Search

Uusi Käypä hoito -suositus mahdollistaa keliakiadiagnoosin asettamisen ilman ohutsuolen koepaloja kudostransglutaminaasivasta-aineiden ollessa >10x kynnysarvon (upper limit of normal, ULN) yhdessä positiivisten endomysiumvasta-aineiden (EmA) kanssa. Haasteena on markkinoilla olevilta useilta kaupallisilta testeiltä puuttuva standardisointi. Tutkimme, miten luotettavia erilaiset kaupalliset testit ovat serologiaan perustuvassa keliakiadiagnostiikassa aikuisilla. Tutkimuskohortti muodostui kahdesta keliakian ennakkotodennäköisyydeltään eroavasta ryhmästä. Korkean riskin tutkittavilla (n=239) potilailla oli vahva kliininen epäily ja kohtalaisen riskin ryhmässä (n=597) sukuriski keliakialle. Seeruminäytteet testattiin neljällä kaupallisella vasta-ainetestillä (Celikey, Orgentec, Eurospital ja Inova). Diagnoosit varmistettiin ohutsuolibiopsialla ja joissakin tapauksissa erikoistutkimuksilla. Lisäksi kaikilta määritettiin keliakiaan liittyvä HLA-DQ2/8 genotyyppi sekä EmA. Kliinisessä ryhmässä kaikkiaan 137 (57%) ja perheryhmässä 85 (14%) tutkimushenkilöä saivat keliakiadiagnoosin. Positiivinen ennustearvo (PPV) oli 100% (95% luottamusväli 78.1% – 100%) kaikille neljälle vasta-ainetestille molemmissa ryhmissä käytettäessä raja-arvoa 10x ULN. Ensimmäiset negatiiviset keliakialöydökset positiivisilla testituloksilla ilmaantuivat testistä riippuen kliinisessä ryhmässä välillä 1.0x – 5.1x ULN ja perheryhmässä välillä 1.3x – 4.9x ULN. Käyttämällä testien omia raja-arvoja (1x ULN) PPV vaihteli välillä 83.6 – 100%. Tutkimus osoitti kaikkien neljän vasta-ainetestin olevan varsin luotettavia käytettäessä nykyistä 10x ULN kriteeriä, mikä tukee uudistetun Käypä hoito -suosituksen toimivuutta keliakian diagnostiikassa. Etenkin osa testeistä toimi hyvin myös selvästi matalammilla ULN -kertoimilla. Mikäli löydös varmistetaan, se mahdollistaisi tähystystutkimusten vähentämisen entuudestaan. Non-biopsy diagnosis of celiac disease is possible in children with anti-transglutaminase 2 antibodies (TGA) > 10× the upper limit of normal (ULN) and positive anti-endomysial antibodies (EMA). Similar criteria have been suggested for adults, but evidence with different TGA assays is scarce. We compared the performance of four TGA tests in the diagnosis of celiac disease in cohorts with diverse pre-test probabilities. Serum samples from 836 adults with either clinical suspicion or family risk of celiac disease were tested with four commercial TGA assays, EmA and celiac disease-associated genetics. The diagnosis was set based on duodenal lesion or, in some cases, using special methods. 137 (57%) patients with clinical suspicion and 85 (14%) of those with family risk had celiac disease. Positive predictive value (PPV) for 10× ULN was 100% in each TGA test. The first non-diagnostic investigations were encountered with ULN 1.0×–5.1× in the clinical cohort and 1.3×–4.9× in the family cohort, respectively. Using the assays’ own cut-offs (1×ULN) the PPVs ranged 84–100%. Serology-based diagnosis of celiac disease was accurate in adults using different commercial kits and pre-test probabilities using 10× ULN. The results also suggest that the ULN threshold for biopsy-omitting approach could be lower.

Keliakia on elinikäinen, immuunivälitteinen sairaus, jossa ravinnon gluteeni ylläpitää ohutsuolen limakalvovauriota ja muita keliakian ilmentymiä geneettisesti alttiilla henkilöillä. Keliakia voi aiheuttaa ruuansulatuskanavan tai suoliston ulkopuolisia oireita, mutta osa potilaista on täysin oireettomia ja heidät voidaan löytää vain riskiryhmäseulontojen avulla. Viime vuosikymmenten aikana keliakia on yleistynyt merkittävästi ja taudinkuva on muuttunut monipuolisemmaksi. Muutoksia on tapahtunut samanaikaisesti myös muissa autoimmuunisairauksissa, mutta viime vuosina ne vaikuttaisivat tasaantuneen. Keliakiaan liittyen samanlaista ilmiötä ei ole raportoitu. Jopa 1-3 % väestöstä ympäri maailman sairastaa keliakiaa, mutta vaikka keliakiatietämys on nykyään monissa maissa hyvällä tasolla, suurin osa potilaista on ilman diagnoosia. Toisaalta on osin epäselvää, keneltä keliakiaa pitäisi etsiä ja hoitaa. Keliakiariskin tiedetään olevan kohonnut eräitä muita autoimmuunisairauksia sairastavilla potilailla ja keliakiapotilaiden lähisukulaisilla, joiden kohdalla suositukset keliakian seulomisesta ovat kuitenkin vaihtelevia puutteellisen tieteellisen näytön vuoksi. Olisi tärkeää tietää, ovatko seulomalla löydettyjen potilaiden hoidosta saamat hyödyt suurempia kuin haitat. Aiemmissa tutkimuksissa on saatu vaihtelevia tuloksia seulomalla löydettyjen potilaiden sitoutumisesta keliakian hoitona olevaan gluteenittomaan ruokavalioon. Riskinä on, että pitkäaikaissairauden diagnoosi ja tiukan ruokavalion noudattaminen aiheuttavat ahdistusta ja heikentävät elämänlaatua erityisesti, jos potilas on kokenut itsensä oireettomaksi ennen keliakiadiagnoosia. Lisäksi ei tiedetä, onko oireettomien potilaiden riski kehittää keliakian vakavia komplikaatioita yhtä suuri kuin oireisilla potilailla, ja voidaanko keliakiaseulonnalla ja varhaisella hoidon aloittamisella vaikuttaa esimerkiksi liitännäissairauksien ilmaantumiseen. Väitöskirja koostuu kolmesta erillisestä osatyöstä. Osatyössä I oli tavoitteena selvittää keliakian taudinkuvan muutoksia 596 keliakiadiagnoosin Suomessa saaneella lapsella vuosien 1966-2013 aikana sekä tutkia, onko keliakian autoimmuniteetin kliininen ilmaantuvuus lapsilla muuttunut 2000-luvulla Pirkanmaan sairaanhoitopiirin alueella (I). Osatöissä II ja III selvitettiin, eroavatko riskiryhmäseulonnoissa löytyneet lapsipotilaat niistä, joilla on epäilty keliakiaa oireiden tai löydösten vuoksi diagnoosihetkellä (II-III), noin vuoden kuluttua diagnoosista (II) tai aikuisena (III). Aikuisia keliakiapotilaita vertailtiin elämänlaadun kokemisen suhteen myös 110 terveeseen kontrolliin (III). Potilaskertomusteksteistä ja osittain haastatteluiden avulla kerättiin tiedot kliinisistä ominaisuuksista, suolistovaurion vaikeusasteesta, keliakiavasta-ainetasoista ja muista laboratoriokokeiden tuloksista sekä mahdollisista liitännäissairauksista diagnoosihetkellä (I-III). Lisäksi näiden avulla selvitettiin ruokavaliohoidon onnistumista ja hoitovastetta noin vuosi diagnoosin jälkeen (II). Nykyään aikuiset potilaat vastasivat tutkimuskyselyihin, joiden avulla selvitettiin muun muassa yleistä terveydentilaa ja elämäntyyliä, ruokavaliohoidon onnistumista ja elämänlaatua (III). Osatyön I tulokset osoittivat keliakian taudinkuvan voimakkaan muuttumisen ja lieventymisen etenkin 1980-1990-luvuilla, sekä suurimman osan muutoksista tasaantumisen 2000-luvulla. Keliakian ilmaantuvuus kasvoi 2000-luvun alussa, mutta vaikutti sen jälkeen tasaantuneen. Jopa kolmasosa potilaista löydettiin riskiryhmäseulontojen avulla. Osatyössä II nähtiin myös riskiryhmäseulonnoissa löydettyjen lasten (n=145) kärsivän aiemmin tunnistamattomista oireista, anemiasta ja heikentyneestä kasvusta, vaikkakin harvemmin kuin kliinisen epäilyn vuoksi löydetyt (n=359). Keliakian vaikeusaste diagnoosihetkellä sekä gluteenittoman ruokavalion onnistuminen ja siitä hyötyminen noin vuosi diagnoosin jälkeen olivat verrattavissa ryhmien välillä. Osatyössä III osoitettiin riskiryhmäseulonnoissa löytyneiden 48 potilaan olevan verrattavissa kliinisen epäilyn vuoksi diagnosoituihin 188 potilaaseen myös aikuisena, keskimäärin 19 vuoden kuluttua diagnoosista. He noudattivat ruokavaliohoitoa yhtä hyvin, eikä ryhmien välillä ollut eroa suurimmassa osassa elämänlaatua tai elämäntyyliä selvittävissä kysymyksissä, tai sairauden kokemisessa. Verrokit raportoivat energisyyden olevan parempi kuin keliakiapotilailla, ja seulomalla löydetyillä alun perin oireettomilla potilailla oli enemmän ahdistusta kuin muilla. Väitöskirjatyön tulokset selventävät keliakian taudinkuvan muutoksia pitkällä aikavälillä samalla alueella, jonka avulla voidaan jatkossa selvittää keliakian syntyyn ja taudinkuvan luonteeseen mahdollisesti vaikuttavia ympäristötekijöitä. Myös seulomalla löytyneillä potilailla oli diagnoosihetkellä merkittävä suolistovaurio, jonka lisäksi he sitoutuivat hyvin ruokavaliohoitoon pitkällä aikavälillä eikä se vaikuttanut heikentävän heidän elämänlaatuaan. Nämä löydökset tukevat keliakian riskiryhmiin kuuluvien lasten aktiivisempaa seulontaa. Coeliac disease is a life-long immune-mediated disease in which small-bowel mucosal damage and other manifestations of the disease are maintained by dietary gluten in genetically predisposed individuals. The disease may cause variable gastrointestinal and extra-intestinal complaints, but some patients are asymptomatic and can be found only by screening. In recent decades, coeliac disease has become more common and its clinical presentation more diverse. Concurrent changes have been reported in other autoimmune-like disorders, although these shifts may have levelled off in recent years. No similar plateau has been reported in coeliac disease. Up to 1-3% of the population of developed countries is estimated to suffer from coeliac disease, but despite improved knowledge and better diagnostic methods, the great majority of the patients remain unrecognized. On the other hand, whether coeliac disease should be found and treated in all affected individuals, especially those found by screening, remains controversial. The risk of developing the disease is higher particularly in patients suffering from certain other autoimmune diseases and in close relatives of coeliac disease patients. However, recommendations about screening in risk groups vary because of the limited scientific evidence. It is important to know whether the benefit of screening for coeliac disease exceeds the possible harm. In some earlier studies, adherence to a gluten-free diet in screen-detected patients is shown to be relatively poor. Furthermore, there is a risk that the diagnosis of life-long disease combined with the demanding dietary treatment causes anxiety and decreases the quality of life, especially in patients who experienced themselves as asymptomatic before their diagnosis. Whether the risk of developing complications is similar in clinically found and screen-detected patients is also unclear. The present dissertation project is composed of three separate studies. In Study I, the aim was to evaluate changes in the clinical presentation of 596 children diagnosed with biopsy-proven coeliac disease in Finland in 1966-2013. Furthermore, we evaluated the secular trends in the clinical incidence of coeliac disease autoimmunity in the twenty-first century in the Pirkanmaa hospital district. In Studies II and III, we investigated whether children diagnosed by risk-group screening and those found due to clinical suspicion differ at diagnosis (II-III), during short-term follow-up (II) and after long-term follow-up in adulthood (III) in various disease- and health-related variables. The adult coeliac disease patients in Study III were also compared with 110 non-coeliac controls on their health-related quality of life. Demographic and clinical characteristics, severity of small-bowel damage, coeliac disease antibody levels and other laboratory results and possible concomitant diseases were collected from patient records and in some cases supplemented by interviews (I-III). These data were also used to evaluate adherence and response to a gluten-free diet a year after diagnosis (II). Currently adult patients answered study questionnaires, which were used to assess their health, lifestyle, success of the dietary treatment and quality of life (III). Study I demonstrated that paediatric coeliac disease changed significantly and became milder especially in the 1980s and 1990s, whereas most of the changes reached a plateau in the twenty-first century. The incidence of coeliac disease autoimmunity rose until 2007, but thereafter seemed to fluctuate without a clear trend. Up to one-third of all patients diagnosed in the 2000s were found due to at-risk screening. In Study II, we saw that also patients found by risk-group screening (n=145) often suffered from previously unrecognized symptoms, anaemia and poor growth, although to a lesser degree than did clinically detected patients (n=359). The severity of histological damage required for the diagnosis and the levels of coeliac disease antibodies at diagnosis, as well as dietary adherence and treatment response a year after diagnosis, were comparable among these groups (II). Study III showed that the 48 patients found by risk-group screening in childhood did not differ from the 188 clinically found patients in adulthood, on average 19 years after diagnosis. The groups were comparable in their dietary adherence, most aspects of quality of life and lifestyle, and their experiences with the disease and its treatment. However, originally asymptomatic screen-detected patients reported more current anxiety compared with others, and coeliac disease patients had an overall poorer vitality compared with healthy controls. Results of the present study clarify the changes in the clinical presentation of coeliac disease during this long time period in the same area. In the future, this may help in deciphering whether environmental factors play a role in the pathogenesis and clinical presentation of the disease. Furthermore, the observed advanced histological damage at diagnosis, together with successful dietary treatment and a good long-term prognosis for screened, even asymptomatic, patients, supports active screening for coeliac disease among at-risk children.

Keliakia on pitkäaikainen immuunivälitteinen sairaus, joka johtaa ohutsuolen limakalvovaurioon geneettisesti alttiilla henkilöillä. Sairaus voi ilmentyä monipuolisina vatsaoireina tai suoliston ulkopuolisina oireina. Toistaiseksi ainoa hoito on elinikäinen ja tiukka gluteeniton ruokavalio. Tämä tarkoittaa vehnän, rukiin ja ohran sekä lisättyä gluteenia sisältävien tuotteiden poistamista ruokavaliosta. Tavallisesti gluteenittoman ruokavaliohoidon aloittaminen lievittää keliakian oireita nopeasti, ohutsuolen limakalvovaurion korjaantuessa hitaammin. Gluteenittoman ruokavalion pitkäaikaisvaste on kuitenkin huonosti tunnettu. Kliininen kokemus antaa viitteitä siitä, että merkittävä osa hoidetuista keliaakikoista saattaa kärsiä pitkittyneistä vatsaoireista. Maailmalla yleisin syy huonoon hoitovasteeseen on gluteenin saannin jatkuminen. Muita syitä oireisiin voivat olla samanaikainen muu sairaus, kuten mikroskooppinen koliitti, toiminnalliset vatsavaivat sekä harvoin refraktaarikeliakia tai syöpäsairaus. Kuitenkin monilla potilailla syy vatsaoireisiin jää tunnistamatta. Epiteelin stressitekijöillä sekä suoliston mikrobiston, synnynnäisen immuniteetin ja epiteelin yhteneväisyyden muutoksilla tiedetään olevan osuutta aktiivisessa, hoitamattomassa keliakiassa. Näiden tekijöiden vaikutusta hoidetuilla keliaakikoilla ei kuitenkaan ole vielä tutkittu. Tämän väitöskirjatyön tavoitteena oli tutkia pitkittyneiden vatsaoireiden yleisyyttä ja vakavuutta hyvin määritellyillä, hoitamattomista ja hoidetuista keliaakikoista koostuvilla aineistoilla sekä verrata keliaakikkojen oireita muihin ruoansulatuskanavan sairauksiin. Lisäksi tavoitteena oli valottaa pitkittyneiden vastaoireiden mekanismeja hoidetuilla keliaakikoilla. Tämä tehtiin vertailemalla kliinistä taustaa, ohutsuolen mikrobiston ja ruokavalion koostumusta, ohutsuolen limakalvon immuniteetin aktivoitumista sekä epiteelimuutosten esiintymistä oireisilla ja oireettomilla hoidolla olevilla keliaakikoilla. Lisäksi tutkittiin huonontuneen elämänlaadun ennustetekijöitä. Väitöskirjatyö koostuu neljästä erillisestä osatyöstä. Osatyössä I tutkittiin oireiden esiintyvyyttä ja vakavuutta 856 eri hoidon vaiheessa olevalla keliaakikolla sekä terveillä verrokeilla. Osatyössä II tutkittiin pitkittyneisiin oireisiin ja huonontuneeseen elämänlaatuun liittyviä tekijöitä 596 pitkään hoidetuilla keliaakikoilla sekä terveillä verrokeilla. Osatyössä III verrattiin pohjukaissuolen mikrobiston koostumusta 34 oireisella ja oireettomalla, hoidolla olevalla keliaakikolla. Lisäksi osatyössä IV verrattiin päivittäistä kuidun saantia sekä epiteelistressiin, synnynnäiseen immuniteettiin ja epiteelin yhteneväisyyteen liittyviä merkkiaineita 47 oireisella ja oireettomalla, hoidetulla keliaakikolla. Osatyössä I oireet helpottivat ruokavaliohoidon aloittamisen jälkeen, joskin lyhyen aikaa hoidetut potilaat kärsivät vielä ripulista. Liki neljänneksellä pitkään hoidetuista keliaakikoista oli pitkittyneitä vatsaoireita, ja refluksi oli oireista yleisin. Keliaakikoiden oireet olivat monimuotoisia ja vakavuudeltaan lieviä tai kohtalaisia verrattuna muihin ruoansulatuskanavan sairauksiin. Osatyössä II pitkä diagnostinen viive, vakavat oireet ennen keliakiadiagnoosia sekä samanaikainen kilpirauhassairaus, muu ruoansulatuskanavan sairaus, ruokarajoite tai mikä tahansa muu keliakiaan liittyvä liitännäissairaus lisäsivät riskiä pitkittyneille oireille. Lisäksi pitkä diagnostinen viive, vatsaoireet tutkimushetkellä sekä samanaikainen psykiatrinen sairaus altistivat huonolle elämänlaadulle. Osatyössä III jatkuvista oireista kärsivillä hoidetuilla keliaakikoilla oli erilainen ohutsuolen mikrobikoostumus verrattuna oireettomiin potilaisiin. Lisäksi osatyön IV hoidolla olevat oireiset potilaat käyttivät merkittävästi vähemmän kuitua kuin oireettomat potilaat. Oireista kärsivillä potilailla oli myös vähemmän CD3+ epiteelinalaisia lymfosyyttejä ohutsuolen limakalvolla. Muissa epiteelistressiin, synnynnäiseen immuniteettiin tai epiteelin yhteneväisyyteen liittyvissä merkkiaineissa ei havaittu eroja. Väitöskirjatyön tulokset osoittivat, että pitkittyneet vatsaoireet ovat yleisiä pitkään gluteenitonta ruokavaliota noudattaneilla keliaakikoilla. Osa oireista saattaa vaatia pidemmän ruokavaliohoidon ennen lievittymistä, ja keliaakikkoja hoitavien lääkäreiden tulee ottaa tämä huomioon. Tulokset myös tukevat ajatusta siitä, että vähäisellä kuidunsaannilla ja ohutsuolen mikrobiston muutoksilla voi olla osuutta huonoon oirevasteeseen. Näiden tekijöiden ja oireiden välistä kausaliteettia, kuten myös mahdollisia yhteisiä mekanismeja ärtyvän suolen oireyhtymän kanssa tulee kuitenkin tutkia tarkemmin. Tulokset eivät tue sitä, että synnynnäisen immuniteetin tai epiteelin yhteneväisyyden muutoksilla olisi osuutta pitkittyneiden oireiden kehittymisessä. Löydökset tulehdussoluissa antavat kuitenkin viitettä siitä, että epiteelinalaisten lymfosyyttien osuus keliakiassa voi olla aiemmin luultua monimutkaisempi. Coeliac disease is a chronic immune-mediated disease leading to the destruction of small-intestinal mucosa in genetically susceptible individuals. The disease may manifest as various gastrointestinal or extraintestinal symptoms. The only available treatment is a lifelong and strict gluten-free diet. This means the exclusion of wheat, rye, barley, and products with added gluten from the diet. Initiation of dietary treatment usually alleviates the symptoms rapidly, followed by slower recovery of the intestinal mucosa. However, the long-term response of the gluten-free diet is not well-known. Clinical experience suggests that a considerable proportion of treated coeliac disease patients may suffer from persistent gastrointestinal symptoms. Globally, the most frequent cause of poor clinical response is ongoing gluten consumption. Other reasons include concomitant diseases such as microscopic colitis, functional gastrointestinal disorders, and, rarely, refractory coeliac disease or malignancy. Nevertheless, in many patients there is no identifiable reason for symptoms. Epithelial stress and alteration in the intestinal microbiota, innate immunity and epithelial integrity have been suggested to play a role in active coeliac disease. However, these issues have not been investigated in treated coeliac disease patients. The aim of this dissertation was to investigate the prevalence and severity of gastrointestinal symptoms in well-defined cohorts of untreated and treated coeliac disease patients, and to compare the results with other common gastrointestinal diseases. A further aim was to elucidate the mechanisms of persistent gastrointestinal symptoms by comparing the clinical background, composition of intestinal microbiota and diet, and markers of small-bowel mucosal immune activation and epithelial integrity in treated coeliac patients with and without gastrointestinal symptoms. In addition, predictors for reduced quality of life were investigated. The dissertation is composed of four separate studies. Study I investigated the prevalence and severity of symptoms in 856 coeliac disease patients with different durations of gluten-free diet and in healthy controls. In Study II, factors associated with persistent gastrointestinal symptoms and reduced quality of life were investigated in 596 long-term treated coeliac patients and compared with healthy controls. In Study III, the composition of the duodenal microbiota was compared in 34 treated coeliac patients with and without persistent symptoms. Further, in Study IV, dietary factors and markers of epithelial stress, innate immunity and epithelial integrity were compared in 47 treated coeliac disease patients with and without persistent symptoms. In Study I, symptoms were alleviated after patients began dietary treatment, yet short-term treated patients had excessive diarrhoea. Almost a quarter of the long-term treated patients had persistent gastrointestinal symptoms compared with healthy controls, reflux being the most frequent symptom. The symptoms of coeliac disease patients were variable and considered mild to moderate compared with other gastrointestinal diseases. Study II showed that a long diagnostic delay, severe symptoms before diagnosis and the presence of thyroid disease, other gastrointestinal disease, food intolerance or any coeliac disease-associated comorbidity increased the risk of persistent symptoms. Furthermore, a long diagnostic delay, current gastrointestinal symptoms and psychiatric comorbidity increased the risk of a reduced health-related quality of life. In Study III, treated coeliac disease patients with ongoing gastrointestinal symptoms were shown to have different intestinal microbiota composition and a reduced bacterial richness compared with asymptomatic patients. Additionally, in Study IV, the treated coeliac patients with persistent symptoms were shown to have a significantly lower intake of fibre than asymptomatic patients. Symptomatic patients also had lower densities of CD3+ intraepithelial lymphocytes in their intestinal mucosa. No differences were observed in the other markers of epithelial stress, innate immunity, or epithelial integrity. The results of this dissertation show that persistent gastrointestinal symptoms are common in coeliac disease patients on a long-term gluten-free diet. Some symptoms may require long-term dietary treatment before alleviation, which should be taken into account by physicians treating coeliac disease patients. The findings also support the hypothesis that a low fibre intake and alterations in the intestinal microbiota may play a role in poor symptom response. The causality of these issues with respect to symptoms, as well as possible common mechanisms with irritable bowel syndrome, should be further investigated. Based on the present study, it is possible that an altered innate immune activation or epithelial integrity does not have a role in the development of persistent symptoms. However, findings in inflammatory cells suggest that the role of intraepithelial lymphocytes in coeliac disease may be more complex than previously thought.

