Browsing by Organization "Department of Biological and Environmental Sciences"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-3 of 3
  • Liebkind, Ron (Helsingfors universitet, 2008)
    The regeneration capacity of the adult mammalian central nervous system (CNS) is limited. Following an insult to the CNS, many environmental factors inhibiting or stimulating neuronal regrowth are activated. Several molecules including laminin have stimulating effects on CNS regeneration. Laminins are essential molecular constituents of all basement membranes of the body. In the CNS, laminins are involved in developmental events, such as neuronal migration and axon guidance, while in the adult CNS they participate in the formation and maintenance of the blood-brain-barrier (BBB) and are involved in trauma reactions of the CNS. Laminin-1 is a large glycoprotein and is composed from three disulfide-bonded subunits, α1, β1, and the γ1 chain. Many neurons express γ1 laminin in the mammalian adult brain; it is critical for hippocampal neuronal survival and is expressed by glial cells after CNS injury. The KDI peptide is derived from γ1 laminin as a neurotrophic peptide. In this thesis study, we analyzed the role of γ1 laminin and its KDI peptide in different settings of CNS injury. An experimental cell culture model mimicking a damaged CNS environment showed that the KDI peptide has a stimulating effect on neuronal survival and neurite outgrowth. We analyzed neurons from human embryonic spinal cord, retina, and neocortex, leading to findings that both neuronal survival and neurite outgrowth were stimulated by the soluble KDI peptide in all of these tissues. A stereotaxic injection of kainic acid into rat hippocampus was done for testing the possible protective effect of the KDI peptide. A preceding injection of the KDI peptide protected both hippocampal and neocortical areas of excitotoxic brain damage caused by kainic acid. Kainic acid alone caused serious tissue damage to the hippocampal and neocortical injection sites. The KDI peptide showed inhibition of glutamate excitotoxicity by inhibiting kainate, AMPA, and NMDA subclasses of glutamate receptors in patch clamp recordings. Neurons were cultured from human embryonic neocortex and from HEK 293 cells expressing recombinant glutamate subunits. These studies indicate that the KDI peptide of γ1 laminin enhances neuronal survival and protects against glutamate excitotoxicity at least partially through inhibition of various glutamate receptors. Following middle cerebral artery occlusion leading to focal brain ischemia in rats, various laminins were mapped both spatially and temporally. Laminin-1 was increased in basement membranes and scar-forming extracellular matrix; γ1 laminin was in-duced earlier than other laminins and expressed by reactive astrocytes. Similarly, the KDI peptide of γ1 laminin was expressed by reactive astrocytes surrounding the ischemic region but detected along major neuronal pathways as well. The different patterns of laminin expression suggest involvement of different laminins in different functions in the pathophysiology of experimental brain ischemia. In general, these studies present novel data on the expression of laminins in the healthy and damaged brain, demonstrate protective effects of the KDI tripeptide of γ1 laminin in cell cultures and in vivo in the brain, and give clues as to the mechanisms of KDI peptide neuroprotection.
  • Lehtonen, Jussi (2006)
    Seychellienharakkarastas Copsychus sechellarum on yksi uhanalaisimmista Seychellien kahdestatoista endeemisestä lintulajista. Ihmisasutuksen mukana tulleet petoeläimet ja elinympäristön tuhoutuminen ovat aiheuttaneet alun perin suhteellisen yleisen lajin taantumisen murto-osaan alkuperäisestä yksilömäärästä. Vähimmillään seychellienharakkarastaita oli kahdeksasta viiteentoista yksilöä vuonna 1965, jolloin lajin levinneisyysalue oli jo kutistunut yhteen saareen. Vuonna 1990 käynnistettiin lajin elvytysprojekti, jonka ansiosta lukumäärä onkin kasvanut yhteensä noin 150 yksilöön neljällä saarella. Seychellienharakkarastaiden siirtoistutukset useammille saarille ovat oleellinen osa projektia, ja tavoitteisiin kuuluu vielä siirrot kolmelle uudelle saarelle. Kohdesaaren elinympäristön sopivuus lajille on varmistettava ennen siirtoa. Torakat muodostavat suuren osan seychellienharakkarastaiden ruokavaliosta. Torakoiden runsaus on todettu toimivaksi elinympäristön kelvollisuuden mittariksi, mutta niiden laskeminen on hyvin työlästä. Tämän