Abstract A hypothesis is created that an association between androgenetic alopecia (AGA) and serious cardiovascular events, such as myocardial infarction and fatal ischaemic heart disease has been reported, but the mechanism explaining this association has remained unclear. The aim of this study was to analyze the relationship between insulin resistance, (coronary) artery disease and AGA. Moreover, a hypothesis on the role of electromagnetic cell adhesion in the development of AGA is presented. In the present series of men aged 19–50 years (n = 154) with early (<  35 years of age), significant AGA of at least grade 3 (vertex) in the Hamilton classification modified by Norwood (Norwood 1975) was hyperinsulinaemia encountered twice as often as on age-matched controls. Other signs of the insulin resistance syndrome, such as obesity, lipid lowering and antihypertensive drugs were also found to correlate with early AGA. In a population-based case-control study, male patients living a small rural town who had undergone an urgent or elective coronary revascularization procedure (n =  85) and their age-matched controls were analysed after stratification by age at operation and hair status. The findings showed AGA to be more common coronary artery disease and early AGA as those with early coronary artery disease. In a population aged 63 years (n = 541, 217 men), neck circumference was found to correlate with the conventional anthropometric indicators of insulin resistance and with elevated serum insulin in both genders, which means that neck circumference is a simple anthropometric indicator of android type obesity and insulin resistance. In the same female population other factors of insulin resistance (whr, waist circumference, serum insulin level and microalbuminuria) were associated with marked (grade 2 or 3 on a modified Ludwig scale) hair loss. Paternal heredity was clearly characteristic of AGA in both genders, particularly of early AGA in men. We present a hypothesis that the overactive androgen state inhibits cell mitosis in the dermal papilla of the hair follicle and contributes to a weaker electromagnetic attraction between the undifferentiated germ cells and the dermal papilla and also to a shortened anagen phase of the hair growth cycle. Insulin resistance has an additional pathogenic role in the excessive miniaturization of the hair follicle. As a conclusion, along with android obesity, early alopecia can be considered a sign of insulin resistance and a possible risk factor for an early onset of coronary artery disease. Timely intervention in the risk factors may help to slow down or prevent the development of arterial disease and possibly also to alleviate the cosmetic and psychosocial consequences of hair loss. / Tiivistelmä Insuliiniresistenssin, (sepel)valtimotaudin ja AGA:n välillä on yhteyksiä. Taustalla olevat patomekanismit ovat kuitenkin epäselviä. Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin insuliiniresistenssin ja (sepel)valtimotaudin suhdetta AGA:an. Lisäksi luotiin hypoteesi sähkömagneettisen soluadheesion roolista AGA:n kehittymisessä. Aineiston 19–50-vuotiailla miehillä (n = 154), joilla oli varhainen (< 35 v), merkittävä, vähintään kolmannen (vertex) asteen AGA Norwoodin modifioiman Hamiltonin luokituksen mukaan (Norwood 1975) seerumin insuliinipitoisuus oli suurentunut liki kaksi kertaa useammin kuin samanikäisillä verrokeilla. Myös muiden insuliiniresistenssioireyhtymään liitettyjen vaaratekijöiden, kuten ylipainon, havaittiin liittyvän varhaiseen AGA:an. Pienen maaseutukaupungin kaikki sepelvaltimoiden revaskularisaatioon joutuneet miehet (n = 85) analysoitiin toimenpiteeseen joutumisiän ja hiusstatuksen mukaan. Tulokset osoittavat AGA:n olevan yhteydessä sepelvaltimotautiin ja varhaisen AGA:n varhaiseen sepelvaltimotautiin. Aineiston 63-vuotiailla (n = 541, miehiä 217) kaulan ympärysmitan todettiin korreloivan selvästi antropometrisiin, insuliiniresistenssiä kuvaaviin mittoihin ja seerumin insuliinipitoisuuden kasvuun sekä miehillä että naisilla. Kaulan ympärysmitta soveltuu siten käytettäväksi antropometrisena mittana androidityyppisen ylipainon ja insuliiniresistenssin selvittämisessä. Saman väestöotoksen naisilla tehdyssä tutkimuksessa havaittiin muiden insuliiniresistenssin osatekijöiden (vyötärö-lantiosuhteen, vyötärön ympärysmitan, seerumin insuliinipitoisuuden ja mikroalbuminurian) liittyvän huomattavaan hiustenlähtöön (asteet II ja III modifioidulla Ludwigin skaalalla). AGA:ssa isän suvun perimän vaikutus oli selvä molemmilla sukupuolilla. Se oli voimakas erityisesti miesten varhaisessa AGA:ssa. Laatimamme hypoteesin mukaan suuri androgeenipitoisuus estää dermaalipapillan solujen mitoosia ja heikentää sähkömagneettista vetovoimaa. Tällöin hiusfollikkelin solujen määrää vähenee ja hiuksen kasvuvaihe lyhenee haittaavasti. Insuliiniresistenssillä on hypoteesin mukaan toissijainen rooli hiusfollikkelin pienenemisprosessissa. Aikaista hiustenlähtöä androidin ylipainon ohella voidaan pitää insuliiniresistenssin merkkinä ja riskinä sepelvaltimotaudin tavanomaista aiempaan ilmaantumiseen. Puuttumalla ajoissa vaaratekijöihin valtimotaudin kehittymistä voidaan hidastaa tai estää ja ehkä myös vähentää kosmeettisesti ja psykososiaalisesti haittaavaa hiusten menetystä.

