Tutkimuksesta uutta tietoa ääreishermosta, luukudoksesta ja luunsyöjäsoluista (Väitös: LL Maria Alanne, 28.5.2021, solubiologia ja anatomia)
Maria Alanne tutki Turun yliopistossa tarkastettavassa väitöstutkimuksessaan vaikeasti kuvannettavia kohteita, kehittyvää ja aikuisen ääreishermoa, luukudosta sekä luunsyöjäsoluja osteoklasteja. Tutkimuksessaan Alanne yhdisti sekä tavanomaisia että uusia mikroskooppitekniikoita ja löysi kohteista aiemmin havaitsemattomia yksityiskohtia.
Biokuvantamisen kehitys on tuottanut uusia ja tarkempia mikroskopian sovelluksia biotieteiden tutkijoiden työkaluiksi. Superresoluutiomikroskopian tarkkuus ohittaa perinteisen optisen mikroskopian rajoitteet.
Maria Alanne paljasti tutkimuksessaan superresoluutiomikroskoopilla luunsyöjäsolun osteoklastin solutukirangan aktiinin poikkeavan rakenteen. Suorien säikeiden sijaan aktiini olikin taipunut kiharaiseksi ja haarautui. Taipunutta aktiinia havaittiin myös muissa soluissa, kuten elimistön syöjäsolussa makrofageissa sekä ihon keratinosyyteissä. Väittelijän mukaan taipunutta aktiinia havaitaan todennäköisesti jatkossa muissakin solutyypeissä.
– Perinteisillä mikroskoopeilla havaittu ”aktiinipilvi” paljastui superresoluutiomikroskoopin avulla kiharaiseksi rakenteeksi, jonka merkitys vaatii vielä lisätutkimuksia. Taipunut aktiini vaikuttaa mahdollisesti solun mekaaniseen stressinsietokykyyn, Alanne kertoo.
Aggressiiviset luunsyöjäsolut viljelymaljalla
Maria Alanne tutki myös neurofibromatoosi 1-oireyhtymän luustomuutoksia kokeellisen hiirimallin avulla. Hiirimallissa sammutettiin neurofibromiini- kasvurajoitegeenin toiminta osteoklasteista ja hiirimalli analysoitiin yhdistelemällä kuvantamisen erityismenetelmiä, kuten mikrotietokonetomografiaa ja lasermikrodissektiota.
Makroskooppiset muutokset löytyivät vastoin odotuksia luukudoksen muista solutyypeistä kuin ostoklasteista. Mikrotietokonetomografialla havaittiin, että kasvulevy oli tavanomaista kapeampi ja kasvulevyn rustosolut olivat epäjärjestyksessä. Lisäksi hohkaluun rakenteessa havaittiin pieniä muutoksia.
– Vaikka soluviljelmissä osteoklastit hajottivat luuta aggressiivisesti, hiirten luu ei osoittautunut hauraaksi tai osteoporoottiseksi, Alanne sanoo.
Neurofibromatoosi 1-oireyhtymään liittyy osteoporoosi, joka ilmenee poikkeuksellisen varhain, jo työikäisillä miehillä. Lisäksi neurofibromatoosipotilaiden murtumariski on korkea normaaliväestöön verrattuna ja murtumat paranevat hitaasti. Alanteen tutkimus osoittaa, että neurofibromatoosi 1-oireyhtymän luuston poikkeavuuksien patomekanismi on huomattavasti monimutkaisempi kuin alun perin oletettiin.
– Kokeellisessa hiirimallissa yhden luukudoksen solu osteoklasti ei kykene yksinään aiheuttamaan sellaisia luuston poikkeavuuksia, joita havaitaan neurofibromatoosipotilailla.
Ihmisen ääreishermon erityispiirteet tarkentuvat
Väitöstutkimuksessa tarkasteltiin myös vaikeasti käsiteltäviä ja hauraita ääreishermon sisäisen rakenteen, endoneuriumin, tiiviitä liitoksia konfokaalimikroskoopilla. Raskauden keskikolmanneksen aikana sikiön hermon tiivisliitosproteiinia ilmennetään vähäisissä määrin, eivätkä tiiviit liitokset ole kehittyneet loppuun asti viimeisen kolmanneksen loppuun mennessä.
– On erittäin todennäköistä, että hermon tiiviit liitokset kypsyvät vielä syntymän jälkeen, Alanne sanoo.
Aikuisen hermon tiivisliitosproteiinit eroavat aiemmin jyrsijöillä tehdyistä havainnoista, eikä vastaavaa tutkimusta ole aikaisemmin tehty.
– Tulos korostaa perusbiologian tärkeyttä ja lisää hermo-veriesteen rakenteen ja ehkä jopa fysiologisten ominaisuuksien ymmärrystä. Tulos on myös hyvä muistutus siitä, että eläinkokeiden tuloksista ei voida suoraan vetää ihmistä koskevia johtopäätöksiä, väittelijä päättää.
***
LL Maria Alanne esittää väitöskirjansa ”Biological imaging of challenging targets: Peripheral nerve, mouse bones and cultured osteoclasts” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 28.5.2021 klo 12. Väitöstilaisuutta voi seurata etänä.
Vastaväittäjänä toimii professori Juha Tuukkanen (Oulun yliopisto) ja kustoksena dosentti Sirkku Peltonen (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on solubiologia ja anatomia.
Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
Väittelijän yhteystiedot: mhpekk@utu.fi, p 040 704 2598
