Diss. : / Nimeke PDF-nimiösivulta. Artikkeliväitöskirjan yhteenveto-osa. Myös painettuna ISBN 978-952-10-5182-1.

Abstract Periodic fever, aphthous stomatitis, pharyngitis, and adenitis (PFAPA) is a syndrome characterized by regular, high-fever episodes with healthy periods in between. In a classic phenotype of the syndrome, the fevers begin in childhood before the age of five, and fever flares are accompanied by aphthous stomatitis, pharyngitis, and/or cervical adenitis. The etiology of the syndrome is unknown, but tonsillectomy (TE) has been shown to be an effective treatment for the disease. The purposes of this study were as follows: (1) to assess the long-term outcome of PFAPA patients treated by TE with either the classic or incomplete phenotype (later onset of the disease and/or missing oropharyngeal symptoms), (2) to compare the health and growth of PFAPA patients with healthy controls, and (3) to compare the histological and microbiological findings of the tonsils of PFAPA patients with controls via conventional and modern sequencing technologies. In this approximately 9-year follow up, 97% (n = 56) of patients with the classic phenotype and all patients (n = 50) with the incomplete phenotype achieved a prompt and constant response after TE. There were no differences in either the length of fever episodes or flares between patients with both the classic and incomplete phenotypes. The health and growth of 119 PFAPA patients was compared to that of sex- and age-matched controls (n = 230), and no differences in prevalence of chronic diseases or growth were found between the groups. Infections, oral thrush, and pollen allergy were more common in the history of the PFAPA patients than in the controls. Microbiological and histological findings of the tonsils of PFAPA patients (n = 31) were compared with the findings of the controls (n = 24) who had undergone TE for other reasons. Biofilm formation and Candida albicans were more frequently found among PFAPA patients than the controls, but Staphylococcus aureus, varicella zoster, and herpes simplex viruses were more common in the controls. While comparing the bacterial microbiota between the groups, we found significant differences in the presence and relative abundance of many bacteria. For example, Cyanobacteria were more common and abundant in the case samples than in the controls. Because the long-term outcome after TE was excellent, both in classic and incomplete PFAPA patients; a new diagnostic criteria for the syndrome is proposed. The microbes of the tonsils in PFAPA patients differ from that of the controls, which may play an important role in triggering the inflammatory processes that lead to symptoms of PFAPA. / Tiivistelmä Periodic fever, aphthous stomatitis, pharyngitis, adenitis (PFAPA) syndrooma, on oireyhtymä, jossa potilaat kärsivät hyvin säännöllisesti ilmaantuvista, toistuvista kuumejaksoista, joiden välillä potilaat ovat terveitä. Klassisessa tautimuodossa kuumeilut alkavat lapsuudessa ennen viiden vuoden ikää ja kuumevaiheeseen liittyy liitännäisoireita: suun limakalvojen rakkuloita, nielutulehdusta ja/tai kaulan imusolmukkeiden suurentumista. Oireyhtymän syytä ei tiedetä, mutta nielurisaleikkaus (TE) on osoittautunut tehokkaaksi hoidoksi. Tutkimuksen tarkoituksena oli (1) arvioida PFAPA potilaiden vointia pitkäaikaisseurannassa TE:n jälkeen ja vertailla taudinkuvaa niiden PFAPA potilaiden välillä, joilla oli klassinen PFAPA tai epätyypillinen PFAPA. (2) Lisäksi tutkimme myös TE:lla hoidettujen PFAPA potilaiden sairastuvuutta, yleistä terveydentilaa ja kasvua vertaamalla näitä sukupuoli- ja ikävakioituihin kontrolleihin ja (3) selvitimme mikrobiologisia ja histologisia löydöksiä PFAPA potilaiden nielurisoissa verrattuna muista syistä TE:ssa käyneiden lasten nielurisoihin. Tässä noin yhdeksän vuoden seurannassa TE:n jälkeen oli täysin parantunut 97% (n = 56) potilaista, joilla oli klassinen PFAPA, ja kaikki (n = 50) potilaat, joilla oli epätyypillinen PFAPA (tauti oli alkanut viiden ikävuoden jälkeen ja/tai klassiset liitännäisoireet puuttuivat). Kuumeprofiilit eivät muilta osin eronneet ennen nielurisaleikkausta näissä ryhmissä. PFAPA potilaiden (n = 119) kasvu ja yleinen terveydentila eivät eronneet väestökontrolleista (n = 230). Krooniset ja autoimmuunisairaudet olivat yhtä harvinaisia molemmissa ryhmissä. Potilaat raportoivat sairastaneensa enemmän infektioita ja sammasta lapsuudessa ja heillä oli enemmän siitepölyallergioita. PFAPA potilaiden (n = 31) ja muista syistä TE:ssa käyneiden lasten (n = 24) nielurisojen mikrobiologiaa ja histologiaa tutkittiin ja vertailtiin. Biofilmimuodostusta nielurisan pinnalla ja Candida albicansia löytyi enemmän tapauksilta kuin kontrolleilta, kun taas Staphylococcus aureusta, varicella zoster- ja herpes simplex -viruksia tavattiin enemmän kontrolleilla. Myös mikrobiomi erosi ryhmien välillä, esimerkiksi syanobakteerit olivat yleisempiä PFAPA risoissa kuin kontrolleilla. Klassisten ja epätyypillisten PFAPA potilaiden terveydentila TE:n jälkeen oli pitkäaikaisseurannassamme erinomainen ja siksi ehdotamme, että PFAPA –syndrooman diagnostisia kriteereitä tulisi muuttaa. Nielurisojen mikrobisto on erilainen kontrolleihin verrattuna ja tällä voi olla merkitystä PFAPA syndrooman inflammatorisessa prosessissa.

