Vastasyntyneiden harvinaisen mitokondriotaudin taustalla ovat syövän kaltaiset muutokset, jotka saavat kudokset vanhenemaan ennen aikojaan.
Tämä selviää Helsingin yliopiston ja Folkhälsanin tuoreesta tutkimuksesta, jota johtivat dosentti Jukka Kallijärvi ja emeritaprofessori Vineta Fellman. Tulokset julkaisi Nature Communications.
Gracile-nimisen vakavan oireyhtymän takana vaikuttaa tutkijoiden mukaan syöpää muistuttava häiriö solujen aineenvaihdunnassa ja solusyklissä.
Keskeisten kudosten solujen tumassa tapahtuu runsaasti dna-vaurioita, koska solut yrittävät kasvaa energianpuutoksesta huolimatta. Solut kuitenkin pysähtyvät ennen jakautumisvaihetta, ja kudokset ajautuvat lopulta ennenaikaista vanhenemista muistuttavaan tilaan.
Havainto on merkittävä, sillä sen ansiosta tautiin saatetaan tulevaisuudessa kyetä kehittämään hoitokeino, jolla voitaisiin hoitaa muitakin samantyyppisiä mitokondriosairauksia.
Suomalaiseen tautiperimään kuuluva Gracile-syndrooma alkaa sikiöaikaisena kasvuhäiriönä ja ilmenee syntymän jälkeen maksa- ja munuaissairautena ja vaikeana aineenvaihduntahäiriönä. Tautia sairastavat lapset menehtyvät yleensä ensimmäisinä elinviikkoinaan.
”Ällistyttävä löydös”
Jakautuvat solut voivat olla erityisen alttiita mitokondrioiden toimintahäiriöille juuri siksi, että kasvu ja dna:n kahdentuminen kuluttavat niin paljon energiaa ja raaka-aineita.
Monisoluisille eliöille on evoluutiossa kehittynyt tiukkoja solusyklin rajoitemekanismeja suojaksi muun muassa syöpää vastaan. Tutkimuksessa paljastui, että osa mekanismeista ei toimi Gracile-oireyhtymän mutaatiota kantavissa hiirissä.
Sairaissa kudoksissa syöpägeeni c-MYC:n ilmentyminen lisääntyi jopa 40-kertaiseksi. Kun c-MYC:n toiminta estettiin syöpälääkkeeksi kehitetyllä miniproteiinilla, dna-vaurio sairaiden hiirten maksasoluissa väheni.
”Tämä oli tutkimuksemme ällistyttävin löydös”, Jukka Kallijärvi kertoo tiedotteessa.
”Solusykliä ja kasvua säätelevän proteiinin raju lisääntyminen ilmeisesti pakottaa solut jakaantumaan, vaikka niiden resurssit eivät siihen riitä, ja tästä seuraa haitallinen noidankehä.”
Myös ruokavaliolla vaikutusta
Vakuuttava todiste siitä, että vanhenemismuutosten taustalla on luvaton solujen kasvu ja jakautuminen, saatiin tutkijoiden käytettyä mitokondrioiden vaihtoehtoista oksidaasientsyymiä eräänlaisena geeniterapiana hengitysketjun toimintahäiriöön.
Entsyymi ei yllättäen paikannut varsinaista hengitysketjun toimintaa. Siitä huolimatta se sammutti lähes täysin mitokondrioiden stressisignaalin ja liiallisen solusyklin käynnistymisen, jolloin vanhenemismuutokset estyivät.
Tutkijat olivat jo aiemmin osoittaneet, että ketogeeninen ruokavalio hidastaa hiirten maksatautia. Nyt selvisi, että ruokavalio vaikutti myös solusykliin ja vähensi dna-vauriota. Ruokavaliota on jo kokeiltu lievempiä mitokondriotauteja sairastavien potilaiden hoitona.
Parhaillaan tutkijat selvittävät, mitkä mekanismit käynnistävät hiirten mitokondrioiden stressisignaalin ja voitaisiinko liiallista solunjakautumista hillitsemällä lieventää tautia.
(Kuva Mostphotos) Mitokondriot (kuvassa keltaisella) ovat soluelimiä, jotka vastaavat solun energia-aineenvaihdunnasta. Mitokondriotaudeiksi kutsutaan sairauksia, joihin liittyy solun energiantuotantojärjestelmän häiriö.
Lue myös:
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tärkeimmät tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista.
Arvomme uusien uutiskirjetilaajien kesken palkintoja.
Lue lisää ja tee tilaus täällä.
P.S. Oletko kemian seurojen jäsen? Jos haluat uutiskirjeemme myös vuonna 2023, käy uusimassa tilauksesi täällä.
