Abstract The main goal of in vitro fertilization (IVF) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI) treatment is a healthy mother and a healthy child. The most important complication following IVF/ICSI arises from the increased risk of multiple pregnancies. An elective single embryo transfer (eSET) with the freezing of spare embryos and subsequent treatment with frozen embryo transfer (FET) is the only way to avoid this complication. For this reason, the number of children born after FET is steadily rising. The aim of this study was to provide more detailed evidence on the safety of FET, particularly focusing on serum hormone profiles during the first trimester weeks of singleton pregnancies after IVF/ICSI fresh embryo transfer (ET), after FET during a natural menstrual cycle, and after spontaneous conception. Another part of this study compared the perinatal outcomes, congenital anomalies (CAs), and morbidity of singletons born after FET and IVF/ICSI fresh ET. The reference group was those born after spontaneously conceived (SC) pregnancies. In the clinical prospective study, the maternal serum estradiol and progesterone levels in pregnancies after fresh ET (n=39) were higher during early pregnancy weeks than in FET (n=30) and SC pregnancies (n=41), while the hormonal profiles after FET did not differ from SC pregnancies. In the large register study, FET children (n=1830) were found to have a reduced risk for adverse perinatal outcomes, such as preterm birth, a low birthweight, and being small for their gestational age compared with children born after fresh ET (n=2942). However, FET children have an increased risk for being large for their gestational age. The major CAs and morbidity until three years of age did not differ between groups. When compared with SC children (n =31 243), the perinatal outcome was worse and the rates of CAs and morbidity were higher in FET children. The FET cycle seemed to provide a better physiological environment for early fetal development than fresh ET. Further, FET protects against some of the adverse perinatal outcomes of children when compared with fresh ET, but not when it comes to the major CAs and early somatic health. This study provides further evidence of the safety of FET in comparison with fresh ET. This information should further encourage clinicians to implement eSET combined with cryopreservation in their IVF/ICSI program. / Tiivistelmä Koeputkihedelmöityshoidon (in vitro fertilization, IVF ja intracytoplasmic sperm injection, ICSI) tavoitteena on terve äiti ja terve lapsi. Monisikiöraskaus on hoidon komplikaatio, koska siihen liittyy selkeästi kohonnut riski äidille ja lapselle. Yhden alkion siirto, jäljelle jääneiden alkioiden pakastus ja myöhemmin tehtävä pakastetun alkion siirto (PAS) ovat lisänneet IVF/ICSI-hoitojen turvallisuutta ja tehokkuutta. Täten PAS:sta syntyneiden lasten määrä kasvaa. Tutkimuksen tavoitteena on lisätä PAS-hoitojen turvallisuutta tarkastelemalla veren steroidihormonien muutoksia alkuraskaudessa naisilta, jotka olivat tulleet raskaiksi IVF/ICSI-tuorealkion siirroista, luonnollisen kuukautiskierron aikana tehdystä PAS:sta ja luonnollisesti. Lisäksi tutkimuksessa verrattiin PAS- ja IVF/ICSI-tuorealkion siirrosta alkunsa saaneiden lasten terveyttä kolmeen ikävuoteen asti. Viiteryhmän muodostivat luonnollisesti alkunsa saaneet lapset. Kliinisessä prospektiivisessa tutkimuksessa havaittiin naisilla, joilla oli tuorealkion siirrosta alkanut raskaus (n=39), merkittävästi koholla olevat seerumin estradioli- ja progesteronipitoisuudet 7-8 raskausviikolle asti verrattuna naisiin, joilla raskaudet olivat alkaneet PAS:sta (n=30) tai luonnollisesti (n=41). Vastaavasti PAS-raskauksissa hormonipitoisuudet eivät eronneet merkittävästi luonnolliseen raskauteen verrattuna. Laajassa rekisteritutkimuksessa havaittiin PAS-lapsilla (n=1830) olevan pienempi riski ennenaikaisuuteen ja pienipainoisuuteen kuin tuorealkiolapsilla (n=2942). Kuitenkin PAS-lapsilla oli lisääntynyt riski syntyä isokokoisina raskausviikkoihin nähden. Synnynnäisten epämuodostumien ja eri sairauksien esiintyvyyksissä ei ollut eroja. Luonnollisesti alkunsa saaneisiin lapsiin (n= 31 243) verrattaessa, PAS-lapsilla oli vastasyntyneisyyskaudelta lähtien enemmän terveyteen liittyviä ongelmia. Tutkimus osoitti PAS-raskaudessa sikiön kehittyvän alkuviikkoina luonnollisemmassa ympäristössä kuin tuorealkion siirtoraskaudessa. Vaikka suurin osa PAS- ja tuorealkiolapsista oli terveitä, tuorealkiolapsilla oli vastasyntyneisyyskaudella enemmän ongelmia kuin PAS-lapsilla. Muita terveyseroja lasten välillä ei todettu. Tutkimus antaa lisänäyttöä PAS hoidon turvallisuudesta. Alkion pakastamisella voidaan välttää koeputkihedelmöityshoidon riskejä pyrkimällä mahdollisimman usein yhden alkion siirtoon.

