UEF väitös 13.3.: Samat tekijät tehostavat hermosäikeiden kasvua ja endoteelikasvutekijöiden soluvaikutuksia

Väitös molekulaarisen lääketieteen alalta

Väittelijä: FM Suvi Jauhiainen

Aika ja paikka: 13.3.2015 klo 12, Medistudia MS300, Kuopion kampus

Itä-Suomen yliopistossa tarkastettavassa filosofian maisteri Suvi Jauhiaisen väitöstutkimuksessa havaittiin, että alun perin hermosäikeiden viejähaarakkeiden kasvuun liitetyt tekijät, neuropiliini-1, neuropiliini-2 sekä fibronektiini- ja leusiinipitoinen solukalvoproteiini-3, tehostavat VEGF-A- ja VEGF-D-kasvutekijöiden vaikutuksia verisuonen endoteelisoluissa. Näiden tekijöiden hyödyntäminen verisuonten muodostuksen säätelyyn perustuvissa hoitomuodoissa voisi tulevaisuudessa auttaa tehostamaan hoitoa.

VEGF-A ja VEGF-D lisäävät hermosäikeiden kasvuun liitettyjen tekijöiden ilmentymistä terveissä endoteelisoluissa

Verisuonen endoteelikasvutekijät (VEGF) säätelevät verisuonen seinämän pintakerroksen solujen eli endoteelisolujen toimintaa ja verisuonten muodostusta. Ne ovat lupaavia välineitä verenkierron tehostamiseen ja uusien verisuonten muodostukseen. Geenihoidossa VEGF viedään geeninkuljettimen, kuten virusvektorin, avulla huonon verenkierron aiheuttamasta happivajeesta kärsivään sydänlihakseen tai alaraajan lihakseen. Hoidon tavoitteena on tuottaa uusia korvaavia verisuonia tukkeutuneen tai vaurioituneen verisuonialueen ympärille. Tällä tavoin on mahdollista hoitaa erityisesti niitä valtimonkovettumataudista kärsiviä potilaita, joille perinteiset hoitomuodot, kuten ohitusleikkaus ja pallolaajennus, eivät ole mahdollisia tai aiheuttaisivat liian suuren riskin.

VEGF-kasvutekijäperheen jäsenistä VEGF-A on paljon tutkittu ja sen vaikutusmekanismit tunnetaan hyvin, mutta VEGF-D:n solutason vaikutuksista tiedetään vain vähän.

Väitöstutkimuksessa selvitettiin VEGF-D:n aktiivisen lyhyen muodon, VEGF-DΔNΔC:n, vaikutuksia ja kohdegeenejä verisuonen endoteelisoluissa. VEGF-DΔNΔC:n havaittiin tehostavan VEGF-A:n tavoin endoteelisolujen jakautumista sekä järjestäytymistä hiussuonia muistuttaviksi rakenteiksi. Lisäksi VEGF-DΔNΔC lisäsi useiden alkujaan hermosäikeiden kasvuun liitettyjen tekijöiden ilmentymistä. Näistä tekijöistä neuropiliini (NRP)-2:n tiedetään toimivan VEGF:ien apureseptorina, kun taas fibronektiini- ja leusiinipitoinen solukalvoproteiini (FLRT)-3:a ei ole aiemmin liitetty VEGF:ien biologiaan.

Erilainen vaste havaittiin VEGF-A:lla, joka sai aikaan läheisesti muistuttavan apureseptorin, NRP1:n, sekä FLRT3:n ilmentymistason kohoamisen, mutta ei vaikuttanut NRP2:een.

NRP2:n ja FLRT3:n tärkeys endoteelisolu- ja VEGF-biologialle pystyttiin varmentamaan kokeilla, joissa näiden tekijöiden toiminnan esto endoteelisoluissa heikensi solujen jakautumista ja hiussuonirakenteiden muodostusta.

Kohonnut NRP2-taso voi liittyä myös epänormaaliin verisuonten kasvuun

Edellä kuvatut endoteelisoluilla tehdyt löydökset edustavat VEGF-A:n ja VEGF-D:n normaaleissa olosuhteissa verisuonen seinämässä käynnistämiä mekanismeja. Tämän lisäksi väitöstutkimuksessa selvitettiin VEGF:ien ja niiden reseptorien ilmentymistasot 33 potilaalta kerätyistä verisuonipoikkeamanäytteistä.

