Valkosoluliikennettä säädellään PLVAP-siivilän avulla (Väitös: FM Norma Jäppinen, 11.10.2019, lääketieteellinen mikrobiologia ja immunologia)
Turun yliopistossa väittelevä Norma Jäppinen tarkasteli väitöskirjassaan veri- ja imusuoniston sisintä solukerrosta, endoteelia. Väittelijä osoitti, että tietyissä endoteelisoluissa ilmentyvä proteiini PLVAP on ensiarvoisen tärkeä sekä immuunipuolustuksen solujen liikkumiselle, että niiden oikealle kokoonpanolle aikuisissa kudoksissa.
Tulehdustilojen yhteydessä tutkitaan usein immuunisolujen määrää ja laatua, mutta yhtä kiinnostavaa on selvittää tekijöitä, jotka ohjaavat solujen matkaa vaikutuskohteisiinsa. Soluliikennettä säätelemällä olisi mahdollista hillitä liiallista tulehdusta esimerkiksi allergian yhteydessä tai piiskata immuunisoluja hyökkäämään syöpäkudosta vastaan.
Norma Jäppinen tutki väitöskirjassaan, miten verisuonten sisimmille soluille tyypillinen PLVAP-proteiini vaikuttaa soluliikenteeseen. PLVAP muodostaa kärrynpyörämäisiä siivilärakenteita suonien sisäpinnan soluihin, ja näiden siivilöiden tiedetään säätelevän veriendoteelisolujen läpäisevyyttä. Väitöskirjatutkimuksessa Jäppinen huomasi, että PLVAP-siivilöitä löytyikin yllättäen myös imusolmukkeiden imusuonista.
– Oli suuri yllätys löytää PLVAP-proteiinia imusolmukkeen imusuonistosta, sillä tätä proteiinia on vuosikymmeniä pidetty yksinomaan verisuonistolle ominaisena. Aikuisen imusolmukkeen imusuonistossa PLVAP vaikuttaa toimivan kuten verisuonissakin, eli sihdin tavoin suodattaen ja säädellen endoteelisolun läpäisevyyttä, Jäppinen kertoo.
– Ilman PLVAP-siivilää imusolmukkeen kuorenalaisen imusuoniston lattiaan jäi avonaisia kanavia ja imusolmukkeeseen pääsi vapaammin valkosoluja ja isoja molekyylejä verrattuna tilanteeseen, jossa siivilä oli paikallaan. Nämä ovat omiaan aiheuttamaan tulehdusvasteen immuunijärjestelmässä, Jäppinen jatkaa.
PLVAP ohjaa sikiöaikaisia valkosoluja
Väitöskirjatutkimuksessa Jäppinen tarkasteli myös PLVAP-siivilän merkitystä sikiöaikana. Hän huomasi, että mikäli PLVAP-proteiini puuttui kehityksen aikana, kudoksissa esiintyi puutoksia tiettyjen makrofagien määrissä. Makrofagit ovat tärkeitä valkosoluja, joiden tehtävä on puolustaa kehoa poikkeustilanteissa, kuten tulehduksen tai syövän yhteydessä. Makrofagit osallistuvat myös terveiden kudosten kehitykseen ja ylläpitoon.
Uusimman tiedon mukaan makrofagit syntyvät aalloittain. Makrofageja tuotetaan ensin sikiönkehityksen aikana ruskuaispussissa, sitten sikiön maksassa ja lopulta tuotanto siirtyy syntymän jälkeen luuytimeen. Monessa aikuisessa kudoksessa on lyhytikäisten luuydinperäisten makrofagien lisäksi pitkäikäisiä ja uusiutumiskykyisiä makrofageja sikiökaudelta. Kudosmakrofagien ominaisuuksia ja alkuperää on tutkittu viime vuosina kiihkeästi, mutta Jäppisen väitöskirjatutkimus selvitti ensimmäisenä molekyylin, joka vaikuttaa sikiöaikana makrofagien esiasteiden pääsyyn asuttamaan kudoksia.
– Havaitsimme, että kehittyvässä maksassa PLVAP-siivilä oli tarpeen ohjaamaan makrofagien esiasteet verenkiertoon. Jos siivilä puuttui, sikiönkehityksen aikaiset makrofagien esiasteet jäivät jumiin maksaan, eivätkä ne ehtineet asettua muihin kudoksiin ajoissa, Jäppinen selittää.
PLVAP-proteiini tarvittiin sikiön maksan verisuonten pinnalla sitomaan molekyylejä, jotka ohjaavat makrofagien esiasteiden kulkua maksasta verenkiertoon. Muut makrofagialaluokat kehittyivät normaalisti ilman PLVAP-proteiinia, mutta puuttuvaa maksaperäistä makrofagipopulaatiota ne eivät pystyneet korvaamaan. Jäppinen selvitti, että esimerkiksi suuri osa rintarauhasen makrofageista oli nimenomaan sikiöperäisiä kudosmakrofageja, joiden vajaus johti maitoa tuottavan tiehytpuuston alikehittymiseen.
– On jännittävää, miten PLVAP:n lyhytaikainenkin puuttuminen sikiönkehityksen aikana johtaa pysyviin muutoksiin kudosten makrofagijakaumassa, Jäppinen toteaa.
Kudoksen makrofagipopulaation tunteminen on tärkeää, kun kehitellään uusia immuunivastetta säätelevien hoitoja.
***
FM Norma Jäppinen esittää väitöskirjansa PLVAP as the Gatekeeper of Endothelial Cell Permeability and Leukocyte Migration julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 11.10.2019 klo 12 (Turun yliopisto, PharmaCity, Pha1-auditorio, Itäinen Pitkäkatu 4, Turku).
Vastaväittäjänä toimii professori Mika Rämet (Oulun yliopisto, Tampereen yliopisto) ja kustoksena akateemikko Sirpa Jalkanen (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on lääketieteellinen mikrobiologia ja immunologia.
Väittelijän yhteystiedot: +385 40 7688717, ntjapp@utu.fi
Väittelijän kuva
