Metabolic effects of the gastrointestinal hormone secretin with focus on brown adipose tissue

In recent years, brown adipose tissue (BAT) has been of interest in metabolic research, because its activity is associated with reduced cardiovascular risk, insulin resistance and obesity. Since cardiovascular disease accounts for the greatest cause of death globally, new treatments and methods of prevention are needed. BAT can burn fat instead of storing it, but it is likely that energy dissipation alone does not explain its health benefits. Meal induced BAT thermogenesis has recently been shown in humans, but its regulators and significance have never been pursued in detail. Since some gastric hormones have already shown both cardioprotective and appetite suppressing effects, they provide an interesting target for further studies. Secretin is the oldest known hormone and belongs to a family of gastrointestinal peptides, secreted during feeding. The aim of this thesis was to study the metabolic effects of secretin beyond its well-known pancreatic exocrine stimulation. Mouse models were first implemented by collaborators at the Technical University of Munich to investigate the potential of using secretin to activate BAT thermogenesis and induce satiation. A placebo-controlled crossover study was then conducted at the Turku PET Centre with healthy male volunteers to study BAT activation, but also the broader pleiotropic effects of secretin. Tissue metabolic activity was quantified with positron emission tomography, using a fluoride labelled glucose tracer. Appetite was studied with functional magnetic resonance imaging. Mouse models showed that secretin directly activates BAT thermogenesis through binding to the secretin receptor and that BAT thermogenesis in turn suppresses appetite. This novel satiation stimulating gut – BAT – brain axis was then shown in this thesis work to also translate to humans. Furthermore, myocardial glucose uptake was increased by secretin in humans. Previous studies have shown increased cardiac output by secretin and this thesis supports an inotropic effect. All in all, these results indicate that further clinical trials on secretin are warranted, as it could have potential applications in weight control and both preventing and treating heart disease.Ruoansulatushormoni sekretiinin aineenvaihdunnalliset vaikutukset. Painopiste ruskeassa rasvakudoksessa. Ruskea rasva on herättänyt kiinnostusta viime vuosina, koska sen aktiivisuuden on osoitettu olevan yhteydessä insuliiniherkkyyteen, normaaliin painoon ja pienentyneeseen sydän- ja verisuonitauti riskiin. Näistä viimeinen on suurin kuolinsyy maailmanlaajuisesti. Ruskea rasva polttaa rasvaa sen varastoimisen sijaan, mutta todennäköisesti sen terveysedut eivät johdu ainoastaan lisääntyneestä energiankulutuksesta. Ruokailu aktivoi ruskeaa rasvaa, mutta ilmiön säätelyä ja merkitystä ei ole aiemmin selvitetty tarkasti. Ruoansulatushormonit muodostavat mielenkiintoisen tutkimuskohteen ruskean rasvan aktivoimisen suhteen, koska osalla niistä tiedetään olevan sydäntä suojaavia ja ruokahalua vähentäviä vaikutuksia. Sekretiini on vanhin tunnettu hormoni. Sitä erittyy verenkiertoon ruokaillessa ja se aktivoi haiman eksokriinistä eritystä. Tässä väitöskirjassa tutkittiin sekretiinin muita mahdollisia aineenvaihdunnallisia vaikutuksia. Sen vaikutus ruskean rasvan aktivaatioon ja ruokahaluun selvitettiin ensin hiirimalleilla Münchenin teknillisessä yliopistossa, jonka jälkeen Turun PET-keskuksessa toteutettiin lumekontrolloitu, tapaus-ristikkäistutkimus terveillä miehillä. Kudosten aineenvaihduntaa tutkittiin fluorileimatulla glukoosimerkkiaineella ja positroniemissiotomografialla. Ruokahalua tutkittiin funktionaalisella magneettikuvantamisella. Hiirimallilla osoitettiin, että sekretiini aktivoi suoraan ruskean rasvan lämmöntuotantoa sitoutumalla sekretiinireseptoriin, mikä puolestaan johti ruokahalun vähenemiseen. Tämä uusi ruokahalua säätelevä mekanismi osoitettiin myös ihmisillä. Sen lisäksi sekretiini lisäsi ihmisillä sydämen glukoosin soluunottoa. Aikaisemmissa tutkimuksissa on osoitettu, että sekretiini lisää sydämen minuuttitilavuutta, joten väitöstyö vahvistaa, että sekretiinillä on inotrooppinen vaikutus. Tulokset osoittavat, että sekretiiniä tulisi tutkia kliinisesti laajemmin, sillä se voisi auttaa painonhallinnassa, sekä estää ja hoitaa sydänsairauksia

