Kasvutekijäreseptori lisää lihasmassaa ja luun muodostusta sekä vähentää rasvan kertymistä eri hiirimalleilla (Väitös: HLL Tero Puolakkainen, 4.5.2018, lääketieteellinen biokemia ja genetiikka)
Turun yliopistossa väittelevän Tero Puolakkaisen tutkimuksessa todettiin, että liukoinen aktiviini tyypin IIB reseptorin (ActRIIB-Fc) antaminen lisää luun muodostusta, vahvistaa luita sekä nopeuttaa luumurtumien paranemista kliinisesti merkityksellisissä hiirimalleissa. Tutkimustulosten perusteella luuhun kohdistuneet suotuisat vaikutukset ovat seurausta lisääntyneestä luun muodostuksesta sekä vähentyneestä luun hajotuksesta. Reseptorin antaminen lisäsi myös lihasmassaa ja vähensi rasvan kertymistä elimistöön. Edellä mainittujen löydösten perusteella aktiviinireseptoreiden käyttö tarjoaa kiinnostavan hoitovaihtoehdon erilaisille tuki- ja liikuntaelinsairauksille.
Turun yliopiston tiedote 27.4.2018
Luukudos on dynaaminen elin, joka jatkuvasti uusiutuu luuta muodostavien ja hajottavien solujen toiminnan seurauksena. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että luu on suorassa vuorovaikutuksessa useiden eri kudostyyppien kanssa ja häiriötilat säätelytekijöissä altistavat erilaisille sairauksille, kuten osteoporoosille, sekä altistaa luun murtumille.
Erilaisilla kasvutekijöillä on keskeisiä tehtäviä luun kehityksen ja toiminnan tasapainon säätelemisessä.
– Transformoiva kasvutekijä beeta-kasvutekijäperheen (TGF-β) jäsenet ovat erityisen tärkeitä luun kasvua ja kehitystä ajatellen. Nämä kasvutekijät ovatkin olleet houkuttelevia kohteita uusien hoitokeinojen kehittämisessä, Puolakkainen kertoo.
Aktiviinit ovat TGF-β perheen jäseniä ja niiden on osoitettu rajoittavan luun muodostusta, mutta niiden kudostason vaikutukset tunnetaan edelleen puutteellisesti. Vatsakalvon sisäisesti annettu liukoinen tyypin IIB aktiviinireseptori (ActRIIB-Fc) estää tiettyjen kasvutekijöiden toiminnan.
Puolakkainen tarkasteli väitöstutkimuksessaan liukoisen tyypin IIB aktiviinireseptorin vaikutusta luun muodostukseen ja kehon koostumukseen erilaisia hiirimalleja käyttämällä. Ensimmäisessä osatutkimuksessa osoitettiin, että ActRIIB-Fc lisää sekä luun määrää ja tiheyttä että luurankolihaksen massaa lihasrappeumaa sairastavilla hiirillä.
– On yleisesti tiedossa, että liikunnalla on suotuisia vaikutuksia luustoon ja lihaksiin mutta ActRIIB-Fc paransi kyseisiä ominaisuuksia sekä aktiivisilla, että vähän liikkuvilla hiirillä. Tämä luo kiinnostavan hoitomuodon sairauksiin, joissa potilaiden liikkumiskyky on rajoittunut, Puolakkainen sanoo.
Tehokas hoito tuki- ja liikuntaelinten sairauksissa?
Puolakkaisen toisessa osatutkimuksessa ilmeni, että ActRIIB-Fc nopeuttaa luumurtuman paranemista hiiren sääriluumurtumamallilla. Murtuma-alueella todettiin lisääntynyttä luun muodostusta, ja lisäksi alue kesti paremmin biomekaanista rasitusta kontrolliryhmiin verrattuna.
Kolmannessa osatutkimuksessa osoitettiin, että ActRIIB-Fc parantaa luun tiheyttä ja vähentää luun hajotusta hiiren osteoporoosi- eli luukatomallissa. Tämän lisäksi reseptorin käyttö vähensi rasvan kertymistä elimistöön. Sivuvaikutuksena huomattiin, että hoidetuilla hiirillä glukoosin sietokyky oli heikentynyt ja maksaan muodostui rasvoittumista muistuttavia muutoksia.
– Kollektiivisesti tulokset osoittavat, että ActRIIB-Fc voi tulevaisuudessa olla varsin tehokas lääke tuki- ja liikuntaelinten sairauksissa. Tarvitaan kuitenkin edelleen jatkotutkimuksia, jotta lääkkeen systeemiset vaikutukset muissa elimissä voidaan selvittää, Puolakkainen toteaa.
***
HLL Tero Puolakkainen esittää väitöskirjansa The Effects of Soluble Activin type IIB Receptor on Bone Formation and Body Composition julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 4.5.2018 klo 12.00 (Tyks, U-sairaala, Korva-ja silmätautien luentosali, Kiinamyllynkatu 4-8, Turku).
Vastaväittäjänä toimii professori Ulf Lerner (Göteborgin yliopisto, Ruotsi) ja kustoksena dosentti Riku Kiviranta (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen.
HLL Tero Puolakkainen on syntynyt vuonna 1989 ja kirjoitti ylioppilaaksi Etelä-Tapiolan lukiossa Espoossa vuonna 2008. Puolakkainen suoritti korkeakoulututkintonsa (HLL) Turun yliopistossa vuonna 2014. Väitöksen alana on lääketieteellinen biokemia ja genetiikka.
Väittelijän yhteystiedot: p. 0505186846, tlmpuo@utu.fi
Väittelijän kuva: https://apps.utu.fi/media/vaittelijat/puolakkainen_tero.jpg
Väitöskirja on julkaistu sähköisenä: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-7217-3