Keliakialle on ominaista, että ravinnosta saatava vehnän, ohran ja rukiin gluteeni aiheuttaa autoimmuunivasteen geneettisesti alttiissa yksilössä. Osana tätä prosessia on keliakia-spesifisten vasta-aineiden muodostuminen. Nämä vasta-aineet kohdistuvat pääosin transglutaminaasi 2 (TG2)-entsyymiä vastaan ja niitä löytyy sekä potilaiden verenkierrosta että kerääntyminä ohutsuolen limakalvolta jo taudin varhaisessa vaiheessa. Yleensä kyseiset autovasta-aineet kuuluvat immunoglobuliini (Ig) A-luokkaan, mutta mikäli kyseessä on IgA-puutoksinen keliakiapotilas, verenkierrossa olevat TG2-autovasta-aineet ovat IgG-luokkaa ja suolen vasta-ainekerääntymät IgM-luokkaa. Keliakialle yleistä on myös immuunireaktion aiheuttama ohutsuolen limakalvovaurio, joka kehittyy asteittain lievän tulehduksen kautta lopulta suolikuopakkeiden liikakasvuun ja nukkalisäkkeiden tuhoutumiseen. Mielenkiintoista kyllä, keliakiapotilailla on havaittu muutoksia myös ohutsuolen verisuonistossa, joka toimii tärkeänä mekaanisena tukena suolinukan rakenteelle. Taudin kliininen kuva on hyvin vaihteleva. Potilas saattaa olla täysin oireeton, hänellä voi olla gastrointestinaalisia oireita kuten ripulia ja vatsakipuja tai täysin suolen ulkopuolisia ongelmia esimerkiksi maksassa, lihaksissa tai aivoissa. Potilaalla saattaa olla yllämainittuja oireita jo ohutsuolen limakalvon rakenteen ollessa vielä normaali. Monissa solutason tutkimuksissa on osoitettu, että TG2-autovasta-aineilla on biologisia vaikutuksia, mutta tästä huolimatta niiden osallisuudesta taudin syntyyn ei ole ollut lopullista selvyyttä. Tämän väitöskirjatyön tarkoituksena on näyttää keliakiavasta-aineiden ja erityisesti TG2-autovasta-aineiden mahdollisia vaikutuksia taudin syntyyn elävän eliön tasolla. Työt I ja II toteutettiin menetelmällä, jossa IgA-puutoksisilta keliakiapotilailta peräisin olevaa seerumia, seerumista puhdistettua IgG-fraktiota (I) tai soluviljelmissä tuotettuja keliakia-potilailta peräisin olevia TG2-autovasta-aineita (II) injektoitiin hiiriin, joilla ei ole T-soluja. Työssä III tutkittiin TG2-autovasta-aineitten vaikutusta verisuonten muodostumiseen ja toimivuuteen soluilla sekä elävässä kudoksessa ja eliössä matrigeelin käyttöön perustuvalla menetelmällä. Töissä I ja II havaittiin, että keliakiapotilailta peräisin olevalla seerumilla, IgG-fraktiolla tai TG2-autovasta-aineilla injektoiduilla hiirillä oli lieviä mutta kuitenkin tilastollisesti merkittäviä muutoksia ohutsuolen limakalvorakenteessa. Kyseisillä hiirillä oli myös lisääntynyt määrä soluja ohutsuolen lamina propriassa eli tukikalvolla, joka sijaitsee limakalvon epiteelikerroksen alla. Lisäksi ohutsuolesta löytyi TG2-autovasta-ainekertymiä. Mitään yllämainituista piirteistä ei havaittu kontrollieläimillä. Mielenkiintoista oli, että työssä I hiirillä, joihin injektoitiin keliaakikkojen seerumia tai IgG-fraktiota, esiintyi lievää ripulia enemmän kuin kontrolleilla ja painon kehitys oli hidastunut. Työssä II vastaavia eroja ryhmien välillä ei havaittu. Työssä III osoitettiin, että keliaakikoilta peräisin olevat vasta-aineet estävät verisuonten syntymistä elävässä kudoksessa. Solutason kokeissa solujen havaittiin liikkuvan vähemmän keliakiavasta-aineiden läsnäollessa verrattuina kontrolleihin. Lisäksi keliakia-vasta-aineilla käsitellyt hiiren kudoksesta lähtöisin olevat solut eivät kyenneet muodostamaan vaeltamiseen tarvittavia ulkonemia. Saattaakin olla, että solujen puutteellinen kyky vaeltaa myötävaikutti kyseisissä hiirissä havaittuun vähentyneeseen verisuonten muodostumiseen. Keliakia-vasta-aineet myös heikensivät verisuonten toimivuutta. Tässä väitöskirjatyössä siis löydettiin ensimmäistä kertaa TG2-autovasta-aineita kerääntyminä hiiren ohutsuolen limakalvolta. Lisäksi tärkeä löydös oli, että vasta-ainekertymät olivat hiiren ohutsuolessa yhtäaikaisesti suolivaurion kanssa. Näiden hiirten tila, joihin injektoitiin keliaakikoiden seerumia, IgG-fraktiota tai TG2-autovasta-aineita, muistutti alkavaa keliakiaa ihmisillä. Tämän työn tulosten perusteella on mahdollista, että lisääntynyt solumäärä lamina propriassa samoin kuin lievästi nousseet sytokiinitasot (tuumorinekroositekijä-α, TNF-α, ja interleukiini-27, IL-27) työssä II saattavat vaikuttaa ohutsuolen limakalvon vaurion kehittymiseen. Työn III tulokset näyttivät selvästi vasta-aineiden häiritsevän uusien verisuonten syntymistä ja kehittymistä ja näin ollen voitaisiin ajatella, että myös vasta-ainekertymät myötävaikuttavat nukkalisäkkeiden tuhoutumiseen heikentämällä verisuonistoa ja sen myötä verisuoniston nukkalisäkkeille tuomaa mekaanista tukea. Lisäksi tämän työn tulokset viittaavat siihen, että työssä II käytettyjen TG2-autovasta-aineiden lisäksi keliakian kliinisten oireiden syntyminen vaatii myös TG2-autovasta-aineita, jotka kohdistuvat muita TG2-epitooppeja kohtaan, kokonaan muita vasta-ainepopulaatioita tai/ja pidempää altistumisaikaa vasta-aineille. Kaiken kaikkiaan, tämä väitöskirjatyö paljastaa uusia keliakia-spesifisten TG2-autovasta-aineiden biologisia vaikutuksia. In coeliac disease, dietary gluten from wheat, barley and rye induces an autoimmune reaction in genetically susceptible individuals. This involves the formation of coeliac disease-specific antibodies targeting mainly transglutaminase 2 (TG2). TG2 autoantibodies are present both in the circulation and as deposits in the small-intestinal mucosa already in very early phases of the disease. Usually these autoantibodies belong to immunoglobulin (Ig) class A, but IgA deficient coeliac patients have IgG class antibodies in their circulation, and IgM antibodies have been found in the small-intestinal mucosa. Typically patients also evince small-bowel mucosal damage which develops gradually from normal villous morphology to inflammation and finally to crypt hyperplasia and villous atrophy. Furthermore, it has been shown that coeliac patients evince abnormalities in small-intestinal vasculature, which supplies an essential mechanical support for the villous structure. The clinical presentation of the disease is variable, ranging from asymptomatic to classical intestinal manifestations such as diarrhoea and abdominal pain, and even to extraintestinal symptoms in different organs involving for instance liver, skin, muscles and brain. Interestingly, many of these have been reported to occur while the small-intestinal morphology is still normal. Many studies have shown that TG2 autoantibodies have biological effects in vitro, but there is controversy as to their contribution to the disease pathogenesis. The present work aimed to demonstrate in vivo effects of coeliac disease patient antibodies and especially TG2-targeted autoantibodies relevant to the pathogenesis of the disease. Studies I and II were conducted using a passive transfer method, where either sera or serum total IgG fraction from IgA deficient coeliac disease patients (I) or patient-derived recombinantly produced TG2 autoantibodes (II) were injected into mice lacking T cells. In study III, in vitro, ex vivo and in vivo matrigel assays were utilized to investigate the effects of TG2 autoantibodies on vascular formation and functionality. In studies I and II, mice receiving coeliac patient-derived sera, total IgG or monoclonal TG2 autoantibodies evinced a slight, albeit significant, deterioration of the mucosal morphology in the small intestine. In addition, an increased density of infiltrative cells in the lamina propria was observed. Autoantibody deposits targeted to TG2 were also found in the small-intestinal mucosa of the mice. None of these features was observed in control mice. Interestingly, an increased occurrence of mild diarrhoea and delayed weight gain was observed in a subset of the mice injected with coeliac patient sera or total IgG in study I. In contrast, in study II, injections of TG2 autoantibodies led to no such difference in the occurrence of mild diarrhoea between groups and the weights of the mice were fairly stable throughout the study period. The results from study III clearly showed that coeliac patient-derived antibodies inhibited angiogenesis in vitro, ex vivo and in vivo. In in vitro studies the cells were less mobile in the presence of coeliac antibodies compared to controls and ex vivo results further revealed that, in the presence of coeliac patient TG2-targeted autoantibodies, cells outgrowing from mouse aortas were round and did not exhibit cellular processes characteristic for the leading edge during migration as in controls. Thus it might be assumed that inhibited angiogenesis is accounted for defective cell migration. In addition, the in vivo study revealed impaired functionality of vessels in the presence of coeliac antibodies. For the first time, TG2 targeted autoantibody deposits were shown in the small-intestinal mucosa of mice. Importantly, autoantibody deposits occur in conjunction with mild enteropathy in mice. The condition of mice receiving coeliac patient-derived sera, total IgG or TG2 autoantibodies resembled early-phase disease in coeliac patients. Based on the data from the present study, it seems conceivable that an increased density of inflammatory cells in the lamina propria, together with the slightly increased levels of tumor necrosis factor (TNF)-α and interleukin (IL)-27 seen in study II, may contribute to small-intestinal mucosal deterioration and thus play a role in the pathogenesis of coeliac disease. In addition, study III revealed the anti-angiogenic effects of coeliac TG2 autoantibodies and thus it may be assumed that small-intestinal deposits may contribute to the development of villous atrophy by impairing the intestinal vascularity and leaving the villi without proper mechanical support. The results from the present study would also imply that the development of clinical features requires, in addition to the TG2 autoantibodies used in the present study, also TG2 autoantibodies targeting other epitopes in TG2, entirely other antibody populations and/or longer exposure to the antibodies. Altogether, this study provided new evidence on the biological effects of coeliac disease-specific autoantibodies in vivo.

The function of the transmembrane protein FasL is to complex with the Fas receptor in a target cell and induce target cell apoptosis. Fas/FasL-mediated apoptosis plays important role in immunoregulation. FasL expression is mostly seen in activated lymphocytes. We have characterized endothelial FasL expression in different functional compartments of lymph nodes and gut-associated lymphoid tissue. Furthermore, we have explored the functional role of endothelial FasL expression by analyzing correlation with apoptosis of lymphocyte subpopulations in lymph nodes and by assessing endothelial expression under different conditions by activation of immune functions in gastrointestinal mucosa. Immunohistochemical stainings (Fas, FasL, CD3, CD20, CD19, CD23, CD56, FVIII) were performed on 20 reactive lymph node tissues (I and II), 60 pediatric endoscopy biopsy samples (III) or 60 samples from gut resections (IV). A double-staining method combining apoptosis detection with the TUNEL-method and lymphocyte classification with FasL, Fas and cell lineage markers was optimized. Patient groups included non-pathological lymph nodes, pediatric cow’s milk-sensitive enteropathy, pediatric celiac disease, appendicitis, ulcerative colitis and Crohn’s disease. Control groups included normal biopsy samples from pediatric patients and non-pathological resecate samples from the appendix, colon or ileum to correspond to patient groups. Quantitative analysis (positive vessels or cells per mm2) was performed thoroughly for each anatomical region. In a subset of patients, soluble FasL in the serum was quantified with standard enzyme-linked immunosorbent assay. In reactive lymph nodes FasL expression was predominantly present in high endothelial venules located in the paracortical area, where apoptotic T and B lymphocytes, some expressing Fas, were subsequently found. In the gut wall vascular FasL expression was seen in high endothelial vessels near lymphoid follicles. Serum FasL was elevated in children with an abundance of mucosal lymphoid follicles. In IBD, vascular FasL was upregulated in ulcers and in the submucosa of colons affected by Crohn’s disease. The results indicate that endothelial FasL is characteristically present in high endothelial venules of lymphoid tissues. Detection of apoptotic Fas expressing lymphocytes adjacent to such vessels supports the idea that endothelial FasL functions as a selective gatekeeper by inducing apoptosis of Fas+ lymphocytes entering from the blood stream. Tiivistelmä Solukalvon läpäisevän proteiinin, FasL:n, tehtävä on sitoutua kohdesolun Fas-reseptoriin ja indusoida kohdesolun apoptoosi. Fas/FasL-välitteinen apoptoosi on merkittävä tekijä immunologisessa säätelyssä. FasL ilmentyy pääsääntöisesti aktivoituneissa lymfosyyteissä. Olemme kuvanneet tutkimuksessamme FasL:n endoteelistä ilmentymistä imukudoksen eri toiminnallisissa alueissa ja suoliston lymfaattisessa kudoksessa. Lisäksi kartoitimme endoteelin FasL:n toiminnallista merkitystä analysoimalla sen yhteyttä lymfosyyttien alaryhmien apoptoosiin imusolmukkeissa ja arvioimalla FasL:n endoteelistä ilmentymistä suoliston limakalvon immunologisesti erilaisissa sairauksissa. Teimme immunohistokemiallisia värjäyksiä (Fas, FasL, CD3, CD20, CD19, CD23, CD56 ja FVIII) 20 reaktiiviselle imusolmukkeelle (I ja II), 60 lapsen endoskooppiselle biopsianäytteelle (III) sekä 60 suoliresekaattinäytteelle (IV). Optimoimme kaksoisvärjäysmenetelmän, missä yhdistettiin apoptoosin havainnointimenetelmä TUNEL ja FasL-, Fas- tai solulinjamarkkeri. Potilasryhmiin kuului potilaita, joilla oli normaalit imusolmukkeet, sekä potilaita, jotka sairastivat lasten viivästynyttä lehmänmaitoallergiaa, lasten keliakiaa, umpilisäketulehdusta, haavaista paksusuolitulehdusta tai Crohnin tautia. Verrokkiryhmiin kuului normaaleja biopsianäytteitä lapsipotilailta sekä terveitä resekaattinäytteitä umpilisäkkeestä sekä paksu- tai sykkyräsuolesta potilasryhmien mukaisesti. Jokaiselle anatomiselle alueelle suoritimme perusteellisen määrällisen analyysin (positiivista suonta tai solua per mm2). Osalle ryhmistä suoritimme seerumin liukoisen FasL:n määrityksen entsyymivälitteisellä immunosorbenttimäärityksellä. Reaktiivisissa imusolmukkeissa FasL:n ilmentyminen näkyi pääsääntöisesti parakortikaalialueen korkeaendoteelisissä venuleissa, missä myös apoptoottiset T- ja B-lymfosyytit (joista osa ilmensi Fasia) sittemmin näkyivät. Suoliston seinämässä havaitsimme verisuoniperäistä FasL:n ilmentymistä korkeaendoteelisissä suonissa lymfaattisten itukeskusten lähettyvillä. Niillä lapsipotilailla, joilla havaitsimme limakalvon lymfaattisten itukeskuksien lisääntymistä, oli myös seerumin FasL-pitoisuus koholla. Tulehduksellisissa suolistosairauksissa verisuoniperäinen FasL oli lisääntynyt limakalvon haavaumissa sekä Crohnin tautia sairastavien potilaiden submukoosassa. Tulokset osoittavat verisuoniperäisen FasL:n tyypillisesti ilmentyvän imukudoksen korkeaendoteelisissa suonissa. Apoptoosin havaitseminen Fasia ilmentävissä lymfosyyteissä näiden suonien läheisyydessä tukee ajatusta siitä, kuinka verisuoniperäinen FasL toimii valikoivana portinvartijana ja aiheuttaa Fas-positiivisten lymfosyyttien apoptoosin estämällä niiden pääsyn verenkierrosta.

Dermatitis herpetiformis (DH) is a cutaneous manifestation of coeliac disease. At diagnosis, the majority of patients have villous atrophy in the small bowel mucosa. The objective of this study was to investigate whether the presence or absence of villous atrophy at diagnosis affects the long-term prognosis of DH. Data were gathered from the patient records of 352 DH and 248 coeliac disease patients, and follow-up data via questionnaires from 181 DH and 128 coeliac disease patients on a gluten-free diet (GFD). Of the DH patients, 72% had villous atrophy when DH was diagnosed, and these patients were significantly younger at diagnosis compared to those with normal small bowel mucosa (37 vs. 54 years, p < 0.001). Clinical recovery on a GFD did not differ significantly between the DH groups, nor did current adherence to a GFD, the presence of long-term illnesses, coeliac disease-related complications or gastrointestinal symptoms, or quality of life. By contrast, the coeliac disease controls had more often osteopenia/osteoporosis, thyroid diseases, malignancies and current gastrointestinal symptoms compared to the DH patients. In conclusion, villous atrophy at the time of DH diagnosis does not have an impact on the clinical recovery or long-term general health of DH patients.

Keliakia on autoimmuunisairaus, jossa vehnän, rukiin tai ohran varastoproteiini, gluteeni, aiheuttaa geneettisesti alttiilla henkilöillä tulehdusreaktion ohutsuolen limakalvolle johtaen lopulta suolinukan vaurioitumiseen ja ravintoaineiden imeytymishäiriöön. Vehnän gluteenin osaa, gliadiinia vastaan kohdistuvia gliadiinivasta-aineita (AGA) on käytetty keliakian seulonnassa, ja tutkimuksissa on esitetty, että ne voisivat olla gluteeniherkkyyden ja keliakian ensimmäinen ja ainoa merkki. Gliadiinivasta-aineita löytyy kuitenkin usein terveiltäkin. Keliakian lisäksi gliadiinivasta-ainepositiivisuus on yhdistetty muihin autoimmuunisairauksiin ja neurologisiin sairauksiin, erityisesti ataksiaan ja neuropatioihin sekä psykiatrisiin sairauksiin. Gluteeniherkkyyden käsite on viime aikoina laajentunut keliakian ulkopuolelle. Gluteenin on todettu aiheuttavan monenlaisia oireita, vaikka varsinaista keliakiaa ei olisikaan todettu. Gliadiinivasta-aineiden on ajateltu osoittavan gluteeniherkkyyttä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää gliadiinivasta-aineposiivisuuden kliinistä merkitystä vanhemmassa väestössä, joka on altistunut gluteenille ravinnossaan vuosikymmenten ajan. Tutkimus koostui kolmesta osatyöstä. Aineistona oli 2815 52-76-vuotiasta henkilöä, joista määritettiin gliadiini- ja transglutaminaasi-2-vasta-aineet. Osatyössä I tutkimuksen kohteena olivat kaikki AGA-positiiviset sekä heille satunnaisesti valitut ikä- ja sukupuolivakioidut vasta-ainenegatiiviset verrokit. Molempien ryhmien sairauskertomuksista kerättiin tiedot sairaushistoriasta ja vertailemalla tietoja selvitettiin, liittyykö AGA-positiivisuus joihinkin sairauksiin. Osatöissä II ja III vasta-aineet määritettiin uudestaan samalta väestöltä. Pysyvästi AGA-positiiviset, joilla todettiin lisäksi keliakialle altistava HLA-tyyppi, mutta ei transglutaminaasi-2 vasta-aineita, sekä näille satunnaisesti valitut toistuvasti vasta-ainenegatiiviset ikä-ja sukupuolivakioidut verrokit muodostivat osatöiden II-III tutkimusryhmät. Osatyössä II tutkittiin gastroskopian ja ohutsuolibiopsian avulla, onko pysyvästi AGA-positiivisilla keliakiaa ja liittyykö AGA-positiivisuuteen vatsaoireita. Tutkimuksessa molemmat ryhmät haastateltiin ja he täyttivät The Gastrointestinal Symptom Rating Scale -kyselyn. Osatyössä III molemmille ryhmille tehtiin perusteellinen neurologinen tutkimus ja psyykkistä hyvinvointia kartoitettiin haastattelulla ja Psychological General Well-Being (PGWB), Short Form 36 Health Survey (SF-36) ja Depression Scale (DEPS) -kyselyillä. Aiempi sairaushistoria selvitettiin lisäksi sairauskertomustiedoista. Osatyöt I ja II osoittivat, että gliadiinivasta-aineet ovat väestössä yleisiä (14%) ja usein pysyviä. Kymmenellä prosentilla kaikista 381 AGA-positiivisista oli todettu keliakia. Kliniseen tutkimukseen osallistui 49 toistuvasti AGA-positiivista keliakialle perinnöllisesti altista henkilöä ja 52 toistuvasti AGA-negatiivista verrokkia. Yhdellä 36:sta (2.8%:lla) gastroskopoidusta toistuvasti AGA-positiivisesta perinnöllisesti keliakialle alttiista henkilöstä todettiin keliakia. Yli puolella (54%:lla) näistä gastroskopoiduista oli ohutsuolen limakalvolla tulehdusmuutoksia, vaikka keliakialle tyypillistä suolinukan atrofiaa ei todettukaan. Toistuvasti AGA-positiivisilla oli myös enemmän vatsaoireita kuin verrokeilla. Osatyössä I AGA-positiivisuus näytti liittyvän nivelreumaan ja masennukseen. Yhteyttä neurologisiin sairauksiin ei löytynyt. Osatyössä III ei todettu eroa eri sairauksien esiintyvyydessä tai psyykkisessä hyvinvoinnissa toistuvasti AGA-positiivisten ja AGA-negatiivisten verrokkien välillä. Tämä tutkimus osoitti, että gliadiinivasta-aineet ovat ikääntyvässä väestössä yleisiä ja usein pysyviä. Niillä on kuitenkin vain harvoin kliinistä merkitystä. Yhteyttä neurologisten sairauksien ja AGA-positiivisuuden välillä ei tässä tutkimuksessa voitu osoittaa väestötasolla. Lisää tutkimuksia tarvitaan selvittämään, aiheuttaako gluteeni pysyvästi AGA-positiivisilla keliakialle perinnöllisesti alttiilla henkilöillä todetut ohutsuolimuutokset ja vatsaoireet. Anti-gliadin antibodies (AGA) have been used in screening for coeliac disease. There are studies indicating that AGA-positivity may be the only and first marker of gluten sensitivity and developing coeliac disease. On the other hand, while the sensitivity of AGA is good, the specificity of AGA for coeliac disease is low, as they may even be present in healthy individuals. Besides coeliac disease, AGA have been linked to other autoimmune diseases, neurological disorders, especially ataxia and neuropathy, and also to psychiatric disorders. Recently, AGA have been introduced as markers of gluten sensitivity, defined as a condition where gluten ingestion causes various symptoms not induced by allergic or autoimmune mechanisms. The purpose of the present study was to explore the clinical relevance of AGA-positivity in the older general population exposed to gluten over a long period. This work comprised three studies. In study I serum IgA- and IgG-class AGA and IgA-class anti-transglutaminase-2 antibodies (anti-TG2) were determined in 2815 individuals aged 52-74 years. All AGA-positive subjects were included as cases in the study. Equal numbers of AGA- and anti-TG2-negative participants of similar age and gender, but without known coeliac disease, were randomly selected as controls. Information on clinical history was obtained from hospital records in both groups to study the association of AGA-positivity with various diseases. In studies II-III AGA and anti-TG2 were again measured in the same study population as in study I and persistently AGA-positive subjects without a prior coeliac disease diagnosis were invited for HLA testing to find individuals genetically predisposed to coeliac disease. These persistently AGA-positive subjects with coeliac-type HLA and age-and sex-matched persistently AGA-negative controls comprised the study population in studies II-III. All subjects in studies II-III were also anti-TG2-negative. In study II the association of persistent AGA-positivity with overt and potential coeliac disease and gastrointestinal symptoms was explored by interview, The Gastrointestinal Symptom Rating Scale (GSRS) questionnaire and gastroduodenoscopy with small-bowel mucosal biopsies. Study III assessed whether persistent AGA-positivity was associated with neurological or psychiatric disorders. All study subjects were personally interviewed and underwent a thorough neurological examination. The Psychological General Well-Being (PGWB) questionnaire, the Short Form 36 Health Survey (SF-36) questionnaire and the Depression Scale (DEPS) were employed to evaluate psychological well-being. The hospital records of all subjects were analyzed for previous illnesses. Studies I-II showed that AGA-positivity is common (14%) and often persistent (81%) in the older population. Ten per cent of the 381 AGA-positive subjects had coeliac disease. Additionally, among the 49 clinically studied and 36 endoscopied persistently AGA-positive cases without prior coeliac disease diagnosis, one (2.8%) was diagnosed with coeliac disease. Furthermore, many (54%) biopsies showed signs of inflammation, but without villous atrophy. Persistently AGA-positive subjects with coeliac-type HLA had more gastrointestinal symptoms than AGA-negative controls. In study I AGA-positivity was associated with rheumatoid arthritis and depression, but not with neurological disorders. In studies II-III no association with any disease entities, including autoimmune, neurological and psychiatric disorders, could be proved. The findings demonstrated, that AGA-positivity is common and often persistent in the older population exposed to gluten for decades. However, isolated AGA-positivity is rarely clinically relevant. At population level AGA-positivity would not appear to be related to neurological disorders. Further studies are needed to explore whether small-bowel mucosal inflammatory changes and gastrointestinal symptoms detected in persistently AGA-positive subjects with coeliac-type HLA are gluten-dependent.

