Tuumorin mikroympäristön (TME) vaikutus syöpäsolujen kasvuun ja imusolmukkeiden rooli syövän leviämisessä

Tiivistelmä. Kirjallisuuskatsausosuudessa perehdyin suusyöpäsolujen ja tuumorin mikroympäristön (tumor microenvironment, TME) vuorovaikutusta käsitteleviin kansainvälisiin alkuperäis- ja katsausartikkeleihin. Tutkielmassa käsittelin myös imusolmukkeiden ja mikroympäristön roolia syöpäsolujen leviämisessä. Lähteinä käytin Pubmed, Google scholar, Science direct, Terveysportti ja Nature tietokantoja. Kokeellisessa osuudessa käsittelin kielisyöpäsolujen primaari- ja metastaasisolujen invaasiota eri matrikseihin. Eri matrikseina toimivat porsaan kaulan imusolmukkeista valmistettu Lymfogeeli, ja myooma kasvaimesta valmistettu Myogeeli. Myogeelin eri koostumuksia olivat Myogeeli-Fibriini, Myogeeli-Growdex ja Myogeeli-kollageeni. Lisäksi yhtenä alustana käytettiin fibriiniä. Vertailuun on otettu myös kurkunpääsyövän primaari- ja metastaasisolulinjat. Kirjallisuuden perusteella havaitsin, että TME:llä on osoitettu olevan keskeinen merkitys syöpäsolujen kasvuun. Syövän ja TME:n välisiin vuorovaikutusmekanismeihin on nykytutkimuksissa pyritty kohdistamaan lääkkeellisiä hoitoja. TME:llä on myös keskeinen rooli syöpäsolujen eloonjäämisessä, kehittymisessä, liikkumisessa ja muuttumisessa invaasiokykyisiksi maligneiksi syöpäsoluiksi. Syöpäsolujen leviämisen mahdollistavia muutoksia tapahtuu ennen varsinaisten syöpäsolujen liikkumista. Muutoksia tapahtuu syöpäsoluissa itsessään ja syöpäsolujen tulevassa metastaasipaikassa. Artikkeleista havaitsin, että imusolmukkeet luovat uusia imusuoniyhteyksiä ja niiden solut vapauttavat eri viestimolekyyleja mikroympäristöön. Eritetyt viestimolekyylit stimuloivat imusolmukkeiden stroomaa pois homeostaasista, mikä mahdollistaa syöpäsolujen kerääntymisen alueelle. Kokeellisen osuuden tuloksista havaitsin, että erilainen TME:tä simuloiva matriksi vaikutti syöpäsolujen invaasiotaipumukseen. Invaasiokokeissa kielisyövän primaarisyöpäsolulinja invasoitui parhaiten ihmisen myoomakasvaimesta valmistettuun Myogel-Growdex:iin. Metastasoineet solulinjat invasoituivat Lymfogeeliin lähes yhtä tehokkaasti kuin Myogel-Growdexiin, Kurkunpääsyöpäsolujen invaasiota tapahtui tehokkaasti Myogel-Growdex:iin, mutta metastasoiva solulinja invasoitui myös Myogel-Collagen matriksiin. Muissa alustoissa (Fibrin, Myogel-Fibrin) ei juurikaan tapahtunut invaasiota. TME:n komponenttien ja syöpäsolujen vuorovaikutukseen on syytä kohdistaa lisätutkimuksia parempien hoitovaihtoehtojen löytämiseksi. Syöpäsolujen käyttäytymistä on haastavaa tutkia in vivo, joten TME:tä simuloivan matriksin käyttö on perusteltua. TME:n tuntemuksella voidaan luoda todenmukaisia matrikseja in vitro tutkimuksiin, josta voidaan saada sovelluksia esimerkiksi henkilökohtaiseen lääkekehitykseen

