Lihavuuteen ja diabetekseen vaikuttavan ruskean rasvan toimintaa voidaan tutkia magneettikuvauksella (Väitös: LL Milja Holstila, 20.4.2018, radiologia)

​Turun yliopiston tiedote 12.4.2018

LL Milja Holstila kuvasi väitöstutkimuksessaan Turun Valtakunnallisessa PET-keskuksessa normaalipainoisia vapaaehtoisia sekä ylipainoisia potilaita magneettikuvauksella ja vertasi magneettikuvia positroniemissiotomografialla saatuihin tuloksiin sekä kudoksesta otettuihin koepaloihin.

Holstilan väitöstutkimus osoitti, että magneettikuvauksella voidaan erottaa ruskea rasvakudos tavanomaisesta valkoisesta rasvasta sekä lihaskudoksesta. Kudoksen rasvapitoisuutta voidaan todennäköisesti käyttää sen aktiivisuuden mittarina: mitä vähemmän ruskeassa rasvakudoksessa on rasvaa, sitä enemmän siinä on rasvan polttamiseen osallistuvia soluelimiä.

– Vastasyntyneillä ruskea rasvakudos on tärkeää lämmönsäätelyssä. Aikaisemmin on ajateltu, ettei aikuisilla ihmisillä olisi ruskeaa rasvakudosta, mutta vuonna 2009 julkaistuissa käänteentekevissä tutkimusartikkeleissa todistettiin sen olemassaolo myös aikuisilla. Turun PET-keskus on ollut aktiivisessa roolissa ruskean rasvan tutkimuksessa alusta alkaen, ja se oli tärkeässä osassa myös näissä artikkeleissa, Holstila kertoo.

Ruskeaa rasvakudosta on nuorilla ihmisillä enemmän kuin yli 30-vuotiailla ja hoikilla runsaammin kuin lihavilla. Se kuluttaa runsaasti energiaa polttaessaan rasvaa, parantaa elimistön sokeritasapainoa ja vähentää haitallisen kolesterolin määrää.

– Mikäli saisimme tämän kudoksen aktivoitua maksimaalisesti, olisimme hoikempia ja terveempiä, eikä meidän tarvitsisi palella talvellakaan. Ruskeaa rasvakudosta voi myös treenata, melkein kuin lihaksia. Säännöllisellä kylmäaltistuksella saadaan ruskean rasvan määrää lisättyä ja sen rasvapitoisuutta alennettua. Tutkimukseemme osallistui eräs innokas avantouimari, jolla oli aivan hurja määrä ruskeaa rasvaa, Holstila naurahtaa.

Holstila kehitti ja testasi tutkimuksessaan magneettikuvausmenetelmiä ruskean rasvan tutkimusta varten. Samankaltaista työtä on tehty myös eri puolilla maailmaa.

– On hienoa ajatella, että omat varsin pienellä ja erikoistuneella alalla saadut tutkimustulokset ovat osa laajempaa lihavuustutkimustyötä, joka voi tulevaisuudessa ehkä vaikuttaa miljoonien ihmisten elämään, Holstila huomauttaa.

Magneettikuvassa kehon molekyylit ovat järjestyksessä

Holstilan aloittaessa tutkimustaan vuonna 2008 ruskean rasvakudoksen tutkimus ihmisillä oli vasta lapsenkengissä. Jo tutkimuksen alussa heräsi ajatus, että magneettikuvaus, jota laajasti käytetään potilailla erilaisten sairauksien ja vammojen diagnosoinnissa, olisi turvallinen ja tarkka menetelmä myös ruskean rasvan tutkimiseen. Magneettikuvauksessa on hyvä pehmytkudoskontrasti, ja menetelmä käyttää magneettikenttiä radioaktiivisen säteilyn sijasta.

Holstila vertaili väitöstutkimuksessaan erilaisia magneettikuvausmenetelmiä, jotka perustuvat erilaisiin fysikaalisiin ilmiöihin kudoksessa. Tärkeimpinä menetelminä käytössä olivat kemialliseen siirtymään sekä kudoksen T2*-ajan kartoitukseen perustuvat kuvaukset.

Magneettikuvaus perustuu kudoksen vety-ytimien virittämiseen ulkoisella magneettikentällä. Kemiallisen siirtymän kuvantaminen perustuu siihen, että näillä vety-ytimillä on erilainen ympäristö riippuen siitä, sijaitsevatko ne rasva- vai vesimolekyylissä. Tämä vaikuttaa niiden pyörimisfrekvenssiin, ja tätä eroa voidaan mitata. T2*-aika on puolestaan kudoksen ominaisuus, joka kertoo, kuinka nopeasti kudoksen vetymolekyylit ajautuvat epäjärjestykseen sen jälkeen, kun niiden pyöriminen on tahdistettu ulkoisella magneettipulssilla. Tutkimuksessa molemmat menetelmät osoittautuivat toimiviksi ja täydensivät toisiaan.

