Aivojen tyvitumakkeiden tutkiminen lisää ymmärrystä liikehäiriösairauksista (Väitös: LL Emma Honkanen, 18.3.2022, neurologia)

Liikehäiriösairaudet parkinsonismi ja dystonia on yhdistetty aivojen liikekeskuksen eli tyvitumakkeiden toimintahäiriöihin. Parkinsonin taudissa tietyt aivojen hermosolut, aivojuovion ja mustatumakkeen dopamiinia välittäjäaineenaan käyttävät hermosolut, tuhoutuvat. Kliinisen diagnostiikan lisäksi aivojuovion dopamiinitoimintaa kuvastava dopamiinitransportterikuvantaminen ohjaa vahvasti parkinsonismin diagnostiikkaa.

– Dopamiinitransportterikuvantamisen tuloksen yhteys aivojen solutason muutoksiin on kuitenkin tuntematon, Emma Honkanen sanoo.

Dystonian kohdalla taudin syy sen sijaan on edelleen epäselvä, mutta tyvitumakkeiden poikkeavaa toimintaa on epäilty oireiden syyksi. Lisäksi sairauden vaikeaan muotoon käytettävä syväaivostimulaatiohoito kohdennetaan tyvitumakealueelle.  

Dopamiinitransportterikuvaus ei ennusta säilyneiden hermosolujen määrää

Honkanen osoitti tutkimuksessaan, että aivojen dopamiinitransportterisitoutuminen ei ennusta aivojuovion säilyneiden hermosolujen määrää.

– Tämän ja mustatumakkeen osalta aikaisemmin osoitetun vastaavan tuloksen osalta voidaan tulkita, että kuvantamista ei voida hyödyntää hermosolujen säilymisen arvioimiseen. Kuvantamistulos kuvastaa todennäköisemmin hermosolujen dopamiinimäärää tai aivojuovion dopamiiniaktiivisuutta, mutta tämän varmistaminen vaatii jatkotutkimuksia, Honkanen toteaa.

Koska dopamiinitransportterikuvantamisen tulos ohjaa diagnostiikkaa vahvasti, sen luotettavuudella on suuri merkitys. Mahdolliset merkkiaineen sitoutumiseen vaikuttavat lääkkeet, kuten bupropioni Honkasen väitöstutkimuksessa, saattavat tauotuksesta huolimatta aiheuttaa poikkeavia tuloksia kuvantamiseen.

– Lisäksi osoitimme tutkimuksessa, että terveillä ja oireettomilla henkilöillä merkkiaineen sitoutumisarvot ovat matalampia kuin oireisilla, mutta dopamiinitoiminnaltaan terveillä henkilöillä. Tämä johtuu ensisijaisesti valintaharhasta ja se tulee ottaa huomioon erityisesti, kun kootaan vertailuryhmiä kliiniseen käyttöön ja tutkimusaineistoihin, Honkanen sanoo. 

Syväaivostimulaation vaikutus dystoniassa välittyy aivokuorelle

Syväaivostimulaatio on tehokas hoitomuoto servikaalisessa dystoniassa, jossa esiintyy epänormaaleja pään liikkeitä ja poikkeavia pään asentoja. Hoidon teho tulee yleensä vähitellen stimulaattorihoidon aloituksen jälkeen.

– Tutkimuksessamme hoidon teho ei myöskään täysin hävinnyt heti, vaikka stimulaattorihoito keskeytettiin väliaikaisesti. Oireet palasivat vain osittain heti stimulaattorin sulkemisen jälkeen ja saavuttivat stimulaattorihoidon aloitusta edeltävän tason kahden päivän kohdalla. Nuori ikä ennusti hitaampaa oireiden paluuta stimulaattorin sulkemisen jälkeen, Honkanen kertoo.

Väitöstutkimuksessa 12 syväaivostimulaatiohoitoa saavaa dystoniapotilasta tutkittiin aivojen sokeriaineenvaihduntaa kuvaavalla PET-kuvauksella. Syväaivostimulaatio lisäsi aivojen aineenvaihduntaa stimulaatiokohdassa ja muissa tyvitumakealueen rakenteissa sekä myös tunto- ja liikeaivokuorella.

– Syväaivostimulaation stimulaatiokohdan aktiivisuuden nousu oli yhteydessä stimulaattorin virran määrään, mutta ei oirekuvan lieventymiseen. Aivokuorella nähdyn aktiivisuuden lisääntyminen sen sijaan korreloi oirekuvan lievenemiseen, sillä nopeampi oireiden väheneminen oli yhteydessä aktiivisuuden lisääntymiseen liike- ja tuntoaivokuorella ja pitkäaikainen hoitovaste aktiivisuuden lisääntymiseen supplementaarisella aivokuorella, Honkanen sanoo.

Honkasen väitöstutkimus on ensimmäinen syväaivostimulaation mekanismeja dystoniassa PET-kuvantamisella käsittelevä tutkimus. Jatkossa tutkimuksessa tehtyä aivokuorilöydöstä voidaan tutkia esimerkiksi non-invasiivisen aivostimulaation kohteena.

***

LL Emma Honkanen esittää väitöskirjansa ”Basal ganglia function in parkinsonism and dystonia” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 18.3.2022 klo 12.00 (Turun yliopisto, Medisiina C, Osmo Järvi -luentosali, Kiinamyllynkatu 10, Turku).

> Yleisö voi seurata väitöstä myös etäyhteyden kautta (Meeting ID: 641 6448 7748)

Vastaväittäjänä toimii dosentti Aki Hietaharju (Tampereen yliopisto) ja kustoksena professori Valtteri Kaasinen (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on neurologia.

Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus

Väittelijän yhteystiedot: ealhonk@utu.fi, Twitter: @EmmaHonkanen