Asiakaslehtinen Promedin päiväkirurgian yksikön asiakkaille

Tämän toiminnallisen opinnäytetyön tarkoituksena oli tuottaa asiakaslehtinen Promedin päiväkirurgian yksikköön. Opinnäytetyössä käydään läpi teorian pohjalta potilasohjeita sekä perioperatiivisen potilaan hoitopolkua. Asiakaslehtisen tarkoituksena on kertoa asiakaslähtöisesti mitä päiväkirurgian yksikössä tapahtuu ja miten päiväkirurgian asiakkaaksi tullaan. Asiakaslehtinen on suunnattu ensisijaisesti asiakkaille, jotka ovat kiinnostuneita saamaan tietoa Promedin päiväkirurgisen yksikön palveluista. Opinnäytetyön teoreettisessa viitekehyksessä on määritelty keskeiset käsitteet, jonka pohjalta asiakaslehtinen on tuotettu. Keskeisinä käsitteinä opinnäytetyössä oli potilas, perioperatiivinen hoitotyö, päiväkirurgia, hoitoketju sekä hoitopolku. Opinnäytetyön pohjalta tuotettiin asiakaslehtinen, joka kertoo Promedin päiväkirurgian yksiköstä asiakaslähtöisesti. Asiakaslehtinen hyväksytettiin tilaajalla sekä toteutettiin yhteistyössä Promedin päiväkirurgian yksikön vastaavan sairaanhoitajan kanssa, jotta asiakaslehtinen palvelisi tilaajan toiveita ja tarpeita mahdollisimman hyvin.The purpose of this practice-based bachelor's thesis was to produce a customer leaflet for Promedi's Day Surgery Unit. The thesis deals with patient guidelines as well as the pathway for the perioperative patient. The purpose of the customer leaflet is to communicate customer-oriented what is happening in day surgery and how to become a day surgery patient. The customer leaflet is primarily aimed at customers who are interested in getting information on the services of the Promedi Day Surgery Unit. The theoretical framework of the thesis defines the key concepts on which the customer leaflet was produced. The key concepts in the thesis were patient, perioperative nursing, day surgery, care chain and treatment path. Based on the thesis project, a customer leaflet was produced, which tells customer-oriented about the Promedi Day Surgery Unit. The customer leaflet was approved by the customer and was carried out in cooperation with the corresponding nurse of Promedi's Day Surgery Unit so that the customer leaflet would serve the customer's wishes and needs as well as possible

Mice Reach Higher Visual Sensitivity at Night by Using a More Efficient Behavioral Strategy

Circadian clocks predictively adjust the physiology of organisms to the day/night cycle. The retina has its own clock, and many diurnal changes in its physiology have been reported. However, their implications for retinal functions and visually guided behavior are largely unresolved. Here, we study the impact of diurnal rhythm on the sensitivity limit of mouse vision. A simple photon detection task allowed us to link well-defined retinal output signals directly to visually guided behavior. We show that visually guided behavior at its sensitivity limit is strongly under diurnal control, reaching the highest sensitivity and stability at night. The diurnal differences in visual sensitivity did not arise in the retina, as assessed by spike recordings from the most sensitive retinal ganglion cell types: ON sustained, OFF sustained, and OFF transient alpha ganglion cells. Instead, we found that mice, as nocturnal animals, use a more efficient search strategy for visual cues at night. Intriguingly, they can switch to the more efficient night strategy even at their subjective day after first having performed the task at night. Our results exemplify that the shape of visual psychometric functions depends robustly on the diurnal state of the animal, its search strategy, and even its diurnal history of performing the task. The results highlight the impact of the day/night cycle on high-level sensory processing, demonstrating a direct diurnal impact on the behavioral strategy of the animal.Peer reviewe