Erityisherkän lapsen ja varhaiskasvatuksen henkilöstön välinen vuorovaikutus

Tiivistelmä. Tässä tutkimuksessa tutustutaan erityisherkkään lapseen ja siihen, miten erityisherkän lapsen kanssa tulee olla vuorovaikutuksessa varhaiskasvatuksessa. Paneudutaan myös siihen, mitkä seikat voivat vaikuttaa vuorovaikutuksen laatuun ja, mitä varhaiskasvatuksen henkilöstön tulisi ottaa vuorovaikutustilanteissa huomioon. Erityisherkkyyteen tutustutaan erityisesti psykologi Elaine Aronin tekemien tutkimusten pohjalta, joissa hän on haastatellut erityisherkkien lasten vanhempia. Erityisherkkyydellä tarkoitetaan ylivirittyneisyyttä erilaisia ärsykkeitä kohtaan, joka johtuu aivojen hermojärjestelmän liiallisesta tehokkuudesta. Tutkimus toteutetaan laadullisena kirjallisuuskatsauksena, eli tutustun erityisherkkyydestä aiemmin tehtyihin tutkimuksiin sekä kirjallisuuteen ja koostan niistä helppolukuisen kokonaisuuden lasten parissa työskentelevillä. Luen myös vuorovaikutukseen liittyvää kirjallisuutta ja yhdistelen paljon erilaista aineistoa, jotta saisin koottua mahdollisimman loogisen kokonaisuuden. Erityisherkkyyden lisäksi tutkimuksen pääkäsitteitä ovat vuorovaikutus ja varhaiskasvatus, joiden avulla tutustutaan erityisherkkyyden vaikutuksiin vuorovaikutustilanteissa. Lapsen erityisherkkyys voi vaikuttaa vuorovaikutustilanteisiin monin eri tavoin ja henkilöstön tulee ottaa tämä huomioon toiminnassaan. Erityisherkän lapsen vuorovaikutuksen laatuun voivat vaikuttaa erilaiset ärsykkeet lapsen ympäristössä sekä muiden toiminnassa. Henkilöstön arvomaailma vaikuttaa myös vuorovaikutustilanteiden kulkuun. Erityistä huomiota vaativatkin henkilöstön asenteet, ennakkoluulot ja niiden muokkaaminen niin, että vuorovaikutustilanteet nähtäisiin lapsen näkökulmasta ja erityisherkkyys nähtäisiin todellisena asiana, eikä vain lapsen turhana kiukutteluna. Henkilöstö ei voi päättää, miltä lapsesta tuntuu, vaan lapsen kokemukset pitää ottaa tosissaan, jotta tilanteisiin voitaisiin löytää ratkaisuja

Phase Transitions in a Symmetry-Conserving Framework

Phase transitions are often associated with the breaking of a symmetry in the low-temperature phase described by non-vanishing values of certain order parameters. However, in finite-size systems the correlated equilibrium configuration preserves the symmetries of the underlying Hamiltonian. We discuss a method to calculate the statistical distribution of the order parameters without breaking the corresponding symmetries. The maxima of these statistical distributions mimic the phase transitions that are found in a mean-field approximation. We demonstrate the method for the case of shape transitions in atomic nuclei

Increasing the Inflammatory Competence of Macrophages with IL-6 or with Combination of IL-4 and LPS Restrains the Invasiveness of Pancreatic Cancer Cells

