Yliopistologo

LL Leena Jortikan kirurgisen biomateriaali- ja kasvutekijätutkimuksen alaan kuuluva väitöskirja

Native bone morphogenetic proteins: purification and action on rat skeletal muscle myoblasts (Luun morfogeneettisen proteiinin puhdistus ja vaikutukset rotan luurankolihaksen myoblasteihin)

tarkastetaan perjantaina 11.12.1998 klo 12 Tampereen yliopiston lääketieteen laitoksen K-rakennuksessa, osoitteessa Teiskontie 35.

Vastaväittäjänä on professori Pekka Jalovaara Oulun yliopistosta. Kustoksena toimii professori Markku Järvinen.

 

Jortikka on syntynyt Lempäälässä 22.1.1968. Hän on valmistunut lääketieteen lisensiaatiksi Tampereen yliopistosta 1993.

Jortikan väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis, Vammalan Kirjapaino Oy, Vammala 1998.

ISBN 951-44-4448-5. ISSN 1455-1616

Väitöskirjan tilausosoite: Tampereen yliopiston julkaisujen myynti, PL 617, 33101 Tampere, puh. (03) 215 6055, e-mail: taju@uta.fi.

Lisätietoja: Leena Jortikka, puh. (09) 4711 (työ), 040 527 2527 (koti).

TIIVISTELMÄ

Luun morfogeneettisiksi proteiineiksi (BMP) kutsutaan luusta eristettyjä proteiineja, jotka esimerkiksi lihakseen tai ihon alle implantoituna saavat aikaan ruston ja luun muodostumisen. Näitä proteiineja on eristetty luusta 1980-1uvulta lähtien ja tähän mennessä on myös geeniteknologisesti tuotettu 14 erilaista BMP-molekyylia. Ruston- ja luunmuodostuksen lisäksi näiden proteiinien on todettu säätelevän lukuisia biologisia tapahtumia, mm. solujen lisääntymistä, erilaistumista, morfogeneesiä ja solukuolemaa.

Tässä väitöskirjatyössä eristettiin luunmuodostusta aikaansaava proteiiniperaraatti sekä ihmisen että useiden eri eläinlajien luumatriksista. Käytetty menetelmä osoittautui riittävän yksinkertaiseksi ja hyvin toistettavaksi. Aiempiin tutkimuksiin verraten suurempi määrä BMP:a aloitusmateriaalia kohti saatiin eristettyä hyväksikäyttämällä myös suurimolekyylipainoisen materiaalin sisältämä, kompleksimuodossa oleva BMP. Eri eläinlajien BMP-preparaattien osteoinduktiivisuudessa todettiin eroja, tämän katsottiin johtuvan pääasiassa eroista suuri- ja pienimolekyylipainoisten fraktioiden välillä.

Toiseksi tutkittiin eristetyn BMP:n reseptorikinetiikkaa rotan lihassolun esiasteissa eli myoblasteissa. Lisäksi selvitettiin näiden solujen erilaistumista luusolun suuntaan BMP:n vaikutuksesta. Sitoutumiskokeiden perusteella käyttämällämme BMP:lla oli reseptori myoblastin pinnalla ja BMP:n vaikutuksesta reseptorien määrä solukalvolla väheni (down regulation). Reseptoriin sitoutuneen BMP:n todettiin menevän nopeasti solun sisään ja hajoavan fysiologisessa lämpötilassa. BMP aikaansai myoblasteissa alkaalisen fosfataasin aktiivisuuden stimuloitumisen, kalsiumin inkorporoitumisen ja osteokalsiinin muodostumisen viitaten myoblastien erilaistumiseen luusolun suuntaan.

Tutkimuksessa eristettyjä osteoinduktiivisia proteiineja käytetään kokeellisessa kirurgiassa tutkittaessa luuvaurioiden parantumista. Kokeellisen ortopedian alalla näiden proteiinien käyttösovellukset käsittävät mm. suurten luunmurtumien, luutumattomien murtumien tai tulehduksissa vaurioituneen luukudoksen paranemisen nopeuttamisen proteiinin avulla. Proteiinia sisältävällä valmisteella voidaan myös korvata sekä luukasvaimiin että synnynnäisiin epämuodostumiin liittyviä luupuutoksia. Reseptorikinetiikan tutkimustuloksia voidaan hyödyntää suunniteltaessa BMP:lle sopivia kantajamateriaaleja. Myoblastien erilaistumista luusolujen suuntaan voidaan käyttää hyväksi haluttaessa testata erilaisten proteiinipreparaattien luunmuodostamiskykyä soluviljelmäolosuhteissa.


Väitökset    Tampereen yliopiston tiedotus   Tampereen yliopisto