Verisuonipoikkeamat ovat paikallisia hyvänlaatuisia muutoksia, jotka kuitenkin usein vaativat lääketieteellistä hoitoa niihin liittyvän verenvuodon, tulehduksen, kivun tai rakenteellisen tai toiminnallisen haitan vuoksi. Verisuonipoikkeamat jaetaan kahteen pääryhmään: verisuonikasvaimiin, joista yleisin on hemangiooma, ja verisuoniepämuodostumiin. Verisuonten muodostuksen säätely ja ylläpito ovat erilaisia pääryhmien välillä, mikä tarjoaa hyvän mahdollisuuden poikkeavaan verisuonten muodostukseen liittyvien tekijöiden tutkimiseen.

Tutkimuksessa havaittiin, että NRP2:n ilmentymistaso oli verisuoniepämuodostumissa huomattavasti korkeampi kuin hemangioomissa. Lisäksi liukoisen NRP2:n adenovirusvälitteinen geeninsiirto vähensi merkittävästi lähes kaikista verisuonipoikkeamanäytteistä eristettyjen endoteelisolujen kasvua. Tulokset osoittavat NRP2:lla olevan merkitystä verisuonipoikkeamille tyypillisten patologisten verisuonten muodostuksessa ja ylläpidossa.

Tutkimus luo pohjaa uusille hoidoille

VEGF-A on potilastutkimuksissa osoittautunut turvalliseksi ja hyvin siedetyksi välineeksi valtimonkovettumataudista aiheutuvien oireiden hoitoon. Hoitokokeet myös VEGF-D:llä ovat meneillään Kuopion yliopistollisessa sairaalassa ja niistä saadut alustavat tulokset ovat lupaavia. Kasvutekijöiden solutason vaikutusmekanismien ja kohdegeenien tarkempi tutkiminen auttaa kehittämään yhä tehokkaampia ja turvallisempia hoitomuotoja valtimonkovettumatautiin.

Myös VEGF:ien toiminnan estoon perustuvia hoitomenetelmiä on kehitetty sairauksiin, joihin liittyy epänormaalia verisuonitusta, kuten syöpään, diabeettiseen verkkokalvorappeumaan ja verisuonipoikkeamiin. Väitöstutkimuksen tulosten perusteella alkujaan hermosäikeiden viejähaarakkeiden kasvuun liitettyjä tekijöitä voisi mahdollisesti käyttää uusissa verisuonten muodostuksen säätelyyn perustuvissa hoitomuodoissa joko itsekseen tai yhdistelmähoitona VEGF:ien kanssa.

Filosofian maisteri  Suvi Jauhiaisen  molekulaarisen lääketieteen alaan kuuluva väitöskirja  Vascular endothelial growth factors and their receptors in endothelial cells and in pathological conditions tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori Miikka Vikkula  Louvainin katolisesta yliopistosta Belgiasta ja kustoksena akatemiaprofessori  Seppo Ylä-Herttuala  Itä-Suomen yliopistosta.

Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa http://www.uef.fi/vaitoskuvat

Lisätietoja: Suvi Jauhiainen, puh. 040 5028560, suvi.jauhiainen@uef.fi

Yhteystietoja ei saa julkaista.

Yrityksestä

Itä-Suomen yliopisto on yksi Suomen suurimmista tiedeyliopistoista. Yliopiston toiminnassa korostuu monitieteisyys. Opetusta on yli sadassa pääaineessa. Tasokkaan opetuksen lisäksi yliopisto tarjoaa opiskelijoilleen nykyaikaisen opiskeluympäristön, jota kehitetään jatkuvasti. Yliopistolla on kampukset Joensuussa, Kuopiossa ja Savonlinnassa. Tiedekuntia on neljä: filosofinen tiedekunta, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, terveystieteiden tiedekunta sekä yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta. Yliopistossa on noin 15 000 opiskelijaa ja se työllistää lähes 2 800 henkilöä.

Yhteyshenkilöt

  • Itä-Suomen yliopisto
    Joensuu / Kuopio / Savonlinna
    http://www.uef.fi
  • Joensuun kampus
    Yliopistokatu 2, PL 111, 80101 Joensuu
  • Kuopion kampus
    Yliopistonranta 1, PL 1627, 70211 Kuopio
  • Savonlinnan kampus
    Kuninkaankartanonkatu 5-7, PL 86, 57101 Savonlinna

Tilaa