Ohutsuolen limakalvon läpäisyeste keliakiassa Keliakia on Suomessakin jatkuvasti yleistyvä tauti, jonka aiheuttaa viljatuotteiden sisältämä proteiini, gluteeni. Ravinnosta saatava vehnän, rukiin ja ohran gluteeni vaurioittaa keliakialle perinnöllisesti alttiiden henkilöiden ohutsuolen limakalvoa, mikä johtaa suolen tulehdustilaan ja erilaisiin suolisto-oireisiin. Lisäksi potilailla voi esiintyä monenlaisia keliakiasta johtuvia suoliston ulkopuolisia oireita ihottumasta neurologisiin ongelmiin. Keliakia voi puhjeta missä iässä tahansa ja tällä hetkellä ainoa tehokas hoito on tiukka, loppuelämän kestävä gluteeniton ruokavalio. Keliakia kehittyy vähitellen alkaen pienistä muutoksista ohutsuolen limakalvolla päätyen pahimmassa tapauksessa ohutsuolen nukkalisäkkeiden tuhoutumiseen ja laajaan tulehdustilaan. Tämän lisäksi altistuminen gluteenille aiheuttaa keliaakikoilla vasta-aineiden muodostumista sekä elimistön omaa transglutaminaasi 2 -entsyymiä (TG2) että TG2:n muokkaamaa gluteenia vastaan. Keliakialle tyypillisiä vasta-aineita löytyy verenkierrosta ja kertyminä ohutsuolen limakalvolta. Väitöskirjatyön tavoitteena oli määrittää ohutsuolen muutoksia keliakian varhaisessa vaiheessa, mitata gluteenin ja keliakialle tyypillisten vasta-aineiden haitallisia vaikutuksia suolen limakalvoon ja sen pintakerroksen läpäisevyyteen, sekä tutkia näiden vaikutusten poistamista gluteenittomalla dieetillä ja TG2-estäjillä. Tässä työssä gluteenin vaikutuksia suolen pintakerrokseen tutkittiin käyttämällä sekä potilasnäytteitä että soluviljelymallia. Keliakiapotilaista otettiin verinäytteitä ja koepaloja ohutsuolen limakalvolta ennen suolinukan häviämistä, aktiivisen taudin aikana ja vuosi gluteenittoman dieetin aloittamisen jälkeen. Tutkimustulosten perusteella suolen pinnalla olevien epiteelisolujen välisissä liitoksissa näkyi vaurioita jo keliakian varhaisessa vaiheessa, vaikka suolen nukkarakenne oli vielä normaali. Lisäksi veri- ja ohutsuolinäytteistä löytyi keliakialle tyypillisiä vasta-aineita ja suolen tulehdusta osoittavat solut olivat lisääntyneet. Kun keliakia oli edennyt vaiheeseen, jossa limakalvo oli muuttunut litteäksi suolinukan tuhouduttua, myös epiteelikerroksessa olevien liitosproteiinien määrät pysyivät edelleen alhaisina. Gluteeniton dieetti puolestaan käynnisti liitosten korjaantumisen, tulehdussolujen vähenemisen ja vasta-aineiden häviämisen. Suolen pintakerroksen läpäisevyyden tutkimiseen käytettiin ihmisperäisiä Caco-2-soluja, jotka muodostavat suolen epiteelin kaltaisen yhtenäisen solukerroksen. Kokeita varten vehnän gluteenista peräisin oleva gliadiini pilkottiin ruoansulatusentsyymien avulla pienemmiksi osiksi, peptideiksi, kuten ruoansulatusprosessissa elimistössäkin tapahtuu. Pilkottu gliadiini lisäsi Caco-2-solukerroksen läpäisevyyttä vaurioittamalla solujen välisiä liitoksia. Yllättävää kyllä, kokeissa havaittiin myös, että keliaakikkojen seerumeista eristetyt IgA-luokan vasta-aineet edistivät eräiden gliadiinipeptidien kulkeutumista pintasolukerroksen läpi. Keliaakikkojen IgA ei kuitenkaan rikkonut solujen välisiä liitoksia, mikä viittaa siihen, että gliadiinipeptidien kulkeutuminen epiteelin läpi IgA:n avulla tapahtui mahdollisesti solujen kautta eikä niiden välistä. Lisäksi keliaakikkojen vasta-aineet näyttivät lisäävän soluissa olevan TG2:n aktiivisuutta, mikä puolestaan voitiin poistaa TG2-estäjämolekyylillä. Kyseisellä TG2-estäjällä voitiin poistaa myös keliaakikon vasta-aineiden vaikutus gliadiinipeptidien kulkeutumiseen epiteelisolukerroksen läpi. Lisäksi havaittiin, että solujen esikäsittely TG2-estäjillä vähensi gliadiinin aiheuttamia vaurioita solun tukirangassa ja solujen välisissä liitoksissa sekä esti läpäisevyyden lisääntymistä. Epiteelisoluissa nähtyjen myönteisten muutosten lisäksi TG2-estäjät vähensivät gliadiinin aiheuttamia haitallisia vaikutuksia keliaakikoilta otetuissa ohutsuolikoepaloissa, joissa esimerkiksi tulehdusta osoittavien imusolujen määrät vähenivät. Tässä väitöskirjatyössä havaittiin, että jo alkavassa keliakiassa suolen limakalvon eheydessä näkyy vaurioita epiteelisolujen välisissä liitoksissa, mikä johtaa suolen läpäisevyyden lisääntymiseen ja mahdollisiin suolisto-oireisiin. Keliaakikkojen IgA-luokan vasta-aineet voivat edelleen edistää gluteenin kulkeutumista suolen pintakerroksen läpi ja siten lisätä gluteenin haittavaikutuksia. Toisaalta solu- ja koepalaviljelyistä saatujen tulosten perusteella gluteenin aiheuttamia haitallisia vaikutuksia voidaan vähentää TG2-estäjillä, joita onkin ehdotettu yhdeksi mahdolliseksi hoitovaihtoehdoksi gluteenittoman dieetin rinnalle. Lisätutkimuksia kuitenkin tarvitaan tähän liittyen. Väitöskirjatyön tutkimustulokset tuovat uutta tietoa keliakian kehittymisestä suolen limakalvolla ja tarjoavat mahdollisuuksia uusien hoitomuotojen kehittämiseen. An impairment of the epithelial barrier has been shown to be a critical determinant in intestinal inflammation and several gastrointestinal malfunctions, including coeliac disease. Coeliac disease is an autoimmune-mediated disorder triggered by dietary gluten and related prolamines from wheat, rye and barley in genetically susceptible individuals. The condition develops from minor changes in the small-bowel mucosa to damage with villus atrophy, crypt hyperplasia and massive inflammation. An immune response to ingested gluten results in the formation of antibodies against both transglutaminase 2 (TG2) and deamidated forms of gluten-derived gliadin peptides. These antibodies are found in the circulation and anti-TG2 antibodies also as deposits in the small-bowel mucosa. In coeliac patients the ingestion of gluten triggers a wide spectrum of clinical manifestations, including intestinal and extraintestinal symptoms. At this moment the only effective treatment for coeliac disease is a strict and life-long gluten-free diet. In this investigation of gluten-induced damage in coeliac patients, small-bowel mucosal biopsies were taken before the development of villus atrophy, during overt disease and one year after the initiation of a gluten-free diet. Immunohistochemical staining revealed the expression of intestinal epithelial junction proteins to be disrupted in the early stages of the disease, although the villus structure was still normal. When coeliac disease progressed to the stage of damaged mucosa, the expression of junction proteins remained low. Junction protein expression started to normalize during a gluten-free diet. A human Caco-2 cell monolayer served as an in vitro model for intestinal epithelial permeability experiments. Pepsin-trypsin (PT)-digested gliadin caused a breakdown of this barrier and increased the permeability of the cell monolayer, observed as a lower transepithelial resistance (TER) and increased flux of fluorescently-labelled dextran molecules when compared to control samples. Interestingly, treatment of Caco-2 cells with IgA class antibodies derived from coeliac patients enhanced the translocation of labelled gluten-derived gliadin peptides through the epithelial cell layer. According to measurements of TER, coeliac IgA had no effect on paracellular permeability, suggesting that translocation of gliadin peptides occurs transcellularly rather than by paracellular route. In addition, coeliac antibodies increased TG2 activity in Caco-2 cells, which effect could be prevented by treatment with a TG2 inhibitor, R281. This TG2 inhibitor also prevented coeliac antibody-induced translocation of gliadin peptides. In addition, TER measurements showed that TG2 inhibitors R281 and R283 prevented the PT-gliadin-induced increase in permeability. Fluorescence staining of Caco-2 cells showed PT-gliadin-induced disruptions of the cell cytoskeleton and junction proteins to be reduced by pre-treatment with TG2 inhibitors. In addition to the effects on gliadin-induced alterations in the epithelium, TG2 inhibitors prevented the PT-gliadin-induced increase in the number of CD25-positive lymphocytes, IL-15-positive cells, regulatory T cells and proliferative crypt enterocytes in coeliac patient-derived small-bowel mucosal biopsies. This study showed that the integrity of the small-bowel mucosal epithelium is already impaired in early developing coeliac disease, as shown by the disruption of junctions between epithelial cells, although villus structure was still normal. Permeability experiments suggested that IgA-class antibodies from coeliac patients enhanced the translocation of harmful gliadin peptides through the intestinal epithelium. This effect could be prevented by inhibition of TG2. Furthermore, TG2-inhibitors reduced or removed many PT-gliadin-induced effects in an intestinal epithelial cell model and cultured biopsies. These findings reveal new aspects of the pathogenesis of coeliac disease in the intestinal mucosal epithelium and offer opportunities for developing new therapies for the disorder.

Selvitimme keliakian diagnoosiviiveeseen liittyviä tekijöitä sekä keliakian Käypä hoito -suosituksen osuutta diagnoosiviiveen lyhenemiseen. Tämä retrospektiivinen kohorttitutkimus koostui 825 aikuisesta suolinäytteen perusteella diagnosoidusta keliaakikosta. Diagnoosi määriteltiin viivästyneeksi, kun kesto oireiden alkamisesta diagnoosihetkeen oli yli kymmenen vuotta. Tutkittavilta kerättiin tietoa oireiden tyypistä ja kestosta ennen diagnoosia, diagnoosipaikasta (primaari-, sekundaari- vai tertiaarisairaanhoito), diagnoosiajankohdasta, keliakian sukutaustasta sekä merkittävistä keliakiaan liittyvistä sairauksista. Analyysi toteutettiin binaarisella logistisella regressiolla. Yhteensä 261:lla (32%) 825:sta tutkittavasta oli yli kymmenen vuotta kestävä diagnoosiviive. Naissukupuoli, neurologinen tai tuki- ja liikuntaelinsairaus, ripuli, vatsakipu sekä imeytymishäiriöt olivat yhteydessä pitkittyneeseen viiveeseen. Miessukupuoli, diagnoosi keliakian Käypä hoito -suosituksen julkistamisen jälkeen, seulottu keliakia sekä keliakian sukutausta olivat yhteydessä pienempään diagnoosiviiveen riskiin. Diagnoosipaikka, tutkittavan ikä, dermatitis herpetiformis, tyypin 1 diabetes sekä kilpirauhassairaus eivät olleet yhteydessä diagnoosiviiveeseen. Viivästyneet keliakiadiagnoosit ovat vähentyneet viime vuosikymmeninä. Diagnostiikan siirtyminen erikoissairaanhoidosta perusterveydenhuoltoon ei ole vaikuttanut viiveeseen. Keliakian Käypä hoito -suositus sekä aktiivinen riskiryhmien seulonta on vaikuttanut merkittävästi näihin tuloksiin. ABSTRACT Objective. We here investigated the factors associated with long diagnostic delay in celiac disease and the impact of the national Current Care Guidelines in reducing the delay. Material and methods. This population-based study involved 825 adult celiac disease patients. The diagnosis was considered delayed when the interval between first symptoms and diagnosis was more than 10 years. The patients were asked about the duration and type of symptoms before diagnosis, time and site (tertiary, secondary or primary care) of the diagnosis, family history of the disease and presence of significant co-morbidities. Analysis was performed by binary logistic regression. Results. Altogether 261 (32%) out of 825 participants reposted a diagnostic delay of more than 10 years. Female gender, neurologic or musculoskeletal disorders and presence of diarrhea, abdominal pain and malabsorption were associated with prolonged delay. Male gender, diagnosis after the introduction of the first Current Care Guidelines in 1997 and being detected by serologic screening and family history of celiac disease were associated with a lower risk of delayed diagnosis. Factors not associated with the delay were site of diagnosis, age, presence of dermatitis herpetiformis, type 1 diabetes or thyroidal disease. Conclusions. The number of long diagnostic delays in celiac disease has decreased over the past decades. The shift of diagnostics from secondary and tertiary care to primary care has not been detrimental. National guidelines for the diagnosis and active screening in at-risk groups are important in these circumstances.

Kirjallisuuden mukaan ohutsuolen limakalvon histologia normaalistuu täysin vain noin viidesosalla keliaakikoista gluteenittoman dieetin myötä. Vaikka villusatrofia korjaantuukin, intraepiteliaaliset lymfosyytit (IEL:t) voivat jäädä koholle vuosiksi viitaten jonkinasteisen inflammaation jatkumiseen ohutsuolen limakalvolla. Osalle potilaista voi kehittyä refraktaarikeliakia, joka määritellään jatkuvaksi tai uusiutuvaksi villusatrofiaksi sekä jatkuvan malabsorption oireiksi ja löydöksiksi 6-12 kuukauden tiukasta gluteenittomasta dieetistä huolimatta, kun muut hoidolle reagoimattoman taudin syyt ja syöpätaudit on poissuljettu. Refraktaarikeliakiaan liittyy riski saada vakavia komplikaatioita, joista vaikein on enteropatiaan assosioituva T-solulymfooma (EATL). Myös muiden ruuansulatuskanavan syöpien riskin on todettu suurentuneen keliakiassa, kun taas rinta- ja keuhkosyövän riskin on todettu pienentyneen. Syöpätautien riskin yleensä on keliakiassa todettu olevan joko muun väestön tasolla tai hieman suurentuneen. Tämä väitöskirja koostuu kolmesta osatyöstä. Osatyössä I tutkittiin ohutsuolen limakalvovaurion korjaantumista 177 vapaaehtoisella tiukkaa gluteenitonta dieettiä noudattaneella keliaakikolla. Tutkimuksessa keskityttiin löytämään syitä jatkuvalle tulehdusreaktiolle ohutsuolen limakalvolla ja arvioimaan sen kliinistä merkitystä. Tutkimuksessa II selvitettiin refraktaarikeliakian esiintyvyyttä 11 Suomen sairaanhoitopiirissä, joissa kliinisesti todettujen keliaakikkojen ja aikuisväestön määrä oli tiedossa. Jotta löydettäisiin kehittyvälle refraktaarikeliakialle altistavia tekijöitä jo siinä vaiheessa kun varsinainen keliakia todetaan, vertailtiin taudin kliinisiä piirteitä 866:een komplisoitumatonta keliakiaa sairastavaan verrokkiin. Tutkimuksessa III arvioitiin syöpäriskiä suuressa väestöpohjaisessa kohortissa, johon kuului 32 439 ohutsuolikoepalalla varmistettua aikuista keliakiapotilasta. Kohortti kerättiin Kansaneläkelaitoksen erityiskorvausrekisteristä, johon on liitetty lokakuusta 2002 lähtien kaikki ruokavaliokorvaukseen oikeutetut keliaakikot. Tämä rekisteri yhdistettiin Suomen Syöpärekisteriin, joka kattaa yli 98 % todetuista syövistä. Tärkeimpien syöpäsairauksien riskiä tutkittiin vertaamalla keliaakikoilla todettujen syöpätapauksien määrää odotettuihin väestöpohjaisiin ilmaantuvuuslukuihin. Tutkimus I paljasti, että vain 4 %:lla pitkään gluteenittomalla dieetillä olleista keliaakikoista esiintyi jatkuvaa villusatrofiaa. Potilaista, joiden villusatrofia oli korjaantunut, 56 %:lla esiintyi jatkuvaa intraepiteliaalista lymfosytoosia ja 44 %:lla limakalvo oli korjaantunut täysin. Kauran käyttö osoittautui ainoaksi ohutsuolen jatkuvalle tulehdusreaktiolle altistavaksi tekijäksi, kun lisääntyneen intraepiteliaalisen lymfosytoosin raja-arvona pidettiin 30 IEL:ä 100 enterosyyttiä kohti. Kun raja-arvoksi valittiin 25 IEL:ä 100 enterosyyttiä kohti, kauran käyttö ei assosioitunutkaan enää jatkuvaan ohutsuolen tulehdusreaktioon. Liitännäissairauksilla, kuten H. pylorin aiheuttamalla gastriitilla; lääkkeiden käytöllä tai vehnätärkkelystä sisältävällä ruokavaliolla ei ollut merkitystä. Potilaiden kliiniseen tilanteeseen ei vaikuttanut se, oliko ohutsuolen limakalvo korjaantunut täysin vai jatkuiko tulehdusreaktio limakalvolla kun asiaa tarkasteltiin malabsorption merkkien, syöpien ilmaantuvuuden, ruuansulatuskanavan oireiden tai elämänlaadun kannalta. Tämän perusteella potilaiden, joilla jatkuvaa intraepiteliaalista lymfosytoosia ohutsuolen limakalvolle todetaan, ennuste on hyvä, ja yhteys kauran käyttöön saattoi olla sattumaa. Tutkimuksessa II todettiin refraktaarikeliakian esiintyvyydeksi 0.31 % kliinisesti diagnosoiduilla keliaakikoilla ja 0.002 % suomalaisessa väestössä yleensä. Kun verrattiin 44 tutkimukseen otettua refraktaarikeliaakikkoa 886 komplisoitumatonta keliakiaa sairastavaan verrokkiin, todettiin että refraktaarikeliaakikot olivat merkittävästi iäkkäämpiä, useammin miehiä ja keliakiavasta-aineiden suhteen negatiivisia, ja heillä oli vaikeampia oireita jo varsinaisen keliakian toteamisen yhteydessä. Kaikki nämä tekijät saattavat viitata pitkään diagnostiseen viiveeseen ja ovat riskitekijöitä kehittyvän refraktaarikeliakian suhteen. Tutkimuksessa III todettiin kokonaissyöpäriskin olevan diagnosoiduilla keliaakikoilla vähäisemmän kuin suomalaisessa väestössä yleensä, johtuen lähinnä selkeästi alentuneesta rinta- ja keuhkosyövän riskistä. Kuitenkin ohutsuolen syövän ja non-Hodgkinin lymfooman (sisältäen EATL:n) riski oli lisääntynyt, mutta huomattavasti vähäisemmässä määrin kuin aikaisemmissa tutkimuksissa on todettu. Tämä väitöskirjatutkimus osoitti, että kliinisesti diagnosoiduilla keliaakikoilla limakalvovaurion korjaantumattomuus, refraktaarikeliakia ja syöpätaudit ovat harvinaisia. Koska jatkuvan villusatrofian, refraktaarikeliakian sekä syöpätautien ilmaantuvuus on tutkimusten perusteella huomattavasti yleisempää maissa, joissa kliinisesti diagnosoidun keliakian esiintyvyys on alhaisempi kuin Suomessa, on mahdollista että Suomessa hyvin käytäntöön omaksuttu keliakian seulontamalli riskiryhmistä ja hoitovasteen kontrollointi uudella ohutsuolikoepalalla saattavat edesauttaa hyvän hoitotuloksen saavuttamista keliakiassa. According to the recent literature, complete histological normalization of the small-intestinal mucosa is achieved in approximately only one fifth of coeliac patients after initiation of a gluten-free diet (GFD). Even while villous atrophy resolves, intraepithelial lymphocytosis may persist for years indicating some degree of ongoing small-intestinal mucosal inflammation. Some patients may develop refractory coeliac disease (RCD), defined by persistent or recurrent villous atrophy and continuous symptoms and signs of malabsorption despite a strict GFD for a minimum of 6-12 months in the absence of other causes of non-responsive coeliac disease and overt malignancy. RCD involves a risk of severe complications, enteropathy-associated T cell lymphoma (EATL) being the most serious. Apart from EATL, an increased risk of other malignancies of the gastrointestinal tract has been documented in coeliac disease, but in contrast, the risk of breast and lung cancer has been decreased. The incidence of overall malignancy in coeliac disease varies from equal to slightly increased compared to that of general population. This dissertation comprises three studies. In Study I, small-intestinal mucosal recovery was assessed in 177 volunteer coeliac patients adhering to a strict GFD. This study concentrated on factors contributing to a persistent small-intestinal inflammation in coeliac disease and its clinical relevance. In Study II, the prevalence of RCD was investigated in 11 hospital districts in Finland, where the number of diagnosed coeliac patients and adult inhabitants was known. Aiming at the identification of risk factors for forthcoming RCD, clinical characteristics present at the primary diagnosis of coeliac disease were compared to those of 866 controls with uncomplicated coeliac disease. Study III evaluated the risk of malignancies in a large, population-based cohort including 32,439 adult biopsy-proven coeliac patients. This cohort was obtained from the Social Insurance Institution of Finland, which has kept a nationwide register of coeliac patients eligible for reimbursement of dietary costs since October 2002. This register was collated with the Finnish Cancer Registry, which covers over 98% of diagnosed malignancies. The risk for the most common malignancies was estimated by comparing observed cancer cases in coeliac patients to those expected, based on incidence figures of the whole population. Study I revealed that only 4% of long-term treated coeliac patients evinced villous atrophy. Among patients with improved villous atrophy, 56% had persistent intraepithelial lymphocytosis and 44% had completely normal small-intestinal mucosa. Consumption of oats was the only factor found to contribute to the persistent inflammation of the small-intestinal mucosa when over 30 intraepithelial lymphocytes (IELs) per 100 enterocytes were regarded as increased. With a lower cut-off value of 25 IELs per 100 enterocytes, consumption of oats was no longer associated with ongoing inflammation of the small-intestinal mucosa. Comorbidities, such as H. pylori gastritis; drugs or wheat starch-containing diet had no effect on the ongoing inflammation. The clinical outcome of patients with persistent small-intestinal inflammation was not different from those with completely healed mucosa in any measured aspect: signs of malabsorption, incidence of malignancies, gastrointestinal symptoms and quality of life. This implies that the prognosis of patients with persistent intraepithelial lymphocytosis is good, and the association with the consumption of oats may have been coincidental. Study II revealed that the prevalence of RCD was 0.31% among patients with diagnosed coeliac disease and 0.002% in Finnish general population. Comparison of 44 enrolled patients with RCD to 886 controls with uncomplicated disease revealed that at the primary diagnosis of coeliac disease the RCD patients were significantly older, more often males and coeliac antibody-negative; and had more severe symptoms. All these factors may be associated with a long diagnostic delay of coeliac disease and constitute a risk for future RCD. In Study III, the risk of any malignancy in clinically diagnosed coeliac disease was decreased, mainly due to the decreased risk of breast and lung cancer. However, the risks of small-intestinal cancer and non-Hodgkin’s lymphoma (including EATL) was increased, but to a lesser extent than reported in earlier studies. This dissertation demonstrated that histological non-responsiveness, RCD and malignancies are rare in clinically diagnosed coeliac disease patients. Persistent villous atrophy, RCD and malignancies are reportedly much more prevalent in countries with a lower prevalence of clinically diagnosed coeliac disease than Finland. Therefore active screening for coeliac disease in risk groups leading to early commencement of a GFD and appointed duodenal control biopsies taken to confirm mucosal recovery on GFD; both well-established policies in the Finnish health-care system, may contribute to a good clinical outcome in coeliac disease.