Retinal OFF ganglion cells allow detection of quantal shadows at starlight

Perception of light in darkness requires no more than a handful of photons, and this remarkable behavioral performance can be directly linked to a particular retinal circuit???the retinal ON pathway. However, the neural limits of shadow detection in very dim light have remained unresolved. Here, we unravel the neural mecha-nisms that determine the sensitivity of mice (CBA/CaJ) to light decrements at the lowest light levels by measuring signals from the most sensitive ON and OFF retinal ganglion cell types and by correlating their sig-nals with visually guided behavior. We show that mice can detect shadows when only a few photon absorp-tions are missing among thousands of rods. Behavioral detection of such ???quantal???shadows relies on the retinal OFF pathway and is limited by noise and loss of single-photon signals in retinal processing. Thus, in the dim-light regime, light increments and decrements are encoded separately via the ON and OFF retinal pathways, respectively.Peer reviewe

Polycythemia is uncommon in dogs with chronic hypoxic pulmonary disease

Background Prolonged tissue hypoxia caused by chronic pulmonary disease is commonly regarded as an important mechanism in the development of secondary polycythemia, but little clinical data are available to support this hypothesis. Objective To study the prevalence and severity of erythrocytosis accompanying chronic hypoxic pulmonary disease in dogs. Animals Forty-seven dogs with hypoxic chronic pulmonary disease, 27 dogs with nonhypoxic chronic pulmonary disease, and 60 healthy controls. Methods Dogs with chronic pulmonary disease and chronic hypoxemia (partial pressure of arterial oxygen [PaO2] = 65%) was noted in any of the dogs. Red blood cell parameters were not associated with the severity of hypoxemia (correlation to PaO2: Erytr, r = -.14; Hb, r = -.21; Hct, r = -.14; P > .05 for all). Conclusions and Clinical Importance Polycythemia is uncommon, and usually mild if present, in dogs with chronic hypoxia caused by pulmonary disease.Peer reviewe

Immuuniaktivaation vapauttajien, kaksoisspesifisten vasta-aineiden ja CAR-T-soluhoitojen sydänhaitat

Immuuniaktivaation vapauttajia, kaksoisspesifisiä vasta-aineita ja CAR-T-soluhoitoja käytetään syöpäpotilaiden hoidossa yhä enemmän. Immuuniaktivaation vapauttajien aiheuttamat sydänhaitat, kuten myokardiitti, perikardiitti, sydäninfarkti, rytmihäiriöt ja sydämen vajaatoiminta ovat harvinaisia. Diabetes, tupakointi, aiemmat sydäntoksiset syöpähoidot sekä sydän- ja verisuonitaudit saattavat lisätä immuuniaktivaation vapauttajilla hoidettavien potilaiden sydänhaittariskiä. Kaksoisspesifiset vasta-aineet ja CAR-T-soluhoidot aiheuttavat antamisen jälkeen yleisesti elimistöön sytokiinimyrskyn. Se voi aiheuttaa verenpaineen laskua, rytmihäiriöitä, sydämen vajaatoimintaa ja sydänperäisiä äkkikuolemia. Kaksoisspesifisiä vasta-aineita ja CAR-T-soluhoitoja saaneita potilaita seurataan tiiviisti sairaalassa hoidon jälkeen. Haittavaikutusten varhainen tunnistaminen voi pelastaa potilaan hengen

