El objetivo de este trabajo fue aclarar que autoantígenos están expresados en el timo humano, en que compartimentos y su relación con la edad. Analizamos la expresión de los antígenos involucrados en enfermedades neurológicas en tejidos control y en un panel de timos humanos, utilizando RT-PCR semi-cuantitativa, southern-blot y PCR radioactiva. La titulación de los cebadores y la normalización permitieron calcular el número de copias por muestra. También examinamos las principales fracciones celulares tímicas y microdisecciones de cortezas y médulas, obtenidas por captura láser. La disección por captura láser contribuyó a elucidar la localización de las células que expresan los autoantígenos. La expresión del autoantígeno de la Miastenia Grave (MG), el receptor nicotínico de acetilcolina (AChR), presentó tres patrones diferentes designados como constitutivo (subunidades b y e), variable (subunidades a y d ) y dependiente del desarrollo (subunidad g). El estudio de nueve glándulas con Miastenia Grave y un timoma fue consistente con los patrones de expresión propuestos. Los experimentos para elucidar el compartimento tímico donde se expresa el AChR, revelaron mayor nivel de expresión en la médula, donde se agrupan las células mioides. Los antígenos PLP, aB-Cristalina y S100b involucrados en Esclerosis Múltiple (MS) están expresados en el timo y también en otros tejidos periféricos no inmunitarios. El nivel de expresión fue más alto en la fracción celular enriquecida en las células epiteliales y en el compartimento medular de las microdisecciones. Por el contrario, no observamos la expresión de MOG fuera del sistema nervioso central, siendo MOG el ejemplo clásico de antígeno secuestrado y confirmando su participación en las enfermedades autoinmunitarias desmielinizantes. El análisis de la expresión del antígeno prostático específico (PSA) y del antígeno específico de membrana (PSM) en los timos normales, mostró un patrón variable no relacionado con la edad, ni con el sexo de los individuos. Las células epiteliales tímicas medulares expresan el PSA, en tanto que las corticales y las medulares expresan el PSM. Los resultados indican que la mayoría de los antígenos involucrados en MG y MS están expresados en el timo humano, sugiriendo un papel en la tolerancia central. La existencia de tres patrones de expresión debería ser considerada en la comprensión de la función de la expresión de los autoantígenos en el timo y su importancia en la tolerancia central. / The aim of this work was to clarify which autoantigens are expressed in the human thymus and in which compartments, as well as its relation with age. By using semiquantitative RT-PCR, southern-blot and radioactive PCR, we analysed the expression of many antigens involved in neurological diseases in control tissues as well as in a panel of human thymi. The primer sensitivity titration and normalisation allowed the calculation of the number of copies of each message per sample. We also inspected expression in main thymic cellular fractions and in laser-captured microdissected cortex and medulla. Laser-capture dissection microscopy contributed to start an approach to the elucidation of the location of the cells expressing autoantigens. We found that the expression of the main autoantigen of Myasthenia Gravis (MG), the nicotinic acetylcholine receptor (AChR), follows three distinct patterns designated as constitutive (b and e subunits), variable (a and d subunits) and developmental (g subunit). The study of nine myasthenia gravis and one thymoma gland was consistent with the three proposed patterns of expression. Experiments aimed at elucidating the thymic compartment where AChR is expressed revealed higher levels of expression in the medullary, which harbours myoid cells. We also found that Multiple Sclerosis (MS) antigens PLP, aB-Crystallin and S100b are expressed in thymus but also in other non-immune peripheral tissues. The level of expression was found higher in the stromal epithelial enriched cell fraction, and in microdissected samples in the medullary compartment. In contrast, the expression of MOG out of the CNS was not observed, thus conforming the classical concept of sequestered antigen and supporting the involvement of MOG in autoimmune demyelinating diseases. The analysis of prostatic-specific (PSA) and prostatic-membrane (PSM) antigen expression in normal thymi showed a variable pattern not related to age or sex of individuals. PSA is expressed by thymic cells located in the medulla while PSM is expressed by both cortical and medullary epithelial cells. The results presented here indicate that most of the antigens involved in MG and MS are expressed in the human thymus, suggesting a role in central tolerance. The existence of three different patterns of expression should be taken into account when trying to understand the role of self-antigen expression in the thymus and its relevance in central tolerance.