Abstract Streams and rivers have been extensively altered by humans. Channelization and land use have changed stream habitats and water quality with adverse effects on biota and ecosystem functions. Impacted streams have been targets for restoration, but there is considerable lack of understanding how streams should be restored in an ecologically effective way. In this doctoral thesis, I studied the impacts of channelization (for timber floating) and agricultural diffuse pollution on stream biota. I also studied the effectiveness of restorations of forestry impacted streams stressed by excessive sand sedimentation from catchment drainage. Finally, I also studied the effects of mosses, fine sediment and enhanced dispersal on stream macroinvertebrate communities and ecosystem functions. I found that channelization did not have effect on diatom, macrophyte, macroinvertebrate and fish assemblages, whereas diffuse pollution had strong effects, with no interactions between the two stressors. I showed that excessive sedimentation from forest drainage was harmful for stream biota but had no effect on leaf decomposition and algal accrual rate. Restoration with boulders reduced sand cover and was more beneficial for in-stream biodiversity, whereas restoration with wood tended to increase hydrological retention of stream channels, thereby altering riparian plant assemblages toward more natural composition. In a mesocosm experiment, I found mosses to have a strong impact on macroinvertebrate communities and ecosystem functions. Mosses increased organic matter retention and reduced algal accrual rate and leaf decomposition. The effect of mosses on macroinvertebrates was stronger than that of sand sedimentation, and mosses mitigated some of the negative effects of sand. Extensive dispersal had a distinct imprint on invertebrate community composition but did not blur the effect of mosses and sand on communities, suggesting strong local-scale environmental control of composition. My thesis emphasizes that priority in stream restoration should be in the mitigation of diffuse pollution rather than restoration of channel morphology, especially in streams where channel alteration has been fairly modest, as in the case of timber floating. Addition of both boulders and large wood likely yields the best biodiversity response in the restoration of forestry impacted streams. Mosses are a key component of boreal lotic ecosystems; therefore, the recovery of mosses may be a prerequisite for the full recovery of biodiversity and ecosystem integrity of boreal streams. / Tiivistelmä Ihmisen toiminta on laajasti muokannut virtavesiä. Uomien kanavointi ja maankäyttö ovat muuttaneet virtavesien elinympäristöjä ja veden laatua, millä on ollut haitallisia vaikutuksia virtavesien luonnon monimuotoisuuteen ja ekosysteemin toimintaan. Huonokuntoisia virtavesiä on kunnostettu paljon, mutta ymmärrys siitä, kuinka virtavesiä tulisi kunnostaa parhaan ekologisen lopputuloksen saavuttamiseksi, on edelleen vajaata. Tutkin tässä väitöskirjassa uittoperkausten ja maatalouden hajakuormituksen merkitystä ja yhteisvaikutusta virtavesien eliöyhteisöihin. Tutkin myös kunnostusten vaikutusta hiekasta kärsivissä metsätalouden muokkaamissa puroissa, sekä vesisammalten, hiekan ja eliöiden levittäytymisen merkitystä purojen pohjaeläinyhteisöjen ja ekosysteemin toimintojen muovautumisessa. Havaitsin, että uoman perkauksilla ei ollut vaikutusta virtavesien eliöyhteisöihin, mutta hajakuormituksen vaikutus oli voimakas. Perkauksella ja hajakuormituksella ei ollut yhteisvaikutuksia eliöyhteisöihin. Osoitin, että metsäojituksista aiheutuva ylimääräinen hiekan sedimentaatio on haitallista virtavesien eliöille, mutta sillä ei ollut vaikutusta lehtikarikkeen hajotukseen tai päällyslevien tuotantoon. Kunnostukset joissa käytettiin kiveä vähensivät hiekan peittävyyttä ja olivat hyödyllisempiä uoman eliöstölle kuin kunnostukset, joissa tehtiin puurakennelmia. Puukunnostukset kuitenkin lisäsivät uoman vedenpidätyskykyä ja siten muokkasivat rantavyöhykkeen kasvillisuutta luonnontilaisemmaksi. Havaitsin, että vesisammalilla on voimakas vaikutus pohjaeläinyhteisöjen koostumukseen. Sammalet vaikuttivat ekosysteemin toimintoihin lisäämällä eloperäisen aineksen pidättymistä ja vähentämällä lehtikarikkeen hajotusta ja päällyslevien tuotantoa. Sammalten vaikutus pohjaeläimiin oli voimakkaampi kuin hiekan, ja sammalet kykenivät jopa lieventämään joitakin hiekan negatiivisia vaikutuksia. Eliöiden levittäytymisellä oli selvä vaikutus yhteisöjen koostumukseen, mutta se ei hävittänyt hiekan ja sammalen vaikutusta, mikä viittaa korkeaan ympäristötekijöiden merkitykseen yhteisöjen rakentumisessa. Tutkielmani korostaa, että maatalousjokien tilan parantamisessa hajakuormituksen hallinta tulisi olla ensisijainen kunnostustavoite uoman rakenteen kunnostamisen sijaan. Metsätalouden vaikutuksista kärsivissä puroissa kivi- ja puumateriaalin käyttö samanaikaisesti tuottaa luultavimmin laajimman vaikutuksen purojen monimuotoisuuteen. Sammalilla on merkittävä vaikutus muiden eliöiden yhteisökoostumukseen ja ekosysteemin toimintoihin, joten sammalten palautuminen on tärkeä kunnostustavoite virtavesissä, joissa on luonnostaan paljon sammalkasvustoa.