Recent studies suggest that pro-inflammatory type M1 macrophages inhibit tumor progression and that anti-inflammatory M2 macrophages enhance it. The aim of this study was to examine the interaction of type M1 and M2 macrophages with pancreatic cancer cells. We studied the migration rate of fluorescein stained pancreatic cancer cells on Matrigel cultured alone or with Granulocyte- Macrophage Colony Stimulating Factor (GM-CSF) differentiated macrophages or with Macrophage Colony Stimulating Factor (M-CSF) differentiated macrophages, skewing the phenotype towards pro- and anti-inflammatory direction, respectively. Macrophage differentiation was assessed with flow cytometry and the cytokine secretion in cell cultures with cytokine array. Both GM-CSF and M-CSF differentiated macrophages increased the migration rate of primary pancreatic adenocarcinoma cell line (MiaPaCa-2) and metastatic cell line (HPAF-II). Stimulation with IL6 or IL4+ LPS reversed the macrophages' increasing effect on the migration rate of Mi-aPaCa-2 completely and partly of HPAF-II. Co-culture with MiaPaCa-2 reduced the inflammatory cytokine secretion of GM-CSF differentiated macrophages. Co-culture of macrophages with pancreatic cancer cells seem to change the inflammatory cytokine profile of GM-CSF differentiated macrophages and this might explain why also GM-CSF differentiated macrophages promoted the invasion. Adding IL6 or IL4+ LPS to the cell culture with MiaPaCa-2 and GM-CSF or M-CSF differentiated macrophages increased the secretion of inflammatory cytokines and this could contribute to the reversion of the macrophage induced increase of cancer cell migration rate.Peer reviewe

Numerical Estimation of the Asymptotic Behaviour of Solid Partitions of an Integer

The number of solid partitions of a positive integer is an unsolved problem in combinatorial number theory. In this paper, solid partitions are studied numerically by the method of exact enumeration for integers up to 50 and by Monte Carlo simulations using Wang-Landau sampling method for integers up to 8000. It is shown that, for large n, ln[p(n)]/n^(3/4) = 1.79 \pm 0.01, where p(n) is the number of solid partitions of the integer n. This result strongly suggests that the MacMahon conjecture for solid partitions, though not exact, could still give the correct leading asymptotic behaviour.Comment: 6 pages, 4 figures, revtex

Formation of regulatory modules by local sequence duplication

Turnover of regulatory sequence and function is an important part of molecular evolution. But what are the modes of sequence evolution leading to rapid formation and loss of regulatory sites? Here, we show that a large fraction of neighboring transcription factor binding sites in the fly genome have formed from a common sequence origin by local duplications. This mode of evolution is found to produce regulatory information: duplications can seed new sites in the neighborhood of existing sites. Duplicate seeds evolve subsequently by point mutations, often towards binding a different factor than their ancestral neighbor sites. These results are based on a statistical analysis of 346 cis-regulatory modules in the Drosophila melanogaster genome, and a comparison set of intergenic regulatory sequence in Saccharomyces cerevisiae. In fly regulatory modules, pairs of binding sites show significantly enhanced sequence similarity up to distances of about 50 bp. We analyze these data in terms of an evolutionary model with two distinct modes of site formation: (i) evolution from independent sequence origin and (ii) divergent evolution following duplication of a common ancestor sequence. Our results suggest that pervasive formation of binding sites by local sequence duplications distinguishes the complex regulatory architecture of higher eukaryotes from the simpler architecture of unicellular organisms

Shared molecular targets confer resistance over short and long evolutionary timescales

Pre-existing and de novo genetic variants can both drive adaptation to environmental changes, but their relative contributions and interplay remain poorly understood. Here we investigated the evolutionary dynamics in drug-treated yeast populations with different levels of pre-existing variation by experimental evolution coupled with time-resolved sequencing and phenotyping. We found a doubling of pre-existing variation alone boosts the adaptation by 64.1% and 51.5% in hydroxyurea and rapamycin respectively. The causative pre-existing and de novo variants were selected on shared targets: RNR4 in hydroxyurea and TOR1, TOR2 in rapamycin. Interestingly, the pre-existing and de novo TOR variants map to different functional domains and act via distinct mechanisms. The pre-existing TOR variants from two domesticated strains exhibited opposite rapamycin resistance effects, reflecting lineage-specific functional divergence. This study provides a dynamic view on how pre-existing and de novo variants interactively drive adaptation and deepens our understanding of clonally evolving populations