen varhaisia vaiheita. Wnt4-signaloinnilla on myös merkittävä asema lapsuusiän munuaiskasvaimen, niin kutsutun Wilmsin kasvaimen kehittymisessä. Tämän tyyppisessä kasvaimessa keskeisenä on Wilmsin tuumoriproteiinin WT1:n toiminta, mutta myös Wnt4:n toiminnalla voi olla merkitystä. Wilmsin kasvaimen arvellaan saavan alkunsa varhaisista sikiöaikaisista jälkimunuaisen soluista, mutta yksityiskohtaisia mekanismeja ei vielä tunneta. Tämän projektin tarkoituksena oli tutkia Wnt4-geenin ilmentymistä sääteleviä mekanismeja käyttäen mallina mK4-soluja eli alkion munuaisesta saatuja, immortalisoituja soluja. Wnt4-geenin ilmentymistä analysoitiin myös in vivo sammakon alkion alkumunuaisessa. Tuplahybridi-analysoinnin avulla tunnistettiin transkriptiotekijäperhe SoxC:n jäsen Sox11 samantoimiseksi proteiiniksi transkriptiotekijä WT1:n kanssa Wnt4-geenin ilmentymisen säätelyssä. Immunopresipitaatiotutkimukset tukivat ajatusta, että Sox11 ja WT1 voisivat olla fyysisessä vuorovaikutuksessa säädellessään nefroninmuodostuksen alullepanossa ratkaisevan Wnt4-geenin ilmentymistä. Sox11 ja WT1 voivat mahdollisesti säädellä Wnt4-geenin ilmentymistä myös in vivo, sillä morfoliineihin perustuvissa kokeissa sekä WT1:n että Sox11:n hiljennys laski Wnt4-geenin ilmentymistasoa sammakon alkumunuaisessa. Tämän väitöstutkimuksen toinen yleinen tavoite oli kehittää uusia kudoskohdennus- ja terapiakeinoja Wnt4-signaloinnin säätelemille solulinjoille, kuten podosyyteille. Tätä tarkoitusta varten kloonattiin siirtogeeninen hiiri, jossa floksattu avidiini-LDL -reseptorifuusioproteiini, Lodavin, kohdennettiin jatkuvasti aktiiviseen Rosa-26 -lokukseen. Kolmea eri Cre-hiirilinjaa käytettiin aktivoimaan Lodavinin ilmentyminen kussakin tietyssä alkion munuaisen solupopulaatiossa. Yksi näistä Cre-linjoista oli Wnt4-Cre. Jotta kyettäisiin vahingoittamaan samoja soluja, jotka ilmentävät Lodavinia, hyödynnettiin difteriamyrkyn ihmisen reseptoria (iDTR). IDTR:n ilmentäminen tietyissä hiiren soluissa tekee ne alttiiksi tappavalle difteriamyrkylle. IDTR-perusteisen munuaisvauriomallin kehittämiseksi käytettiin floksattua iDTR-hiirimallia, ja geenin ilmentyminen aktivoitiin Wnt4-indusoiduissa munuaissolulinjoissa, erityisesti podosyyteissä Nephrin Cre -välitteisesti. NephrinCre;R26RiDTR hiiriä altistettiin difteriamyrkylle ja niiden munuaiskerästen muutoksia seurattiin. Tutkimukset antavat viitteitä siitä, että R26R-floksatut iDTR-hiiret toimivat hyvänä mallina kehitettäessä sekä akuutteja että kroonisia munuaistautimalleja. Yhteenvetona voidaan todeta, että Sox-11 ja WT-1 ovat samantoimisia transkriptiotekijöitä, jotka voivat säädellä Wnt4-geenin ilmentymistä in vivo. Tutkimuksessa kehitetyt ja käytetyt siirtogeeniset hiirimallit tarjoavat perustan kehittää sekä akuutteja että kroonisia munuaistautimalleja. Samalla ne mahdollistavat kulloistenkin solujen eristämisen uusien soluperusteisten hoitomenetelmien kehittelemiseksi. Lisäksi Lodavin-perusteiset lähestymistavat voivat mahdollistaa biotinyloitujen pienten yhdisteiden, proteiinien, virusten tai jopa solujen kuljetuksen kohdennetusti sekä avata uusia mahdollisuuksia in vivo -kuvantamiselle ja toiminnallisille tutkimuksille

