Neurotieteen alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa Kuopion kampuksella. Tilaisuutta voi seurata myös verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Väitöskirjatutkimukseni aihe on aivojen puolustussolujen, mikrogliojen, toiminnanhäiriöt Parkinsonin taudissa. Parkinsonin tauti on maailman nopeimmin yleistyvä hermostorappeumasairaus. Suomessa Parkinsonin tautia sairastaa noin 16 000 henkilöä. Tähän etenevään tautiin ei ole olemassa parantavaa hoitoa, vaan nykyisillä hoitomenetelmillä voidaan pelkästään lievittää oireita.
Parkinsonin tautiin liittyviä solutason muutoksia ovat krooninen tulehdus, alfasynukleiiniproteiinin sakkautuminen ja kertyminen dopaminergisiin hermosoluihin sekä näiden hermosolujen rappeutuminen. Kasvavaa näyttöä on myös mikrogliasolujen roolista. Parkinsonin taudissa on havaittu sekä mikrogliojen normaalin toiminnan ylivilkastumista että vajausta. Valtaosa tutkimuksista on tehty eläinpohjaisia malleja hyödyntäen, etenkin hiirillä. Mikroglioilla on kuitenkin useita lajikohtaisia erityispiirteitä ja tästä syystä onkin tärkeää käyttää tutkimuksessa ihmisperäisiä malleja. Kasvatin tutkimustani varten ihmisen indusoituja kantasoluja, joista tuotin ihmisen aivosoluja.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Altistin erilaistamani mikrogliat Parkinsonin taudin stressitekijöille eli gammainterferonilla aiheutetulle krooniselle tulehdukselle ja alfasynukleiinifibrillien muodostamalle proteiinisakalle. Immuunisolujen tuottama gammainterferoni on keskeinen tulehdusreaktion säätelyssä. Gammainterferoni aktivoi aivojen puolustussoluja voimakkaasti, mutta fibrillien vaikutus yksinään oli vaatimaton. Pystyin ensimmäistä kertaa esittämään näiden altisteiden vaikutuksen ihmisen mikroglioihin geenien, aineenvaihduntatuotteiden sekä rasva-aineenvaihdunnan tasolla. Altistaminen molemmille stressitekijöille yhtä aikaa sai aikaan solusyönnin häiriintymistä sekä muutoksia solujen kykyyn käsitellä proteiineja. Mikrogliat kuitenkin saivat myös tulehdusta hillitsevän ilmiasun, joka hyödytti dopaminergisiä hermosoluja. Kun altistin nämä hermosolut mikrogliojen kasvatusliuokselle, havaitsin muutoksia hermosolujen hienorakenteessa, signaalijohtumisessa sekä solun energialaitosten, mitokondrioiden, kierrätyksessä.
Tulokset viittaavat siihen, että maltillinen gammainterferonistimulaatio voisi parantaa dopaminergisten hermosolujen selviytymistä Parkinsonin tautia sairastavilla. Ajatus on kiistanalainen, sillä tulehdustila on usein tulkittu tautia kiihdyttäväksi tekijäksi. Havaintomme tueksi on kuitenkin myös aiempia löydöksiä, joiden mukaan potilaan matalaan gammainterferonitasoon liittyy huonompi taudinkuva.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Lisätutkimuksia vaaditaan sen selvittämiseksi, voitaisiinko gammainterferonihoidolla vähentää dopaminergisten hermosolujen rappeutumista varhaisessa Parkinsonin taudissa.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Käytin kantasolutekniikkaa Parkinsonin taudin mallintamiseen. Erilaistin ihmisen mikroglioja ja dopaminergisiä hermosoluja. Tässä prosessissa meni keskimäärin kaksi kuukautta.
Mikrogliat altistettiin tulehdusvasteelle ja alfasynukleiinifibrilleille. Dopaminergiset hermosolut toimivat koeasetelmassa sensoreina, joilla tutkittiin altistettujen mikrogliojen eritteiden vaikutusta hermosolujen hyvinvointiin.
Filosofian maisteri Jonna Niskasen väitöskirja Maladaptation of microglia in Parkinson’s disease pathology: Investigations on human iPSC-derived models (Mikrogliasolujen toiminnanhäiriöt Parkinsonin taudissa: tutkimuksia ihmisen kantasolumalleilla) tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii Dr. Sally Cowley Oxfordin yliopistosta ja kustoksena tutkimusjohtaja Šárka Lehtonen Itä-Suomen yliopistosta. Tilaisuus on englanninkielinen.
Lisätietoja:
FM Jonna Niskanen, [email protected]