Abstract Multiple sclerosis (MS) is the most frequent chronic inflammatory demyelinating disease of the central nervous system leading to neurological disability in young adults. Finland belongs to the high-risk areas of MS with continuously increasing of prevalence rates. In comparison to the general population, patients with MS have an increased risk of premature mortality. The extent of comorbidity rates and their role in the outcomes of MS have not been fully investigated. The aim of this thesis was to evaluate the epidemiology and survival of MS in Northern Ostrobothnia. The neurological comorbidity and frequency of fractures in patients with MS were also investigated. All MS patients diagnosed in Oulu University Hospital during 1990–2010 were included in this study. The prevalence of MS was 103/105; the mean overall incidence was 6.3/105. Women had a 2.3-fold higher MS incidence than men. The overall incidence figures were clearly affected by a pronounced increase among females. Neurological comorbidities were common in MS patients with 17.1 % of patients suffering from some other neurological diseases in addition with MS. The most common diseases were migraine (10.4 %) and epilepsy (4.7 %).The prevalence of stroke was similar in MS patients compared to the general population, but the 21-year survival rate was significantly lower in MS patients who had suffered a stroke compared with those MS patients without stroke. MS patients experienced a high risk for fragility fractures especially vertebral fractures. The possibility of osteoporosis had been examined only 26 % patients with fragility fractures and osteoporosis was detected in the majority. The prevalence of MS in our cohort was similar to the Finnish average, but in the Seinäjoki area, the prevalence was double the national average. Although the increasing incidence of female MS has been confirmed also in other studies, the reasons for this phenomenon are unknown. The increased risk for fragility fractures may be associated with low D vitamin levels or pathogenesis of MS. These findings emphasize the role of comorbid diseases in disability and survival of MS patients and attention should be paid to these conditions also in clinical practice. / Tiivistelmä MS-tauti on nuorten aikuisten yleisin etenevä ja usein työkyvyttömyyteen johtava neuroimmunologinen sairaus. Suomi kuuluu korkean riskin alueeseen ja maassamme on havaittu alueellisia eroja MS-taudin esiintyvyydessä. MS-taudin ennusteeseen vaikuttavia tekijöitä ei täysin tunneta, mutta luonnollisen kulun tutkimuksissa on havaittu, että MS-tauti lyhentää eliniän ennustetta useita vuosia muuhun väestöön verrattuna. MS-tautia sairastavien potilaiden toimintakyvyn ja eliniän ennusteeseen vaikuttavista liitännäissairauksista on hyvin vähän tietoa. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää MS-taudin epidemiologiaa sekä eliniän ennustetta Pohjois-Pohjanmaalla. Lisäksi tutkittiin MS-tautia sairastavien muuta neurologista sairastavuutta sekä luun murtumien esiintyvyyttä. Aineistona oli Oulun yliopistollisessa sairaalassa MS-taudin diagnoosin saaneet potilaat vuosilta 1990–2010. MS-taudin esiintyvyys oli 103/105 ja ilmaantuvuus keskimäärin 6.3/105. Naisilla MS-taudin ilmaantuvuus oli 2,3-kertainen miehiin verrattuna. MS-taudin ilmaantuvuus lisääntyi 15 vuoden seurannassa, mikä selittyi MS-taudin ilmaantuvuuden kasvulla naisten keskuudessa. MS-taudin lisäksi 17,1 %:lla potilaista oli jokin muu neurologinen sairaus. Yleisimmät sairaudet olivat migreeni (10,4 %) ja epilepsia (4,7 %). Neurologisista liitännäissairauksista aivoverenkiertohäiriöiden esiintyvyys oli yhtä suuri kuin väestössä yleensä, mutta sairastettu aivoverenkiertohäiriö lisäsi merkittävästi MS-potilaiden kuolleisuutta. MS-tautia sairastavilla havaittiin kohonnut riski etenkin matalaenergisiin murtumiin, joista merkittävä osuus oli selkärangan nikamamurtumia. Matalaenergisen murtuman saaneista potilaista luuntiheyden mittaus oli tehty vain 26 %:lle, joista suurimalla osalla todettiin osteoporoosi. Tutkimuksen perusteella MS-taudin esiintyvyys vastaa Suomen keskimääräistä esiintyvyyttä ja on noin puolet pienempi kuin Seinäjoen alueella, missä MS-taudin esiintyvyys on Suomen korkein. MS-taudin ilmaantuvuuden lisääntyminen naisten keskuudessa on havaittu myös muissa tutkimuksissa, mutta syy tähän ilmiöön on epäselvä. MS-tautia sairastavilla kohonnut murtumariski saattaa liittyä mataliin D-vitamiinipitoisuuksiin tai MS-taudin patogeneesiin. Koska liitännäissairastavuus sekä luunmurtumat heikentävät MS-tautia sairastavan toimintakykyä ja lisäävät kuolleisuutta, tulisi näihin kiinnittää enemmän huomiota myös kliinisessä työssä.