Autoimmuunitaudit ovat kroonisia sairauksia, joissa elimistön oma poikkeavasti toimiva puolustusmekanismi kohdistuu yhteen tai useampaan elimeen tai kudokseen. Lastenreuma on autoimmuunitauti, jonka syy on edelleen avoin. Tutkimukset viittaavat sekä perimän että ympäristön vaikutukseen taudin synnyssä. Tutkimukset eri puolilta maailmaa ovat vahvistaneet, että normaaliväestöön verrattuna autoimmuunitauteja on enemmän sekä lastenreumapotilailla että heidän sukulaisillaan. Ensimmäisessä tutkimuksessa halusimme tutkia suomalaisten lastenreumapotilaiden muita autoimmuunitauteja. Tutkimme kaikkien vuosina 1992-2000 Heinolaan, Reumasäätiön Sairaalaan tutkimuksiin ja hoitoon ensi kertaa lähetettyjen lastenreumapotilaiden (417) sairauskertomukset Totesimme, että potilailla oli keskimäärin yli 5-kertainen todennäköisyys, verrattuna muuhun väestöön, saada joko nuoruusiän diabetes, keliakia tai hypothyreoosi. Lisäksi selvitimme lastenreumapotilaiden isän, äidin ja täyssisarusten autoimmuunitaudit. Vuosina 1996-2001 Reumasäätiön sairaalaan lähetettyjen 432 potilaan perheille postitettiin kyselylomake, jossa tiedustelimme perheen autoimmuunitauteja: krooninen reumatauti, keliakia, MS-tauti ja nuoruusiän diabetes. Saimme vastauksen 362:lta potilaalta. Noin viidesosassa (21,4 %) perheistä oli lastenreuman lisäksi joku muu autoimmuunitauti. Lastenreuman ja nuoruusiän diabeteksen esiintyvyys oli selvästi suurempi kuin aikaisemmissa väestötutkimuksissa. Lisäksi kolmannessa väitöskirjatyössä tarkastettiin valtakunnallisesti vuosilta 1976-2005 kaikkien lastenreumaa ja samanaikaista nuoruusiän diabetesta sairastavien potilaiden sairauskertomukset. Tutkimuksessa selvitettiin näiden tapausten ilmaantuvuus ja lastenreuman taudinkuva. Ilmaantuvuus oli noussut yli viisinkertaiseksi kolmen vuosikymmenen aikana. Tutkituista potilaista useampi kuin lastenreumapotilaista yleensä sairasti taudin reumafaktoripositiivista muotoa ja heillä esiintyi vähemmän kroonista reumaattista silmätulehdusta. Lähes neljäsosalla (22 %) oli joku kolmas autoimmuunitauti. Heillä oli myös huomattavasti enemmän (16 %) vaikeita psykiatrisia ongelmia muuhun väestöön verrattuna. Neljänneksi tutkimme sitä, mitä lääkkeitä lastenreuman hoitoon Suomessa valtakunnallisesti käytetään. Kansaeläkelaitoksen (KELA) tiedostoista kerättiin tiedot erityiskorvattavista lääkkeistä, jotka oli myönnetty kroonisen niveltulehduksen hoitoon alle 16-vuotiaille lapsille vuosina 2000-2007 ja samanaikaisista reseptiostoista. Aktiivinen lastenreuman hoito kannattaa, koska havaitsimme, että seurantajakson aikana metotreksaatin käyttö lisääntyi merkittävästi samalla kun kortisonin käyttö väheni. Selvitimme myös, miten samanaikainen nuoruusiän diabeteksen sairastaminen vaikutti lastenreuman lääkitykseen. KELAn tiedostoista löytyi 23 potilasta, joilla oli jo diagnosoitu DM1 ja joille myönnettiin korvattavuus kroonista artriittia hoitaviin lääkkeisiin. Lastenreumapotilaita, joilla on myös nuoruusiän diabetes, hoidettiin aktiivisemmin, koska näistä 19:lle (83 %) aloitettiin metotreksaatti ensimmäisen kolmen kuukauden aikana. Vastaava luku kaikilla lastenreumaa sairastavilla potilailla (1970) valtakunnallisesti oli 59 %. Ero oli tilastollisesti merkitsevä. Autoimmune diseases (AIDs) are chronic conditions that involve an immune attack on one or more organ systems. Juvenile idiopathic arthritis (JIA) belongs to AIDs with an unknown specific aetiology, with some evidence referring to genetic and environmental factors. Over the recent years, several studies have revealed that the prevalence of AIDs is higher among JIA patients than in controls. The occurrence of other AIDs was studied in 417 children referred to the Rheumatism Foundation Hospital (RFH) because of JIA during years 1992-2000. Children with JIA had approximately over 5-fold occurrence of diabetes mellitus type 1 (DM1), celiac disease (CD) or hypothyreosis (HT) compared to the population data available. The occurrence of AIDs was studied by questionnaires addressed to the families of the 362 JIA patients referred to the RFH in years 1996-2001. The questions concerned the AID diagnoses in these families: chronic arthritis (CA), DM1, CD and multiple sclerosis (MS). The families were also asked whether the patients or their first-degree relatives were entitled to a special reimbursement for medicines for diabetes or chronic arthritis by the Social Insurance Institution (SII), and what their exact diagnosis was. The diagnoses ultimately made by a physician and recorded as per the ICD-10 classification were then gathered. Almost a quarter, 21.4%, of the families had a member with another AID. The occurrence of JIA and DM1 among the JIA patients relatives was clearly higher than in the previously published studies. The characteristics of JIA were studied in 82 patients with both JIA and DM1 identified from the SII registers in years 1976-2005. The simultaneous occurrence of JIA and DM1 had increased over 5-fold as the first ten-year period (1976-1985) was compared with the last ten-year period (1996-2005). A quarter of these patients (22%) had a third AI disease. Seropositivity was recorded more often than expected and the proportion of uveitis was low. Almost a fifth of children in this group (16%) had serious psychiatric problems. The data on prescribed medication for JIA, reimbursed by SII for the first time in years 2000-2007, were collected from the SII registers. The number of identified patients younger than 16 years was 1970. The use of methotrexate (mtx) increased significantly whereas the use of prednisolone decreased during the study period. The influence of simultaneous DM1 to the drug treatment for JIA was studied in 1970 JIA patients identified in the SII registers from years 2000-2007. The diagnosis of DM1 was already made in 23 children. Mtx was introduced to 83% of these children during the first 3 disease months, compared to 59% in all Finnish JIA patients.

The aims of this study were to investigate the clinical features, the endoscopic and histological abnormalities of ileocolonic and gastroduodenal mucosa and immunogenetic background of microscopic colitis (MC) and its subtypes collagenous colitis (CC) and lymphocytic colitis (LC). 30 patients with CC and 54 with LC were examined with different control groups used according to the study. The mean age at diagnosis was in the sixties in both CC and LC, with a female preponderance in both Autoimmune conditions such as celiac diseased (CD) were common in MC. Bronchial asthma associated with LC. Lactose intolerance associated with MC but colonic diverticulosis was rare. Ileal histological changes were common in MC. Focal gastritis did not associate with MC. Lymphocytic gastritis was found only in LC. Gastric endoscopic erosions were more prevalent in CC than in LC. The age at diagnosis of MC was higher in H. pylori positive than negative patients. The patients with MC had shorter duodenal villi than controls even when patients with CD were excluded. HLA-DR3-DQ2 haplotype and TNF2 allele carriage were more frequent in patients with MC compared to controls. The genotype GG of IL-6-174 was more prevalent in MC compared to the controls. IL-6 genotype did not associate with the serum IL-6 concentration. The concentration of IL-6 was higher in patients with CC than in LC. In conclusion, in addition to colonic typical inflammation, histological abnormalities were detected also in gastric, duodenal and ileal mucosa. CD was common in MC, but there was no association with specific types of gastritis. HLA association was found in MC. Polymorphism in the proinflammatory IL-6-174 gene displayed a possible association with MC. Although CC and LC share many clinical features, the differences in the occurrence of immune conditions, gastric abnormalities and IL-6 response point to differences in their pathogenesis. Tiivistelmä Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia mikroskooppisen koliitin sekä sen alaryhmien, kollageenikoliitin ja lymfosyyttisen koliitin kliinisiä piirteitä, mahalaukun ja ohutsuolen limakalvon muutoksia sekä immunogeneettistä taustaa. Tutkimukseen osallistui 30 kollageeni- ja 54 lymfosyyttikoliittipotilasta sekä verrokkeja. Sekä kollageenikoliitti että lymfosyyttinen koliitti diagnosoitiin keskimäärin 50–60 v iässä, ja molemmissa tautiryhmissä naisia oli enemmän kuin miehiä. Autoimmuunisairaudet kuten keliakia olivat yleisiä liitännäissairauksia. Astmaa esiintyi lymfosyyttistä koliittia sairastavilla verrokkeja enemmän. Laktoosi-intoleranssi oli yleistä, mutta paksusuolen divertikuloosia oli harvoin mikroskooppista koliittia sairastavilla potilailla. Ileumin muutokset olivat yleisiä. Mikroskooppinen koliitti ei assosioitunut fokaaliseen gastriittiin. Lymfosyyttigastriittia todettiin vain lymfosyyttisessä koliitissa. Mahalaukun eroosioita esiintyi enemmän kollageenikoliitissa kuin lymfosyyttisessa koliitissa. Mikroskooppinen koliitti ilmeni iäkkäämpänä niillä, joilla todettiin helikobakteeri. Pohjukaissuolen suolinukka oli keliakiasta riippumatta matalampaa kuin verrokeilla. HLA-DR3-DQ2 haplotyyppiä, TNF-2 alleelia ja IL-6-174-GG genotyyppiä esiintyi enemmmän mikroskooppista koliittia sairastavilla potilailla kuin verrokeilla. IL-6 genotyyppi ei vaikuttanut seerumin IL-6-pitoisuuteen. IL-6 pitoisuus oli korkeampi kollageenikoliitissa kuin lymfosyyttisessä koliitissa. Havainnot osoittavat, että mikroskooppisessa koliitissa limakalvomuutoksia on paksusuolen lisäksi myös muualla mahasuolikanavassa. Keliakia on tavallinen liitännäistauti. HLA-DR3-DQ2 on yleinen mikroskooppista koliittia sairastavilla myös ilman keliakiaa. IL-6-174-GG genotyypin yleisyys viittaa siihen, että tämä polymorfismi saattaa altistaa mikroskooppiselle koliitille. Vaikka kollageenikoliitti ja lymfosyyttinen koliitti ovat kliinisesti samankaltaisia sairauksia, erot tautiassosiaatioissa, mahan limakalvon muutoksissa ja seerumin IL-6-tasoissa viittaavat erilaisiin syntymekanismeihin.

Keliakia on autoimmuunivälitteinen sairaus, johon liittyy perinnöllinen alttius. Vehnän, ohran ja rukiin gluteenin prolamiinit aiheuttavat keliaakikon ohutsuolen limakalvolla immuunivasteen, mikä johtaa tulehdusreaktioon sekä asteittain etenevään limakalvovaurioon. Keliakiassa immuunipuolustuksen toiminnan tuloksena muodostuu autovasta-aineita, jotka ovat pääosin kudostransglutaminaasia (TG2) vastaan. Vasta-aineita on keliaakikon seerumissa, mutta lisäksi ne sitoutuvat ohutsuolen limakalvolla TG2:een muodostaen vasta-ainekertymiä tyvikalvon alle ja verisuonten ympärille. Keliakian autovasta-ainekertymät ovat biologisesti aktiivisia. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, onko ohutsuolen limakalvon verisuonitus muuttunut hoitamattomassa keliakiassa. Lisäksi tutkittiin keliakian autovasta-aineiden vaikutuksia angiogeneesiin ja endoteelisolujen toimintaan soluviljelyolosuhteissa. Tässä tutkimuksessa osoitettiin, että hoitamattomassa keliakiassa ohutsuolen nukkalisäkkeissä suonitusta oli vähemmän ja hiussuonikeräset puuttuivat kokonaan. Verisuonten seinämässä endoteelia ympäröivän erilaistuneen sileän lihaksen määrä oli alentunut. Muutokset olivat selvästi gluteenista riippuvaisia, sillä verisuonitus normalisoitui gluteenittomalla ruokavaliolla. Soluviljelyolosuhteissa hoitamattomien keliaakikoiden autovasta-aineet häiritsivät merkittävästi angiogeneesiä eli endoteeli- ja mesenkyymisolujen kapillaarirakenteiden muodostus ja liikkumiskyky olivat huomattavasti alentuneet. Keliakiapotilaiden autovasta-aineet ja monoklonaaliset TG2-vasta-aineet häiritsivät huomattavasti kapillaarirakenteiden muodostusta myös kolmiuloitteisessa soluviljelymallissa. Lisäksi keliakian autovasta-aineiden osoitettiin soluviljelymallissa lisäävän endoteelisolukerroksen läpäisevyyttä sekä makromolekyyleille että lymfosyyteille ja lisäävän lymfosyyttien kiinnittymistä endoteeliin. Elävillä soluilla suoritetut entsyymi-immunologiset määritykset osoittivat, että sekä keliaakikon autovasta-aineet että monoklonaaliset TG2-vasta-aineet lisäsivät merkittävästi endoteelissä olevan TG2:n transamidaatioaktiivisuutta. Kohonneen TG2-aktiivisuudeen havaittiin olevan käänteisesti verrannollinen vasta-aineiden aiheuttamaan alentuneeseen kapillaarirakenteiden muodostukseen ja olevan taustalla myös endoteelin toiminnallisessa muutoksessa. Vasta-aineet lisäsivät myös RhoA:n, mm. leukosyyttien transmigraatioon osallistuvan signalointiproteiinin, aktiivisuutta endoteelisoluissa. Tutkimuksessa löydetty gluteenin aiheuttama muutos keliakiapotilaan ohutsuolen limakalvon verisuonituksessa saattaa johtaa siihen, että muuttunut suonitus ei tarjoa tarvittavaa tukea ohutsuolen nukkalisäkkeille ja näin edistää limakalvovaurion syntyä. Mikäli gluteenille altistumisen seurauksena tuotetut keliakian TG2-spesifiset autovasta-ainekertymät ohutsuolen limakalvon verisuonten ympärillä häiritsisivät angiogeneesiä, ne voisivat osittain aiheuttaa havaitun muutoksen verisuonituksessa. Mikäli autovasta-aineet häiritsisivät endoteelin toimintaa läpäisyesteenä, ne voisivat edistää makromolekyylien ja lymfosyyttien pääsyä verenkierrosta tulehdusalueelle edistäen ja ylläpitäen näin kudosvauriota. Coeliac disease is an autoimmune-mediated disorder triggered by dietary gluten in individuals with genetic susceptibility. In this condition gluten triggers both innate and adaptive immune responses, and leads to small-intestinal mucosal inflammation, crypt hyperplasia and villous atrophy. Coeliac disease is a systemic disorder, since it also manifests itself extra-intestinally, and is associated with a number of complications. A unique characteristic for coeliac disease among the enteropathies is the production of autoantibodies targeted mainly against transglutaminase 2 (TG2). These autoantibodies are found in patients circulation, but also bound to extracellular TG2 below the epithelial basement membrane and around capillaries in the small-intestinal mucosa and in various coeliac disease-affected extra-intestinal organs. These deposits have been shown to evince biological activity. Furthermore, TG2-targeted autoantibodies have several biological effects in vitro. In the present study it was shown that the overall architecture of the small-bowel mucosal vasculature is altered, capillary tufts are absent, and both the number and the maturity of the vessels are decreased in the coeliac disease-affected small-intestinal mucosa. This deterioration is clearly gluten-dependent, since after a one-year gluten-free diet the vascular architecture normalised and TG2-targeted small-bowel mucosal autoantibody deposits diminished. Since TG2 has a role in vascular biology, the possible effects of coeliac autoantibodies on angiogenesis were studied in vitro with vascular endothelial and mesenchymal cells. The results obtained show that patient serum-derived affinity-purified autoantibodies interfere significantly with several steps in angiogenesis, including endothelial and mesenchymal tubule formation and migration. The coeliac autoantibodies and recombinant patient-derived TG2-specific antibodies also reduced endothelial branching in a three-dimensional cell culture model. It was demonstrated that coeliac disease-specific autoantibodies in vitro increase endothelial permeability to macromolecules and lymphocytes and enhance lymphocyte adhesion on the endothelium. Live cell enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) showed that in the presence of coeliac patient serum-derived affinity-purified autoantibodies or recombinant TG2-targeted antibodies, TG2 transamidating activity was significantly increased. Moreover, the TG2 enzymatic activity correlated inversely with tubule length in the presence of coeliac antibodies. In vitro the autoantibody-induced altered TG2 activity seemed to be involved in disturbed endothelial function in the presence of coeliac autoantibodies, since pretreatment of the endothelial cultures with TG2 inhibitor could restore the barrier function and diminish lymphocyte adhesion to the endothelium. In addition, coeliac autoantibodies were found to increase in vitro activity of ras homology gene family member A (RhoA), signaling protein involved e.g. in leukocyte transmigration. It was demonstrated that inactivation of RhoA restored endothelial function and also reduced lymphocyte adhesion to endothelial cells, suggesting that patient autoantibodies might exert their function partially through the RhoA signaling pathway. To conclude, the observed distruption of the mucosal vessel network in untreated coeliac disease could lead to lack of mechanical support to the villi, thus contributing to the formation of mucosal lesion. If gluten-triggered coeliac patient autoantibodies could also exert anti-angiogenic effects in vivo, the various vascular alterations seen in the active state of coeliac disease could be explained by insufficient angiogenesis due to mucosal TG2-specific IgA deposits. Moreover, if coeliac autoantibodies are able to induce endothelial barrier dysfunction and lymphocyte adhesion on the endothelium, they might in vivo enhance macromolecule and lymphocyte infiltration from the circulation to the small-intestinal mucosa, and thus have a role in the development and maintenance of the mucosal lesion.

