Browsing by Subject "perinnöllisyys"

Tämä syventävien opintojen tutkielma koostuu kirjallisuuskatsauksesta sekä tutkimusosasta. Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään haimanvajaatoiminnan (PDA) etiologiaa, oireita, diagnoosia ja hoitoa sekä esitellään lyhyesti sairauksien perinnöllisyystutkimusta ja eri perinnöllisyysmalleja. Tutkimusosa koostuu kolmesta tutkimuksesta. Ensimmäisessä tutkimuksessa pyritään saamaan varmennus PDA:n periytyvyysmallista saksanpaimenkoirilla sekä seuraamaan, miten ja millä nopeudella haiman surkastuminen tapahtuu. PDA:ta sairastavien saksanpaimenkoirien risteyksessä syntyneet kuusi pentua ovat tällä hetkellä kolmevuotiaita ja yksi pentu on sairastunut PDA:han. Kahden vuoden iässä PDA:han sairastuneella koiralla oli syntyessään normaali haima. Haiman makroskooppinen surkastuminen tapahtui nopeasti, kolmen kuukauden sisällä. Toisessa tutkimuksessa kartoitettiin PDA:n esiintymistä collieilla sekä tutkittiin, onko sairaus rodulla perinnöllinen. Eläinlääketieteellisellä korkeakoululla vuosien 1977-1988 välisenä aikana collieilla todetuista 51 PDA-tapauksesta 44 pystyttiin sijoittamaan yhdistettyyn sukutauluun. Tutkimusaineiston perusteella voidaan olettaa, että PDA on collieilla perinnöllinen sairaus, mutta periytyvyysmallia ei voitu varmuudella määrittää. Kolmannen tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voidaanko PDA:ta sairastavien koirien kliinisiin oireisiin vaikuttaa vaihtamalla koirien tavanomainen ruoka suolistosairauksien hoitoon tarkoitettuun dieettiruokaan. Entsyymilääkitys pidettiin ennallaan tutkimuksen ajan. Tutkimus osoitti, että dieettiruualla pystytään vähentämään joitakin PDA-oireita. Suoliston murina, ilmavaivat, ulosteen määrä sekä ulostuskerrat vähenivät merkitsevästi. Dieettiruokinnan kustannukset olivat lähes kaksinkertaisesti tavanomaiseen ruokintaan verrattuna.

Organic Anion Transporting Polypeptide 2B1 (OATP2B1) is an influx transporter expressed widely throughout the body in tissues such as intestine, liver, brain, placenta and skeletal muscle. Since many clinically used drugs are transported by OATP2B1, changes in the function of the transporter due to genetic polymorphism could lead to altered pharmacokinetics or -dynamics of OATP2B1 substrate drugs. The aim of this Master’s thesis was to create and optimize a cellular uptake assay to study the function of OATP2B1. Furthermore, the aim was to study the effects of six naturally occurring nonsynonymous single nucleotide variants on OATP2B1 transport function in vitro. With site-directed mutagenesis, single nucleotide changes were introduced into the gene coding for OATP2B1. OATP2B1 variants were expressed in human derived HEK293 cell line using baculovirus expression system. A cellular uptake assay with estrone-3-sulfate and a fluorescent probe 4’, 5’-dibromofluorescein (DBF) as substrates was set up and optimized. With the assay, OATP2B1-mediated uptake of variants was compared to the transport activity of OATP2B1 wild type. Amino acid changes Ser486Phe and Cys520Ser impaired OATP2B1 transport function severely. In addition, variant Thr318Ile transported DBF and estrone-3-sulfate less efficiently compared to OATP2B1 wild type, but Arg312Gln, Thr392Ile and Ser532Arg transport function was not affected. A method to study OATP2B1 function was created successfully. According to the results, single amino acid changes in OATP2B1 can impair OATP2B1 function. The results and method can be utilized to understand findings from pharmacogenetic studies in vivo, and to predict consequences of especially rare variants, which can be difficult to detect in small sample populations in clinical studies. However, further studies on the expression level and cellular localization of OATP2B1 variants are needed to fully characterize the impact of the variants studied.

