UEF väitös 29.5.: Valtimonsisäinen soluterapia kokeellisessa aivoiskemiamallissa

Väitös neurotieteen alalta

Väittelijä: MSc Bhimashankar Mitkari

Aika ja paikka: 29.5.2015 klo 12, Canthia CA100, Kuopion kampus

Soluterapia on yksi neurotieteen kuumimmista tutkimuskohteista aivoverenkiertohäiriöiden (AVH) ja muiden hermoston rappeutumissairauksien hoidon kehittämisessä. MSc Bhimashankar Mitkarin väitöstutkimuksessa selvitettiin kokeellista aivoiskemiamallia käyttäen, voiko valtimonsisäisesti annostelluilla, ihmisten luuytimestä eristetyillä mesenkymaalisilla soluilla parantaa toiminnallista AVH-kuntoutumista. Valtimonsisäisellä annostelulla solut saatiin vietyä tehokkaasti aivoihin, mutta soluterapian terapeuttista hyötyä ei voitu osoittaa.

Aivoverenkiertohäiriöt ovat tärkein aikuisiän vammaisuuden syy

Aivoverenkiertohäiriöihin sairastuu Suomessa noin 18 500 henkilöä vuosittain. Suuri osa potilaista on työikäisiä. Aivoverenkiertohäiriöt ovatkin tärkein aikuisiän vammaisuuden syy, josta aiheutuu suuri rasite lähiomaisille ja yhteiskunnalle. On arvioitu, että noin 7 prosenttia terveydenhuollon kuluista kohdistuu aivoverenkiertohäiriöiden hoitoon syinä vaativa pitkäaikaishoito ja kuntoutus.

Tarvitaan uusia tehokkaita ja turvallisia hoitoja

Tällä hetkellä ainoa akuutin aivoiskemian hoitokeino on liuotushoito, mutta se on aloitettava nopeasti oireiden alkamisen jälkeen ja siksi se soveltuu vain osalle potilaista. Toiminnallisen kuntoutumisen edistämiseen on lupaavia uusia hoitomuotoja, joista erityisesti soluterapiaan liittyy paljon odotuksia. Soluterapian etuina ovat sen laaja terapeuttinen aikaikkuna ja mahdollisuus yhdistää hoito muihin kuntoutusmuotoihin.

Valtimonsisäinen soluannostelu on tehokas tapa viedä solut iskeemiseen aivokudokseen

Soluterapian tehosta on paljon kokeellista näyttöä. Ajatellaan, että hoidon edellytyksenä on solujen tehokas kulkeutuminen kohdealueelle hapen puutteesta kärsivään eli iskeemiseen aivokudokseen ilman sivuvaikutuksia. Laskimonsisäisen annostelun jälkeen suuri osa soluista päätyy kuitenkin keuhkoihin. Tämä ensikierron metabolia voidaan kiertää antamalla solut suoraan aivovaltimoon.

Mitkarin väitöskirjatyössä tutkittiin solujen kokokehon jakautumista valtimonsisäisen annostelun jälkeen aivoiskemian rottamallissa. Solut leimattiin 111In-oksinaatilla yksifotoni-emissiotomografiakuvausta (SPECT) varten. Kuvaus tehtiin heti ja 24 tuntia soluinfuusion jälkeen. Voitiin osoittaa, että valtimonsisäinen annostelu oli tehokas tapa kohdentaa solut iskeemiseen aivopuoliskoon, mutta tästä huolimatta suuri osa soluista päätyi sisäelimiin jo lyhyen 24 tunnin seurannan aikana.

Kokeellisella mallilla ei voitu osoittaa soluterapian tehoa

Seuraavaksi tutkittiin, parantaako hoitosolujen lyhytaikainen viipyminen aivokudoksessa toiminnallista kuntoutumista. Rotille aiheutettiin tilapäinen aivoiskemia tai valeoperaatio. Solut ruiskutettiin ulomman kaulavaltimon kautta 2 tai 7 päivää operaation jälkeen. Eläinten sensorimotorista kuntoutumista arvioitiin erilaisilla käyttäytymistesteillä. Vaikka hoitosolut kertyivät tehokkaasti aivoihin, ne eivät parantaneet toiminnallista kuntoutumista, kun sitä arvioitiin vaativilla käyttäytymistesteillä, joihin toistuva testaus tai kompensaatio ei vaikuttaneet.

Syy, miksi soluterapia ei parantanut iskeemisten eläinten kuntoutumista, löytyi vertaamalla rotan ja ihmisen solujen kokokehon jakautumista SPECT-kuvantamisella. Tulokset osoittivat, että ne käyttäytyivät eri tavalla elimistössä: ihmisen solut poistuivat aivokudoksesta huomattavasti nopeammin kuin rotan solut, mikä voi osin selittää käyttäytymistestien tuloksia. Tutkimuksessa selvitettiin myös, vähentääkö soluterapia haitallisia sekundaarisia muutoksia iskeemisten eläinten talamuksessa. Yllättäen sekä β-amyloidin että kalsiumin epätyypillinen kerääntyminen talamukseen lisääntyi eläimillä, jotka saivat soluterapiaa 48 tuntia aivoiskemian jälkeen. Tämä korreloi eläinten huonoon sensorimotoriseen kuntoutumiseen.

Olemmeko vielä valmiit alkuvaiheen potilaskokeisiin?

Valtimonsisäinen soluannostelu on tutkimuksen perusteella tehokas tapa kohdentaa soluterapia iskeemiseen aivokudokseen. On kuitenkin selvää, että tarvitaan vielä lisää prekliinistä näyttöä, ennen kuin soluterapiaa päästään hyödyntämään potilastutkimuksissa.

Bhimashankar Mitkarin väitöskirja Intra-arterial delivery of human bone marrow mesenchymal stem cells in rats with cerebral ischemia tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä tilaisuudessa toimii dosentti Susanna Narkilahti Tampereen yliopistosta ja kustoksena dosentti Jukka Jolkkonen Itä-Suomen yliopistosta.

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

Yhteystiedot:

MSc Bhimashankar Mitkari, Kliinisen lääketieteen laitos – Neurologia

P. 040 3553446, bhimashankar.mitkari@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