Abstract Hematopoietic cells, i.e., erythrocytes, platelets and white blood cells, differentiate from hematopoietic stem cells in a process that is similar in vertebrates. Hematopoiesis is regulated by molecules expressed by both the hematopoietic stem and progenitor cells and the surrounding microenvironments. Knowledge of these molecules is important since many of the genes involved in normal hematopoiesis are mutated in leukemia. Furthermore, this information can be utilized in more efficient isolation and expansion of hematopoietic cells in vitro. However, these molecules are not yet sufficiently characterized. Transmembrane immunoglobulin and mucin domain (TIM) genes form a known family of immunoregulators. In mammals, TIM-4 is expressed by antigen presenting cells, while TIM-1, TIM-2 and TIM-3 are expressed by T cells, in which they regulate differentiation of TH cells. The role of TIM molecules in hematopoiesis has not yet been investigated. The aim of this thesis work was to identify and analyze novel molecules involved in embryonic hematopoiesis using chicken and mouse as model organisms. This was carried out by generating a cDNA library of hematopoietic stem and progenitor cells from embryonic chicken para-aortic region. Both previously known and novel candidate genes were identified from the library. Among them, we found homologs to tim genes. Their expression and role in hematopoiesis was studied further. TIM-2 expression was shown to be tightly governed during B cell development. It is expressed by common lymphoid progenitors and highly proliferative large-pro and large pre-B cells during both fetal liver and adult bone marrow hematopoiesis. In mouse, tim-4 expression was restricted to fetal liver CD45+F4/80+ cells. Furthermore, two distinct populations were identified: F4/80hiTIM-4hi and F4/80loTIM-4lo. The results suggest that the F4/80hiTIM-4hi cells are yolk sac-derived macrophages and the F4/80loTIM-4lo cells myeloid progenitors. This work shows for the first time that TIM family molecules are expressed during hematopoiesis. TIM-2- and TIM-4 are expressed by specific cell types during hematopoietic cell development, and in the future they may be utilized as markers in isolation of hematopoietic progenitor cells. / Tiivistelmä Verisolut eli punasolut, verihiutaleet ja immuunipuolustuksessa tärkeät valkosolut kehittyvät alkion veren kantasoluista prosessissa, joka on kaikissa selkärankaisissa samankaltainen. Veren kanta- ja esisolujen sekä ympäröivän mikroympäristön tuottamat molekyylit säätelevät hematopoieesia eli verisolujen kehitystä. Näiden molekyylien tunteminen on tärkeää, sillä useat normaalia verisolujen kehitystä säätelevät geenit ovat osallisena myös verisyöpien synnyssä. Lisäksi tätä tietoa on mahdollista hyödyntää verisolujen tehokkaammassa eristämisessä ja kasvattamisessa hoitoja varten. Immuunipuolustuksen solut, kuten syöjäsolut eli makrofagit ja T-solut, ilmentävät TIM-molekyylejä (Transmembrane Immunoglobulin and Mucin). Ne toimivat immunologisen vasteen säätelyssä sekä solusyönnissä, mutta niiden roolia verisolujen kehittymisessä ei ole selvitetty aikaisemmin. Tässä väitöstutkimuksessa etsittiin uusia hematopoieesiin vaikuttavia geenejä käyttäen mallieläiminä sekä kanaa että hiirtä. Tutkimuksessa luotiin geenikirjasto kanan alkion para-aortaalisen alueen veren kanta- ja esisoluista. Kirjastosta tunnistettiin useita ennalta tiedettyjä sekä uusia verisolujen kehitykseen vaikuttavia geenejä. Tutkimuksessa analysoitiin tarkemmin kirjastosta löytyneiden TIM-geeniperheen jäsenten ilmentymistä ja roolia verisolujen kehityksessä. Tutkimuksessa osoitettiin, että TIM-2 proteiinin ilmentymistä säädellään tarkasti B-solujen kehityksen aikana. Lymfosyyttien yhteiset esisolut sekä suuret pro-B- ja pre-B-solut ilmentävät TIM-2 proteiinia B-solukehityksen aikana sekä alkion maksassa että aikuisen luuytimessä. Hiiren alkiossa tim-4 geenin ilmentyminen oli rajoittunut maksaan, jossa erottui kaksi erillistä solupopulaatiota: F4/80hiTIM-4hi ja F4/80loTIM-4lo. Tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että maksan F4/80hiTIM-4hi solut ovat ruskuaispussista lähtöisin olevia syöjäsoluja ja F4/80loTIM-4lo solut myeloidisen linjan esisoluja. Tämä tutkimus on ensimmäinen osoitus TIM-molekyylien ilmentymisestä kehittyvissä verisoluissa. Havaitsimme, että TIM-2 ja TIM-4-molekyylejä ekspressoidaan tietyissä soluissa verisolujen erilaistumisen aikana, joten tulevaisuudessa niitä on mahdollista käyttää merkkiproteiineina hematopoieettisten solujen esiasteita eristettäessä.