Autoimmuunitaudit syntyvät kun elimistön oma puolustusjärjestelmä hyökkää omia kudosrakenteita kohtaan. Aikaisempien tutkimusten perusteella tiedetään, että useimpien autoimmuunitautien syntyä säätelevät sekä geneettiset että elinympäristöön liittyvät tekijät. Autoimmuunitaudeille altistavia geenejä on tunnistettu jo lukuisia, mutta ympäristötekijöistä ja niiden vuorovaikutuksista riskigeeninen kanssa tiedetään paljon vähemmän. Ympäristön vaikutuksen puolesta puhuvat mm. se, että vain 20-50 %:ssa sellaisista identtisistä kaksospareista, joista vähintään toisella on autoimmuunitauti, molemmat sairastuvat samaan tautiin. Lisäksi autoimmuunitaudit ovat yleistyneet niin nopeasti, että nousua ei voi selittää geneettisillä tekijöillä, vaan ympäristötekijöillä on todennäköisesti tärkeä osuus tässä ilmiössä. Näihin epäiltyihin ympäristöperäisiin tekijöihin kuuluvat erityisesti tietyt virusinfektiot (esim. enterovirukset) ja ravintotekijät (esim. D-vitamiini), jotka voivat vaikuttaa autoimmuunitautien riskiin. Autoimmuunitautien patogeneesiä välittää immunologinen prosessi, joka etenee yleensä hitaasti ja joka voidaan todeta osoittamalla kohdekudokseen suuntautuvia autovasta-aineita verenkierrosta. Keliakiassa transglutaminaasi-entsyymiä vastaan kohdistuvien autovasta-aineiden (tTGA) osoittamisesta on tullut tärkeä diagnostinen testi ja lisäksi keliakiassa esiintyy muita autovasta-aineita sekä vasta-aineita ravinnon gliadiinia vastaan. Tyypin 1 diabeteksessa esiintyy puolestaan haiman saarekesoluihin kohdistuvia autovasta-aineita, joita voidaan käyttää riskiyksiöiden tunnistamiseen (saarekesoluvasta-aineet, ICA; insuliiniautovasta-aineet, IAA; glutamiinihappodekarboksylaasia vastaan kohdistuvat autovasta-aineet, GADA; proteiinityrosiinifosfataasiperheeseen kuuluvaa insulinooma-antigeeni 2:ta kohtaan suuntautuvat autovasta-aineet, IA-2A; sekä sinkin kuljettajaproteiinia (sinkki-transporter 8, ZnT8A) kohtaan suuntautuvat autovasta-aineet. Kilpirauhasen autoimmuunisairauksissa todetaan puolestaan autovasta-aineita kilpirauhasen peroksidaasi-entsyymiä (TPO) ja thyreoglobuliinia (TG) vastaan. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää geenien ja ympäristötekijöiden osuutta autoimmuunitautien synnyssä käyttäen hyväksi ainutlaatuista epidemiologista asetelmaa. Tutkimus perustuu autoimmuunitautien ja niille altistavien riskitekijöiden vertailuun kahdessa väestössä, jotka asuvat maantieteellisesti lähekkäin ja joilla on osittain samantyyppinen geneettinen tausta, mutta jotka kuitenkin elävät hyvin erilaisessa sosioekonomisessa ympäristössä. Nämä kaksi kohorttia koostuvat kouluikäisistä lapsista, jotka asuivat toisaalta Karjalan tasavallassa Venäjällä ja toisaalta vastaavanikäisistä lapsista Suomessa. Tutkimus kohdistuu kolmen yleisen autoimmuunitaudin (tyypin 1 diabeteksen, keliakian ja kilpirauhasen autoimmuuni-ilmiöiden) ja niiden riskitekijöiden esiintyvyyden selvittämiseen taustaväestössä. Näiden sairauksien yleisyyttä tutkittiin analysoimalla kliinisen sairauden ilmaantuvuutta (tyypin 1 diabetes) ja toisaalta seulomalla terveiltä koululaisilta ym. sairauksiin liittyviä autovasta-aineita ja HLA-geenejä. Lisäksi tutkittiin väestön D-vitamiinitasoa, jolla on epäilty olevan merkitystä ko. sairauksien synnyssä. Tavoitteena on näin saada uutta tietoa geeni-ympäristö-vuorovaikutuksista, jotka säätelevät autoimmuunitautien riskiä. Tutkitut autoimmuunisairaudet ja niihin liittyvät autovasta-aineet osoittautuivat olevan Suomessa monikertaisesti yleisempiä kuin Karjalan tasavallassa. Tämä ero ei selittynyt HLA-riskigeenien eroilla, sillä HLA-geenien jakaumassa havaitut erot olivat pienempiä kuin sairauksien esiintymisessä havaitut erot. Lisäksi autovasta-aineita esiintyi suomalaisilla korkean geneettisen riskin omaavilla lapsilla enemmän kuin vastaavilla korkean riskin lapsilla Karjalan tasavallassa viitaten siihen, että erot sairauksien esiintyvyydessä johtuvat pääosin muista tekijöistä kuin HLA-riskigeeneistä. Vaikka autovasta-aineissa oli tämänkaltainen yleinen ero väestöjen välillä, diabetekseen liittyvät autovasta-aineet olivat siinä suhteessa poikkeus, että neljästä tutkitusta diabetes-autovasta-aineesta vain yksi (IA-2A) oli merkitsevästi yleisempi suomalaisilla kuin Karjalan tasavallan lapsilla. Koska tämä vasta-aine liittyy pitkälle edenneeseen beeta-soluvaurioon ja koska tyypin 1 diabeteksen ilmaantuvuus oli Suomessa kuusi kertaan suurempi kuin Karjalan tasavallassa, on mahdollista että Karjalan tasavallan lapsilla diabetekseen liittyvä autoimmuuniprosessi ei etene aggressiiviseen vaiheeseen yhtä usein kuin Suomessa. Kaiken kaikkiaan tulokset viittaavat siihen, että ympäristötekijöillä on tärkeä merkitys autoimmuunitautien patogeneesissä. On mahdollista, että Suomessa vallitseva elinympäristö edistää autoimmuuniprosessin käynnistymistä ja etenemistä tai että Karjalan tasavallan ympäristössä on suojaavia tekijöitä. Tässä tutkimuksessa analysoitiin yhden mahdollisen ympäristötekijän merkitystä (D-vitamiini), sillä aiemmat tutkimukset ovat viitanneet siihen, että D-vitamiinin puutos voi altistaa autoimmuunitaudeille. Tulokset osoittavat, että elimistön D-vitamiinitasot eivät merkitsevästi poikenneet väestöjen välillä, ja D-vitamiinin puutos oli jopa hieman yleisempää Karjalan tasavallassa. Näin ollen D-vitamiini ei näyttäisi selittävän näitä autoimmuunitautien esiintyvyydessä todettuja eroja väestöjen välillä. Tutkimus on ensimmäinen kattava selvitys autoimmuunitautien esiintyvyydestä Karjalan tasavallassa. Autoimmuunitautien vertailu Suomen ja Karjalan tasavallan välillä osoittautui hedelmälliseksi tutkimusasetelmaksi, joka mahdollistaa uuden tiedon saamisen autoimmuunitautien syntymekanismeista, erityisesti ympäristötekijöiden ja geenien vuorovaikutuksista. On mahdollista, että tätä tutkimusasetelmaa käyttäen voidaan tunnistaa tekijöitä, jotka suojaavat Karjalan tasavallan lapset näiltä sairauksilta ja kehittää tältä pohjalta uusia hoitoja ja ennaltaehkäisykeinoja. Autoimmune diseases are complex disorders in which susceptibility genes and environmental factors act together in the initiation of the autoimmune process. It is generally believed that genetic factors alone are not sufficient for the induction of these diseases but environmental factors play a role either increasing or decreasing the disease risk. The concordance rate of 20-50% in monozygotic twins suggests that environmental factors, such as virus infections and dietary factors, may have an influence on the appearance of the autoimmune response. Type 1 diabetes (T1D) is one of the most common organ-specific autoimmune diseases. It is more common in northern European countries than in southern Europe with the highest rate in Finland (62 per 100,000 in 2007). It has also rapidly increased worldwide over the past 50 years. The pathogenesis of T1D is mediated by an autoimmune process which selectively destroys the insulin-producing beta cells in the pancreas. This process may be subclinical for several months or even years and can be detected by the presence of autoantibodies against beta-cell antigens. In the past 30 years, a number of organ-specific autoantigens have been characterized in many other immune-mediated diseases such as autoimmune thyroid disease and celiac disease (CD), resulting in the improvement of strategies to detect subjects at risk in an early preclinical phase. The aim of the present study was to address the role of genetic and environmental factors in the pathogenesis of autoimmune diseases such as T1D, CD and autoimmune thyroid disease. The interaction between genetic and environmental factors was analyzed in two neighbouring populations living in completely different socio-economic circumstances (Karelian Republic of Russia and Finland). The fact that these two populations share partly the same ancestry but differ in many lifestyle-associated factors creates an ideal setting to study the role of non-genetic (environmental and lifestyle-associated) factors in the pathogenesis of immune-mediated diseases. As a marker of these socioeconomic differences several microbial infections are known to be substantially more common in Russian Karelia than in Finland. The incidence of T1D was studied among 0-14- year-old children in the Karelian Republic of Russia during the period 1990-1999. The study indicated a close to sixfold higher incidence of T1D in Finland compared to Russian Karelia. The incidence rate did not differ significantly between different ethnic groups in Russian Karelia (Finns/Karelians, Russians, others). Diabetes- associated autoantibodies were screened in the background population including 3,652 nondiabetic schoolchildren in Finland and 1,988 schoolchildren in Russian Karelia. The overall frequencies of these autoantibodies did not differ between the Karelian and Finnish children, but one of the autoantibodies (IA-2A), which is associated with advanced process, was four times more common in Finland than in Russian Karelia (P=0.03). The genetic susceptibility to T1D, as defined by major HLA risk genes, was about the same in both populations, suggesting that these risk genes cannot explain the conspicuous gradient in the incidence of T1D. These findings suggest that beta-cell autoimmunity is induced as frequently in the low-incidence Russian Karelia as in the high-incidence Finland, but progressive beta-cell autoimmunity is less common in Russian Karelia. The prevalence of celiac-disease associated antibodies (transglutaminase and gliadin antibodies) and predisposing genes (HLA-DR3-DQ2 and HLA-DR5-DQ7/DR7-DQ2 haplotypes) were screened in the same unselected cohorts of schoolchildren in Russian Karelia and Finland. A conspicuous gradient was observed in the prevalence of transglutaminase antibodies (0.6% in Russian Karelia vs. 1.4% in Finland, P=0.005). Immunoglobulin class G antigliadin antibodies were also less frequent in children from Russian Karelia (10.2% vs. 28.3%, P The prevalence of thyroid autoantibodies [thyroid peroxidase antibodies (TPOAb), thyroglobulin antibodies (TGAb)] was studied in a subgroup of 532 schoolchildren from Russian Karelia and 532 schoolchildren from Finland. The frequency of TPOAb was significantly lower in Russian Karelian children compared to Finnish children (0.4% vs. 2.6%, P=0.006). A similar difference was observed for TGAb (0.6% vs. 3.4%, P=0.002). Gender had a clear effect on thyroid autoimmunity in both populations, and the predominance of girls (88.5%) was seen for both TPOAb and TGAb (P

Keliakian toteaminen helpottuu. Väitöskirjassa tutkittiin ensimäistä kertaa uudenlaista, helppoa keliakian pikatestausmenetelmää, joka osoittautui luotettavaksi ja mahdollisti keliakiavasta-aineiden määrityksen nopeasti vastaanotto-olosuhteissa. Väitöskirjan tutkimustulokset ovat nopealla aikavälillä hyödynnetty terveydenhuollon käyttöön. Keliakia on autoimmuunisairaus, jossa ravinnon gluteeni (vehnä, ohra ja ruis) aiheuttaa ohutsuolen limakalvovaurion tietyn perimän omaaville henkilöille. Lisäksi hoitamattomassa keliakiassa syntyy vasta-aineita verenkiertoon kehon omia rakenteita, etenkin kudostransglutaminaasia, sekä ravinnon gluteenia vastaan. Keliakian taudinkuva on laaja vaihdellen vatsavaivoista suoliston ulkopuolisiin ongelmiin esimerkiksi iholla, keskus- ja ääreishermostossa tai maksassa. Etenkin keliakian riskiryhmissä keliakiapotilaiden lähisukulaiset ja ne, joilla on autoimmuunisairauksia keliakia voi olla myös oireeton, vaikka ravinnon gluteeni on tuhonnut ohutsuolen limakalvon nukan. Keliakia on yleinen sairaus, ja se näyttää jatkuvasti lisääntyvän Suomessa (esiintyvyys jopa 2 %). Moninaisen taudinkuvan vuoksi keliakian tunnistaminen on haastavaa, ja suurin osa terveydenhuollon potilaista on tunnistamatta. Keliakiaa tietämättään sairastavilla henkilöillä voi kuitenkin olla oireita tai löydöksiä, ja he voivat altistua hoitamattoman keliakian komplikaatioille, kuten luukadolle. Keliakiadiagnoosi perustuu tähystyksen yhteydessä otetussa ohutsuolikoepalassa todettuun limakalvovaurioon. Herkät sekä erittäin tarkat veren keliakiavasta-ainetestit ovat jo pitkään olleet tärkeitä työkaluja keliakian seulonnassa ja potilaiden valitsemisessa mahasuolikanavan tähystykseen diagnoosin varmistamiseksi. Tähän asti testaus on kuitenkin vaatinut seerumin erottelemista kokoverinäytteestä sekä keskitettyjä erikoislaboratorio-olosuhteita ja asiantuntijuutta, jotta testitulos olisi luotettava. Täten testaus on suhteellisen kallista, ja testitulos on ollut käytettävissä viiveellä hoitopäätöksen tekemisessä. Tutkimuksessa arvioitiin uutta, innovatiivista keliakiavasta-ainetestauksen pikamenetelmää, jossa kyseisiä, tautia mittaavia vasta-aineita tutkitaan suoraan kokoverestä, esimerkiksi sormenpään verinäytteestä. Tutkimuksessa tätä uutta menetelmää arvioitiin testaamalla neljällä erilaisella, samaan menetelmään pohjautuvalla, keliakiavasta-ainetestillä yhteensä 268 hoitamatonta ja 143 hoidettua keliakiapotilasta sekä 186 verrokkia. Lisäksi 315 keliakiaepäilyksen alaista potilasta ja 263 gluteenittomalla dieetillä ollutta keliakiapotilasta testattiin prospektiivisesti paikan päällä toimisto-olosuhteissa. Tuloksia verrattiin perinteisiin laboratoriossa tehtäviin keliakiavasta-ainetestien tuloksiin sekä ohutsuolikoepalaan. Tutkimuksen mukaan uusi yksinkertainen testausmenetelmä oli yhtä luotettava (eri testien herkkyys ja tarkkuus tunnistaa hoitamatonta keliakiaa yli 90 %) kuin perinteiset keliakiavasta-ainetestit keliakian paljastamisessa ja keliakiapotilaan hoidon seurannassa. Tärkeä havainto oli, että uusi menetelmä mahdollisti keliakiavasta-aineiden määrittämisen helposti vastaanotto-olosuhteissakin ilman laboratoriovälineitä jopa viidessä minuutissa keliakiapikatestiä käyttämällä. Menetelmä soveltui myös keliakiavasta-ainetestaukseen laboratorio-olosuhteissa käyttäen perinteistä testaustapaa. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että uusi kokoveren keliakiavasta-ainetestaus on varteenotettava vaihtoehto perinteisten ja vaivalloisten seerumin keliakiavasta-ainetestien käytölle. Testi on apuna vielä tunnistamattoman keliakian paljastamisessa. Lisäksi keliakiapikatesti mahdollistaa keliakiavasta-ainetestauksen myös kotiolosuhteissa, ja testejä onkin jo saatavilla apteekeista. Positiivisen testituloksen jälkeen on kuitenkin ehdottomasti hakeuduttava lääkärin vastaanotolle, sillä keliakia tulee diagnosoida tähystyksen yhteydessä otettavasta ohutsuolikoepalasta, ja vasta tämän jälkeen hoito, elinikäinen gluteeniton ruokavalio, voidaan aloittaa. Coeliac disease is an autoimmune disorder in which small-bowel mucosal damage and circulating coeliac autoantibodies against the autoantigen, tissue transglutaminase (tTG), arise as a result of gluten ingestion. Application of serum autoantibody tests, for example immunoglobulin (Ig) A-class endomysial (EMA) and tissue transglutaminase antibody (tTG-ab), has contributed to our knowledge that the condition presents with a variety of symptoms ranging from abdominal complaints to extraintestinal manifestations of variable degree, or the disease can even be totally silent. Additionally, the disease has proved to be nowadays common, affecting approximately 1% of the population worldwide. However, up to 90% of patients remain undiagnosed and may thus have coeliac-related symptoms unawares or be exposed to the late complications of untreated coeliac disease. The coeliac disease diagnosis is based on findings of mucosal villous atrophy with crypt hyperplasia in a small-bowel biopsy sample. Serological coeliac tests are thus needed and widely used as a first-step screening method among coeliac risk groups and subjects evincing symptoms indicative of the disease, in selecting patients to undergo invasive and diagnostic small-bowel biopsy. Nonetheless, conventional EMA and tTG-ab testing requires serum samples, and external coeliac antigen is used in test kits. Additionally, for accurate serum EMA and tTG-ab testing, expert personnel and centralized special laboratory facilities are needed, this rendering testing relatively costly, and test results are available for decision-making only after a time lag. The aim of the present study was to evaluate a novel whole blood method utilizing the patient s own fresh tTG, self-tTG, found in erythrocytes of the sample, as the coeliac autoantigen for detecting IgA-class coeliac autoantibodies. For this purpose four whole blood self-tTG-based prototypes - a proof-of-concept in house point-of-care test (POCT), commercial enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and two commercial rapid tests with minor differences, rapid test 1 and rapid test 2 - were used. The results obtained were further compared to those from traditional serum indirect immunofluorescence-based EMA and ELISA-based tTG-ab tests and to diagnostic small-intestinal biopsy, respectively. Utilizing tTG-deficient tTG knockout mice-derived red blood cells and normal mice red blood cells together with coeliac patients sera for point-of-care testing, the whole blood IgA self-tTG method was first shown to detect antibodies specifically targeted to tTG (I). Subsequently, stored samples from altogether 268 untreated and 143 treated coeliac disease patients and 186 non-coeliac disease controls were studied in the laboratory (I-IV). Further, fresh whole blood samples from 315 patients with coeliac disease suspicion (I, IV) and from 263 known coeliac patients on a gluten-free diet were studied prospectively on site in an office setting (I). On stored whole blood samples tested in the laboratory the in house POCT showed 92% sensitivity and 98% specificity for untreated coeliac disease and agreed well with the traditional serum EMA (agreement 92%) and tTG-ab tests (95%) (I, II). In a selected patient series, where the EMA prevalence was low among untreated coeliac disease patients, the in house POCT (sensitivity 82%) worked equally to the serum EMA test (80%), whereas the serum tTG-ab test (88%) was superior (II). The in house POCT was applicable in the follow-up of the treatment, as positive test results weakened in 90% of coeliac patients after a one-year gluten-free diet (II). Importantly, the in house POCT also proved highly reliable in on site detection of IgA-class tTG-ab in the office among patients with coeliac disease suspicion and among coeliac disease patients on the diet. Additionally, the in house POCT was even able to pick out patients with selective IgA deficiency, when total serum IgA detection was used as positive test control (I). The commercial whole blood IgA self-tTG ELISA showed 91% sensitivity and 98% specificity for untreated coeliac disease when stored whole blood samples were applied (III). The corresponding figures for rapid test 1 were 93% and 94% (III) and for rapid test 2 97% and 93%, respectively (II, IV). When retrospectively studied coeliac disease patients commenced a gluten-free diet, rapid test 2 results converted from positive to negative in 87% of patients after a one-year follow-up (II, IV). Moreover, rapid test 2 was negative in 97% of long-term treated coeliac disease patients (IV). Rapid test 2 was easy to perform in five minutes, as was rapid test 1, and had 100% intra- and interobserver agreement. In prospective IgA-class tTG-ab detection in the office rapid test 2 agreed with the serum EMA and tTG-ab tests carried out in specialized laboratory facilities in 97% of the 150 cases with coeliac disease suspicion (IV). Rapid test 2 was positive in 31% of 150 patients, and all rapid test-positive patients (n=44) who agreed to undergo small-bowel biopsy showed coeliac-type mucosal lesion (positive predictive value 100%). It was shown here for the first time that the novel and simple whole blood IgA self-tTG method performs comparably to the traditional serum EMA and tTG-ab tests in coeliac disease case finding, and can also be used in coeliac disease dietary follow-up. Additionally, the principle offers a means of picking out IgA-deficient samples. Unlike the serum EMA and tTG-ab tests, self-tTG testing requires no external coeliac autoantigen, as the patient s own endogenous erythrocyte self-tTG, present in a whole blood sample, is utilized in IgA-class tTG-ab detection. The test principle can be applied as the in house POCT, the commercial ELISA or the commercial rapid test kits which give a test result with minimal workload from a fresh or stored finger prick or venous whole blood sample within five minutes. Essentially, using the rapid tests, tTG-ab can also be determined in office facilities without any additional laboratory equipment and the result can be used for immediate decision-making. It is thus established that application of whole blood IgA self-tTG testing serves as an appropriate alternative to usage of the cumbersome and time-consuming serum EMA and tTG-ab tests.

