Ihosolujen erilaistumiseen vaikuttavat mekanismit

Väitöskirja tarkastettiin 9.12.2022 Itä-Suomen yliopistossa.

Mechanisms controlling ­epidermal differentiation, with special reference to UVB, CLCAs and hyaluronan

Vastaväittäjä

Tuula Salo, professori

Helsingin yliopisto

Kustos

Sanna Pasonen-Seppänen, dosentti

Itä-Suomen yliopisto

Esitarkastajat

Liisa Nissinen, dosentti

Turun yliopisto

Yves Poumay, professori

Namurin yliopisto, Belgia

Ohjaajat

Raija Tammi, professori

Sanna Oikari, dosentti

Sanna Pasonen-Seppänen, dosentti

Katri Saavalainen, FT, LL

Itä-Suomen yliopisto

Verkkojulkaisun osoite: https://erepo.uef.fi/handle/123456789/28740?locale-attribute=fi «https://erepo.uef.fi/handle/123456789/28740?locale-attribute=fi»1

Väitöskirjatyössäni tutkin tärkeimmän ihosyöpiin altistavan tekijän, ultraviolettisäteily UVB:n vaikutuksia ihon pintakerroksen (epidermiksen) solujen, keratinosyyttien, toimintaan ja solunulkoisen väliaineen komponentin, hyaluronaanin (HA:n) aineenvaihduntaan. Lisäksi työssä tutkittiin UVB:n aikaansaamia yleisiä muutoksia keratinosyyttien geeniekspressiossa DNA-menetelmien avulla.

Väitöstutkimukseni hyödynsi elinviljelymallia, jossa jatkuva keratinosyyttisolulinja jakaantuu ja erilaistuu muodostaen normaalin epidermiksen kaltaisen rakenteen. Tutkimusmateriaalina käytettiin näitä 3D-keratinosyyttiviljelmiä sekä hiiren ihoa, jotka altistettiin UVB-säteilylle.

Väitöskirjatyössä saatujen tulosten perusteella HA:n aineenvaihdunta kiihtyy keratinosyyttien erilaistuessa. Toisaalta myös UVB-säteily lisää sen määrää epidermiksessä aktivoimalla hyaluronaania tuottavien entsyymien (HAS2 ja -3) ilmenemistä. Tämä HA-pitoisuuden kasvu mahdollisesti suojaa keratinosyyttejä UVB-säteilyn aiheut­tamilta vaurioilta. Mikrosirututkimus paljasti myös uusia UVB:n kohdegeenejä, kuten rClca2 ja rClca5. CLCA-proteiinit voivat säädellä solujen kloridikanavia, mutta niillä voi olla muitakin tehtäviä soluissa. Tutkimuksessani havaitsin, että CLCA5:n täyspitkän muodon ilmentyminen lisääntyy solujen erilaistuessa, kun lyhyttä muotoa esiintyy vain tyvisoluissa. Toisaalta UVB-säteily vähentää epidermiksen CLCA5:n täyspitkän ja lyhyen muodon ilmentymistä ja luultavasti häiritsee näin keratinosyyttien erilaistumista ja kiinnittymistä solunulkoiseen matriksiin. Lisäksi huomattiin, että CLCA2 aiheuttaa keratinosyyteissä ohjelmoitua solukuolemaa, mikä ilmeisesti suojaa keratinosyyttejä UV-säteilyn aiheuttamilta ihosyövälle altistavilta muutoksilta.

Häiriöt solujen erilaistumisessa voivat johtaa solujen pahanlaatuistumiseen ja syövän kehittymiseen. Tutkimukseni auttaa osaltaan ymmärtämään ihosolujen normaalin erilaistumisen taustalla vaikuttavia tekijöitä ja tarjoaa näin arvokasta tietoa myös syöpätutkimukseen.

Tutkimus toteutettiin Itä-Suomen yliopiston biolääketieteen yksikössä Raija ja Markku Tammen tutkimusryhmässä, joka keskittyy tutkimaan HA:n merkitystä epidermiksen erilaistumisessa sekä erilaisten syöpien kehittymisessä ja leviämisessä.