Hiilihappoanhydraasientsyymien perustutkimus on alkanut tuottaa kliinisiä sovelluksia, joista on hyötyä potilaiden hoidossa. Tämä selviää Tampereen yliopistossa laaditusta katsausartikkelista.
Physiological Reviews -lehden tilaaman artikkelin mukaan hiilihappoanhydraasien entsyymiaktiivisuuden estäminen lääkeaineilla on lupaava hoitomuoto useissa sairauksissa.
”Parin viime vuosikymmenen aikana tällä tutkimusalueella on ollut merkittävää lukuisten uusien entsyymimuotojen löytyminen”, kertoo artikkelin pääkirjoittaja, professori Seppo Parkkila.
Ihmisellä esiintyy hänen mukaansa kuitenkin vain yhtä hiilihappoanhydraasien entsyymiperhettä, niin sanottuja alfamuotoja.
Seitsemän muuta entsyymiperhettä löytyvät muilta lajeilta, muun muassa hyönteisistä, bakteereista, sienistä ja piilevistä.
Lääkkeitä epilepsiaan, silmänpainetautiin ja syöpään
Tamperelaistutkijoiden artikkeli esittelee kemiallisia yhdisteitä, joita on viime vuosina kehitetty estämään hiilihappoanhydraasien toimintaa.
”Useita tällaisia inhibiittoreita on kliinisessä käytössä muun muassa epilepsian, vuoristotaudin, kohonneen kallonsisäisen paineen ja silmänpainetaudin hoidossa”, Parkkila kertoo.
Kliinisiä kokeita käyvät parhaillaan läpi inhibiittorit, joita on kehitetty syövän hoitoon.
Katsaus käsittelee myös oireita, joita ihmisille kehittyy hiilihappoanhydraasigeenien mutaatioiden seurauksena.
Geneettinen hiilihappoanhydraasien puutos voi johtaa muun muassa kehityshäiriöihin, verisuonten kalkkeutumiseen, osteopetroosiin eli luun kovettumistautiin sekä elimistön happo-emäs-tasapainon häiriintymiseen.
Osallistuvat tärkeisiin tehtäviin
Hiilihappoanhydraasit osallistuvat elimistössä moniin tärkeisiin tehtäviin. Niiden perustehtävä on katalysoida kemiallista reaktiota, jossa hiilidioksidista ja vedestä tuotetaan hiilihappoa.
Hiilihaposta puolestaan muodostuu bikarbonaatti- ja vetyioneja. Näin hiilihappoanhydraaseilla on keskeinen rooli solujen ja kudosten happo-emästasapainon säätelyssä.
Hiilihappoanhydraasit ovat mukana useiden biologisten nesteiden, kuten aivo-selkäydin-, maha- ja haimanesteiden muodostumisessa ja pH:n säätelyssä. Niillä on merkitystä myös syöpäsolujen leviämisessä kudostasolla.
Suomessa vuosikymmenien tutkimushistoria
Hiilihappoanhydraasien tutkimuksella on Suomessa vuosikymmenien mittainen historia.
Alan suomalaisena pioneerina voidaan pitää Turun ja Oulun yliopistoissa vaikuttanutta anatomian professoria L. Kalevi Korhosta, joka vuonna 1966 julkaisi ensimmäiset histokemialliset osoitukset hiilihappoanhydraasiaktiivisuudesta kohdussa.
Seppo Parkkila on jatkanut tutkimuslinjaa 1980- ja 1990-luvuilla Oulun yliopistossa, 1990-luvulla Yhdysvalloissa ja vuodesta 2002 lähtien Tampereen yliopistossa.
(Kuva Jukka Lehtiniemi ja Jonne Renvall) Ihmisille kehittyy hiilihappoanhydraasigeenien mutaatioiden seurauksena erilaisia oireita, joita tamperelaistutkijat vertasivat hiirillä, seeprakaloilla, banaanikärpäsillä ja sukkulamadoilla saatuihin tuloksiin.
Tartu Kemia-lehden tilaustarjouksiin:
- Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa. Hintaan kuuluu sähköinen näköislehti, jota on helppo lukea ja jakaa.
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 19 euroa