Ohutsuolen pinta muodostuu kryptoissa olevista kantasoluista, jotka erilaistuvat vaeltaessaan kohti villuksen kärkeä. Ohutsuolen villuksen solut elävät vain noin viisi päivää. Solujen lyhyt elinkaari ja jatkuva uusien erilaistuneiden epiteelisolujen tarve asettavat tiukat vaatimukset jakaantumisen, erilaistumisen sekä apoptoosin säätelylle. Solunsisäiset signalointireitit, kuten transformoiva kasvutekijä beta- (TGF?), wingless- sekä reseptori tyrosiini kinaasi-reitti säätelevät solujen jakaantumista ja erilaistumista. Tampereen yliopiston Keliakiaryhmässä kehitetyn kolmiulotteisen soluviljelymallin epiteelisolujen erilaistuminen muistuttaa ohutsuolen krypta-villusakselilla tapahtuvaa solujen erilaistumista. Signalointireittien toimintaa on kartoitettu monin eri tutkimuksin, mutta edelleenkään ei tiedetä tarkasti, kuinka nämä reitit toimivat erilaistuvissa T84 epiteelisoluviljelmässä. Keliakiassa, geneettisen alttiuden omaavien henkilöiden ohutsuolen limakalvolla vehnän gliadiini, ja vastaavat ohran ja rukiin varastoproteiinit aiheuttavat tulehdusreaktion, jonka vaikutuksesta epiteelisolujen jakautuminen kiihtyy ja erilaistuminen häiriintyy. Vaikka tulehdussolujen tiedetään ottavan osaa keliakiassa ilmenevän suolivaurion syntyyn, silti limakalvovaurion syntymekanismi on epäselvä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena selvittää minkä geenien ilmentymisessä tapahtuu muutoksia epiteelisolujen erilaistuessa sekä soluviljelmässä, että keliakiaa sairastavan henkilön ohutsuolen epiteelillä. Geenien ilmentymisessä tapahtuvia muutoksia tutkittiin komplementaarisella deoksiribonukleiniinihappo (cDNA) filtterimicroarray-tekniikan avulla, lisäksi muutamien valikoitujen geenien ilmentymistä tutkittiin myös proteiinitasolla. Ilmentymistä tutkittiin kolmiulotteisessa T84 epiteelisoluviljelmässä, jossa solut erilaistettiin joko TGF?:lla tai mesenkyymisolujen erittämillä liukoisilla tekijöillä, ohutsuolen limakalvon biopsioista sekä hoitamattomilta (4 hlöä) ja hoidetuilta (4 hlöä) keliakiaa sairastavilta henkilöltä että terveiltä verrokeilta (4 hlöä), ja sekä yhdistettiin tulokset, jotta saatiin selville mitkä havaituista gluteenin aiheuttamista muutoksista geenien ilmentymisessä ja solujen toiminnassa johtuvat häiriöstä epiteelisolujen erilaistumisessa. Johtopäätöksinä voidaan sanoa, että kolmiulotteisessa soluviljelmässä TGF? näyttäisi erilaistavan epiteelisoluja tehokkaammin kuin mesenkyymisolujen erittämät liukoiset tekijät. Lisäksi TGF? näyttäisi vaikutavan joko suorasti tai epäsuorasti muihin, kuten wingless- ja reseptori tyrosiini kinaasi-signalointireittien jäsenten ilmentymiseen. Potilasnäytteiden tulokset viittaisivat siihen, että monet keliakiapotilailla ilmentyvät geenit osallistuvat tulehdusreaktion syntyyn sekä vaikuttavat epiteelisolujen erilaistumiseen. Aineistosta löytyi kahdeksan geeniä, joiden ilmentyminen oli samalla tavalla vaikuttunut, kun sekä hoitamattomia että hoidettuja keliakiapotilaita verrattiin terveisiin verrokkeihin, ja yksi geeni, distal-less homeobox 4 (DLX4), jonka ilmentyminen oli merkittävästi koholla kaikissa vertailtavissa ryhmissä. Jotkut näistä geeneistä saattavat olla tärkeitä keliakian patogeneesissä. Kun kahdesta aiemmasta osiosta saadut tulokset yhdistettiin, löytyi 30 samansuuntaisesti muuttunutta geeniä. Gluteenittomalla dieetillä näistä 30:stä geenistä 29:n geenin ilmentyminen palautui. Yhdeksän geeniä näistä 30:stä on suorasti tai epäsuorasti reseptori tyrosiinikinaasin (RTK) säätelemällä reitillä. Lisätutkimukset osoittivat, että epidermaalisen kasvutekijäreseptorin, (EGFR), ?-kateniinin ja Wiskott-Aldrich syndrome protein family member 1 (WAVE1) proteiinin ilmentyminen oli myös proteiinitasolla koholla, kun hoitamattomia keliakiapotilaita verrattiin terveisiin verrokkeihin. Tämän tutkimuksen mukaan gluteeni näyttäisi aiheuttavan muutoksia epiteelisoluissa epidermaalisen kasvutekijän aloittamalla signalointireitillä. Tämä tutkimus osoitti, että kolmiulotteinen soluviljelymalli on toimiva työkalu ohutsuolen krypta-villus-akselilla tapahtuvien muutosten tutkimisessa. Epithelial cells in the small intestine undergo rapid turnover, and are therefore closely regulated to maintain homeostasis between proliferation, differentiation and apoptosis. The regulation of these processes affects transforming growth factor beta (TGFbeta) and wingless and receptor tyrosine kinase pathways. The T84 three-dimensional epithelial differentiation model, developed in the coeliac disease study group, is has been shown to mimic the epithelial cell differentiation of intestinal crypt-villus axis. The molecular events which synergistically regulate the cellular differentiation and development in T84 epithelial cells await for further studies. In coeliac disease, the differentiation of the epithelial cells in the small intestinal epithelium is hampered. Though the immunological reaction induced by gluten in genetically susceptible subjects are known to affect the pathogenesis of coeliac disease, the mechanisms responsible for remodelling the small intestinal mucosa, leading to tissue injury, increased epithelial cell proliferation and failure in differentiation, have remained ambiguous. The major goal in this study was to elucidate the gene expression occurring in the differentiation of cultured intestinal epithelial cells and epithelial cells in coeliac disease patient samples. To accomplish this, the specific aims were 1) to characterise genes whose transcription is affected in the differentiation of epithelial cells in three-dimensional epithelial cell differentiation model, 2) to characterise the changes in gene expression in small intestinal mucosal biopsy samples from coeliac patients and healthy controls 3) to find and characterise common genes whose transcription has been affected both in a small intestinal epithelial cell differentiation model and in the small intestinal epithelium of coeliac disease patients. In this study the gene expression was assessed using a cDNA filter microarray, furthermore the expression of some selected genes was also defined at protein level. The first section revealed that the major change upon differentiation of epithelial cells in the culture was a diminishing expression of most the significantly affected genes. Furthermore, the expression changes were stronger between TGFbeta1-differentiated and undifferentiated cells than between fibroblast soluble factor -differentiated and undifferentiated cells. The second section revealed that the expression of several inflammatory mediators was increased in the untreated coeliac patient small intestinal mucosal biopsy samples when compared to treated coeliac subjects and healthy controls. There were eight genes which were similarly affected in both untreated and treated coeliac patients compared to healthy controls. In addition, there was one gene, the distal-less homeobox 4 (DLX4), exhibiting increased gene expression in all comparisons. The combination of the data from two previous sections evinced 30 genes with similar gene expression. Removal of gluten from the diet induced reversed expression of 29 genes, and nine out of these were located directly or indirectly in the receptor tyrosine kinase pathway starting from the epithelial growth factor receptor. Further characterisation by blotting and labelling revealed increased epidermal growth factor receptor (EGFR), beta-catenin and Wiskott-Aldrich syndrome protein family member 1 (WAVE1) protein expression in the small intestinal mucosal epithelium of untreated coeliac disease patients compared to healthy controls and treated patients. It can be concluded that in the three-dimensional epithelial cell differentiation model TGFbeta1 appears to be a more potent differentiating agent than the fibroblast secreted soluble factors. TGFbeta1 seems to modulate, either directly or indirectly, the transcription of members on the wingless and receptor tyrosine kinase signalling pathways such as EGFR and beta-catenin. Many of the genes found to be affected in the coeliac disease patient small intestinal mucosal biopsies are directly or indirectly connected to inflammatory reaction or epithelial cell differentiation. The results of the current study suggest that by combining gene expression data from the three-dimensional epithelial cell culture model with small intestinal mucosal biopsies it is possible to focus on the changes originating from epithelial cells. Furthermore, the results suggest that the epidermal growth factor (EGF)-mediated signalling pathway is possibly involved in the epithelial cell differentiation and coeliac disease pathogenesis. These findings indicate that the epithelial cell differentiation model is a useful tool for studying gene expression changes in the crypt-villus axis.

Keliakiassa vehnän, ohran ja rukiin valkuaisaineet aiheuttavat ohutsuolen limakalvolle tulehduksen, joka asteittain etenee suolinukan madaltumiseen (villusatrofia). Keliakian diagnoosi on perustunut villusatrofian löytymiseen koepalasta ohutsuolen limakalvolta. Keliakian hoitona on elinikäinen tiukka gluteeniton dieetti, missä tulee välttää vehnää, ohraa ja ruista. Kaura on hyväksytty Suomessa yli kymmenen vuotta osaksi keliakiadieettiä. Väitöskirjatyön tarkoituksena oli selvittää dieetin merkitystä diagnostiikassa ja hoidossa. Kahdessa ensimmäisessä osatyössä selvitettiin kauran vaikutusta elämänlaatuun, oireisiin, limakalvomuutoksiin. Lisäksi selvitettiin kuinka laajasti keliakiapotilaat käyttävät kauraa ja mitä he siinä arvostavat. Tätä varten satunnaistettiin 39 pitkään hoidossa olleita keliakiapotilasta käyttämään vuoden ajan 50 grammaa kauraa tai jatkamaan entisellä kaurattomalla dieetillä. Elämänlaatua selvitettiin Psycholocigal General Well-Being ja suolisto-oireita Gastrointestinal Sympton Rating Scale kyselyillä; lisäksi tutkittiin ohutsuolikoepalat ja keliakiavasta-aineet. Kauran käyttö ei vaikuttanut elämänlaatuun. Kauraa käyttävillä oli tilastollisesti merkitsevästi enemmän ripulia; samalla myös ummetusoireet keskimäärin lisääntyivät, mutta ei merkittävästi. Lisäksi kauraryhmässä oli ohutsuolikoepaloissa nähtävissä enemmän tulehdusta, mutta tulehdus ja oireet eivät korreloineet keskenään. Villusmuutoksia ei kehittynyt kumpaankaan ryhmään seuranta-aikana. Suomen keliakialiitossa on 14 000 jäsentä, näistä tuhannelle satunnaisesti valikoidulle lähettiin kysely, jolla selvitettiin kuinka laajasti kauraa käytetään ja monipuolistaako kaura dieettiä. Kaikkiaan 710 jäsentä vastasi. Kauraa käytti säännöllisesti 73% keliaakikoista ja 55% ihokeliaakikoista; 94% vastanneista kokivat kauran monipuolistavan gluteenitonta dieettiä ja pitivät kauraa tärkeänä lisänä. Lisäksi yli 85% arvosti kauran saatavuutta, makua ja halpaa hintaa. Tavallisin syy välttää kauraa oli pelko gluteenijäämistä ja mahdollisista sivuvaikutuksista. Kauran käytön oli lopettanut 14% vastanneista ­ syynä olivat erilaiset oireet, kuten vatsavaivat, ja osalla myös ihottuma. Kolmannessa osastyössä selvitettiin ovatko teollisesti puhdistettujen vehnätärkkelysjauhojen sisältämät pienet gluteenimäärät haitallisia keliaakikoille. Tätä selvittämään 57 uutta keliaakikkoa satunnaistettiin käyttämään vehnätärkkelyspohjaista tai täysin gluteenitonta dieettiä. Ennen ruokavaliohoidon aloittamista ja vuoden seuranta-ajan jälkeen potilailta katsottiin ohutsuolikoepalat, keliakiavasta-aineet, elämänlaatu ja luuntiheys. Vehnätärkkelyspohjainen gluteeniton dieetti oli hyvin siedetty ja turvallinen, eikä näiden kahden ryhmän välillä ollut eroa mitattaessa edellä mainittuja muuttujia. Neljännessä osatyössä tutkittiin, voidaanko gluteenialtistusta tai gluteenitonta dieettiä käyttää diagnostiikassa, kun villusatrofiaa ei ollut vielä todettu. 41 potilasta satunnaistettiin saamaan ylimääräistä gluteenialtistusta tai aloittamaan gluteeniton dieettihoito. Näillä potilailla epäiltiin keliakiaa, ohutsuolen limakalvolla olivat epiteelin Υδ+tulehdussolut lisääntyneet, mutta villusatrofiaa ei voitu todeta. Ohutsuolen tulehdussolut ja keliakiavasta-aineet tutkittiin ennen ja kuuden kuukauden altistuksen tai hoidon jälkeen. Tutkimuksessa tehtiin kliininen arvio selvittämään gluteeniherkkyyttä ­ tähän kuului oireiden, vasta-aineiden ja histologian vaste ruokavaliolle, ja lisäksi sukuhistoria sekä liitännäissairaudet. Viisi potilasta altistusryhmässä ja kuusi hoitoryhmässä todettiin kliinisesti ja koepalalla arvioiden gluteeniherkiksi. Kaikilla heillä oli keliakiaan sopiva perimä. Tulokset tarkistettiin uudella menetelmällä, jossa keliakiapotilaan ohutsuolen limakalvolta määritetään transglutaminaasi 2 spesifisiä IgA kertymiä: tutkituista yhdestätoista kaikilla paitsi yhdellä todettiin näitä kertymiä. Löydös yhdessä keliakiaan sopivan perimän kanssa vahvistaa näiden potilaiden sairastavan alkavaa keliakiaa. Käytettyjen mittarien mukaan kaura ei vaikuta keliakiapotilaiden elämänlaatuun, mutta se on laajasti otettu käyttöön osana gluteenitonta dieettiä, hyvin siedetty ja monipuolistaa dieettiä. Kliinikoiden tulee kuitenkin muistaa, että kaura voi aiheuttaa joillekin potilaille oireita, mitkä eivät kuitenkaan vaikuta liittyvän ohutsuolivaurioon. Kaura voidaan useimmiten turvallisesti liittää osaksi gluteenitonta hoitoa. Vehnätärkkelyspohjainen gluteeniton dieetti on hyvin siedetty. Gluteenittomalla hoidolla tai altistuksella on mahdollista osoittaa gluteeniherkkyys potilailla, joilla ei vielä voida todeta suolinukan madaltumista. Transglutaminaasi-2 spesifiset IgA kertymät ohutsuolen limakalvolla vahvistavat kliinistä arviota. Keliakiamääritelmää on aiheellista laajentaa villusatrofiasta kohti geneettistä gluteeni-intoleranssia. Coeliac disease is a chronic inflammatory disorder of the small intestine induced by dietary proteins in wheat, rye and barley. Traditionally, the diagnosis of the disease is made by showing gluten-dependent villous atrophy in small bowel mucosal specimens. The mucosal damage develops from inflammation to crypt hyperplasia and finally to villous atrophy. The treatment of coeliac disease is a strict life-long gluten-free diet. In Finland oats have been accepted for more than 10 years as part of an otherwise gluten-free diet (GFD), but it has never been shown how patients with coeliac disease have adopted oats, and what is the impact of an oats-containing diet on the quality of life. Wheat is clearly toxic for coeliac patients, but open questions remain as to its role in the diagnosis and treatment of the disease. It has been debatable whether trace amounts of gluten are harmful; such contaminations are possible for instance in wheat starch-based products which have been rendered gluten-free. It is also evident that demonstrating gluten dependency is an essential part of coeliac diagnosis in borderline cases. The aim of this study was to establish how oats affects the dietary treatment of coeliac disease, the focus being on quality of life, and how patients nationwide have adopted the use of oats. In addition, the safety of the wheat-starch-based GFD in the treatment of coeliac disease was assessed. Further, the role of gluten or GFD in the diagnosis and treatment of early developing coeliac disease, when mucosal atrophy is not yet evident, was investigated. To evaluate the effect of oats-containing diet on symptoms, histology and quality of life, 39 biopsy-proven treated coeliac disease patients were randomized to take either 50 g of oats-containing gluten-free products for one year, or to continue their current diet which did not contain oats. Quality of life and gastrointestinal symptoms were measured by the Psychological General Well-Being questionnaire (PGWB) and Gastrointestinal Symptom Rating Scale (GSRS), respectively. Small bowel mucosal morphology, serum endomysial (EmA) and transglutaminase (tTG) antibodies were assessed. Quality of life did not differ between these study groups, but patients on oats-containing diet suffered significantly more often from diarrhoea. This notwithstanding, there was a simultaneous trend toward more severe constipation in the oats-group than in individuals on the traditional diet. Mucosal integrity was not disturbed by oats. There were more mucosal intestinal intraepithelial lymphocytes ( IELs) in the oats group, but no correlation between symptoms and inflammation. One thousand out of 14 000 members of the Finnish Coeliac Society were randomly chosen to evaluate how they had adopted oat in their GFD, and how they felt that oats diversified the diet: Altogether 710 responded: 73% of coeliac disease and 55% of dermatitis herpetiformis patients were currently using oats. More than 80% of patients using oats appreciated the taste, felt that oats constituted an important part of the diet that the availability of oats was good at low costs, and 94% thought that oats diversified their GFD. Fourteen per cent of patients had stopped taking oats, mostly due to adverse symptoms. The fear of contamination and side-effects was the most common reason in those who had not started to take oats. Fifty-seven newly detected coeliac disease patients were randomized to receive a wheat-starch-based or naturally GFD. Clinical response, quality of life evaluated by standardized questionnaire, small-bowel mucosal morphology, serology and bone mineral density (BMD) were measured before and after one year on GFD. Wheat-starch-based gluten-free products were well tolerated and there were no differences between the groups in the measured parameters. A prospective randomized study was carried out to assess whether patients with suspected coeliac disease and increased density of Υδ+IELs have a gluten sensitive disorder. Forty-one adults with increased density of Υδ+IELs without villous atrophy were randomized to gluten challenge or GFD treatment. Small bowel morphology, serum EmA and tTG-ab were assessed before and after a follow-up of six months. A new clinical score was introduced to measure gluten dependency; it comprised data on symptoms, associated conditions, family history, serology and histology before and after the dietary intervention. Five patients in the challenge group and six in the gluten-free group were considered to be clinically gluten-sensitive; all of them had human leucocyte antigen (HLA) DQ2 or DQ8. Tissue transglutaminase 2-targeted mucosal IgA deposits have been shown to be a reliable marker of gluten-sensitivity even in the absence of villous atrophy; 10 out of the 11 clinically sensitive subjects had these mucosal antibodies. According to the prospective study (I) and the nationwide inquiry (II), oats was widely accepted and well tolerated, and patients felt that oats diversified the GFD. Oats may induce abdominal complaints in some patients, and physicians should be aware of this. Nevertheless, oats can be safely included in a GFD in the majority of coeliac patients. This study showed that a wheat starch-based GFD was well tolerated despite possible trace amounts of gluten present in the products in question. By gluten-free treatment or challenge it is possible to reveal clinical gluten sensitivity even in patients who do not (yet) fulfil the current diagnostic criteria for coeliac disease. It is time to widen the diagnostic criteria from small bowel mucosal atrophy towards genetic gluten intolerance. The study also showed that the presence of transglutaminase 2-targeted mucosal IgA deposits, being a good diagnostic tool even in developing coeliac disease, is associated with gluten dependency. Which patients with genetic gluten intolerance without villous atrophy will benefit from GFD is a subject for further studies.

Keliakian tehostetun diagnostiikan vaikutukset Pirkanmaan sairaanhoitopiirin alueella Keliakian aktiivinen diagnostiikka näyttää olevan kannattavaa. Asiaa tutkittiin väitöskirjassa Pirkanmaan sairaanhoitopiirin alueella, jossa tautia on diagnosoitu ja hoidettu aktiivisesti jo 1980-luvulta. Keliakian taudinkuva on laaja ja tauti on yleinen; jopa 1 prosentti (Suomessa n. 50 000) väestöstä sairastaa sitä - suuri osa tietämättään. Gluteeniton ruokavalio on keliakian hoidon kulmakivi ja parantaa keliakiassa esiintyvän suolivaurion. Tiedetään, että keliakiaa esiintyy tietyissä riskiryhmissä, kuten lähisukulaisilla ja autoimmuunitauteja sairastavilla, 5-10-kertaisesti muuhun väestöön verrattuna. Nämä potilaat ovat keliakian suhteen usein varsin vähäoireisia tai jopa oireettomia, eikä hoidon pitkäaikaisvaikutuksista ole tutkimustietoa. Ei myöskään tiedetä, noudattavatko diagnoosihetkellä oireettomat potilaat gluteenitonta ruokavaliota jatkossa. Väitöskirjatyössä selvisi, että pitkän seuranta-ajan jälkeenkin yli 80 prosenttia keliakiapotilaista noudattaa tarkkaa gluteenitonta ruokavaliohoitoa. Hoitomyöntyvyys oli hyvä huolimatta siitä, oliko keliakiasta diagnoosihetkellä oireita vai ei. Elämänlaatu oli keliakiapotilailla yhtä hyvä kuin väestössä yleensä, riippumatta siitä, oliko tauti todettu oireiden perusteella vai riskiryhmien seulonnassa. Hoitamattomaan keliakiaan liittyy usein luuntiheyden aleneminen, mitä gluteeniton ruokavalio parantaa. Tutkimus osoitti, että riskiryhmien seulonnassa todetuilla potilailla luuntiheys oli yhtä hyvä kuin väestössä. Oireiden perusteella todetuilla potilailla luuntiheys oli hieman alentunut hoidosta huolimatta. Keliakian varhainen diagnoosi tuntuu siten estävän luustokomplikaatioita. Aiemmissa tutkimuksissa todettua kohonnutta kokonaissyöpäriskiä ei tässä tutkimuksessa keliakiapotilailla todettu. Ainoastaan non-Hodgkinin imusolmukesyövän riski oli 3-kertainen väestöön verrattuna, mikä on samankaltainen tulos kuin muissa viimeaikaisissa tutkimuksissa. Kuolleisuus oli hieman lisääntynyt ensimmäiset 5 vuotta keliakian diagnoosista, mutta sen jälkeen samanlainen kuin väestössä yleensä. Kuolleisuus oli tässä tutkimuksessa alhaisempi kuin monissa muissa maissa tehdyissä tutkimuksissa, joissa keliakian esiintyvyys on alhaisempi ja siten diagnostiikka todennäköisesti tehottomampaa kuin meillä. Keliakian yleisyyden ja hoidettavuuden vuoksi keliakian väestöseulonnasta keskustellaan, mutta sen kustannus-hyötysuhteesta ei ole vielä tietoa. Keliakiaa ei siksi seulota väestöstä. Väitöstutkimus osoitti, että jo tehostetulla diagnostiikalla saadaan keliakiaan liittyvien komplikaatioiden riskiä pienennettyä. Myös oireettomana todetuilla potilailla elämänlaatu säilyy hyvänä huolimatta siitä, että he noudattavat gluteenitonta ruokavaliohoitoa erittäin hyvin. Kun keliakiaa diagnosoidaan aktiivisesti, on syöpäriski väestötasolla ja kuolleisuus aiemmin oletettua pienempi. Tehokas keliakian diagnostiikka, jossa keskitytään myös vähäoireisten potilaiden ja keliakian riskiryhmiin kuuluvien potilaiden löytämiseen, on kannattavaa toimintaa. The clinical spectrum of coeliac disease is wide: patients may suffer from malabsorption and evince various gastrointestinal or extraintestinal symptoms, or be totally asymptomatic. Osteoporosis and lymphoma are the most well-known complications of coeliac disease and many autoimmune diseases are more common in patients with coeliac disease than in non-coeliac populations. The diagnostics of coeliac disease have been actively pursued in the Tampere University Hospital area ever since 1980, and patients with mild symptoms and coeliac disease risk groups have also been diagnosed and treated. Many patients are asymptomatic, but there are no long-term studies on compliance and quality of life in this group. The aim of the study was to evaluate the dietary compliance, quality of life and coeliac disease complications after long-term follow-up in the area, where the clinical prevalence of the disorder is high, up to 0.3 per cent of the local population. Dietary compliance was evaluated in 703 coeliac disease patients by questionnaire and patient records and in 53 screen-detected and 44 symptom-detected treated coeliac disease patients by means of interview, 4-day food record and coeliac disease serology. According to these studies, as many as 77 to 83% of the patients adhered to strict gluten-free diet, which is a better result than in many other countries. Quality of life was measured by Psychological General Well Being questionnaire in 53 screen-detected and 44 symptom-detected, long-term treated coeliac disease patients and was comparable to that in 110 non-coeliac controls. Also gastrointestinal symptoms (measured by Gastrointestinal Symptom Rating Scale questionnaire) were similar in treated coeliac patients and in non-coeliac controls. Quality of life was further evaluated in screen-detected treated patients by Short Form 36 Health Survey questionnaire and the results compared to a Finnish population sample of 2,060 persons. According to the results, mental health was significantly better in screen-detected patients than in the general population. In other items, there were similar trend which showed no significant differences. Bone mineral density (measured by Dual Energy X-ray Absorptiometry method) in 53 screen-detected long-term treated coeliac disease patients did not differ from the population in general, whereas bone mineral density in 44 symptom-detected patients was lower. The occurrence of fractures was inquired after, but there was no difference between the groups. The occurrence of autoimmune diseases was studied in 703 treated coeliac disease patients by questionnaire and hospital records and the results compared to that in 299 non-coeliac patients undergoing gastroscopy. The duration of gluten exposure in relation to occurrence of autoimmune diseases in coeliac disease patients was evaluated in logistic regression analysis. Patients with coeliac disease had significantly more autoimmune diseases than controls. The duration of gluten exposure had no promotive effect on the occurrence of autoimmune diseases. Further, the prevalence of clinical and subclinical autoimmune thyroid diseases was studied in 79 treated coeliac disease patients and in 184 non-coeliac controls by measuring serum thyroid hormones and antibodies and by thyroid ultrasound examination. Hypothyreosis and subclinical autoimmune thyroid diseases were significantly more common in patients with coeliac disease than in controls. Coeliac disease patients were prone to atrophic thyroiditis. A hypoechoid pattern in ultrasound examination was even more common in those coeliac patients, whose coeliac disease was diagnosed later in life. This finding suggests that the late diagnosis of coeliac disease predisposes to the later development of manifest autoimmune thyroid disease. The risk of cancer and mortality in 781 patients with coeliac disease and in 366 with dermatitis herpetiformis were compared to the age- and sex-matched Finnish population. In contrast to many earlier studies, the total cancer risk was not increased. The risk of non-Hodgkin lymphoma was 3-fold in patients with coeliac disease and 6-fold in patients with dermatitis herpetiformis, this risk being fairly similar to that observed in recent studies. The mortality rate was slightly but significantly increased in coeliac disease patients. Mortality in patients with dermatitis herpetiformis was significantly decreased the reason for this remaining unclear. This study showed that in a high prevalence area of coeliac disease where the diagnostic approach has been active, the majority of the patients are under gluten-free diet. The diagnosis of patients with mild symptoms and patients in coeliac disease risk groups seems justified in that dietary treatment does not worsen the quality of life of these patients. Also the risk of osteoporosis seems to be lower when coeliac disease is diagnosed at an early stage. Although osteoporosis was more common in patients with symptom-detected coeliac disease they did not experience more fractures than screen-detected patients. Fracture risk warrants further study in larger patient series. A gluten-free diet did not seem to affect the occurrence of autoimmune diseases. Interestingly, cancer risk in the patients with coeliac disease was not increased to that in the population in this high-prevalence area but in accordance to earlier studies, the risk of non-Hodgkin lymphoma was increased. In addition, the mortality risk in coeliac disease was lower than in many studies from other countries, where the clinical prevalence of coeliac disease is lower.