Tämä syventävien opintojen tutkielma koostuu kirjallisuuskatsauksesta sekä tutkimusosasta. Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään lyhyesti haiman vajaatoimintaa, sen oireita ja diagnostisointia. Lisäksi kirjallisuuskatsauksessa käsitellään haiman vajaatoiminnan perinnöllisyyttä aiemmin tehtyjen perinnöllisyystutkimusten pohjalta sekä yleisesti perinnöllisiä sairauksia ja niiden perinnöllisyysmekanismeja sekä perinnöllisten sairauksien tutkimista. Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään myös oireetonta haiman vajaatoimintaa pitkäkarvaisilla collieilla. Oireettomassa haiman vajaatoiminnassa koiralla ei ole kliinisiä oireita, vaikka haiman eksokriininen osa on osittain surkastunut. Nämä subkliinistä haiman vajaatoimintaa sairastavat koirat periyttävät sairautta kuitenkin samalla tavalla kuin kliinistä haiman vajaatoimintaa sairastavat. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään oireettoman haiman vajaatoiminnan esiintyvyyttä collie-pentueissa, joissa on todettu kliinistä haiman vajaatoimintaa. Tarkoituksena on, että tuloksia voitaisiin käyttää hyväksi tulevissa perinnöllisyystutkimuksissa sekä suunniteltaessa miten haiman vajaatoiminnan vastustaminen pitäisi tulevaisuudessa toteuttaa collieiden keskuudessa. Tutkimukseen osallistui 37 kliinisesti tervettä pitkäkarvaista collieta. Koirat olivat yhteensä 12 pentueesta, jotka pystyttiin sijoittamaan neljään eri sukutauluun. Koirilta otettiin paaston jälkeinen seeruminäyte, josta tutkittiin TLI-arvo. Ensimmäisessä tutkimuksessa löytyi 5 koiraa, joilla oli alhainen seerumin TLI-arvo. Näiltä koirilta otettiin uusintanäytteet. Uusintanäytteessä kolmella koiralla oli edelleen alhainen TLI-arvo. Oireeton haiman vajaatoiminta voidaan luotettavasti diagnostisoida vähintään kahden perättäisen alhaisen seerumin TLI-arvon perusteella. Tässä tutkimuksessa löytyi siis tutkitusta aineistosta kolme koiraa (8%), joilla voitiin todeta subkliininen haiman vajaatoiminta.

Uusien ruokien pelko (engl. food neophobia) on syömishäiriö, jossa henkilö kieltäytyy maistamasta ja syömästä ennestään tuntemattomia ruoka-aineita tai ruokia. Uusien ruokien pelon on havaittu olevan voimakkaasti periytyvä ominaisuus ja sen periytyvyyden on todettu kaksostutkimuksissa olevan jopa 78 % luokkaa. Syömishäiriön asteen määrittämiseksi on kehitetty 7-portainen validoitu Food Neophobia Scale -kysymyspaneeli (FNS), jolla voidaan luotettavasti arvioida syömishäiriön vakavuutta. Tämän maisterintutkielman tavoitteena oli yrittää paikantaa perimälaajuisen assosiaatiotutkimuksen (engl. genome-wide association study, GWAS) avulla, mihin perimän alueeseen ihmisen genomissa uusien ruokien pelko on mahdollisesti yhteydessä. Lisäksi työssä tutkittiin miten uusien ruokien pelko on yhteydessä sosiodemografisiin tekijöihin, kuten asuinalueeseen, painoindeksiin (engl. body mass index, BMI), ikään ja sukupuoleen. Tutkimuksen aineistona käytettiin FINRISKI 2007 -väestöterveystutkimuksen alaotosta, DILGOM:ia (n=5024). FINRISKI 2007 yhteydessä tutkittavilta