Abstract Dupuytren’s disease is a Caucasian male-dominant disease that affects the palmar fascia. Incidence grows with age, but persons with strong diathesis seem to develop the disease at an earlier age than the majority of the diseased. Myofibroblasts are histopathologically the main cell type in DD tissue. Despite scientific research, the aetiology of the disease is still unrevealed. Only genetic susceptibility is generally accepted as predisposing to DD. Available treatment has thus far been unsatisfactory, because only symptoms can be cured to date.The disease recurs. With genetic susceptibility the recurrence rates are high (even up to 70%) and the time to recurrence is inevitably shorter. This behaviour is considered the aggressive type of DD. To be able to predict the behaviour of DD, whether it is an aggressive or conventional type, twenty-one Dupuytren samples were gathered and compared with five controls by means of immunohistochemical stainings. It was found that cellularity was better expresented in aggressive and recurred samples. Alfa-SMA and Ki-67 showed more activity in the aggressive tissue type of DD. Tenascin was vaguely expressed in aggressive-type samples. To compare the gene and protein expressions and to obtain a more profound understanding of the disease, a microarray technique was used. With a microarray it is possible to compare nucleotide pair hybridisations to resolve the genome of the tissues. In this study RT-PCR was used to examine mRNA levels to determine gene expression changes. Twelve DD palmar fascia samples were compared with three healthy control samples. Both myoglobin and ROR2, which we considered as the most valuable results, were found in the DD samples. ROR2 acts as a receptor or co-receptor for the Wnt system. The Wnt signalling pathway transfers signals from outside of the cell through cell surface receptors, and plays a significant role in proliferation processes such as in fibrotic conditions. To evaluate a possible chromosomal imbalance behind the aetiology of the disease, eighteen DD palmar fascia samples were compared with two reference samples. However, we were not able to detect any chromosomal imbalance in the DD samples. The method used was Oligonucleotide aCGH Agilent’s 60-mer oligonucleotide-based microarray according to the manufacturer’s instructions, which can reveal gains and losses of approximately 35 kilobases in the whole genome. The result does not exclude copy number changes entirely; a small presence of aberrant cells will not be detected if the change is less than 50%. In conclusion, we revealed elements in DD tissue that would enable us to predict the nature of the disease; whether the disease is aggressive with a stronger tendency to recur. Histological differences could be detected, and this can be used to benefit patients. As a new element, ROR2 was discovered in DD tissue.The genome-wide analysis with the 44K oligonucleotide-based array method revealed no changes of DNA number sequences. / Tiivistelmä Kämmenkalvon kuroumatauti eli Dupuytrenin kontraktuura on valkoihoisen miehen kämmenkalvon sairaus. Sairastumisen todennäköisyys lisääntyy ikääntymiseen liittyen, mutta vahva sukurasitus poikkeuksellisesti altistaa sairaudelle jo tavanomaista nuoremmalla iällä. Myofibroblastit ovat tärkein ja edustetuin solutyyppi Dupuytren kudoksessa. Huolimatta runsaasta tutkimustyöstä ei etiologiaa ole saatu vielä selvitettyä. Sukurasitus näyttää selkeästi altistavan taudille. Toistaiseksi kyetään hoitamaan ainoastaan sairauden aiheuttamat seuraukset, mutta ei perussyytä. Lisäksi tauti uusiutuu. Dupuytrenin sukurasitus lisää uusiutumista suurella todennäköisyydellä. Myös uusiutumisaika on tuolloin tavanomaista nopeampi, ja kyseessä katsotaan olevan ns.aggressiivisempi taudin muoto. Väitöskirjatyössäni pyrittiin löytämään mahdollisia tekijöitä, joiden perusteella voitaisiin ennustaan onko kyseessä aggressiivisempi vai tavanomainen taudin muoto. Tätä varten tutkittiin kaksikymmentä yksi Dupuytren kudosnäytettä ja viisi tervettä kämmenkalvon näytettä immunohistologisilla värjäyksillä, ja voitiin todeta, että soluisuus oli selkeästi koholla aggressiivisten ja taudin uusineiden potilaiden näytteissä. Tulos oli samanlainen myös alfa-SMA ja Ki-67 suhteen. Tenaskiiniä voitiin löytää edellisiä niukemmin aggressiivisista näytteistä. Dupuytrenin taudin luonteen lisäselvittelemiseksi geeni- ja proteiinitasolla tehtiin mikroarray, jossa emäsparien pariutumisen avulla selvitetään taudin genomia ja myös sitten tästä aiheutuvien proteiinien ilmentymistä. Kahtatoista Dupuytren potilaan kämmenkalvon kudosnäyttettä verrattiin kolmeen terveeseen verrokki kudosnäytteeseen ja voitiin todeta myoglobiinin ja ROR2:n selkeät pitoisuuden muutokset terveisiin näytteisiin verrattaessa. ROR2 toimii solujen välisten viestien välityksen reseptorina, eli siirtää signaalin solun ulkopuolelta sen sisäpuolelle solun pinnalla olevan kiinnittymiskohdan avulla. Sillä on selkeä merkitys ja tehtävä proliferatiivisissä tapahtumissa, kuten sidekudoksen lisääntymisessä. Mahdollisia kromosomin määrän muutoksia Dupuytren kudoksessa selviteltiin kahdeksantoista kudosnäytteen tutkimisella ja löydösten tulosta verrattiin sitten kahteen normaaliin verrokki kudosnäytteen tulokseen. Tutkimuksessa ei saatu selville kromosomien määrän muutosta, kun muutosten kokonaismäärä on vähäinen tai ainakin alle 50 % kokonaismäärää alhaisempi. Yhteenvetona voidaan todeta, että löytyi histologisia kudoselementtejä, joiden perusteella voidaan ennustaa, onko Dupuyrenin tauti aggressiivisempi ja todennäköisemmin uusiutuva luonteeltaan. ROR2 ei ole aikaisemmin yhdistetty Dupuytrenin kontraktuuraan. Dupuytren kudoksesta ei voitu 44K oligonukleotide mikroarray tekniikalla paljastaa geenimäärien muutoksia.

