Kiilleproteiinit kiihdyttävät suun solujen toimintaa

Vastaväittäjät: Timo Närhi, professori, Turun yliopisto

Kustos: Timo Sorsa, professori, Helsingin yliopisto

Esitarkastajat: Lari Häkkinen, associate professor, University of British Columbia, Vancouver, Canada, Marilena Vered, associate professor, Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel

Ohjaajat: Tuula Salo, professori, Oulun yliopisto, Timo Sorsa, professori, Helsingin yliopisto

Emdogain^®on kaupallinen valmiste, jonka on osoitettu edistävän hampaan kiinnityskudosten regeneraatiota. Emdogainin pääkomponentti on kiilleproteiiniekstrakti (enamel matrix derivative, EMD), joka koostuu pääosin amelogeniinistä. EMD kiihdyttää osteoblastien sekä parodontaaliligamentin solujen jakautumista ja toimintaa, ja EMD:n onkin arveltu toimivan kasvutekijöiden tapaan. Kuitenkin tulehduksen välittäjäaineet ikenessä voivat muuttaa aineen vaikutuksia, mutta näiden tekijöiden vaikutukset EMD:n aktiivisuuteen ovat epäselviä.

Tämä väitöstutkimus pyrki selvittämään, hajottaako runsaasti proteolyyttisiä entsyymejä sisältävä ientaskuneste EMD:a, ja muuttaako se aineen vaikutuksia solutasolla. Lisäksi tutkimuksen tarkoitus oli prekliinisin kokein selvittää EMD:n vaikutuksia suun syöpäsoluihin ja syövän kasvuun liittyviin entsyymeihin, erityisesti matriksin metalloproteinaaseihin (MMP).

Yhteensä 156 ientaskunestenäytettä kerättiin ientulehdusta ja parodontiittia sairastavilta koehenkilöiltä sekä terveiltä verrokeilta. Ientaskunesteen kyky hajottaa EMD:a tutkittiin koeainetta sisältävällä zymografiageelillä. Lisäksi tutkittiin EMD:n, amelogeniinin ja ientaskunesteen vaikutus yksin tai yhdistettynä, parodontaaliligamentin solujen proliferaatioon soluviljelyissä. Aggressiivisilla HSC-3-suusyöpäsoluilla tehdyt solukokeet sisälsivät Affymetrix cDNA-analyysin EMD:n ja TGF-β1:n säätelemien geenien kartoittamiseksi. Lisäksi tutkittiin EMD:n vaikutukset syöpäsolujen käyttäytymiseen sekä MMP-tuotantoon. Hiirikokeella (n=10) selvitettiin s.c. EMD- pistosten vaikutusta koe-eläimiin istutetun syövän kasvuun.

Ientaskunesteen havaittiin pilkkovan EMD:a riippuen parodontaalikudoksen tulehduksen asteesta. Kroonista parodontiittia sairastavien ientaskuneste aiheutti eniten aineen pilkkoutumista. EMD kiihdytti parodontaaliligamentin solujen proliferaatiota, mutta ei yhdessä ientaskunesteen kanssa. Lisäksi EMD:n pääkomponentti amelogeniini hidasti PDL-solujen proliferaatiota. Syöpäsoluilla tehdyissä genomikokeissa havaittiin EMD:n ja TGF-β1:n lisäävän MMP-9:n ja MMP-10:n geeniekspressiota. Lisäksi EMD:n havaittiin lisäävän MMP-2-, MMP-9- ja MMP-10-tuotantoa myös proteiinitasolla sekä kiihdyttävän syöpäsolujen migraatiota. Eläinkokeissa EMD:n todettiin edistävän hiiriin istutettujen syöpäkasvainten metastasointia, mutta se ei vaikuttanut kasvainten kokoon tai hiirien selviytymiseen.

Tutkimus osoitti, että tulehtuneen ikenen entsyymit voivat pilkkoa kiilleproteiineja ja estää parodontaaliligamentin solujen jakautumista. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että kiilleproteiiniekstraktilla voi olla aggressiivisten syöpäsolujen toimintaa muuttavia vaikutuksia in vitro ja erityisesti se voi kiihdyttää MMP-tuotantoa.

Väitöstutkimus on tehty Helsingin yliopiston hammaslääketieteen laitoksella, tutkimuslaboratorio Biomedicumissa.

Verkkojulkaisun osoite: http://www.doria.fi/handle/10024/59812 «http://www.doria.fi/handle/10024/59812»1