Abstract Kidney diseases affect an increasing number of people worldwide, and there is a growing demand to develop new treatments and increase the number of transplantable organs. New treatments can be designed when new knowledge is gained by studying the details of kidney development. The ex vivo culture techniques have been used for over a century to study the development of kidneys, but they are not optimal for long-term imaging and following the nephrogenesis process over time. Kidney organoids, which are cellular aggregates resembling the in vivo kidney, together with intact embryonic kidneys, present a platform for these studies. However, there are limitations when working with primary embryonic kidney cells. Primary embryonic metanephric mesenchymal cells are usually low in number and lose the ability to undergo nephrogenesis rapidly. New ways to culture, biobank, and transfect cells can offer ways for functional testing of the effects of different genes on the nephrogenesis. This study presents new tools for studying nephrogenesis. Time-lapse imaging of organ development may be enhanced by using a Fixed Z-direction (FiZD) culture system where the kidney explant is grown in a restricted 70μm space. The technique enables the segmentation of the individual cells in a two-dimensional image and a dynamic analysis of the time-lapse data. This study also presents a technique of dissociation and reaggregation of the uninduced kidney metanephric mesenchyme (MM). With this novel method of culturing the dissociated MM cells in a growth factor medium for 24 hours, the cells can keep their competence for nephrogenesis. This technique allows the genetic manipulation of the MM cells before the induction to form nephrons, allowing functional testing of genes in the metanephric mesenchyme. This study further presents different techniques for gene editing of MM cells and introduces biobanking of primary kidney cells. It is shown here that the MM and ureteric bud (UB) cells have the capability to remember their fates and build nephron-like structures or continue branching after the cryopreservation in the liquid nitrogen. The methods introduced here provide new ways to create kidney organoids, manipulate their genome, and biobank the primary embryonic kidney cells. The developed FiZD culture system enhances the imaging of kidney development compared to the previously used culture methods. Using this method, the morphogenesis of the developing kidney can be followed more precisely, even in a single cell level. This culture method may also be used to culturing other organs, such as ovary, and may help provide insights into the development of other tissues as well
Tiivistelmä Munuaissairauksiin sairastuvien määrä on lisääntynyt maailmanlaajuisesti, ja se on aikaansaanut tarpeen uusien hoitokeinojen sekä siirtoelimien kehitykseen. Näiden kehittämiseksi tarvitsemme uutta tietoa munuaisen kehityksestä ja toiminnasta. Munuaisen kehitystä on tutkittu ex vivo -viljelyn avulla jo yli vuosisadan ajan, mutta nykyiset elinviljelytekniikat eivät ole kuitenkaan optimaalisia pitkäkestoiseen time-lapse-kuvaukseen. Tässä työssä käytetään munuaisen kehityksen tutkimiseen hiiren alkion munuaisia sekä munuaisorganoideja, jotka ovat munuaissoluista koostuvia ja aitoa munuaista mallintavia soluaggregaatteja. Primaaristen munuaissolujen käyttöön sisältyy rajoitteita, ja tämä luo tarpeen uusien organoiditekniikoiden kehitykseen ja optimointiin. Primaarisia munuaissoluja on yleensä käytettävissä pieniä määriä, ja ne eivät myöskään sovellu pitkäkestoiseen kasvatukseen, koska ne menettävät nopeasti kykynsä muodostaa nefroneita. Uusien tekniikoiden avulla voidaan parantaa näiden solujen kasvatusta, säilytystä ja transfektointia ja edistää eri geenien vaikutuksia tutkivat funktionaaliset testaukset. Tässä tutkimuksessa esitetään uusia työkaluja nefrogeneesin tutkimiseen. Elinten kehitystä seuraavan time-lapse-kuvauksen laatua voidaan parantaa käyttämällä tässä työssä esitettyä FiZD-kasvatusmenetelmää, jossa munuaiseksplantti