Immuuniaktivaation vapauttajien, kaksoisspesifisten vasta-aineiden ja CAR-T-soluhoitojen sydänhaitat

Immuuniaktivaation vapauttajia, kaksoisspesifisiä vasta-aineita ja CAR-T-soluhoitoja käytetään syöpäpotilaiden hoidossa yhä enemmän. Immuuniaktivaation vapauttajien aiheuttamat sydänhaitat, kuten myokardiitti, perikardiitti, sydäninfarkti, rytmihäiriöt ja sydämen vajaatoiminta ovat harvinaisia. Diabetes, tupakointi, aiemmat sydäntoksiset syöpähoidot sekä sydän- ja verisuonitaudit saattavat lisätä immuuniaktivaation vapauttajilla hoidettavien potilaiden sydänhaittariskiä. Kaksoisspesifiset vasta-aineet ja CAR-T-soluhoidot aiheuttavat antamisen jälkeen yleisesti elimistöön sytokiinimyrskyn. Se voi aiheuttaa verenpaineen laskua, rytmihäiriöitä, sydämen vajaatoimintaa ja sydänperäisiä äkkikuolemia. Kaksoisspesifisiä vasta-aineita ja CAR-T-soluhoitoja saaneita potilaita seurataan tiiviisti sairaalassa hoidon jälkeen. Haittavaikutusten varhainen tunnistaminen voi pelastaa potilaan hengen.publishedVersionPeer reviewe

Pleiotropic Effects of Secretin: A Potential Drug Candidate in the Treatment of Obesity?

Secretin is the first hormone that has been discovered, inaugurating the era and the field of endocrinology. Despite the initial focus, the interest in its actions faded away over the decades. However, there is mounting evidence regarding the pleiotropic beneficial effects of secretin on whole-body homeostasis. In this review, we discuss the evidence from preclinical and clinical studies based on which secretin may have a role in the treatment of obesity.</p

The utilization of positron emission tomography in the evaluation of renal health and disease

Purpose: Positron emission tomography (PET) is a nuclear imaging technique that uses radiotracers to visualize metabolic processes of interest across different organs, to diagnose and manage diseases, and monitor therapeutic response. This systematic review aimed to characterize the value of PET for the assessment of renal metabolism and function in subjects with non-oncological metabolic disorders. Methods: This review was conducted and reported in accordance with the PRISMA statement. Research articles reporting “kidney” or “renal” metabolism evaluated with PET imaging between 1980 and 2021 were systematically searched in Medline/PubMed, Science Direct, and the Cochrane Library. Search results were exported and stored in RefWorks, the duplicates were removed, and eligible studies were identified, evaluated, and summarized. Results: Thirty reports met the inclusion criteria. The majority of the studies were prospective (73.33%, n = 22) in nature. The most utilized PET radiotracers were 15O-labeled radio water (H215O, n = 14) and 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG, n = 8). Other radiotracers used in at least one study were 14(R,S)-(18)F-fluoro-6-thia-heptadecanoic acid (18F-FTHA), 18F-Sodium Fluoride (18F-NaF), 11C-acetate, 68-Gallium (68Ga), 13N-ammonia (13N-NH3), Rubidium-82 (82Rb), radiolabeled cationic ferritin (RadioCF), 11C‐para-aminobenzoic acid (11C-PABA), Gallium-68 pentixafor (68Ga-Pentixafor), 2-deoxy-2-F-fluoro-d-sorbitol (F-FDS) and 55Co-ethylene diamine tetra acetic acid (55Co-EDTA). Conclusion: PET imaging provides an effective modality for evaluating a range of metabolic functions including glucose and fatty acid uptake, oxygen consumption and renal perfusion. Multiple positron emitting radiolabeled racers can be used for renal imaging in clinical settings. PET imaging thus holds the potential to improve the diagnosis of renal disorders, and to monitor disease progression and treatment response