kerättiin tietoa kyselylomakkeilla sekä terveystarkastuksen yhteydessä antropometrisillä mittauksilla ja laboratoriomäärityksillä. Laboratoriomäärityksissä kerättiin DNA-näytteet genotyypitystä varten. Genotyypitys suoritettiin käyttämällä Illumina HumanCoreExome (n=2047), Illumina 610K (n=464) ja Illumina Omnix (n=148) genotyypitysmikrosiruja, joilla kyetään havaitsemaan jopa yli 500 000 geneettistä varianttia ihmisen perimästä. Tutkittavat kutsuttiin seurantakuulusteluun DILGOM–seurantatutkimuksen yhteydessä vuonna 2014, jolloin heiltä kerättiin FNS–kysymyspaneeli ja tiedot sosiodemografisista tekijöistä. Genotyyppidata saatiin kerättyä yhteensä 2660 ja fenotyyppidata 3362 henkilöltä. FNS-kysymyspaneelin validiteetti kyseisessä aineistossa varmistettiin faktorianalyysilla. Faktorianalyysin parametrien estimointiin käytettiin pääakselifaktorointia (engl. principal axis factoring, PAF) ja rotaatiomenetelmänä hyödynnettiin varimax–rotaatiota. Uusien ruokien pelon ja sosiodemografisten muuttujien välistä korrelaatiota tutkittiin yksisuuntaisella varianssianalyysilla, kahden riippumattoman otoksen t-testillä ja korrelaatiomatriisilla. Perimälaajuinen assosiaatiotutkimus suoritettiin additiivisella mallilla, jossa kovariaatteina hyödynnettiin ikää, sukupuolta ja asuinaluetta. Uusien ruokien pelko korreloi tilastollisesti merkitsevällä tasolla iän (p<0.001) ja asuinalueen (p<0.001) suhteen. Uusien ruokien pelon aste vaikuttaisi olevan korkeampi ikääntyneillä sekä syrjäseuduilla asuvilla. Painoindeksiluokkien ääripäät ja miessukupuoli näyttäisivät myös olevan yhteydessä suurempaan uusien ruokien pelon asteeseen, vaikka tilastollista merkitsevyyttä ei saavutettu-kaan. Yhden emäksen polymorfia (engl. single nucleotide polymorphism, SNP), chr7:70786539 (rs6974048) sai merkitsevimmän p-arvon (p=2.1492x10-7) perimälaajuisessa assosiaatiotutkimuksessa. Kyseinen SNP sijaitsee kromosomissa 7, lokuksessa 7q11.22, AUTS2–geenin alueella. AUTS2–geeni on liitetty neurologiseen kehitykseen ja sitä pidetään kandidaattigeeninä neurologisille häiriöille, kuten autismille, vajaavaiselle älykkyydelle ja kehittymisen hidastumiselle. Tämän tutkimuksen ja aiemman tutkimustiedon perusteella uusien ruokien pelko näyttäisi olevan yleisempää lapsilla, ikääntyneillä, painoindeksiluokkien ääripäillä sekä syrjäseuduilla asuvilla. Sukupuolen suhteen näyttö on vielä kirjallisuudessa ristiriitaista. Mies-sukupuoli näyttäisi olevan keskimäärin voimakkaammin yhteydessä uusien ruokien pelkoon. Työn tulos on erittäin lupaava ja antaa vahvaa tukea mahdollisille jatkotutkimuksille, vaikka perimälaajuisessa assosiaatiotutkimuksessa ei havaittukaan tilastollista merkit-sevyyttä. Lapsilla autismin on havaittu olevan yhteydessä ruokavalion yksipuolisuuteen, ruoista kieltäytymiseen, uusien ruokien pelkoon, ylipainoon ja ruokien valikoitumiseen rakenteen perusteella. Ruokien valikoitumista ja uusien ruokien pelkoa näyttäisi esiintyvän vielä aikuisiässäkin selvästi autistisilla henkilöillä, mikä tukee entisestään tutkimuksesta saatuja tuloksia.