kasvaa rajoitetussa 70μm:n tilassa. Kuvat ovat korkealaatuisia, ja se mahdollistaa 2D-kuvan yksittäisten solujen segmentoinnin ja solujen liikkeiden dynaamisen analyysin. Lisäksi tässä tutkimuksessa esitetään ei-indusoidun munuaismesenkyymin käsittelyyn kehitetty dissosiaatio- ja reaggregaatiomenetelmä. Munuaisen kehityksen alkuvaiheessa on mahdollistaerottaa nefroneja muodostava metanefrinen mesenkyymi (MM) sekä munuaisen kokoajaputkiston muodostava ureterin silmu. Metanefrinen mesenkyymi voidaan hajottaa yksisolususpensioksi, säilyttää 24 tuntia kasvutekijämediumissa ja tämän jälkeen reaggregoida ja indusoida muodostamaan nefroneita. Tämä tekniikka mahdollistaa MM-solujen geneettisen muokkauksen, ennen kuin munuaisen kehitys alkaa. Tämä tekniikka mahdollistaa myös dissosioitujen MM solujen geneettiset muokkaukset. Geenien yliekspression tai hiljentämisen avulla voidaan tehdä funktionaalisia kokeita näiden muutosten vaikutuksesta nefrogeneesiin. Lisäksi tässä työssä esitetään munuaisprogenitorisolujen säilömistä syväjäädytyksellä. Munuaisprogenitorisolut voidaan säilöä nestetyppeen, minkä jälkeen ne ovat edelleen kykeneviä muodostamaan nefronirakenteita tai haarautumaan. Tässä väitöskirjatyössä esitettyjen menetelmien avulla on tulevaisuudessa mahdollista saada lisätietoa munuaisten kehitysprosessista. Kehitetty FiZD-kasvatusmenetelmä parantaa munuaisen kehityksen kuvantamista ja mahdollistaa yksittäisten solujen seuraamisen. Tämä kasvatusmenetelmä sopii myös muiden elinten, kuten munarauhasten, ja kudosten kasvatukseen, ja sen avulla voidaan saada tietoa myös niiden kehityksestä

Abstract The aim of this work was to evaluate the outcome of childhood Henoch-Schönlein purpura (HSP), the effectiveness of Cyclosporine A (CyA) for treating severe HSP nephritis (HSN), and more particularly the possibility for influencing the course of HSP disease by early prednisone treatment. A total of 47 adults who had had childhood HSP were evaluated after a mean of 24.1 years (16.4–35.6). The outcome was highly dependent on the renal symptoms at onset, since 7 out of 20 adults (20%) who had severe renal symptoms at onset had renal impairment as adults, compared with 2 out of 27 (7%) with mild or no renal symptoms at onset (relative risk 4.7; 95% CI 1.3–18.7). 70% of pregnancies in women after childhood HSN were complicated by hypertension or proteinuria. The annual incidence of HSN with nephrotic-range proteinuria was 2 per million children under 15 years. After a mean follow-up of 4.6 years, only three patients out of 19 were in complete remission. Kidney biopsy did not predict the outcome in these patients. CyA seemed to be promising for the treatment of severe HSN with nephrotic-range proteinuria, since four out of seven patients treated with CyA achieved stable remission and three had preserved their renal function after a mean follow-up of 6.0 years. Treatment at an early stage in the disease was associated with stable remission. The efficacy of early prednisone treatment was evaluated in a randomized double-blind trial involving 171 patients (84 prednisone, 87 placebo). Prednisone, given at a dose of 1 mg/kg/day for 2 weeks, with weaning over the next two weeks, was effective in reducing the intensity of abdominal pain (pain score 2.5 vs. 4.8; t-test p = 0.029) and shortening its duration (1.5 days vs. 2.7 days; t-test p = 0.028) compared with the placebo. The mean scores for joint pain were lower in the prednisone group (4.6 vs. 7.3; t-test p = 0.030) and the improvement from joint symptoms was faster (log rank p = 0.007). Prednisone did not prevent the