Ääreishermoston myelinaatioon liittyvien proteiinien toiminnallisten verkostojen tunnistaminen ja karakterisointi: geenien ja proteiinien ilmentämisen analysointi Schwannin soluissa ja neuroneissa

Tämän väitöstutkimuksen perusteella ääreishermoston myeliinin kehitykseen liittyvien geenien ja proteiinien ilmentymistä solutasolla voidaan tutkia soluviljelymallia hyödyntäen. Myeliinituppi on hermotukisolun solukalvon erikoistunut rakenne, joka sulkee sisäänsä hermosolun viejähaarakkeen, ja sen tehtävä on nopeuttaa hermoimpulssin kulkua sekä suojata ja tukea hermosolua. Ääreishermostossa myeliinitupen muodostavat Schwannin solut kiertymällä spiraalimaisesti hermosolun viejähaarakkeiden ympärille.

Häiriö myeliinitupen rakenteessa voi hidastaa hermoimpulssin kulkua sekä haitata hermosolun normaalia toimintaa, minkä seurauksena on ääreishermostosairaus, neuropatia. Ääreishermoston neuropatian oireita voivat olla esimerkiksi tuntopuutokset tai lihasheikkous. Ääreishermoston neuropatiat ovat eteneviä sairauksia, eikä niihin tällä hetkellä ole juurikaan olemassa hoitoja. Hoitojen kehittämisen kannalta on tärkeää tuntea myeliinin muodostumiseen ja ylläpitoon liittyviä tapahtumia solutasolla. Vaikka myeliinin biokemiallinen koostumus ja rakenne tunnetaan jo melko hyvin, kehityksen eri vaiheisiin liittyviä dynaamisia tapahtumia ja proteiinien vuorovaikutusverkostoja Schwannin soluissa ja hermosoluissa tunnetaan huonosti. Hermo itsessään on monimutkainen rakenne, ja se koostuu Schwannin solujen ja hermosolujen lisäksi muun muassa solun ulkoisesta aineesta ja muista soluista, minkä vuoksi myeliinin muodostumiseen liittyviä yksityiskohtaisia tapahtumia on vaikea tutkia.

Tässä väitöstutkimuksessa kehitettiin menetelmä, jossa hiiren alkioista eristetyissä hermosoluista ja Schwannin soluista koostuvissa soluviljelmissä voidaan tuottaa tehokkaasti myeliiniä, ja siten tutkia solutason tapahtumia myeliinin kehityksen eri vaiheissa. Tutkimuksessa käytettyjen kuvantamismenetelmien perusteella soluviljelmässä tuotetun myeliinin hienorakenne vastaa ääreishermossa esiintyvän myeliinin hienorakennetta. Lisäksi viljelmien havaittiin ilmentävän luonnollisia myeliinin kehitysvaiheita, ja geenien ja proteiinien ilmentymisen aikataulu vastaa myeliinin kehitysaikataulua hermossa.

Tässä tutkimuksessa kehitetty menetelmä mahdollistaa myeliinin kehityksen yksityiskohtaisen tarkastelun soluviljelmässä erilaisia koeasetelmia käyttäen. Menetelmän avulla voimme edistää ymmärrystämme niin normaalista myeliinin kehityksestä kuin myeliiniin liittyvistä sairauksista, mikä on keskeinen edellytys hoitojen kehittämiselle tulevaisuudessa ääreishermoston myeliiniin liittyvissä sairauksissa.