Silmäsairaudet voivat aiheuttaa tarpeetonta kärsimystä, kipua, jopa sokeutumisen. Tällaisten hyvinvointia merkittävästi huonontavien perinnöllisten sairauksien esiintyminen jalostukseen käytettävillä eläimillä tulee olla kielletty. Silmäsairauksista osan oletetaan tai on osoitettu olevan perinnöllisiä, minkä takia niiden vastustaminen on ensisijaisen tärkeää koiranjalostuksessa. Tutkielma koostuu kahdesta osasta. Kirjallisuuskatsauksessa keskitytään silmän rakenteeseen, sikiöaikaisiin kehitysvaiheisiin, silmän tutkimiseen sekä perinnöllisyyden perusteisiin. Lisäksi esitellään tavallisimpia perinnölliseksi todettuja tai oletettuja silmäsairauksia. Tutkimusosiossa käydään läpi suomalaisten koirarotujen Suomen Kennelliiton viralliset silmätutkimustulokset vuosilta 2004 – 2008 sekä rotukohtaiset jalostussuositukset. Silmien perusteellinen tutkiminen vaatii ammattitaitoa ja perehtyneisyyttä silmäsairauksiin. Virallisen silmätutkimuksen saa suorittaa vain erikoiskoulutuksen saanut silmätarkastuseläinlääkäri. Virallisen silmätutkimuksen rinnalle nousseet yhä yleistyvät geenitutkimukset tuovat helpotusta tautien varhaiseen tunnistamiseen ja kliinisesti terveiden kantajien löytämiseen. Kaikkiin silmäsairauksiin geenitestiä ei kuitenkaan ole vielä pystytty kehittämään ja testit eivät myöskään ole täysin varmoja eivätkä kata kaikkia sairauksien eri perinnöllisiä muotoja, joten virallinen silmätutkimus säilyttää tärkeän roolinsa silmäsairauksiendiagnostiikassa. Tutkittuna ajanjaksona rekisteröidyistä koirista tutkittiin rotukohtaisesti parhaimmillaan 73 %:sta vaivaiseen 0,08 %:in. Yleisin tutkimuksessa esiintynyt silmäsairaus kaikilla muilla paitsi yhdellä rodulla oli perinnöllinen harmaakaihi ja suurimmalla osalla esiintyneistä sairauksista esiintyvyys roduissa oli merkittävää (> 1 %). Tutkimus osoitti, että vähäisestä tutkimusmateriaalista huolimatta voidaan suomalaisilla koiraroduillamme todeta ilmenevän runsaasti merkittäviä silmäsairauksia ja tilanteen tarkempi selvittäminen vaatii kaikkien rotujen kohdalla järjestelmällisempää terveydentilan seurantaa.

Canine uveal melanoma (UM) usually manifests as a slowly developing, darker pigmented and well distinguishable mass in the iris. Less than a third of them are considered malignant, which is much less than with other melanocytic cancers. In contrast, in humans, 90% of UM occurs in the choroid and half of the patients eventually develop aggressive and often lethal metastases. Understanding the disease process and genetic background in dogs might also help us further the knowledge and improve the treatment options of humans. There is a hereditary component to the oncogenesis of the UM: the disease is more common in a Caucasian race and is also found in certain families. It is also more prevalent in certain dog breeds; Labrador Retrievers seem to be overrepresented. Several susceptibility genes have been identified in humans. One with the strongest association with UM is a tumor suppressor gene BAP1, which is dysfunctional or missing in nearly half of the human uveal melanomas. This gene is a so-called secondary driver of the UM and mutations in it spark the metastasizing process. There is a germline mutation of BAP1 in fourth of Finnish UM families and these mutations are also connected to various other cancers. Moreover, BAP1 shows over 98% protein product homology and almost 80% mRNA homology between dogs and humans, making it an appealing study target also for canines. Should a single variant account for high UM risk, a DNA test could be developed to be used in breeding and veterinary diagnostics. In this work, I mapped the BAP1 germline mutations of seven Labrador Retrievers with diagnosed uveal melanomas or melanocytomas. It was found that four dogs shared the same set of five heterozygous single nucleotide variants (SNV). One of the SNVs within exon 17 was synonymous, g.37,363,076G>A, p.(Ser721Ser), while the other four SNVs were intronic, residing close to exons 4, 10, 11 and 14. In the future, variant comparisons with healthy Labradors are needed to study the role of the identified variants for the development of UM, as the SNVs now found could also just be a part of a common variation in the Labrador Retriever gene pool. To grasp a bigger picture of the UM tumor development, the tumors themselves should also be analyzed for somatic mutations. Moreover, when we know that the disease is likely affected by over a hundred genes, studying just one gene is unnecessarily self-restricting. Modern full genome sequencing techniques should be used for catching all the predisposing genes simultaneously.