Keliakiadiagnoosi perustuu nykyisten kriteerien mukaan ohutsuolikoepalaan, jossa tulee olla todettavissa ohutsuolen nukkakato eli villusatrofia sekä kuopakkeiden pidentyminen eli kryptahyperplasia. Keliakiavasta-aineet veressä tukevat diagnoosia. Keliakian ohutsuolimuutokset kehittyvät vähitellen: ensimmäinen muutos on lisääntynyt tulehdussolupitoisuus epiteelillä ja vasta lopuksi kehittyy villusatrofia. Diagnostisia ongelmia aiheuttaa tänä päivänä ohutusuolinäytteiden vaihteleva laatu, villusatrofian ajoittainen läiskittäisyys ja muut villusatrofiaa ja tulehdusmuutoksia aiheuttavat taudit. Tämä tutkimus keskittyi keliakian diagnostiikan parantamiseen. Tutkimuksessa yhteensä 223 potilaalla oli hoitamaton ja 241 potilaalla hoidettu keliakia tai ihokeliakia. Lisäksi 66 potilaalla oli alkava keliakia ilman villusatrofiaa, ja 608 potilaalla keliakia poissuljettiin ohutsuolikoepalan perusteella epäilyistä huolimatta. Yhteensä 138 potilasta toimi ei-keliakiakontrollina. Hoitamattomassa keliakiassa ohutsuolen epiteelin tulehdussoluista CD3+ soluilla todettiin 85% herkkyys ja 69% tarkkuus tautiin, ja vastaavat luvut alfa/beta+ soluille olivat 80% ja 59% ja gamma/delta+ soluille 92% ja 81%. Lymfosyyttitiheyden määrittäminen pelkästään villusten kärjistä keliakiassa, jossa ohutsuolen suolinukka ei ole täysin tuhoutunut, todettiin vähintään yhtä hyväksi kuin gamma/delta+ solumääritys, joka vaatii jääleikkeen. Myöskin alkavassa keliakiassa ilman villusatrofiaa villusten kärkien lymfosyyttitiheyden ja gamma/delta+ solujen herkkyydet (85% ja 82%) olivat paremmat kuin CD3+ ja alfa/beta+ solujen (61% ja 58%). Keliakiavasta-aineet (endomysium- tai retikuliinivasta-aineet) löysivät 84% keliaakikoista, joilla oli villusatrofia, eikä yhdelläkään ei-keliakikontrollilla ollut todettavissa näitä vasta-aineita. Vasta-ainenegatiivisilla keliaakikoilla oli enemmän oireita ja ohutsuolen lymfoomaa kuin vasta-ainepositiivisilla, vaikka suolivaurioaste todettiin ryhmissä samanlaiseksi. Tutkimus lisäksi osoitti, että keliakiavasta-aineet löysivät 70% potilaista, joilla oli alkuun normaali ohutsuolirakenne, mutta myöhemmin kehittyi keliakia. Verestä mitattavat keliakiavasta-aineet muodostuvat ohutsuolessa, ja tässä tutkimuksessa kaikilla hoitamattomilla keliaakikoilla, joilla oli villusatrofia, ja 93%:lla potilaista joilla oli alkava keliakia ilman villusatrofiaa, oli keliakialle tyypilliset vasta-ainekertymät todettavissa ohutsuolessa. Tutkimuksessa lisäksi osoitettiin, että keliaakoilla ohutsuolen vasta-ainekertymät kohdistuvat transglutaminaasi 2:ta vastaan. Tutkimus osoitti, että keliakian diagnostiset kriteerit vaativat uudistamista. Yhteensä 66 potilaalla (23%:lla) 289:stä oli keliakia, jota ei pystytty toteamaan perinteisellä ohutsuolen suolinukan analysoinnilla. Kohonnut gamma/delta+ tai villusten kärkien lymfosyyttitiheys ja erityisesti veren keliakiavasta-aineet viittaavat keliakiaan tilanteissa, joissa ohutsuolen histologinen tutkimus on epävarma tai epäillään alkavaa keliakiaa. Tämän tutkimuksen perusteella kuitenkin kaikkein luotettavimmin keliakian löytää, jopa ennen villusatrofian kehittymistä, ohutsuolen transglutaminaasi 2:ta vastaan muodostuneet vasta-ainekertymät. Tämä menetelmä vaikuttaisi olevan erityisen luotettava ja käyttökelpoinen epävarmoissa diagnostisissa tilanteissa, kun veren keliakiavasta-aineet eivät tue diagnoosia tai ohutsuolen histologinen löydös on epäselvä. According to the current criteria the diagnosis of coeliac disease should be based on the presence of small bowel mucosal villous atrophy and crypt hyperplasia; serology has a supportive role. However, the diagnosis is often complicated, since small bowel specimens may be of poor quality and villous atrophy patchy. Moreover, atrophy can also be present in other disorders, and early developing coeliac disease without villous atrophy is particularly difficult to diagnose, since early changes are unspecific. This study focused on improving the quality of coeliac disease diagnosis. The aim was to investigate the diagnostic significance of the determination of villous height-crypt depth ratio (Vh/CrD), the densities of CD3+, alfa/beta+, gamma/delta+ and villous tip intraepithelial lymphocytes (IELs) and serum and intestinal coeliac antibodies in untreated coeliac disease with villous atrophy, in early developing coeliac disease and in treated disease. In studies I-IV altogether 223 patients had untreated and 241 treated coeliac disease or dermatitis herpetiformis. Further, 66 patients were considered to suffer from early developing coeliac disease, and in 608 patients coeliac disease was suspected but excluded because of normal small bowel mucosal villous architecture. Altogether 138 individuals served as non-coeliac controls. In untreated coeliac disease with villous atrophy CD3+ IELs had a 85% sensitivity and 69% specificity for the condition, the corresponding percentages for alfa/beta+ IELs being 80% and 59% and for gamma/delta+ IELs 92% and 81%, respectively. The villous tip IELs determined from haematoxylin- and eosin-stained samples cannot be investigated in untreated coeliac disease cases where total or subtotal villous atrophy is present; but in severe partial villous atrophy, this method nonetheless proved to be more accurate than the determination of CD3+ and alfa/beta+ cells and at least as good as the determination of gamma/delta+ cells, which requires frozen sections. In early developing coeliac disease the sensitivities of all IELs were lower than in coeliac disease with villous atrophy, but those of villous tip and gamma/delta+ IELs (85% and 82%) proved superior to CD3+ and alfa/beta+ IELs (61% and 58%, respectively). Serum immunoglobulin (Ig) A-class reticulin (ARA) and endomysial (EmA) antibodies proved reliable in disclosing coeliac disease with villous atrophy; the sensitivity of coeliac autoantibodies for the condition was 84%; specificity was 100%. In the second study (II), focusing on seronegative coeliac disease, altogether 22 IgA-competent untreated coeliac disease patients out of 177 were found to be serum EmA-negative. The majority of EmA-negative patients were male, and they were found to be on average older than EmA-positive patients. EmA-negative patients suffered from abdominal symptoms more often than EmA-positive, and three EmA-negative subjects were diagnosed with enteropathy-associated T-cell lymphoma at the time when coeliac disease diagnosis was established. The severity of histological lesion was similar in EmA-negative and ­positive patients, but the densities of gamma/delta+ IELs were statistically significantly higher in EmA-positive patients. The follow-up study (IV) focusing on early developing coeliac disease showed that the majority of patients with positive IgA-class coeliac autoantibodies in the serum (ARA or EmA) having normal villous architecture subsequently develop coeliac disease; the sensitivity of coeliac autoantibodies in early developing coeliac disease was shown to be 70%. Thus patients having false-positive coeliac autoantibodies in the serum are at risk of developing overt coeliac disease and should be followed up. Coeliac autoantibodies are produced in the small bowel mucosa, and in this study autoantibody deposits were also investigated from the intestine. All untreated coeliac disease patients (n = 35) with villous atrophy, both EmA-negative and ­positive, had intestinal coeliac-type IgA deposits, and these were shown to be gluten-dependent. None of the non-coeliac controls were found to have these intestinal IgA deposits. In the follow-up study (IV) focusing on coeliac disease without villous atrophy small bowel mucosal IgA deposits reached 93% sensitivity for early developing coeliac disease, and this method proved superior to earlier utilized approaches such as determination of IELs. IgA deposits detected in the intestine of untreated coeliac disease patients were found in co-localization with transglutaminse 2 (TG2) and the TG2-target specificity of the deposits was ascertained by showing that they had the ability to bind externally added recombinant human TG2. It emerged that the diagnostic criteria for coeliac disease need to be revised. In other words, it was shown that Vh/CrD determination as the gold standard in the diagnosis is nowadays inadequate; this method failed to recognize 66 (23%) out of 289 untreated coeliac disease patients. These 66 patients were suffering from early developing coeliac disease, where minor mucosal abnormalities may be present in the absence of villous atrophy. However, such changes are difficult and subjective in interpretation. Determination of IELs, especially of gamma/delta+ IELs, is helpful in obscure cases, but these cells are not invariably increased in untreated coeliac disease with villous atrophy. In severe partial villous atrophy the determination of villous tip IELs is at least as valuable as the determination of gamma/delta+ IELs. If early developing coeliac disease is suspected, patients evincing an increased density of gamma/delta+ or villous tip IELs in their small bowel mucosa shoul! d be followed up to detect forthcoming coeliac disease, but an increased density of CD3+ or alfa/beta+ IELs alone does not require routine surveillance. Serum coeliac autoantibodies (ARA/EmA) are highly specific for coeliac disease, and IgA-class serum coeliac autoantibodies with normal histology indicate early developing coeliac disease. However, the single most sensitive and specific means of establishing untreated coeliac disease with and without villous atrophy is the investigation of intestinal TG2-specific IgA deposits. The investigation of intestinal IgA deposits seems to be of special value in obscure cases when the serology does not support the diagnosis or conventional histology is ambiguous.

Ihokeliakia (dermatitis herpetiformis) on elinikäinen rakkuloita aiheuttava ja voimakkaasti kutiseva ihosairaus. Suomessa se on yleisempi kuin muissa maissa ja potilaita on yhteensä noin 5000. Ihokeliakia kuuluu tavallisen keliakian tautikirjoon, vaikka suolioireet ovat ihokeliakiapotilailla harvinaisia. Gluteeniton ruokavalio on ihokeliakian ensisijainen hoito. Keliakian tiedetään esiintyvän suvuittain, mutta ihokeliakiasta on niukasti tietoa. Tässä väitöskirjatyössä osoitettiin, että taipumus kulkea suvuittain on ihokeliakiassa yhtä suuri kuin keliakiassa. Tässä kyselytutkimuksessa ihokeliakiapotilaiden lähisukulaisista 5.4% sairastui joko ihokeliakiaan tai tavalliseen keliakiaan keskimäärin 15 vuoden seuranta-aikana. Lähisukulaisten sairastavuus oli sama keliakiassa (5.5%) ja myös heillä esiintyi sekä ihokeliakiaa että keliakiaa. Identtisiä kaksosia tutkimalla varmistui, että perinnöllinen alttius ihokeliakian ja keliakian synnyssä on hyvin voimakas. Kuusi identtistä kaksosparia tutkittiin sekä kliinisesti että perintötekijöiltään, ja viidessä tapauksessa kuudesta molemmat kaksosista olivat sairastuneet joko ihokeliakiaan tai sitten ihokeliakiaan ja tavalliseen keliakiaan. Keliakiaa sairastavilla tiedetään olevan normaaliväestöä enemmän autoimmuunitauteja, kuten tyypin 1 diabetesta, ja heillä on myös riski sairastua pahanlaatuisiin kasvaimiin, erityisesti ohutsuolen lymfoomiin. Tämä väitöskirjatyö varmisti että myös ihokeliakiapotilaat sairastuvat normaalia useammin tyypin 1 diabetekseen ja lymfoomiin. Heidän lähisukulaisensa sairastuivat myös tavallista useammin tyypin 1 diabetekseen, mutta lymfoomien esiintyvyys ei lähisukulaisilla ollut kohonnut. Lymfoomaan sairastuneet ihokeliakiapotilaat noudattivat verrokkeja huonommin gluteenitonta ruokavaliota. Tämä tulos vahvistaa aiempaa näkemystä siitä, että huolellisesti noudatettu gluteeniton ruokavaliohoito poistaa ihokeliakiapotilaiden kohonneen riskin sairastua lymfoomaan. Tämän väitöstutkimuksen tuloksia käytäntöön sovellettaessa ensimmäinen huomio on se, että ihokeliakiapotilaiden lähisukulaiset olisi syytä seuloa verikokein piilevän keliakian toteamiseksi. Seulonnan tekee tärkeäksi se, että gluteenittomalla ruokavaliohoidolla voidaan estää keliakian komplikaatioita, kuten osteoporoosia ja lymfoomia. Toiseksi, koska ihokeliakiapotilailla esiintyy runsaasti tyypin 1 diabetesta, joka puhkeaa useimmiten ennen ihottuman alkamista, diabeetikkoja hoitavien lääkäreiden tulisi tunnistaa myös ihokeliakian oireet, jotta nämä potilaat voitaisiin diagnosoida ja hoitaa gluteenittomalla ruokavaliohoidolla mahdollisimman varhain. Kolmanneksi, hoitavien lääkäreiden olisi erityisesti huomioitava mahdolliseen lymfoomaan viittaavat oireet ja löydökset niiden ihokeliakiapotilaiden kohdalla, jotka eivät syystä tai toisesta noudata gluteenitonta ruokavaliohoitoa kuten pitäisi. Dermatitis herpetiformis is a lifelong skin disease characterized by an itchy, blistering rash and pathognomonic IgA deposits in the dermis. It has a gluten-sensitive enteropathy similar, though mostly subclinical, to that in coeliac disease. Genetic predisposition and an autoimmune pathomechanism are typical of coeliac disease, the prevalence of which is as high as 1/100. Coeliac disease has a tendency to run in families, but knowledge about the familial occurrence of dermatitis herpetiformis is scanty. In the first study (I) of this thesis, 281 patients with dermatitis herpetiformis were questioned after a mean follow-up period of 15 years about the occurrence of dermatitis herpetiformis and coeliac disease in their 1265 first-degree relatives. The prevalence of dermatitis herpetiformis was 1.5% and that of coeliac disease 3.9%. The corresponding prevalences in the 1893 first-degree relatives of 380 patients with coeliac disease were 0.8% and 4.7%. The combined incidence of the two diseases among both groups of relatives was 3/1000/year. In several multiple-case families, dermatitis herpetiformis and coeliac disease occurred in a mixed pattern. The second study (II) consisted of six monozygous twins of whom the index twin had dermatitis herpetiformis. The other twin had dermatitis herpetiformis in three cases, coeliac disease in two cases and the remaining pair was discordant. The casewise concordance rate was thus 0.91. Coeliac disease and dermatitis herpetiformis are known for various autoimmune disease associations and a risk of lymphoma. The occurrence of these disorders in the first-degree relatives is, however, not well documented. The third study (III) examined the occurrence of type 1 diabetes in 1104 patients with dermatitis herpetiformis and in 1388 first-degree relatives. Twenty-five (2.3%) of the patients with dermatitis herpetiformis and 20 (1.4%) of the first-degree relatives had type 1 diabetes. Most (88%) of the dermatitis herpetiformis patients with type 1 diabetes could adhere strictly to a gluten-free diet and the rash responded similarly to that in the case controls with isolated dermatitis herpetiformis. The fourth study (IV) examined the occurrence and type of lymphoma in a series of 1104 patients with dermatitis herpetiformis and in 1825 first-degree relatives. Eleven (1.0%) patients contracted lymphoma 2-31 years after the diagnosis of dermatitis herpetiformis. Eight were B-cell lymphomas, two enteropathy-associated T-cell lymphomas and one lymphoma remained unclassified in immunohistochemical typing. Three (0.2%) relatives had B-cell lymphoma. The 11 dermatitis herpetiformis patients with lymphoma had adhered to a strict gluten-free diet for a mean of 36 months and the 22 dermatitis herpetiformis case controls without lymphoma for a mean of 102 months, which is a significant (p=0.041) difference. In conclusion, the present results of frequent and mixed presentation of both dermatitis herpetiformis and coeliac disease in the first-degree relatives support the hypothesis that these two disorders are different phenotypes of the same gluten-sensitive disease process. Moreover, monozygous twins with one having dermatitis herpetiformis and the other coeliac disease indicates that different genes are not needed for the development of dermatitis herpetiformis from that of coeliac disease. The present study showed further that associated conditions typical of coeliac disease also occur in dermatitis herpetiformis patients and their relatives. The prevalence of type 1 diabetes was increased in the patients with dermatitis herpetiformis, though less than in coeliac disease, and also in their first-degree relatives. The patients with dermatitis herpetiformis can contract apart from enteropathy-associated T-cell lymphoma also B-cell lymphoma, which can occur in the gut or extrain testinally. The finding that the present patients with lymphoma had adhered to a strict gluten-free diet for significantly fewer months than the dermatitis herpetiformis case controls without lymphoma is in line with the previously reported protective effect of dietary treatment on lymphoma.

