Itä-Suomen yliopiston tutkimus paljasti ensi kertaa selkeitä eroja perinnöllistä ja ei-perinnöllistä otsalohkodementiaa sairastavien potilaiden mikrogliasolujen toiminnassa ja geenien ilmentymisessä. Tutkimus auttaa ymmärtämään paremmin solutason tautiprosesseja erilaisilla otsalohkodementiapotilailla.
Otsalohkodementiassa hermosolujen rappeutuminen aivojen otsa- ja ohimolohkoissa johtaa käytöksen, puheen ja liikkumisen häiriöihin. On kuitenkin alettu ymmärtää, että myös aivojen muut solut voivat osallistua tautiprosesseihin, jotka johtavat hermosolujen rappeutumiseen. Esimerkiksi aivoissa tulehdusvasteita säätelevien mikrogliasolujen merkitys otsalohkodementian tautiprosesseissa on korostunut viime aikoina. Itä-Suomen yliopiston tutkimuksessa vertailtiin perinnöllistä C9orf72-geenin toistojaksomonistumaa (C9-HRE) kantavien otsalohkodementiapotilaiden, ei-perinnöllistä otsalohkodementiaa sairastavien potilaiden sekä terveiden verrokkien solunäytteistä kantasoluteknologialla tuotettujen mikrogliasolujen piirteitä, toimintaa ja geeni-ilmentymistä.
Tutkimus osoitti sekä samankaltaisuuksia että eroja eri potilaista peräisin olevissa mikroglioissa. Kaikkien otsalohkodementiapotilaiden mikroglioissa havaittiin vähemmän solunsisäisiä lysosomaalisia vesikkeleitä kuin terveillä verrokeilla. Lysosomit ovat tärkeitä muun muassa solujen proteiiniaineenvaihdunnalle, ja tulos viittaa siihen, että tautiprosessiin liittyy niiden toiminnan muutoksia riippumatta potilaan geneettisestä taustasta.
Sen sijaan C9-HRE-potilaiden mikroglioissa lysosomien toimintaan liittyvät autofagia ja fagosytoosi eli solunsisäinen jätehuolto ja solusyönti olivat aktiivisempia kuin ei-perinnöllisistä tautia sairastavilla ja verrokeilla. – Mikrogliojen lisääntynyt fagosytoosiaktiivisuus saattaa johtaa esimerkiksi suurempaan synapsikatoon eli hermosolujen välisten yhteyksien häviämiseen, mikä voisi johtaa heikentyneeseen tiedonvälitykseen hermosolujen välillä. Tätä selvitämme nyt meneillään olevissa jatkotutkimuksissa, kertoo professori Annakaisa Haapasalo.
C9-HRE-mikrogliojen geeni-ilmentyminen ei poikennut merkittävästi verrokeista. Sen sijaan ei-perinnöllistä otsalohkodementiaa sairastavilla mikrogliojen geeni-ilmentymisprofiili erosi merkittävästi sekä C9-HRE-potilaista että verrokeista. Monien solujen perustoimintoihin, kuten RNA-, proteiini- ja energia-aineenvaihduntaan, liittyvien biologisten reittien geeni-ilmentyminen oli merkittävästi heikentynyt näissä mikrogliasoluissa. Mikrogliojen toiminnan kannalta tärkeän akuutin tulehdusvasteen säätelyyn liittyvien geenien ilmentymisessä oli muutoksia kaikkien otsalohkodementiaa sairastavien mikroglioissa.
Tutkimuksessa vertailtiin ensimmäistä kertaa C9-HRE-potilaista ja ei-perinnöllistä otsalohkodementiaa sairastavista peräisin olevia kantasolupohjaisia mikroglioja. – Solujen välillä havaitut erot viittaavat siihen, että mikrogliojen toiminta voi muuttua eri tavoin eri otsalohkodementiapotilailla. Niiden roolia otsalohkodementian tautiprosesseissa erilaisilla potilailla kannattaakin tutkia lisää, Haapasalo toteaa.
Tutkimus toteutettiin Haapasalon johtamassa tutkimusryhmässä Itä-Suomen yliopiston A. I. Virtanen -instituutissa. Tutkimus on myös osa suomalaisen FinFTD-otsalohkodementiatutkimusverkon toimintaa.
Tutkimus on saanut rahoitusta muun muassa Jane ja Aatos Erkon säätiöltä, Suomen Akatemialta, Sigrid Juséliuksen Säätiöltä, Päivikki ja Sakari Sohlbergin säätiöltä sekä Yrjö Jahnssonin säätiöltä sekä EU:n Horisontti 2020 -ohjelman Marie Skłodowska-Curie -toimista (grant agreement No 740264).
Lisätietoja:
Professori Annakaisa Haapasalo, Itä-Suomen yliopisto, A.I. Virtanen -instituutti. [email protected]
Tutkimusartikkeli:
Rostalski H, Hietanen T, Hoffmann D, Heikkinen S, Huber N, Dhingra A, Rodriguez-Nieto S, Kuulasmaa T, Ohtonen S, Jäntti H, Pekkala V, Leskelä S, Mäkinen P, Katisko K, Hartikainen P, Lehtonen Š, Solje E, Koistinaho J, Malm T, Portaankorva AM, Natunen T, Martiskainen H, Takalo M, Hiltunen M, Haapasalo A. C9orf72-associated and sporadic FTD patient iPSC-microglia show differences in phagocytosis and gene expression. Stem Cell Reports. 2026 Aug 6:103026. doi: 10.1016/j.stemcr.2026.103026. Online ahead of print.
Tutkimusryhmä kuuluu Itä-Suomen yliopiston monialaiseen Neurotieteiden tutkimusyhteisöön (NEURO RC). NEURO RC tuottaa uutta tietoa hermoston rappeumasairauksien ja epilepsian taustalla olevista tautikohtaisista ja yhteisistä molekyylimekanismeista. Tutkimusryhmissä tutkitaan uusia biomarkkereita ja kehitetään terapeuttisia lähestymistapoja sairauksien ehkäisyyn ja parantamiseen. NEURO RC koostuu 20 tutkimusryhmästä. Tutkimusyhteisö yhdistää biologiset neurotieteet datatieteisiin, neuroinnovaatioihin ja neuroetiikkaan. Tutustu meihin: https://www.uef.fi/en/research-community/neuroscience-neuro
