Neurobiologian alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa Kuopion kampuksella. Tilaisuutta voi seurata myös verkossa.
Hengitysilman pienhiukkaset ja Alzheimerin tauti voivat vaikuttaa solujen vasteisiin SARS-CoV-2 virusinfektiolle ja siten lisätä vakavan koronataudin vaaraa, osoittaa Muhammad Ali Shahbazin väitöstutkimus.
Hengitysilman sisältämät epäpuhtaudet ja taudinaiheuttajat ovat merkittävä terveyshaaste.
Altistuminen ilmansaasteille on yhdistetty ennenaikaisiin kuolemantapauksiin, ja tarttuvat hengitystieinfektiot ovat yksi maailman johtavista kuolinsyistä. COVID-19-pandemia aiheutti runsaasti kuolemia ja herätti huolen pitkäaikaisista terveysongelmista.
Altistuminen ilmansaasteiden pienhiukkasille voi pahentaa hengitystieinfektioita. Pienhiukkasten ja hengitysilmassa olevien virusten vuorovaikutus on monimutkainen ja pitkälti tutkimaton aihe. Shahbazin väitöstutkimuksessa tarkasteltiin hengitysteitä mallintavissa laboratorio-olosuhteissa, kuinka kaupunki-ilman pienhiukkaset vaikuttavat elimistön vasteeseen SARS-CoV-2-virusta vastaan.
Nenäontelon yläosassa sijaitseva hajuepiteeli on suoraan yhteydessä sekä hengitysilmaan että aivoihin. Sen kautta ilman pienhiukkasilla on mahdollisuus kulkeutua aivokudokseen asti. Muutokset hajuepiteelin toiminnassa on liitetty koronataudin neurologisiin oireisiin, kuten hajuaistin muutoksiin. Lisäksi esimerkiksi Alzheimerin taudissa on havaittu hajuepiteelin toiminnan heikkenemistä ja tautimuutoksia hajuepiteelillä.
Väitöstutkimuksessa vertailtiin hajuepiteelin solujen vasteita SARS-CoV-2-infektiolle kolmiulotteisissa soluviljelymalleissa. Hajuepiteelin soluja saatiin sekä Alzheimerin tautia sairastavilta että kognitiivisesti terveiltä verrokeilta. Ryhmien välillä ei ollut eroa alttiudessa SARS-CoV-2 infektiolle, mutta Alzheimerin tautia sairastavilta saatujen solujen vasteet poikkesivat terveistä soluista. Niissä havaittiin muutoksia sellaisten geenien ilmentymisessä, jotka viittasivat lisääntyneeseen hapetusstressiin ja solujen muuttuneisiin puolustusvasteisiin.
Lisäksi tutkittiin pienhiukkasten vaikutuksia elimistön puolustusjärjestelmän vasteisiin keuhkoissa käyttäen alveolaaristen epiteelisolujen ja makrofagien yhteisviljelymallia. Tulosten mukaan kaupunki-ilman pienhiukkaset muokkaavat keuhkojen solujen immuunivastetta eri tavalla bakteeri- kuin virusinfektiota vastaan.
Väitöstutkimus osoitti myös, ettei altistuminen hiukkaspäästöille lisännyt hajuepiteelin solujen herkkyyttä SARS-CoV-2-infektiolle, mutta muutti merkittävästi solujen puolustusvasteita erityisesti Alzheimer-potilaiden soluissa.
Tulokset luovat pohjaa jatkotutkimuksille, joiden tavoitteena on lieventää ilmansaastealtistuksen ja hengitystieinfektioiden haittavaikutuksia erityisesti riskiryhmiissä, kuten Alzheimerin tautia sairastavilla.
Master of Science Muhammad Ali Shahbazin väitöskirja Cellular Investigations into the Interplay of Particulate Matter Exposure, Respiratory Infections, and Alzheimer’s Disease (Kaupunki-ilman pienhiukkaset, hengitystieinfektiot ja Alzheimerin tauti: hengitysilman altisteiden vuoro- ja soluvaikutukset) tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii Dr. Juana Maria Delgado-Saborit Jaume I -yliopistosta Espanjasta ja kustoksena professori Katja Kanninen Itä-Suomen yliopistosta. Tilaisuus on englanninkielinen.
Lisätietoja:
Muhammad Ali Shahbaz, ali.shahbaz@uef.fi, +358413100622, https://uefconnect.uef.fi/henkilo/ali.shahbaz/