Keliakian diagnostiikan kulmakivenä on ohutsuolikoepalatutkimus, jolla keliakiaan liittyvä limakalvon suolinukan tuhoutuminen havaitaan. Tuntien taudin yleisyyden, oireettomuuden ja moni-ilmeisyyden on diagnostiikassa luotettavien ja kustannuksiltaan kohtuullisten ei-invasiivisten seulontamenetelmien kehittäminen tärkeää. Retikuliini- ja endomysiumvasta-ainetestit ovat erittäin herkkiä ja tautispesifisiä ja niitä käytetään yleisesti keliakian seulonnassa ja dieettihoidon seurannassa. Määritykset tehdään seeruminäytteestä immunofluoresenssi-menetelmällä käyttäen joko rotan kudoksista (retikuliinivasta-aineet) tai apinan ruokatorvesta (endomysiumvasta-aineet) valmistettuja jääleikkeitä antigeenina. Retikuliinivasta-ainetestin heikkoutena on kuitenkin laboratoriokohtaisuus ja endomysiumvasta-ainetestissä antigeenin käytön esteeksi on muodostunut hinta ja myös eettiset kysymykset. Uusimmissa tutkimuksissa on osoitettu, että ihmisen napanuora, joka on helposti saatava ja halpa kudos, voisi korvata rotan kudosten ja apinan ruokatorven käytön kudosvasta-ainetesteissä. Retikuliini- ja endomysiumvasta-aineet ovat autovasta-aineita, ja fibroblastien on osoitettu tuottavan näihin IgA-luokan vasta-aineisiin sitoutuvia antigeenimolekyylejä. Viimeisimpien tutkimustulosten mukaan transglutaminaasientsyymi, jota esiintyy runsaasti selkärankaisten elimissä ja kudoksissa, olisi keliakian pääasiallisin autoantigeeni. Tutkimuksessamme käytimme ihmisen napanuoraa antigeenina immunofluoresenssitestissä ja selvitimme testin käyttökelpoisuutta keliakian seulonnassa. Selvitimme soveltuvatko napanuorasta eristetyt fibroblastit ja transglutaminaasientsyymi antigeeniksi määritettäessä keliakia-spesifisiä vasta-aineita uusilla ELISA-menetelmillä. Tutkimme myös potilasseerumien tunnistamien antigeenien ja transglutaminaasin jakaumaa jyrsijöiden ja kädellisten kudoksissa kaksoisimmunofluoresenssimenetelmällä. Tutkimuksissamme osoitimme, että ihmisen napanuora, joka on helposti saatava ja halpa kudos, voi korvata rotan kudosten ja apinan ruokatorven käytön immunofluoresenssimenetelmällä tehtävissä kudosvasta-ainetesteissä. Tuloksemme osoittivat, että napanuoran fibroblastisolut sisältävät keliakian autoantigeenejä ja soveltuvat autovasta-aineiden tutkimiseen. Kokosolu-ELISA menetelmä ei kuitenkaan ole kovin käytännöllinen tutkimustapa. Tutkimustuloksemme osoittavat myös, että meillä on nyt kliiniseen potilastyöskentelyyn soveltuva herkkä ja spesifinen ELISA-menetelmä, joka mittaa keliakiaspesifisiä transglutaminaasivasta-aineita. Testin tulokset korreloivat hyvin retikuliini-ja endomysiumvasta-ainetestien tulosten kanssa. Lisäksi testi on helpompi suorittaa ja tulkita kuin kudosvasta-ainetestit. Tutkimuksemme vahvistaa näkemystä siitä, että transglutaminaasi on ellei ainoa niin ainakin yksi keliakian autoantigeeneistä. In the present study human umbilical cord was used as antigen in immunofluorescence assay, and the viability of the test to detect coeliac disease was evaluated. Novel ELISA methods were established to measure coeliac disease-specific antibodies to human umbilical cord-derived fibroblasts, and to tTG. The study population included 276 patients with untreated coeliac disease, 346 controls and 14 coeliac patients with IgA-deficiency. For comparative purposes ARA and monkey oesophagus EmA were examined by immunofluorescence techniques and AGA with ELISA. To study the tissue distribution of tTG coeliac and non-coeliac patient sera, mAb-tTGs and sera from mice parenterally immunised against tTG, tTG complexed with gliadin, or gliadin were used in indirect immunofluorescence and double-staining studies. In addition, KSCN-extraction, antibody competition and affinity chromatography studies were performed to study further the relationship between tTG and tissue autoantibodies. IgA-class EmA proved highly sensitive (258 of 276) and specific (343 of 346) in detecting coeliac disease. Comparison of IgA-class EmA test to the ARA test (sensitivity 92%, specificity 94%) and to the monkey oesophagus EmA test (sensitivity 100%, specificity 83%) showed good correlation. Although the IgA-class AGA test yielded a lower sensitivity (83%) and specificity (77%) than the IgA-class EmA and ARA tests, high AGA titres were found in eight out of 12 patients negative for EmA and ARA. The novel whole-cell fibroblast autoantibody ELISA detected all 27 coeliacs tested, giving a sensitivity of 100%; with a specificity of 82% (54 of 66). The test correlated better with the EmA than with the AGA test. The calcium-treated tTG antibody ELISA proved to be highly sensitive, 129 of 136 (95%) tested untreated coeliac disease patients were positive. Thirteen out of 207 disease control patients had elevated titres (specificity 94%). The concordance rate between the IgA-class tTG antibody ELISA and IgA-class EmA tests was high (93%). The predictive ability of the new tTG antibody ELISA test was superior to that of the AGA test. In selective IgA deficiency the IgG-class EmA and tTG autoantibody tests seem to work well. All 14 untreated coeliac patients with selective IgA deficiency were positive for these autoantibodies. The tTG antibody staining patterns here were seen to be identical to those with coeliac patient sera in all tissues studied. Cultured human umbilical cord-derived fibroblasts exhibited both cytoplasmic and extracellular matrix staining. Double staining with coeliac patient serum IgA and mAb-tTG showed complete overlapping. KSCN-extraction of tTG from the tissue sections abolished the staining patterns, and they were restored after re-addition of tTG. Patient sera blocked the staining of mAb-tTG, and tTG effectively absorbed EmA/ARA from coeliac patient sera. I conclude that coeliac disease self-epitopes are present in the human umbilical cord, and this tissue replaces perfectly rat and monkey tissues when using the indirect immunofluorescent test for detecting coeliac disease-specific autoantibodies. The present study shows that coeliac disease self-epitopes are present also in human umbilical cord and that the Wharton s jelly-derived fibroblasts indeed express molecules detectable by coeliac disease patient sera IgA. These fibroblasts could be used as antigen in the novel whole-cell ELISA test. Further, the findings here constitute evidence of the value of a combined search for IgA-class EmA, ARA and high-titre AGA. The present data further confirm that tTG is a major autoantigen in coeliac disease. In clinical practice the ELISA designed for the detection of tTG antibodies provides an alternative possibility for a sensitive, specific and objective serological screening for the diagnosis and follow-up of coeliac disease. It was also established that tTG is distributed in both rodent and primate tissues identically to the extracellular endomysial/reticulin/jejunal staining pattern of coeliac patient sera. The current results indicate that EmA, ARA and jejunal autoantibodies detect tTG in different tissues.

Keliakiassa viljatuotteiden valkuaisaine gluteeni aihettaa ohutsuolen limakalvovaurion, jonka paranemiseen tarvitaan elinikäinen gluteeniton ruokavaliohoito. Tyypillisiä oireita ovat ripuli ja vatsavaivat sekä laihtuminen, mutta usein keliakia on vähäoireinen, oireet voivat olla epätyypillisiä ja osa potilaista on täysin oireettomia. On arveltu, että jopa 1%:lla väestössä esiintyy tätä tautia. Keliakiaan on todettu olevan vahva perinnöllinen alttius ja tietyt HLA-tyypit todetaan yli 95%:lla suomalaisista keliaakikoista. Nykyisin tiedetään, että gluteenin aiheuttama ohutsuolen limakalvovaurio kehittyy vähitellen limakalvotulehduksesta suolinukan madaltumiseen ja aina nukan katoon asti. Diagnoosin asettaminen on perustunut vasta tämän selvän suolinukan kadon osittamiseen. Kuitenkin keliakian varhaiseen diagnoosiin ja hoitoon pyritään koska hoitamattomaan tautiin liittyy vaikeita komplikaatioita, kuten riski sairastua luukatoon ja pahanlaatuisiin kasvaimiin. Tutkimukssa selvittiin keliakiaan sopivan ohutsuolen limakalvon nukankadon ja erityisesti tätä ennakoivien varhaismuutosten esiintymistä eräissä keliakian riskiryhmissä. Tällaisiä riskiryhmiä olivat potilaat, joilla oli epäilty kliinisesti keliakiaa ja todettu seerumissa keliakiavasta-aineita, potilaat, jotka saivat suolisto-oireita viljatuotteista, sekä potilaat, joilla oli useampi kuin yksi umpieritysrauhasten autoimmuunisairaus kuten insuliinidiabetes tai kilpirauhasen liikatoiminta. Näiden potilaiden ohutsuolen limakalvomuutoksia verrattiin todettujen uusien keliakikkojen ohutsuolilöydöksiin ennen hoitoa ja gluteenittoman ruokavaliohoidon jälkeen. Lisäksi selvitettiin tälläisten limakalvon rakenne ja tulehdusmuutoksten esiintymistä keliakian paranemisvaiheessa, ja erityisesti miten pienet gluteenimäärät vaikuttavata limakalvon kuntoon. Keliakiaan sopiva ohutsuolen limakalvon nukankato todettiin 30%:lla potilaista, joilla oli epäilty keliakiaa ja todettu keliakiavasta-aineita, 9%:lla viljaoireisista potilaista ja 11%:lla potilaista, joilla oli useita umpierityssairauksia. Tyypillisesti näillä todetuilla keliakiapotilailla ohutsuolen limakalvon intraepiteliaaliset tulehdussolut, ja erityisesti gd+ T-solutiheydet, olivat koholla. Nykyisten keliakian diagnostisten kriteerien perusteella keliakia poissuljettiin kahdella kolmasosalla potilaista, koska heidän ohutsuolen limakalvon nukka oli normaali. Näistä 9%:lla kuitenkin todettiin lieviä alkavaan keliakiaan sopivia rakennemuutoksia. Lisäksi 28%:lla intraepiteliaaliset gd+-solutiheydet olivat koholla; näistä potilaista kymmeneltä otettiin myöhemmin kontrolliohutsuolinäyte ja tuolloin viidelle oli kehittynyt selvä keliakiaan sopiva nukankato kun gluteenin käyttöä oli jatkettu. Vaikka ohutsuolen limakalvon koholla olevat gd+-solut näyttivät ennustuvan alkavaa keliakiaa, näiden solujen esiintyminen ei liittynyt aina keliakialle tyypilliseen perimään (HLA-tyyppiin). Seerumin keliakiavasta-aineiden, retikuliini-, endomysium- ja transglutaminaasvasta-aineiden, tarkuus keliakialle nähtiin myös tässä tutkimuksessä. Koholla olevat keliakiavasta-aineet eivät kuitenkaan aina liittyneet keliakiaan tai alkavaan keliakiaan; 64%:lla gliadiinivasta-aine-positiivisista potilaista ohutsuolen limakalvo oli täysin normaali, eikä tämä vasta-aine-positiivisuus liittynyt aina keliakian perimään. Ohutsuolen limakalvovaurio näytti korjaantuvan täysin pitkäkestoisen gluteenittoman ruokavaliohoidon aikana, jos dieetti oli tiukka. Pienet gluteenijäämät gluteenittomissa vehnätärkkelystuotteissa ei vaikuttanut limakalvon tilanteeseen. Limakalvon paraneminen oli vaillinainen, jos dieetin oli kestänyt alle kaksi vuotta tai jos potilailla oli selviä dieettipoikkeamia. Tutkimuksessa ohutsuolen limakalvon nukankorkeuden ja kuopakkeiden syvyyden-suhteen määrittäminen osottautui herkimmäksi mittariksi osoittamaan limakalvovauriota gluteenittoman dieetin aikana; limakalvon tulehdussolujen mittaaminen ja seerumin keliakiavasta-aineiden määrittäminen eivät olleet yhtä herkkiä osoittamaan vaillinaista dieettiä ja limakalvovauriota. Aiemmin gd+-solujen koholla oloa on pidetty pysyvänä muutoksena jopa keliakian hoidon aikana; tutkimuksessa myös näiden solujen tiheys väheni selvästi dieetin myötä. Suurimmalla osalla kuitenkin keskimäärin kymmenen hoitovuoden jälkeen nämä gd+-solut olivat vielä koholla. Tätä tietoa voidaan käyttä hyväksi keliakian diagnostiikassa tilanteissa, joissa diagnostinen ohutsuolikoepala otetaan vasta, kun potilas on jo gluteenittomalla ruokavaliohoidolla. Tuolloin limakalvon nukan rakenne on voinut jo täysin korjaantua; jos dieetti ei ole kestänyt hyvin pitkään ja jos gd+ solujen tiheys on normaali, puhuvat löydökset keliakian olemassaoloa vastaan. Nykyisten diagnostisten kriteerien perusteella osa oireisistakin keliaakikoista jää toteamatta. Jos keliakian diagnostisia kriteerejä laajennetaan koskemaan myös ohutsuolen limakalvon lievempiä muutoksia, ylidiagnosoinnin vaara on olemassa. Kaikilla potilailla, joilla oli lieviä viiteitä alkavaan keliakian ei ollut keliakialle tyypillisiä HLA-tyypejä; tänä päivänä ei tiedetä mikä tälläisten henkilöiden, joilla ei ole keliakialle tyypillistä perimää, löydösten merkitys tai ennuste on ja tarvitseeko tällaisia potilaita hoitaa elinikäisellä gluteenittomalla ruokavaliohoidolla. Tutkimalla yhdessä ohutsuolen limakalvon tarkkaa rakenneanalyysia, määrittämällä limakalvon kokonais- ja gd+-tulehdussolut ja mittaamalla seerumista retikuliini-, endomysium- tai trasglutmainaasivasta-aineita sekä määrittämällä keliakialle tyypilliset HLA-tyypit voidaan keliakiapotilaat löytää jo ennen selvän suolinukan kadon toteamista. The current diagnostic criteria for coeliac disease require small bowel mucosal villous atrophy with crypt hyperplasia although the damage develops gradually. The disease is strongly associated with HLA DQ2, less commonly with DQ8 haplotype. Untreated coeliac patients are prone to complications such as small bowel lymphoma and osteoporosis; early detection and treatment of the condition is thus warranted. Small bowel mucosal structural and inflammatory changes suggestive of coeliac disease were studied in 96 consecutive patients suspected of coeliac disease and found to have IgA-class antireticulin (ARA) or antigliadin antibodies (AGA), in 93 adults with a history of cereal intolerance, and in 62 adults with multiple autoimmune endocrinological disorders. The focus of interest was on minor small bowel mucosal changes indicative of coeliac disease in patients excluded for coeliac disease on the basis of current diagnostic criteria. Small bowel mucosal changes were compared to those in untreated and treated coeliac patients and in 30 non-coeliac controls. In patients on gluten-free diet, the focus was to investigate how small amounts of ingested gluten affect small bowel mucosal integrity. Small bowel villous atrophy and crypt hyperplasia compatible with coeliac disease were found in 29 (30%) patients suspected of coeliac disease, and positive for ARA or AGA, in eight (9%) with a history of cereal intolerance and in seven (11%) with multiple autoimmune endocrinological disorders. The densities of intraepithelial lymphocytes (IELs), especially gd+ cells, were increased in untreated coeliac patients when compared to non-coeliac controls, and HLA DQ2 was found in all new coeliac patients tested. The small bowel mucosa recovered fully in all patients on a long-term strict gluten-free diet, and mucosal integrity was not dependent on trace amounts of gluten coming from daily ingestion of gluten-free wheat starch. The mucosal recovery was not complete and the villous height and crypt depth ratio (VH/ CrD) was lower than in non-coeliac controls when the duration of the diet was less than 24 months or when patients had dietary lapses. Measurements of small bowel mucosal enterocyte height, IELs, enhanced HLA DR expression or serum coeliac antibodies were not as sensitive indicators of mucosal damage as the VH/CrD ratio during treatment. Even the density of gd+ IELs decreased, but in most patients these cells remained high throughout gluten-free diet; this finding can be applied in cases where the diagnostic small bowel biopsy is taken after the patient is already on a gluten-free diet and if the villous architecture has fully recovered. In all, 179 patients were excluded for coeliac disease. Seventeen (9%) of them were found to have minor mucosal structural abnormalities (mucosal inflammation and/or crypt hyperplasia), and in 50 (28%) patients the densities of gd+ IELs were increased. Five out of 10 patients having initially normal small bowel mucosal villous architecture but an increased density of gd+ IELs had villous atrophy compatible with coeliac disease in the second follow-up biopsy; two of the five were ARA positive and three had only AGA present at the beginning of the study. Even though an increased density of gd+ IELs seemed to predict the forthcoming villous atrophy, the increase in gd+ cells was not restricted to coeliac-type HLA (DQ2 or DQ8). Similarly, these HLA types were not detected in all patients having a high count of total IELs, enhanced mucosal HLA DR expression or positive coeliac serology. A history of abdominal symptoms related to ingestion of cereals turned out to be an unspecific sign of overt or potential coeliac disease. Altogether, a detailed small bowel mucosal morphological examination, determination of total and gd+ IELs, serum coeliac antibodies, and HLA DQ alleles were not alone sufficient for a diagnosis of coeliac disease. With a combination of these tests gluten-intolerant patients may be identified even before the development of overt small bowel mucosal villous atrophy.

Keliakian nykyiset diagnostiset kriteerit edellyttävät ohutsuolen limakalvon suolinukkavaurion osoittamista. Limakalvovaurio kuitenkin kehittyy asteittain, ja potilaat saattavat kärsiä tyypillisistä keliakiaoireista limakalvon ollessa vielä normaali. Lisäksi sairaus saattaa esiintyä myös suoliston ulkopuolisina oireyhtyminä, joissa limakalvovaurio voi puuttua kokonaan. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli arvioida kärsivätkö henkilöt, joilla on vielä normaali suolinukkarakenne, mutta keliakialle spesifejä veren endomysiinivasta-aineita tyypillisestä gluteeniriippuvaisesta sairaudesta, sekä hyötyvätkö he varhain aloitetusta keliakian ruokavaliosta. Väitöskirjatyö koostui kaikkiaan neljästä erillisestä osatyöstä, joista kolme ensimmäistä olivat kliinisiä seurantatutkimuksia. Alussa osallistujille tehtiin laajat haastattelut, kudos- ja veritutkimukset sekä määritettiin keliakiaan liittyvät perintötekijät. Ensimmäisen osatyön varsinaisen tutkimusryhmän muodostivat 23 endomysiinivasta-ainepositiivista henkilöä, joilla oli vielä normaali ohutsuolen suolinukkarakenne. Heidät satunnaistettiin joko jatkamaan entisellä ruokavaliollaan tai aloittamaan gluteenivapaa ruokavalio, ja vuoden seurannan jälkeen alkuvaiheen tutkimukset toistettiin. Toisessa osatyössä oli kaikkiaan 27 vastaavaa vasta-ainepositiivista aikuista joilla oli vielä normaali suolinukkarakenne. Laajojen kudos- ja vasta-ainetutkimusten lisäksi osallistujilta määritettiin myös kliiniset keliakiaoireet ja terveyteen liittyvä elämänlaatu, sekä luuntiheys ja painoindeksi. Osatyön kolme tutkimusryhmä koostui yhteensä 13 vasta-ainepositiivisesta lapsesta joilla jälleen normaali suolinukka. Alkututkimusten jälkeen viidelle heistä aloitettiin gluteenivapaa ruokavalion ja kahdeksan jatkoi normaalilla gluteenipitoisella ruokavaliolla. Vuoden seurannan jälkeen alkuvaiheen tutkimukset jälleen toistettiin. Seurantatutkimusten kontrolliryhmänä toimivat joko potilaat joilla oli jo diagnostinen suolinukkavaurio tai terveet kontrollihenkilöt. Väitöskirjan neljäs osatyö käsitti kolme henkilöä, joilla oli todettu ohutsuolen suolinukkavaurio ja tyypilliset keliakiaoireet lapsuudessa. Myöhemmin he olivat kuitenkin aloittaneet uudelleen gluteenin käytön, ja pitkän oireettoman ajan jälkeen heidät lähettiin sairaalaan ihokeliakiaepäilyn vuoksi. Seurantatutkimusten tulokset osoittivat, että endomysiinivasta-ainepositiivisilla henkilöillä voi olla keliakiaoireita ja heikentynyt luuntiheys suolinukan ollessa vielä normaali. Lisäksi gluteeninkäyttöä jatkettaessa potilaiden suolinukkavaurio paheni, vasta-ainetasot nousivat ja oireet jatkuivat, kun taas hoidon aikana vasta-ainetasot laskivat ja oireet lievittyivät. Tutkittavien samanlaisuutta riippumatta nukkavaurion asteesta osoitti myös jokaiselta todetut keliakiaan sopivat perintötekijät. Gluteenivapaa ruokavalio lievitti myös vasta-ainepositiivisten aikuisten masennusoireita jälleen huolimatta normaalista suolinukkarakenteesta. Keliakian varhainen hoito ei myöskään huononna vasta-ainepositiivisten aikuisten elämänlaatua, painonhallintaa tai luuntiheyttä. Lopuksi, kaikki kolme potilasta neljännessä osatyössä saivat ihokeliakiadiagnoosin, osoittaen että pitkän oireettoman ajanjakson jälkeen sekä keliakian kliininen että histologinen ilmiasu voivat vaihtua. Väitöskirjatyön tulokset osoittavat endomysiinivasta-ainepositiivisten henkilöiden kärsivän perinnöllisestä gluteeniherkästä sairaudesta riippumatta ohutsuolen limakalvovaurion asteesta. Lisäksi sekä keliakian kliininen että kudostason taudinkuva voivat muuttua ajan kuluessa, osoittaen suolioireisen keliakian ja suoliston ulkopuolisen keliakian edustavan saman sairauden eri ilmenemismuotoja. Löydökset viittaavat keliakian nykyisten kriteereiden olevan riittämättömiä. Jatkossa tarvitaan vielä lisätutkimuksia täysin oireettomista keliakiapotilaista, sekä arvioitaessa ohutsuolen tähystystutkimusten asemaa diagnostiikassa. The diagnosis of coeliac disease is currently based on the demonstration of small-bowel mucosal villous atrophy and crypt hyperplasia. However, the mucosal damage develops gradually and the patients may suffer from clinical symptoms even before the villous atrophy develops. In addition, there are several extraintestinal forms of coeliac disease in where the intestinal damage can be milder or even absent. These observations suggest that the current diagnostic criteria are insufficient to cover the wide range of gluten-dependent disorders. The early mucosal changes are too unspecific for the diagnosis as such, but there is evidence that accurate coeliac autoantibodies may also appear prior the villous atrophy develops. The primary aim of the present study was to evaluate whether adults and children having positive endomysial antibodies (EmA) would suffer from coeliac-type disorder and benefit of the dietary treatment while still having normal small-bowelmucosal morphology. The dissertation comprised altogether four separate clinical studies. Study I was a randomized clinical trial performed in 70 EmA positive adults and 34 EmA negative controls. At baseline, the small-bowel mucosal structure and inflammatory markers, serum coeliac antibodies, clinical symptoms, celiac-disease associated genotype and laboratory parameters were evaluated from all. A total of 23 EmA positive subjects were found to have normal mucosal morphology and thus did not fulfil the current diagnostic criteria of coeliac disease. They were randomized either to continue with normal diet or to start a gluten-free diet. The remaining 47 EmA positive subjects had villous atrophy and crypt hyperplasia and started the gluten-free dietary treatment. Finally, after one year on trial all the EmA positive participants were re-evaluated. Study II comprised 27 EmA positive adults with normal mucosal morphology and 46 with villous atrophy. Alongside with the serological and histological evaluations, self-rated gastrointestinal symptoms, health-related quality of life, bone mineral density (BMD) and body mass index were measured both at baseline and after one year on a gluten-free diet. Altogether 110 healthy adults served as non-coeliac controls. Study III comprised 17 EmA positive children having normal villi, 42 children with villous atrophy and 17 EmA negative controls. After baseline eight EmA positive children having normal villi continued with a normal diet and five were placed on a gluten-free diet by their parent's decision. Again, all EmA positive children were re-investigated after one year of trial. Finally, Study IV comprised three cases who had coeliac disease with classical gastrointestinal symptoms diagnosed during childhood, but who at some point re-introduced gluten in their diet and after very long asymptomatic period were remitted to hospital because of a suspicion of dermatitis herpetiformis. The results of the prospective studies (I-III) were analogous and showed that both EmA positive adults and children can suffer from the clinical symptoms and even decreased BMD despite normal small-bowel mucosal structure. In addition, in the EmA positive subjects who continued on a gluten-containing diet the mucosal changes exacerbated, coeliac antibody levels increased and clinical symptoms remained, whereas in those who started the treatment the antibodies decreased and clinical symptoms alleviated. The gluten-dependency of these EmA positive subjects was further supported by the fact that they all had the HLA genotype required for coeliac disease. In Study II it was shown that gluten-free diet may alleviate depression and is not detrimental for the quality of life of the EmA positive subjects having normal villi. The treatment may also improve the decreased BMD and seems to be harmless to the weight control of these EmA positive subjects. Finally, the skin biopsy of the three cases in Study IV confirmed the diagnosis of dermatitis herpetiformis and showed that the phenotype of coeliac disease may change after a long asymptomatic period. In addition, although they had no abdominal symptoms and only partial villous atrophy, all three cases had coeliac antibodies in the serum and coeliac-type autoantibody deposition in the intestinal mucosa. The results of the present study demonstrated that EmA positive subjects suffer from similar genetically determinated gluten-dependent disorder as coeliac disease patients and benefit of the dietary treatment despite normal small-bowel mucosal morphology. Furthermore, the clinical and histological presentation of coeliac disease may change over time, showing that the intestinal and extraintestinal forms of the disorder belong to the same category of genetic gluten intolerance. These observations indicate that the current diagnostic criteria of coeliac disease are inadequate and should be revisited. In the future more studies are needed to assess whether EmA positive but asymptomatic patients having normal mucosal morphology should be treated and further, to asses the role of the endoscopic studies in the diagnosis of coeliac disease.