development of renal symptoms but it was effective in treating them, since renal symptoms resolved in 61% of the prednisone patients after treatment compared with 34% of the placebo patients (difference 27%, 95% CI 3–47%, p = 0.024). Prednisone was most effective for children aged 6 or more with renal symptoms at onset, since only two patients needed to be treated in order to save one from renal involvement (95% CI's for NNT 2–6). The long-term outcome of HSP is dependent on renal symptoms. Severe renal symptoms indicate early immunosuppressive treatment for HSN, and patients with renal involvement at the acute phase need long-term follow-up, especially women during and after pregnancy. Early treatment with prednisone is effective in reducing the abdominal and joint symptoms involved in HSP and is also effective in altering, but not preventing, the course of renal involvement
Tiivistelmä Väitöskirjatyön tarkoituksena oli selvittää lapsuusiän Henoch-Schönleinin purppuran (HSP) pitkäaikaisennustetta, Siklosporiini-A:n (CyA) tehoa vaikean HSP-nefriitin hoidossa ja tutkia varhain aloitetun prednisonihoidon hyötyä HSP-taudin oireisiin. HSP:n pitkäaikaisennustetta selvitettiin tarkastamalla 47:n lapsena HSP-taudin sairastaneen aikuisen terveystilanne keskimäärin 24.1 vuoden (16.4-35.6) seuranta-ajan jälkeen. HSP-taudin ennuste oli vahvasti riippuvainen munuaisoireen vaikeusasteesta: 20 % niistä, joilla taudin alussa oli vaikeat munuaisoireet, kärsi vielä aikuisiällä munuaisoireista; vastaava luku munuaisoireettomilla ja niillä, joilla oli ollut vain lievää veri- tai valkuaisvirtsaisuutta, oli 7 %, (RR 4.7; 95 % CI 1.3–18.7). Raskauskomplikaatiot olivat yleisiä lapsuusiällä HSP-taudin sairastaneilla naisilla, sillä 70 % raskauksista komplisoi korkea verenpaine tai valkuaisvirtsaisuus. Vuosittain 2 lasta miljoonasta sairastuu vaikeaan nefroottistasoiseen HSP-nefriittiin Suomessa. Vain kolme nefroottistasoiseen HSP-nefriittiin sairastuneesta 19 lapsesta oli 4.6 vuoden seurannan jälkeen parantunut oireettomaksi. Ensimmäisen munuaisbiopsian vaikeusaste ei ennakoinut selviytymistä. CyA näytti olevan lupaavan tehokas lääke vaikean HSP-nefriitin hoidossa, sillä neljä seitsemästä CyA-hoitoa saaneesta lapsesta, oli oireeton 6.0 vuoden seurannan jälkeen. Mitä aikaisemmin vaikean nefriitin hoito oli aloitettu, sen parempi hoitotulos oli. Varhain aloitetun prednisonihoidon hyötyä HSP-taudin oireisiin selvitettiin satunnaistetulla kaksoissokkotutkimuksella, johon satunnaistettiin 171 lasta (84 prednisoni, 87 lumelääke) saamaan joko prednisonia 1 mg/kg/päivä 2 viikon ajan tai lumelääkettä. Prednisoni vähensi tehokkaasti vatsa- ja nivelkipuja ja se lyhensi merkitsevästi myös niiden kestoa. Prednisoni ei estänyt munuaisoireen kehittymistä lapselle, mutta niiltä, joille se kehittyi, oireet hävisivät merkitsevästi nopeammin lumelääkitykseen verrattuna (61 % versus 34 %, 95 % CI 3–47 %, p = 0.024). Kaikkein tehokkainta prednisoni oli yli 6 vuotiaille lapsille, joilla oli munuaisoire heti taudin alussa (NNT 2, 95 % CI 2–6). Tutkimuksen perusteella voidaan sanoa, että lapsuusiällä HSP-nefriitin sairastaneet lapset tarvitsevat seurantaa aikuisiällä, erityisesti naiset raskauden aikana. HSP-nefriitin varhainen hoitaminen on tärkeää. Varhainen prednisonihoito ei estä munuaisoiretta, mutta hoitaa jo kehittynyttä nefriittiä ja vähentää vatsa- ja nivelkipuja tehokkaasti