– Magneettikuvaus on ajatuksena suorastaan runollinen. Elimistömme molekyylit ovat kuvauksessa hetken aikaa harmoniassa, ne ovat samansuuntaisia ja samassa tahdissa. Sitten palaamme taas luonnolliseen olotilaamme eli epäjärjestykseen. Magneettikuvauksen signaali eli kuva syntyy tästä, Holstila selittää.

Ruskean rasvan puute on diabeteksen riskitekijä

Holstila totesi väitöstutkimuksessaan ruskean rasvan rasvapitoisuuden olevan itsenäinen merkki kehon insuliiniherkkyydestä. Näin ollen ruskean rasvan vähäisyys olisi sinällään diabeteksen riskitekijä. 

– Jo pitkään on tiedetty, että kaikki lihavuus ja kaikki rasva eivät ole samanlaista. Erityisen vaarallisena on pidetty sisäelinten ympärillä sijaitsevaa ns. viskeraalirasvaa, jonka määrä on keskivartalolihavuudessa lisääntynyt, Holstila kertoo.

Holstila mittasi tutkimuksessaan tarkasti magneettikuvauksella erikseen ihonalaisen rasvan sekä viskeraalirasvan määrää. Tuloksista kävi ilmi, että ruskea rasva vaikutti laskennalliseen diabetesriskiin, vaikka näiden tunnettujen riskitekijöiden vaikutus eliminoitiin.

– Tutkimustulos painottaa sitä, että lihavuuden ja diabeteksen syy-seuraussuhteet ovat monimuotoisia. Nämä ovat yleisiä sairauksia, jotka aiheuttavat paljon inhimillistä kärsimystä ja suuret kustannukset yhteiskunnalle. Jotta voisimme jatkossa kehittää uusia innovatiivisia hoitomenetelmiä, tulee meidän ensin ymmärtää näitä mekanismeja, Holstila toteaa.

Magneettikuvaus ei vaadi kylmäaltistusta

Holstilan väitöstutkimuksen tulosten perusteella ruskea rasva saadaan magneettikuvauksella erottumaan tavanomaisesta valkoisesta rasvasta ilman aikaa vievää ja potilaalle epämiellyttävää kylmäaltistusta. Kudos näkyy anatomisena rakenteena riippumatta siitä, onko se aktivoitunut.

Toisaalta muiden asiasta julkaistujen tutkimusten perusteella ruskeassa rasvassa aktivaation myötä tapahtuvia vähäisiä muutoksia voidaan niitäkin arvioida toistetuilla magneettikuvauksilla. Magneettikuvausta voidaan toistaa samassa tutkimuksessa jatkuvasti, jolloin saadaan dynaaminen kuva kylmäaltistuksen aiheuttaman aktivaation myötä tapahtuvista muutoksista. Kuvauksia voidaan myös tehdä useilla eri kerroilla, jolloin voidaan tarkkailla esimerkiksi mahdollisten hoitojen ja elintapamuutosten aiheuttamaa kehitystä.

– Magneettikuvaus menetelmänä on monikäyttöinen, ja sillä voidaan tehdä monenlaisia kokeiluja, kun tiedetään sen olevan turvallinen, Holstila pohtii.

***

LL Milja Holstila esittää väitöskirjansa Multimodality Imaging of Brown Adipose Tissue julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 20.4.2018 klo 12 (Tyks, U-sairaala, Naistenklinikan luentosali, Kiinamyllynkatu 4–8, Turku).

Vastaväittäjänä toimii professori Osmo Tervonen (Oulun yliopisto) ja kustoksena professori Riitta Parkkola (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen.

LL Milja Holstila on syntynyt vuonna 1979 ja kirjoitti ylioppilaaksi Liedon lukiossa vuonna 1998. Holstila suoritti korkeakoulututkintonsa (LL) Turun yliopistossa vuonna 2004. Väitöksen alana on radiologia. Holstila työskentelee Turun yliopistollisen keskussairaalan kuvantamiskeskuksessa tuki- ja liikuntaelimistön radiologian erikoislääkärinä.

Väittelijän yhteystiedot: 0503558840, milja.holstila@tyks.fi

Väittelijän kuva: https://apps.utu.fi/media/vaittelijat/holstila_milja.jpg

Väitöskirja on julkaistu sähköisenä: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-7188-6

 


Tilaa uutiskirje
Seuraa uutisia (RSS)


 

Asiasana:
Tagit:
Julkaistu 12.4.2018 9:40 ,  Päivitetty 12.4.2018 9:58

20014 Turun yliopisto, Finland
Puhelinvaihde: 029 450 5000

Henkilöhaku

Seuraa meitä: 
Facebook   Twitter   Instagram   Youtube   LinkedIn
Opiskelu Tutkimus Palvelut ja yhteistyö Yliopisto Tiedekunnat ja yksiköt Ajankohtaista Lahjoita
© Turun yliopisto