Epilepsia on yksi yleisimpiä kohtauksia aiheuttavista kroonisista neurologisista sairauksista, johon eläinlääkärit törmäävät työssään. Epilepsian perinnöllisyyttä on tutkittu usealla eri koirarodulla, ja tähän mennessä on löydetty kymmenen rodun epilepsian aiheuttajageenit. Whippetien idiopaattisesta epilepsiasta ei löydy tieteellisiä julkaisuja, mutta rodun yksilöitä on ollut mukana yksittäisissä epilepsiatutkimuksissa. Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään koirien epilepsiaa yleisesti, epilepsian perinnöllistä taustaa koirilla ja ihmisillä, perinnöllisten sairauksien geenitutkimusta sekä whippetiä rotuna ja lyhyesti myös rodun perinnöllisiä sairauksia. Kokeellinen osuus koostuu kolmesta erilaisesta osa-alueesta: kyselytutkimus, sukupuun arviointi sekä ehdokasgeenitutkimus. Kyselytutkimuksen avulla määritettiin 31 whippetin idiopaattisen epilepsian kohtauskuva. 77 % whippetien kohtauksista määriteltiin yleistyneiksi ja 23 % paikallisiksi epilepsiakohtauksiksi. Epilepsiaa sairastavissa whippeteissä esiintyi huomattavasti enemmän uroksia (65 %) kuin narttuja (25 %). Kohtausten keskimääräinen alkamisikä oli 3,2 vuotta, ja 32 % whippeteistä oli epilepsian pitkäaikaislääkityksellä. Yhdeksi mahdolliseksi whippetien idiopaattisen epilepsian periytymismalliksi arvioitiin sukupuun perusteella X-kromosomaalinen väistyvä periytyminen. Ehdokasgeenitutkimuksessa tutkittiin ihmisillä tunnetun X-kromosomaalisen epilepsiageenin SLC6A8:n assosiaatiota whippetien epilepsiaan. Tutkimukseen valittiin 24 epilepsiaa sairastavaa whippetiä ja näille 24 tervettä verrokkia. Assosiaatiota tutkittiin yhden emäsparin vaihteluiden (SNP) avulla. Assosiaatiota whippetien epilepsialla ja tutkituilla yhden emäsparin vaihteluilla ei havaittu. SLC6A8-geenin assosiaation tutkimiseksi seuraava mahdollinen tutkimus olisi koko SLC6A8-geenin sekvensointi. Whippetien epilepsian periytyminen voi mahdollisesti olla myös monitekijäistä, kuten monella muulla rodulla on todettu. Koska whippetien kohtaukset jakautuivat selkeästi kahteen eri kategoriaan, on sekin mahdollista, että epilepsian taustalla olisi kaksi geneettisesti täysin erilaista tautia. Whippetien idiopaattista epilepsiaa aiheuttavan geenin tai geenien löytämiseksi vaaditaan vielä lisätutkimuksia, esimerkiksi koko perimänlaajuista kartoitusta.