Abstract Urinary tract infections (UTIs) are among the most common bacterial infections in childhood and have a tendency to recur. The ability of uropathogens to form biofilm may be important in the pathogenesis of UTI. Although childhood UTIs are thought to increase the risk of chronic kidney disease (CKD), evidence showing this association is scarce. Cranberry juice has been shown to prevent UTIs in women, but evidence of its efficacy in children is lacking. The aim of this work was to evaluate the significance of biofilm formation for the clinical presentation of UTI, the long-term consequences of UTI in childhood and the efficacy, safety and acceptability of cranberry juice in the prevention of UTIs in children. The formation of biofilm in clinical samples was assessed in vitro with optical density measurements and verified by scanning electron microscopy and confocal scanning laser microscopy. A systematic literature search on the association between childhood UTIs and CKD was conducted, and data on patients with CKD treated or monitored at Oulu University Hospital were reviewed. The efficacy of cranberry juice in preventing recurrences of UTIs in children and its effects on the normal flora were evaluated with two randomized controlled trials. About one third of the uropathogenic E. coli strains were capable of forming biofilm, and the strains isolated from patients having pyelonephritis formed biofilm better than those from cystitis cases. We did not find any cases among the 1576 reviewed in the literature search or the 366 in our patient series who had structurally normal kidneys in their first kidney imaging and in whom childhood UTIs could have been the cause of subsequent CKD. The aetiological fraction of childhood UTIs as a cause of CKD was at most 0.3%. The administering of cranberry juice did not reduce the number of children who experienced a recurrence of UTI, but it did reduce the number of recurrences per person year at risk by 39% (0.25 vs. 0.41 episodes, 95% CI for difference -0.31 to -0.01) and the number of days on antimicrobials per patient year by 34% (11.6 vs. 17.6 days, 95% CI for difference -7 to -5). Cranberry juice was well accepted and tolerated by the children and did not cause harmful changes in the normal flora. The ability of bacteria to persist and grow in a biofilm seems to be one of the significant factors in the pathogenesis of UTIs. A child with normal kidneys is not at risk of developing CKD because of UTIs in childhood, so that imaging procedures after the first UTI can be focused on finding severe urinary tract abnormalities. Taking into account the relatively innocent nature of childhood UTIs, cranberry juice offers an alternative to antimicrobials for preventing UTIs in children. The mechanism of action of cranberry juice may be associated with biofilm formation by uropathogens
Tiivistelmä Virtsatieinfektio (VTI) on yksi tavallisimpia lasten bakteeri-infektioita, ja sillä on taipumus uusiutua. Bakteerien biofilminmuodostuskyky voi olla merkittävä tekijä VTI:n synnyssä. Lapsuudessa sairastetun VTI:n ajatellaan lisäävän kroonisen munuaisten vajaatoiminnan riskiä, mikä ei kuitenkaan perustu tieteelliseen näyttöön. Karpalomehu ehkäisee aikuisten naisten VTI:n uusiutumisia, mutta sen tehoa lapsilla ei tiedetä. Tämän väitöskirjatyön tavoitteena oli selvittää bakteerien biofilminmuodostuskyvyn yhteyttä VTI:n kliiniseen kuvaan, lapsuudessa sairastetun VTI:n pitkäaikaisvaikutuksia sekä karpalomehun tehoa, turvallisuutta ja käyttökelpoisuutta lasten VTI:n ehkäisyssä. Kliinisistä virtsanäytteistä viljeltyjen E. coli –kantojen muodostama biofilmi mitattiin optisen tiheyden perusteella, ja elävien biofilmirakenteiden muodostuminen varmistettiin elektronimikroskooppi- ja konfokaalimikroskooppikuvauksilla. Lapsena sairastetun VTI:n yhteyttä