Isolation and identification of cutaneous polyomaviruses

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Härkönen, Taina
dc.contributor.advisor Söderlund-Venermo, Maria
dc.contributor.author Konttinen, Tuomas
dc.date.accessioned 2016-12-08T13:28:46Z
dc.date.available 2016-12-08T13:28:46Z
dc.date.issued 2016-10-31
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/23626
dc.description.abstract Type 1 diabetes (T1D) is becoming more and more prevalent in the Western world and the incidence of T1D is the highest in Finland. The pathogenesis and etiology remain unknown but environmental factors are believed to trigger and drive the disease process in genetically susceptible individuals. An extensive amount of different samples, including skin swab samples, have been collected in the DIABIMMUNE study, which aims to elucidate the correlation of TD1, celiac disease (CD) and allergies with a range of different factors. The aim of the present study is to develop sampling tools that allow the isolation and identification of cutaneous viruses. The focus of the study was on the polyomaviruses, which are small, non-enveloped icosahedral DNA-viruses about 40 – 45 nm in diameter. There are 13 currently known human polyomaviruses. Eleven of these have been found since 2007. Polyomaviruses cause problems in immunocompromised people e.g. transplant patients and the elderly. Polyomaviruses are versatile and occur throughout the body, on skin, in respiratory tract and in renal cells from where they are secreted in urine. Forty-nine healthy volunteer subjects in the age range 22 - 65 were included in the study and the skin swabs were taken from forearm, inner elbow, behind the ear and forehead. A blood sample was also taken and serum antibodies to viruses were monitored. After DNA extraction, the DNA of 13 human polyomaviruses were amplified with PCR and the products were detected with a Luminex-based assay. Rolling-circle amplification was tested prior to the PCR, but it did not increase the number of positive samples. Additionally, sera were used to study serological responses for the three clinically most significant polyomaviruses, JC polyomavirus (according to the initials of the first patient, JCPyV), Mercel cell polyomavirus (MCPyV) and Trichodysplasia spinulosa polyomavirus (TSPyV). MCPyV had the highest geno- and seroprevalence of 67 % and 83 %, respectively. The genoprevalence for polyomaviruses 6 and 10 were 22 % and 35 %, respectively, and less than 9 % for other polyomaviruses. Polyomaviruses JC, BK (according to the initials of the first patient), 9, 11, 12 and 13 were not detected. The seroprevalence for JCPyV was 48 % and for TSPyV, 67 %. The amount of positive samples varies between sampling sites. MCPyV was least common in the sample taken from behind the ear and PyV6 and PyV10 were least common in the inner elbow, however, the differences were not statistically significant. Other viruses were so rare that no conclusions about their preferred sites could be made. The results showed that it is possible to isolate and detect viruses by Luminex-PCR from skin swab samples. Forehead and forearm were promising places to take skin swab samples, as the genoprevalence was the highest in these sites and in addition, the sites are easy to sample. The methods used in this study can be used to analyze polyomaviruses in DIABIMMUNE skin swabs to investigate possible differences in the presence of cutaneous viruses in children in Finland, Russian Karelian and Estonia. en
dc.description.abstract Tyypin 1 diabetes (T1D) yleistyy länsimaissa jatkuvasti ja maailmanlaajuisesti korkein esiintyvyys on Suomessa. Diabetekseen sairastumisen syytä ei vielä tiedetä, mutta ympäristön vaikutusta pidetään todennäköisenä tautiprosessin alkamisessa ja etenemisessä geneettisesti alttiilla ihmisillä. DIABIMMUNE-tutkimus pyrkii selvittämään useiden eri tekijöiden vaikutusta allergioihin, keliakiaan ja T1D:een. Tutkimuksen puitteissa on kerätty valtavasti aineistoa, kuten ihosivelynäytteitä. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia ihosivelynäytteiden ottoa ja analyysiä. Polyoomavirukset ovat pieniä 40 – 45 nm kokoisia vaipattomia ikosaedraalisia DNA-viruksia. Nykyään tunnetaan 13 ihmisen polyoomavirusta, joista 11 on löydetty vuonna 2007 ja sen jälkeen. Polyoomavirukset aiheuttavat tauteja immuunipuutteisilla henkilöillä, lähinnä elinsiirtopotilailla ja vanhuksilla. Polyoomaviruksia löytyy eri puolilta kehoa: iholta, hengitysteistä ja munuaisista, josta ne erittyvät virtsaan. Tässä tutkimuksessa otettiin 49:ltä, 22 – 65 vuotiaalta, vapaaehtoiselta ihosivelynäyte neljästä eri paikasta: käsivarresta, kyynärtaipeesta, korvan takaa ja otsalta. Kaikilta otettiin myös verinäyte, josta tutkittiin seerumin vasta-aineita. Ihosivelynäytteistä eristettiin DNA, josta monistettiin PCR-Luminex menetelmällä kaikkien kolmentoista eri ihmisen polyoomaviruksen DNA:ta. Viruksia monistettiin PCR:n lisäksi menetelmällä, joka monistaa ympyränmuotoisia sekvenssejä (rolling-circle amplification). Verestä tutkittiin vasta-aineita kolmea kliinisesti merkittävintä polyoomavirusta JC polyoomavirus (JCPyV, JC ensimmäisen potilaan nimikirjaimien mukaan), Merkelin-solu polyoomavirus (MCPyV) ja Trichodysplasia spinulosa polyoomavirus (TSPyV) vastaan. Yleisin oli MCPyV, jonka DNA:n esiintyvyys iholla oli 67 % ja vasta-aineiden esiintyvyys veressä 83 %. Iholla seuraavaksi yleisimpiä olivat PyV10 ja PyV6, joiden esiintyvyys oli 35 % ja 22 %. Muiden polyoomavirusten esiintyvyys iholla oli alle 9 %, eikä viruksia JC, BK (ensimmäisen potilaan nimikirjaimien mukaan), 9, 11, 12 ja 13 löytynyt ollenkaan. JCPyV vasta-aineita löytyi 48 %:lta ja TSPyV vasta-aineita 67 %:lta tutkittavista. Saman viruksen esiintyvyys vaihteli näytteenottopaikan mukaan, MCPyV oli harvinaisin korvan takaa otetuissa näytteissä, kun PyV6 ja PyV10 olivat harvinaisimpia kyynärtaipeesta otetuissa näytteissä. Tulokset eivät kuitenkaan olleet tilastollisesti merkittäviä. Polyoomavirusten eristäminen ja havaitseminen ihosivelynäytteistä onnistuu käytetyllä menetelmällä. Menetelmää voidaan soveltaa tutkittaessa DIABIMMUNE-tutkimuksen ihosivelynäytteittä ja selvittää onko iholla esiintyvissä viruksissa eroa suomalaisten, Venäjän karjalaisten tai virolaisten lasten välillä. Käsivarsi ja otsa olivat hyviä näytteenottopaikkoja sekä virusten määrän, että näytteenoton helppouden kannalta. fi
dc.format.extent 76
dc.language.iso en en
dc.title Isolation and identification of cutaneous polyomaviruses en
dc.title Ihon polyoomavirusten eristäminen ja havaitseminen fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Kemian tekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword polyomavirus en
dc.subject.keyword PyV en
dc.subject.keyword skin swab en
dc.subject.keyword MCPyV en
dc.subject.keyword type 1 diabetes en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201612085817
dc.programme.major Biotekniikka ja elintarviketekniikka fi
dc.programme.mcode KE3002 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Nordström, Katrina
dc.programme KEM - Kemian tekniikan koulutusohjelma fi
dc.location PK fi


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account