APECED-potilaiden krooninen ja karsinogeeninen suun hiivainfektio

Mechanisms of azole resistance and carcinogenic acetaldehyde production in chronic mucosal candidosis

Vastaväittäjä: Gordon Ramage, senior lecturer, University of Glasgow

Kustos: Mikael Skurnik, professori, Helsingin yliopisto

Esitarkastajat: Veli-Jukka Anttila, dosentti, osastonylilääkäri, HUS, Olli Meurman, dosentti, ylilääkäri, TYKSLAB

Ohjaajat: Riina Richardson, dosentti, Helsingin yliopisto, Paul Bowyer, senior lecturer, University of Manchester

Väitöskirja tarkastettiin 17.6.2011 Helsingin yliopistossa.

Autoimmuunipolyendokrinopatia-kandidiaasi-ektodermidystrofia (APECED, APS I) on AIRE-geenin mutaatiosta johtuva autoimmuunitauti. Valtaosa APECED-potilaista kärsii suun ja ruokatorven kroonisesta kandidoosista varhaisesta lapsuusiästä saakka. Infektion aiheuttaa yleensä Candida albicans ja monella potilaalla vuosikymmenien altistus atsoliryhmän hiivalääkkeille on johtanut kliinisen ja mikrobiologisen resistenssin kehittymiseen. APECED-potilaiden suun krooniseen kandidoosiin on osoitettu liittyvän lisääntynyt suusyöpäinsidenssi.

Tutkimuksen tarkoitus oli tutkia APECED-potilaiden C. albicans -kantojen atsoliresistenssiin johtaneita muutoksia hiivojen perimässä ja selvittää ovatko APECED-potilaat jatkuvasti kolonisoituneet samoilla C. albicans -kannoilla tehokkaasta hiivalääkityksestä huolimatta. Tutkimuksemme tarkoitus oli lisäksi selvittää APECED-potilailta eristettyjen C. albicans -kantojen kykyä muodostaa karsinogeenistä asetaldehydiä (ACH) ja selvittää etanolimetabolian säätelyyn osallistuvien geenien ekspression vaikutusta ACH:n muodostumiseen. ACH on karsinogeeninen mikrobien alkoholifermentaation ja -metabolian tuote.

Havaitsimme merkittävällä osalla APECED-potilailta eristetyissä C. albicans -kannoissa flukonatsoli-mikonatsoli-ristiresistenssiä. Vähentyneet herkkyydet mikonatsolille korreloivat paitsi flukonatsolin, myös laajakirjoisempien ja uudempien atsoleiden vähentyneen herkkyyden kanssa. Tulostemme mukaan samat tai geneettisesti läheiset kannat kolonisoivat potilaita vuodesta toiseen. Pääasialliseksi molekyylitason resistenssimekanismiksi osoittautui ns. TAC1-geenin gain-of-function-mutaatiot, jotka saavat aikaan CDR1- ja CDR2-geenien yliekspressoitumisen. Useilla kannoilla havaittiin myös pistemutaatioita resistenssiin liitetyssä ERG11-geenissä.

APECED-potilailta eristetyt kannat muodostivat mutageenisiä pitoisuuksia ACH:ä glukoosista. Pitoisuudet olivat merkittävästi suurempia kuin kontrolli- ja suusyöpäpotilailta eristetyistä kannoista mitatut pitoisuudet. Kaikki tutkimuksen kannat muodostivat mutageenisiä pitoisuuksia ACH:ä etanolista. ACH:n tuotto korreloi ACH:n jälleenmetaboloitumista säätelevien ALD6- ja ACS1-geenien ekspression kanssa.

Tuloksemme osoittavat, että myös paikallisesti annosteltavien atsolisienilääkkeiden runsas käyttö voi johtaa C. albicans -kantojen atsoliresistenssin kehittymiseen. Kliinisesti tehokkaasta lääkehoidosta huolimatta C. albicans -kantojen kolonisaatio on APECED-potilailla pysyvää. Atsoliresistenssi johtuu pistemutaatioista sekä muutoksista geeniekspressiossa. Muutokset hiivojen perimässä voivat myös aiheuttaa muutoksia hiivojen alkoholimetaboliaan ja lisätä niiden ACH:n tuottoa.

Väitöstutkimus on tehty Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa Haartman- instituutin bakteriologian ja immunologian osastolla sekä Lausannen yliopistossa.

Väitöskirjan verkkojulkaisun osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-7050-1 «http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-7050-1»1