munuaisten vajaatoimintaan tutkittiin systemaattisella kirjallisuuskatsauksella ja selvittämällä OYS:ssa munuaisten vajaatoiminnan vuoksi hoidossa olevien potilaiden munuaissairauden etiologia. Karpalomehun tehoa, turvallisuutta ja käyttökelpoisuutta lasten VTI:n ehkäisyssä selvitettiin kahdella lumekontrolloidulla tutkimuksella. Kolmasosa E. coli –kannoista muodosti biofilmiä, ja pyelonefriittipotilailta eristetyt kannat olivat parempia biofilminmuodostajia kuin kystiittipotilailta eristetyt. Kirjallisuuskatsauksen 1576:n ja OYS:n 366:n tapauksen joukossa ei ollut potilaita, joilla olisi ollut ensimmäisessä kuvantamistutkimuksessa rakenteeltaan normaalit munuaiset ja lapsuuden VTI:t olisivat johtaneet munuaisten vajaatoimintaan. Lapsuuden VTI:n etiologinen fraktio munuaisten vajaatoiminnan syynä oli teoriassakin korkeintaan 0.3 %. Karpalomehu ei vähentänyt uusintainfektion saaneiden lasten määrää, mutta se vähensi uusintaepisodeja 39 % riskiaikaa kohti (0,25/vuosi vs. 0,41/vuosi) ja antibioottipäiviä 34 % potilasvuotta kohti (11,6 vs. 17,6 päivää). Lapset joivat karpalomehua mielellään, eikä sillä ollut haitallisia vaikutuksia normaaliflooraan. Aiheuttajabakteerien biofilminmuodostuskyky vaikuttaa olevan merkittävä tekijä VTI:n patogeneesissä. Lapsi, jolla on rakenteellisesti normaalit munuaiset, ei ole lapsuuden VTI:n vuoksi riskissä sairastua munuaisten vajaatoimintaan. Siten ensimmäisen VTI:n jälkeiset kuvantamistutkimukset voidaan suunnata toteamaan vaikeat rakenteelliset poikkeavuudet. Koska lapsuuden VTI on suhteellisen vaaraton sairaus, karpalomehu on hyvä vaihtoehto VTI:n ehkäisyyn myös lapsilla. Biofilminmuodostuksen esto on sen yksi mahdollinen vaikutusmekanismi

Abstract This thesis focuses on mammalian kidney development and in particular on the question of how two Wnt signalling pathway genes, an antagonistic Dkk1 and an agonistic ligand Wnt5a, regulate the process. Wnts are secreted ligands that are involved in many developmental processes, including gonadal differentiation and kidney development, but also in various diseases and malformations. Wnts form a large signalling family containing 19 different glycoprotein ligands in mammals. Wnt signalling occurs via two different intracellular pathways. A canonical pathway proceeds via beta-catenin, and a non-canonical pathway utilizes other signalling molecules. Dkk1 is an antagonist of the canonical pathway and Wnt5a is considered a ligand that activates the non-canonical signalling pathway. As part of the thesis, I have studied the role of Dkk1 in kidney morphogenesis using a conditional mouse model, in which the gene is deleted in a cell specific manner from the collecting ducts. Dkk1 deficiency increased renal papilla growth and the risk of hydronephrosis. Research pointed out that the lack of Dkk1 in the collecting ducts increased cell proliferation and disturbed the balance of canonical Wnt signalling, which led to an overgrowth of renal papilla. This led to functional phenotypes including increased water reabsorption and changes in ion secretion/absorption. These changes are most likely due to altered Wnt7b signalling. The second part of the thesis examines the role of the non-canonical Wnt5a gene in kidney development with a conventional knock out mouse model. At the time work began on the thesis, no corresponding kidney phenotype had been published. The primary finding in kidneys lacking Wnt5a was an altered basement membrane organization of the collecting ducts and glomeruli. The phenotype is most likely the reason behind morphological phenotypes which vary from bilateral kidney agenesis to duplex collecting system. Notably, during the course of this study we found a mutation in the human WNT5A gene of a CAKUT patient. This is the first time Wnts have been shown to organize kidney development via basement membrane formation