Abstract Obesity is associated with greater risk of several diseases, such as type 2 diabetes and metabolic syndrome. Single nucleotide polymorphisms (SNP) within the fat mass- and obesity-associated gene FTO are robustly associated with increased body mass index (BMI) in several age and ethnic groups. Studies with transgenic mice support a mechanistic role for FTO protein in energy metabolism. Fto-deficient mice are leaner than wild-type and overexpression of Fto leads to obese phenotype; however, the precise mechanism of FTO action in the control of BMI has remained obscure. Fto mRNA is most abundant in the brain while high expression is present also in white and brown adipose tissues (WAT and BAT, respectively). WAT stores the nutritional energy and BAT dissipates it to produce heat. Furthermore, these organs participate in a complex endocrine network affecting the whole body metabolism, which is more or less disrupted in obesity. In the browning process, white adipocytes begin to manifest brown characteristics. MicroRNAs (miRNA) are small RNA molecules, which fine-tune post-transcriptionally the expression of genes important in several cellular processes, including WAT and BAT differentiation and browning of WAT. FTO has been shown to participate in these processes as well as miRNA regulation. The current study used a new Fto-deficient mouse model to reveal deeper insights into the role of Fto on genes affecting WAT and BAT differentiation and function, as well as WAT browning. Furthermore, the effects of Fto on the miRNA regulation in WAT browning and BAT were investigated. Our results supported a role for Fto in adipose tissue. Fto-deficient mice were resistant to diet-induced obesity and their WAT and BAT adipocytes did not become hypertrophic similar to wild-type on high-fat diet. Furthermore, the expression of genes affecting adipose tissue differentiation and function was altered in Fto-deficient WAT and BAT, especially after high-fat diet, and the changes may be mediated via altered miRNA expression. Fto-deficient WAT was more susceptible to browning, which in part contributed to the lean phenotype of these mice. Current study supported a role for Fto in whole body metabolism and adaptation of adipose tissue to changes in dietary environment. / Tiivistelmä Lihavuus on toistuvasti yhdistetty useisiin liitännäissairauksiin, kuten tyypin 2 diabetekseen ja metaboliseen oireyhtymään. FTO-geenissä (fat mass- and obesity-associated) esiintyvien yhden nukleotidin muutoksien (single nucleotide polymorphia, SNP) on useissa ikä- ja etnisissä ryhmissä raportoitu liittyvän korkeampaan painoindeksiin ihmisillä. Muuntogeenisillä hiirillä tehdyt tutkimukset tukevat FTO:n mekanistista roolia energia-aineenvaihdunnassa, sillä Fto-poistogeeniset hiiret ovat villityypin hiiriä laihempia ja sen yliekspressio johtaa ylipainoon. FTO:n tarkka rooli painon säätelyssä on kuitenkin vielä epäselvä. Fto:ta tuotetaan eniten aivoissa, mutta myös valkoisessa ja ruskeassa rasvassa. Valkoinen rasva varastoi ravinnosta saatavan energian ja ruskea hajottaa sitä lämmöntuotantoon. Näillä kudoksilla on lisäksi tärkeä rooli energia-aineenvaihdunnan monimutkaisessa verkostossa. Valkoisen rasvakudoksen ruskettumisprosessissa valkoiset rasvasolut alkavat muistuttaa ruskeita rasvasoluja. Mikro-RNA:t (miRNA) ovat pieniä RNA-juosteita, jotka hienosäätävät geenien ekspressiota transkription jälkeen ja vaikuttavat useisiin solun tärkeisiin tapahtumiin, myös valkoisen ja ruskean rasvasolun erilaistumiseen ja ruskettumiseen. FTO osallistuu näihin prosesseihin sekä miRNA-säätelyyn. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selventää Fto:n roolia valkoisen ja ruskean rasvakudoksen erilaistumisessa ja toiminnassa Fto-poistogeenisen hiirimallin avulla. Lisäksi selvitettiin Fto:n vaikutuksia valkoisen rasvan ruskettumiseen ja ruskean rasvan toimintaan osallistuvien miRNA:iden säätelyyn. Tulokset tukivat FTO:n roolia rasvakudoksessa. Fto-poistogeeniset hiiret eivät lihoneet rasvaisella ruokavaliolla eivätkä niiden rasvasolut varastoineet rasvaa yhtä paljon kuin villityypin hiirillä rasvaisen ruokavalion jälkeen. Lisäksi Fto-poistogeenisen rasvakudoksen erilaistumiseen ja toimintaan liittyvien geenien esiintyvyys muuttui erityisesti rasvaisella ruokavaliolla. Nämä muutokset voivat osittain selittyä muuttuneella miRNA-säätelyllä. Tulokset viittasivat siihen, että Fto-poistogeeninen valkoinen rasvakudos oli alttiimpaa ruskettumiselle, mikä osaltaan vaikutti Fto-poistogeenisten hiirten laihuuteen. Tutkimus tuki Fto-geenin roolia energia-aineenvaihdunnan säätelyssä sekä rasvakudoksen mukautumisessa ruokavalion muutoksiin.