Abstract Coronary artery disease (CAD) is the leading cause of death in developed countries. In patients with complex CAD, coronary artery bypass grafting (CABG) remains the preferred treatment as it can provide long-lasting results. However, CABG carries a significant risk of excessive perioperative bleeding and other complications, which may deteriorate the prognosis. Transfusion of blood products is generally used to compensate blood loss. However, both bleeding and blood transfusions have been shown to be associated with an adverse outcome. This cohort study aimed to clarify the impact of perioperative bleeding and the use of different blood products in the development of perioperative complications in 2,764 patients undergoing isolated CABG. The universal definition of perioperative bleeding classification (UDPB) was employed to stratify the severity of bleeding. Additionally, the impact of storage time of transfused red blood cells (RBCs) on the outcome was investigated. Increased UDPB classes, particularly classes 3 and 4, were associated with significantly poorer immediate and late outcome. RBC transfusion in patients who underwent elective off-pump CABG was independently associated with increased troponin I release indicating myocardial injury. Prolonged storage duration of transfused RBCs did not affect immediate and late outcome of patients with moderate bleeding. The most remarkable risk factors for stroke after off-pump CABG were any degree of atherosclerosis of the ascending aorta as well as transfusion of platelets and/or solvent/detergent-treated plasma. The UDPB classification appears to be a promising research tool to stratify the severity of perioperative bleeding and to assess its prognostic impact after coronary surgery. Prevention of major bleeding that leads to blood transfusion may protect from myocardial injury and stroke and possibly result in better early and late outcomes. Patients with a diseased ascending aorta could be considered at high risk of stroke because of their risk of generalized atherosclerosis. In case of mildly diseased aorta, the “no-touch” aorta policy should be considered with the intention of preventing postoperative stroke. / Tiivistelmä Sepelvaltimotauti on yleisin kuolinsyy kehittyneissä maissa. Potilailla, joilla on vaikea monen suonen tai vasemman sepelvaltimon päärungon tauti, sepelvaltimoiden ohitusleikkaus on edelleen paras hoitovaihtoehto, koska sillä pystytään saavuttamaan pitkäkestoisia tuloksia. Kuitenkin ohitusleikkaukseen liittyy suuri riski leikkauksen aikaiselle tai jälkeiselle verenvuodolle ja muille haittatapahtumille, jotka osaltaan huonontavat potilaan ennustetta. Vuodon hoitona käytetään yleisesti verensiirtoa. Kuitenkin on osoitettu, että sekä verenvuoto että verituotteiden anto lisäävät riskiä komplikaatioille. Tämän kohorttitutkimuksen tavoitteena oli selvittää tarkemmin leikkauksen yhteydessä ilmenevän vuodon ja siihen liittyvän verensiirron vaikutuksia leikkauksen jälkeisten haittatapahtumien kehittymiseen 2764 ohitusleikatulla potilaalla. Universal Definition of Perioperative Bleeding (UDPB) -luokitusta käytettiin vuodon vaikeusasteen luokittelemiseen. Lisäksi tutkittiin siirrettyjen punasolujen varastointiajan vaikutusta potilaan ennusteeseen. Korkeammat UDPB-luokat, erityisesti luokat 3 ja 4, liittyivät merkittävästi huonompaan lyhyen ja pitkän aikavälin ennusteeseen. Potilailla, joille oli tehty kiireetön ohitusleikkaus ilman sydän-keuhkokoneen käyttöä, punasolujen anto oli itsenäinen riskitekijä suurentuneelle troponiini I -päästölle eli sydänlihasvauriolle. Pidentynyt punasolujen varastointiaika ei ollut yhteydessä lyhyen tai pitkän aikavälin ennusteeseen potilailla, jotka olivat vuotaneet kohtalaisesti. Merkittävimmät riskitekijät ilman sydän-keuhkokonetta tehdyn leikkauksen jälkeiselle aivoinfarktille olivat minkä