Tiivistelmä Tämän väitöskirjan tarkoituksena on ollut tutkia munuaisen kehitystä ja kuinka kaksi Wnt-signalointireitin geeniä, signalointia estävä Dkk1 ja signalointia edistävä Wnt5a säätelevät sitä. Wnt ligandit ovat eritettäviä signaalimolekyylejä, jotka ovat osallisina monissa kehitysbiologissa prosesseissa kuten sukupuolen määräytymisessä ja munuaisen kehityksessä. Myös monissa taudeissa on havaittu muuntuneita Wnt geenien tuottotasoja. Wnt-geenit muodostava suuren signalointimolekyyliperheen, johon lukeutuu 19 jäsentä nisäkkäillä ja Wnt-signointi on jaettu perinteisesti kahteen signalointiryhmään. Dkk1 on kanonisen Wnt-signaloinnin estäjä ja Wnt5a:ta pidetään pääsaantiöisesti ei-kanonisena Wnt-ligandina. Väitöskirjassani olen tutkinut Dkk1 geenin toimintaa kohdennetussa Dkk1-poistogeenisessä hiiressä, jossa geenin toiminta on poistettu spesifisesti munuaisen kokoojaputkista. Dkk1:n puutos johtaa munuaisen papillan kasvuun ja lisää riskiä hydronefroksen muodostumiseen. Tutkimukset osoittivat että Dkk1:n puutos aiheuttaa lisääntynyttä solujakautumista kokoojaputkissa, jolloin Wnt-signaloinnin muutos aiheuttaa papillan ylikasvua. Ylikasvusta seuraa lisääntynyttä veden takaisin imeytymistä ja muutoksia ionien erittämisessä ja takaisin imeytymisessä. Todennäköisimmin muutokset johtuvat muuntuneesta Wnt7b signaloinnista, jota Dkk1 normaalisti säätelee. Väitöskirjan toisessa osassa tutkittiin ei-kanonisen reitin Wnt5a ligandin roolia munuaisen kehityksessä käyttäen poistogeenistä hiirimallia, jossa Wnt5a:n roolia munuaisenkehityksessä ei ollut julkaistu työn aloituksen aikaan. Wnt5a:n puutoksen havaittiin vaikuttavan tyvikalvon järjestymiseen kokoojaputkissa ja munuaiskeräsessä. Tyvikalvon häiriö on todennäköisin syy morfologisiin muutoksiin, jotka vaihtelevat molempien munuaisen puuttumisesta kaksois-kokoojatiehyen muodostumiseen. Työssä osoitetaan ensimmäistä kertaa kuinka Wnt-signalointireitin proteiinit säätelevät munuaisen kehitystä tyvikalvon muodostuksen kautta

Abstract Blood pressure is usually measured on a clinic visit as a momentary value. It can also be defined as a continuum based on several repeated measurements. Ambulatory blood pressure measurement (ABPM) is a method of repeated BP measurements targeted to evaluate the circadian blood pressure (BP). Nondipping, i.e., the lack of reduction of BP during the night, has been shown to associate with cardiovascular endpoints. The aim of this study was to investigate the association between 24-hour ABPM and cardio-metabolic confounders in a cross-sectional, population-based study design. Particular attention was paid to the nondipping phenomenon. Adiponectin, a hormone secreted by the adipose tissue, has vasoprotective and anti-inflammatory effects. Reduced adiponectin level has been associated with hypertension. In this study adiponectin level was inversely associated with daytime systolic BP, but showed no association with nondipping. Hypertension is one component of metabolic syndrome (MS). MS has been associated with nondipping. The association between ABPM and metabolic abnormalities was studied in subjects without known hypertension or type 2 diabetes. Subjects with impaired glucose metabolism were more likely to belong to the group of nondippers. Fatty liver is considered as the hepatic manifestation of MS. A significantly higher prevalence of fatty