tutkimuksen tavoite oli luoda malli jonka avulla torakkarunsautta ja siten myös elinympäristön sopivuutta voitaisiin ennustaa yksinkertaisin ja helpoin menetelmin. Tutkimusaineisto kerättiin Cousin-, Cousine- ja Aride-saarilla vuoden 2004 loka- ja marraskuussa. Yksinkertaisia ja edullisia menetelmiä käyttäen mitattiin monia vaihtoehtoisia torakkarunsautta selittäviä tekijöitä. Mitatut muuttujat olivat torakoita syövän Mabuya sechellensis-liskon runsaus, mittauspaikan korkeus, kaltevuus, kivilaji, latvuston tiheys, aluskasvillisuuden tiheys, karikekerroksen syvyys, multakerroksen syvyys, eri puulajien suhteellinen osuus latvustosta sekä karikkeen, kiven, ruohokasvillisuuden, puumaisen kasvillisuuden, kuolleen puuaineksen ja paljaan maan peittävyysprosentit maastossa. Nämä mitattiin useassa 25 × 25 m ruudussa kaikilla tutkimussaarilla. Torakoiden runsaus oli mitattu samoissa ruuduissa aiemmin. Mitattujen muuttujien avulla muodostettiin useita monen muuttujan lineaarisia regressiomalleja, joissa torakoiden runsaus oli selitettävä muuttuja. Akaiken informaatiokriteerin avulla mallit asetettiin paremmuusjärjestykseen ja selittävät tekijät tärkeysjärjestykseen. Askeltavaa regressioanalyysia käytettiin vaihtoehtoisena menetelmänä. Näin voitiin tarkistaa johtavatko erilaiset menetelmät samaan lopputulokseen. Molempien menetelmien mukaan kaltevuus ja kivilaji ovat tärkeimmät tutkituista selittäjistä. Nämä korreloivat positiivisesti torakkarunsauden kanssa. Keskimääräisen torakkarunsauden vertailu graniitti- ja korallikivimaaston välillä osoitti että keskiarvojen ero on tilastollisesti merkitsevä, ja että torakoita on enemmän graniittipohjaisessa maastossa. Seychellien saaret ovat joko graniitti- tai korallipohjaisia. Suuret kaltevuudet ja graniittipohjainen maasto ovat graniittisaarten ominaisuuksia. Siksi tämän tutkimuksen tulosten valossa graniittisaarten torakkatiheys on todennäköisesti keskimäärin suurempi, ja näin ollen graniittisaaret ovat keskimäärin parempaa elinympäristöä kuin korallisaaret. On suositeltavaa, että graniittisaaret ovat etusijalla tulevia seychellienharakkarastaiden siirtoistutuksia suunniteltaessa.
  • Halminen, Maija (2003)
    Tutkimuksen lähtökohtana on tutkia hevosesimerkin avulla eri ulottuvuuksia ympäristönsuojelusta, kulttuurista, kotieläimistä ja luonnosta. Luonnontieteet eivät kotieläimiä kovinkaan arvosta, kotieläintiede sen sijaan usein katselee eläimiä puhtaasta hyötyajattelun näkökulmasta. Jos kotieläimet eivät kuulu enää luontoon, ovatko ne osa kulttuuriamme? Tähän kysymykseen tutkimus pyrkii hevosesimerkin kautta vastaamaan. Myös villi- ja kotieläinten välistä suhdetta ja statusta ympäristönsuojelussa tarkastellaan tässä tutkimuksessa. Tutkimuksen viitekehys on ympäristönsuojelutieteellinen analyysi, jonka avulla haetaan vastausta siihen, mitä eri rooleja hevosesta ympäristönsuojelun kentässä voidaan löytää. Hevoselle löytyi ainakin neljä eri roolia: hevonen voi toisaalta olla ympäristönsuojelun kohde, ympäristömuutosten kohde, ympäristömuutosten aiheuttaja ja ympäristöongelmien ratkaisija. Tutkimus ei osoittanut, että hevonen olisi merkittävä ympäristönsuojelullinen toimija, mutta merkittävää oli, että nämä ”inhimilliset” roolit pystyy sille löytämään. Tärkein hevosen rooli on suojelukohteena oleminen: jotkut hevosmuodot ja käyttömuodot ovat uhattuina. Suojeltavia kohteita on ainakin hevosen työkäyttö sekä monet maatiaisrodut. Suojelukohteena olemisen tutkimiseen kehiteltiin tässä työssä käsite kulttuuris-ekologinen lokero. Sen avulla pyrittiin osoittamaan, että myös kotieläimet ansaitsevat suojeluarvon ympäristönsuojelussa, vaikkakin inhimillinen kulttuuri on vaikuttanut niihin vuosisatojen ja -tuhansien ajan. Suojelun argumentteina voidaan käyttää muitakin kuin puhtaasti ekologisia perusteluja. Esimerkkeinä käytetään mm. suomenhevosta ja Amerikan ja Australian villiintyneitä hevosmuotoja. Ihminen on aikanaan ensin metsästänyt hevosta, sitten kesyttänyt se. Ympäristömuutosten aiheuttaminen hevoselle jatkuu nykyäänkin esim. jalostuksen ja ympäristövaikutusten (esim. melun) kautta. Nykyään hevosia elää keskuudessamme pääosin vain domestikoituneessa muodossaan. Kotieläinten kesyttäminen yleensäkin on vaikuttanut vastavuoroisesti valtavasti myös ihmisen kulttuureihin. Hevonen voi aiheuttaa ihmisen kumppanina ympäristöongelmia esim. eroosion, maastovaurioiden ja ravinnekuormituksen muodossa. Hevonen voi olla myös ympäristöongelmien ratkaisija mm. vertailtaessa hevosvoimaa polttomoottorilla käyviin koneisiin.