tahansa asteinen nousevan aortan ateroskleroosi sekä verihiutaleiden ja/tai jääplasman anto. UDPB-luokitus vaikuttaa lupaavalta tutkimustyökalulta verenvuodon vaikeusasteen luokitteluun. Lisäksi sitä voidaan käyttää vuodon ennusteellisen vaikutuksen arvioimiseen ohitusleikkauksen jälkeen. Runsaan verenvuodon ja siihen liittyvän verensiirron ehkäiseminen saattaa suojata potilasta sydänlihasvauriolta ja aivoinfarktilta ja mahdollisesti johtaa parempaan lyhyen ja pitkän aikavälin ennusteeseen. Potilaita, joilla on nousevan aortan ateroskleroosi, voisi pitää suuressa aivoinfarktiriskissä yleisen ateroskleroosiriskin vuoksi. Potilailla, joilla on lieväkin nousevan aortan ateroskleroosi, tulisi harkita aortan jättämistä pihdittämättä aivoinfarktin ehkäisemiseksi.

Abstract Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide, and coronary artery disease accounts for the majority of them. The treatment of choice for complex coronary artery disease is coronary artery bypass grafting. However, as surgery in general, cardiac surgery is associated with an increased risk of perioperative bleeding and utilization of blood products. The present study aimed to investigate the impact of preoperative anemia, perioperative bleeding and retained blood syndrome as well as blood transfusion on the outcomes after isolated coronary surgery. The severity of perioperative bleeding was assessed mainly using the E-CABG and UDPB stratification criteria. Our analyses showed that severe bleeding is associated with a significantly increased risk of stroke. Furthermore, severe bleeding increased the risk of several adverse events even in low-risk patients. Retained blood syndrome was observed to be a common complication after coronary surgery and was associated with an increased risk of postoperative complications. Preoperative anemia seems to have no significant impact on patient early and late survival. Instead, the frequent exposure to blood products may be the determinant of poorer survival observed among anemic patients. Perioperative blood loss and exposure to allogeneic blood has been shown to increase adverse events. Therefore, prevention of bleeding and measures to optimize patient blood management could improve patient outcomes after cardiac surgery. / Tiivistelmä Sydän ja verisuonitaudit ovat maailmanlaajuisesti yleisin kuoleman aiheuttaja, joista sepelvaltimotaudilla on suurin vaikutus. Sepelvaltimoiden ohitusleikkaus on käypä hoito vakavassa sepelvaltimotaudissa. Kuten kirurgiassa yleisestikin, erityisesti sydänkirurgia on yhdistetty suurentuneeseen verenevuodon ja verituotteiden saannin riskiin. Tutkimukseni tavoitteena oli selvittää preoperatiivisen anemian, perioperatiivisen verenvuodon, verituotteiden annon, sekä leikkausalueelle jääneen veren itsenäisiä vaikutuksia potilaiden lopputulemiin sepelvaltimoiden ohitusleikkauksen jälkeen. Verituotteiden ja perioperatiivisen verenvuodon määrää arvioitiin pääsääntöisesti käyttäen E-CABG ja UDPB verenvuotoluokituksia. Tuloksenamme oli, että vakava verenvuoto lisää merkitsevästi aivoinfarktin riskiä. Lisäksi vakava perioperatiivinen verenvuoto on yhteydessä useisiin komplikaatioihin myös matalan leikkausriskin potilailla. Leikkausalueelle jääneen veren huomattiin olevan yleinen ongelma sepelvaltimoiden ohitusleikkauksen jälkeen, minkä lisäksi se lisäsi riskiä useille haitta-tapahtumille. Preoperatiivisella anemialla ei ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta potilaiden lyhyen ja pitkän aikavälin ennusteisiin. Sen sijaan, aneemisille potilaille annetut verensiirrot saattaisivat aiheuttaa näillä potilailla huomatun alentuneen elinajan ennusteen. Perioperatiivisen verenvuodon ja altistumisen verituotteille on osoitettu lisäävän haittatapahtumia. Siispä verenvuodon vähentäminen ja verituotteiden säästäminen voisi parantaa potilaiden ennustetta sydänkirurgiassa.