Biolääketieteellisen fysiologian alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa Kuopion kampuksella. Tilaisuutta voi seurata myös verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Väitöstutkimuksessa tarkasteltiin elimistön ja suoliston mikrobiomin välisiä vuorovaikutuksia metabolisessa rasvamaksataudissa (MASLD) ja mikrobiomihoidon mahdollisuuksia taudin varhaisessa vaiheessa. Globaalisti arviolta 30 prosentille aikuisväestöstä kehittyy metabolinen rasvamaksatauti (MASLD), joka aiemmin tunnettiin nimellä ei-alkoholiperäinen rasvamaksatauti (NAFLD). MASLD voi edetä vakaviksi tautimuodoiksi, kuten maksakirroosiksi tai maksasyöväksi. Varsinkin varhaisessa tautivaiheessa hoitona ovat nykyisin lähinnä elintapamuutokset.
Tehokkaan hoidon kehittämisessä haasteena on MASLD:n monitekijäisyys. Tautiin liittyy häiriöitä sekä rasva-aineenvaihdunnassa, hormonitasapainossa että suoliston ja maksan vuorovaikutuksessa, joihin kaikkiin vaikuttavat geneettiset tekijät, ruokavalio ja suoliston mikrobiomi. Tutkimalla näitä toisiinsa liittyviä mekanismeja voidaan syventää ymmärrystä taudin etenemisestä ja saada lähtökohtia uusille hoitomuodoille.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Tutkimus osoitti, että suoliston mikrobeilla ja niiden aineenvaihduntatuotteilla on vahva yhteys MASLD:iin liittyvien geenien ilmentymiseen maksassa, mikä korostaa suoli-maksa-akselin merkitystä taudin etenemisessä. Tutkimuksessa tunnistettiin MASLD:n kehittymistä edistäviä suoliston mikrobiomin, hormonitoiminnan ja aineenvaihdunnan häiriöitä.
Varhaisvaiheen MASLD:n hiirimallilla tutkittiin mikrobiomihoitoa. Hoidossa käytettiin muokattuja E. coli Nissle 1917 -bakteerikantoja, joka tuottivat joko insuliinin kaltaista kasvutekijää IGF-1:tä tai FGF19-suolistohormonin kaltaista aldafermiinia. Yhdistettynä ruokavaliomuutoksiin mikrobiomihoito vähensi tehokkaasti MASLD:iin liittyvää maksan rasvoittumista, alensi kolesterolitasoja, edisti painonpudotusta ja suoliston mikrobiomin moninaisuutta sekä lisäsi terveydelle suotuisten aineenvaihduntatuotteiden määrää.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Tulokset luovat pohjaa mikrobiomiin kohdistuville täsmähoidoille MASLD:iin ja muihin aineenvaihdunnan häiriöihin. Muokattuja probiootteja voitaisiin käyttää kajoamattomana, suun kautta annosteltavana vaihtoehtona pistettäville hormonihoidoille, mikä edistäisi hoitomyöntyvyyttä. Elintapamuutoksiin yhdistettynä ne voisivat mahdollistaa nykyistä tehokkaamman ja yksilöllisemmän hoidon.
Vaikka eläinmallilla saatiin lupaavia tuloksia, tarvitaan vielä lisää tutkimusta hoitomuodon turvallisuudesta ja pitkäaikaisvaikutuksista ennen ihmisillä tehtäviä tutkimuksia.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Varhaisen MASLD:n mallina käytettiin C57BL/6J-hiiriä, joita oli ruokittu maksan rasvoittumista ja painonnousua edistävällä ALIOS (American Lifestyle-Induced Obesity Syndrome) -ruokavaliolla. Hoitona olivat ruokavaliomuutokset yhdistettynä muokattuun, IGF1:tä tai alfadermiiniä ilmentävään E. coli Nissle 1917-bakteerikantaan, joka annettiin suun kautta gelatiinissa.
Suoli-maksa-akselin ja mikrobiomin vuorovaikutusta ja hoidon tehoa selvitettiin muun muassa veren biokemiallisilla analyyseillä, maksan histologialla ja geenien ilmentymisen analyysillä, magneettikuvauksella, 16S- ja ITS rRNA -sekvensoinnilla sekä kohdentamattomalla metabolomiikka-analyysillä.
Master of Science Johnson Lokin väitöskirja Host-microbiota interactions in MASLD: from disease progression to microbiome-based therapeutics − Gut-liver axis and engineered microbiome-based hormonal therapeutics in a male C57BL/6J mouse model of diet-induced MASLD (Elimistön ja suolistomikrobiston vuorovaikutukset metabolisessa rasvamaksataudissa: Taudin etenemisestä mikrobistopohjaisiin hoitoihin – Suoli-maksa-akseli ja metabolisen rasvamaksataudin räätälöity mikrobipohjainen hoito ruokavaliomuutoksen tukena urospuolisella C57BL/6J-hiirimallilla) tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori Alice H. Lichtenstein Tufts-yliopistosta ja kustoksena professori Hani El-Nezami Itä-Suomen yliopistosta. Tilaisuus on englanninkielinen.
