Väitöstilaisuus Oulun yliopistossa

Väittelijä

Lääketieteen lisensiaatti Antti Kemppainen

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Biokemian ja molekyylilääketieteen tiedekunta, ECM ja hypoksia

Oppiaine

Biokemia ja molekyylilääketiede

Väitöstilaisuus

4.12.2020 12:00

Väitöstilaisuuden paikka

Leena Palotie -sali 101A, Aapistie 5A, etäyhteys: https://oulu.zoom.us/j/69197895335?pwd=VVZIWlFBM3dHaWhKMnBkWTJySVR4Zz09

Aihe

Luukudos ja sen verisuonet kollageeni XIII:n hiirimalleissa

Vastaväittäjä

Professori Riku Kiviranta, Turun yliopisto

Kustos

Professori Taina Pihlajaniemi, Oulun yliopisto

Kollageeni XIII osallistuu luukudoksen uusiutumiseen

Kollageeni XIII on solukalvoproteiini, jota ilmenee laajasti elimistön eri kudoksissa. Erityisesti kollageeni XIII:a ilmenee solun ja sidekudoksen ja solujen välisissä liitoksissa, hermo-lihasliitoksissa sekä luukalvossa. Kollageeni XIII:a koodaavan geenin mutaatiot aiheuttavat perinnöllisen myasteenisen oireyhtymän alaluokan, jossa lihasheikkouden ja hermolihasliitoksen toiminnan häiriöiden lisäksi on kuvattu erilaisia kasvojen ja vartalon luiden kehityshäiriöitä.

Kollageeni XIII:n kudos- ja solutason merkityksiä on pyritty selvittämään erilaisia muuntogeenisiä hiirilinjoja käyttäen. Kollageeni XIII pystytään katkaisemaan solukalvolta entsymaattisesti, jolloin sitä esiintyy elimistössä solukalvon sekä soluväliaineen muotoina. Kollageeni XIII:n suhteen poistogeeniset hiiret muistuttavat lihas- ja hermolihasliitoslöydöksiltään perinnöllistä myasteenista oireyhtymää sairastavia potilaita. Pelkän soluvälitilan muodon puute vaikutti myös merkittävällä tavalla hermolihasliitosten kehittymiseen. Kollageeni XIII:n puutteen vaikutuksia luukudoksen kehitykseen näissä kahdessa hiirimallissa ei ole vielä selvitetty. Kollageeni XIII:lla on kuitenkin todettu olevan merkittävä rooli myös luussa, sillä kollageeni XIII:a yli-ilmentävällä hiirimallilla on havaittu merkittävä syntymän jälkeinen luumassan kasvu liiallisen luun tuotannon takia.

Tässä väitöstyössä tutkittiin kollageeni XIII:n eri muotojen puutteen sekä yli-ilmentymisen merkitystä luukudoksen kehittymiselle ja tasapainotilalle neljää muuntogeenistä hiirimallia käyttäen. Sekä kollageeni XIII:n soluvälitilan että molempien muotojen puute aiheuttivat hiirillä ikääntymisen myötä reisiluun kuoriluumassan vähenemisen vaikuttamatta hohkaluuhun merkittävästi. Kollageeni XIII:n transgeeninen yli-ilmentyminen aiheutti luumassan lisääntymisen jälkeen sen vastaavanlaisen vähenemisen luuydinontelon pinnalta. Näiden transgeenisten hiirten luukudos sisälsi tavanomaista vähemmän kalsiumia ja enemmän verisuonia, ja luun osteosyyttiverkosto oli vajavaisesti kehittynyt. Metatarsaalikudosviljelyissä kollageeni XIII:a yli-ilmentävien luiden verisuonten uudismuodostus oli kiihtynyttä, ja erot vertailuryhmään nähden hävisivät JNK-inhibiittorin tai β1-integriinejä estävän vasta-aineen lisäämisen myötä. Integriini α11β1:n suhteen poistogeenisissä hiirissä kollageeni XIII yli-ilmentymisen vaikutus luumassaan oli lieventynyt.

Osteoporoosi on luuston sairaus, jossa luun lujuuden heikentyminen altistaa murtumalle. Luun lujuutta määrääviä tekijöitä ovat muun muassa luun mikrorakenne, vaihduntanopeus, mineralisaatioaste ja kollageenin rakenne. Esitetyt tutkimustulokset osoittavat kollageeni XIII:lla olevan merkittävä rooli luukudoksessa. Tutkimustulosten perusteella kollageeni XIII on tärkeä soluväliaineen komponentti luukudoksen elinikäisessä uusiutumisessa. Väitöstyössä löydettiin mahdollinen solutason mekanismi, jolla kollageeni XIII:n yli-ilmentyminen vaikuttaa luun tasapainotilaan. Tulokset viittaavat myös integriini α11β1:n osallisuuteen kollageeni XIII:n vaikutusten välittäjänä.

Viimeksi päivitetty: 26.11.2020