liver has been seen in hypertensives compared to normotensive controls, elevating their risk for cardiovascular morbidity. The association between ABPM characteristics and fatty liver was evaluated in the present study. Significantly higher systolic ABPM levels were seen in subjects with fatty liver, but no association with nondipping existed. The kidney vasculature is prone to injury under a high continuous circadian BP load and lacking nighttime drop. This may lead to diminished glomerular filtration rate. Our study showed a significant independent association between renal function and the dipping status. Reduction in renal function was associated with increased risk of nondipping pattern. Carotid intima-media thickness (cIMT), the surrogate marker of early atherosclerosis, has been associated with blunted nocturnal BP drop. The association between cIMT and dipping status was explored. Nondipping pattern was associated with increased cIMT. In conclusion, ABPM specifies the information of circadian and nighttime BP level not achievable with conventional BP measurement. This is especially beneficial in metabolic abnormalities when the risk of cardiovascular morbidity is increased
Tiivistelmä Väitöstutkimuksessa osoitettiin, että vuorokausiverenpaineen mittauksella eli ambulatorisella verenpaineenmittauksella on erityistä merkitystä sydän- ja verenpainesairastavuutta lisäävien metabolisten häiriöiden yhteydessä. Työssä haluttiin selvittää 24 tunnin aikana mitatun verenpainetason ja puuttuvan yöaikaisen verenpaineenlaskun eli nondipping-ilmiön yhteyttä tunnettuihin metabolisiin riskitekijöihin ja kaulavaltimoseinämän paksuuntumaan. Kyseessä on suomalaiseen, keski-ikäiseen väestöotokseen kohdistunut poikkileikkaustutkimus. Tavallisesti yöaikainen verenpainetaso laskee 10 % tai enemmän päiväaikaiseen verenpainetasoon nähden (dipping). Verenpaineen lasku voi kuitenkin jäädä puutteelliseksi (nondipping). Nondipping-ilmiön on todettu lisäävän sydän- ja verisuonisairastuvuuden riskiä. Kaulavaltimoseinämän paksuuntumaa on pidetty merkkinä varhaisesta valtimosairaudesta ja maksan rasvakertymä katsottu osaksi metabolista oireyhtymää. Metabolisiin häiriöihin sekä munuaistoiminnan häiriöihin liittyy lisääntynyt valtimosairauden riski. Väitöstutkimuksessa vuorokausiverenpaine mitattiin mukana kannettavalla automaattisella verenpaineenmittausmenetelmällä eli ambulatorisella verenpaineenmittauksella. Lisäksi verenpaine mitattiin tavalliseen tapaan vastaanottokäynnin yhteydessä. Maksan rasvaisuutta ja kaulavaltimon seinämäpaksuutta tutkittiin ultraäänilaitteella. Tavanomaisten taustamuuttujien lisäksi kerättiin laboratoriotietoa sokeriaineenvaihdunnasta, munuaissuodoksen määrästä sekä rasvakudoksen erittämän adiponektiinihormonin määrästä. Nondipping-ilmiön todettiin olevan itsenäisesti yhteydessä sokeriaineenvaihdunnan häiriöön, munuaissuodoksen alenemaan ja kaulavaltimon seinämäpaksuuntumaan. Kohonnut päiväaikainen systolinen verenpainetaso oli yhteydessä verisuoniston kannalta epäedulliseen adiponektiinihormonitasoon. Sekä systolinen että diastolinen verenpainetaso oli korkeampi henkilöillä, joilla todettiin maksan rasvoittuma kuin niillä, joilla ei ollut maksan rasvoittumaa. Tutkimus osoitti ambulatorisen verenpaineenmittauksen tuovan merkittävää lisätietoa etenkin sydän- ja verisuonisairastuvuuden riskiä jo sinällään lisäävissä tiloissa, kuten metabolisissa häiriöissä ja munuaistoiminnan alentumassa. Koska metaboliset häiriöt lisääntyvät jatkuvasti, on todennäköistä, että vuorokausiverenpaineen mittaus yleistyy osana valtimosairastavuuden kokonaisriskin arviointia