Yliopistologo LL Minna Kääriäisen kirurgian alaan kuuluva väitöskirja

Adhesion and Biomechanics in Regenerating Skeletal Muscle (Adheesio ja biomekaniikka paranevassa lihaksessa)

tarkastetaan 9.3.2001 klo 12 Tampereen yliopiston lääketieteen laitoksen K-rakennuksen pienessä salissa, Teiskontie 35, Tampere

Vastaväittäjänä on dosentti Jussi Rantanen (Turun yliopisto). Kustoksena toimii professori Markku Järvinen.

***

Kääriäinen on syntynyt 30.11.1970 Tampereella. Hän on
suorittanut ylioppilastutkinnon Hervannan lukiossa 1989. Kääriäinen on valmistunut lääketieteen lisensiaatiksi
Tampereen yliopistosta 1996.

Kääriäisen väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis; 796, Tampereen yliopisto, Tampere 2001. ISBN 951-44-5036-1 , ISSN 1455-1616. Ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 87, Tampereen yliopisto 2001. ISBN 951-44-5037-X  , ISSN 1456-954X, http://acta.uta.fi.

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

Lisätietoja: Minna Kääriäinen, (03) 318 7769 (koti), blmioi@uta.fi

TIIVISTELMÄ

Adheesio ja biomekaniikka paranevassa lihaksessa

Lihasvammat muodostavat huomattavan osan liikuntaan sekä myöskin liikenneonnettomuuksiin ja työelämän tapaturmiin liittyvistä vammoista. Luustolihaksella on hyvä paranemiskyky, jonka perustana ovat lihassyiden reservisolut, ns. satelliittisolut, jotka heräävät toimintaan vasta lihassyiden vaurioituessa. Lihasvammassa lihassäikeiden yhteys ympäröivään sidekudokseen katkeaa, jolloin myös jänne-lihas-jänne-yksikön toiminnallinen jatkuvuus hajoaa. Lihasvamman paranemisen aikana lihassyiden onkin kiinnityttävä uudelleen ympäröivään sidekudokseen, jotta lihaksen supistusvoima voi jälleen välittyä liikkeeksi. Kiinnittyminen tapahtuu ns. adheesiomolekyylien välityksellä.

Väitöskirjatyön tarkoituksena oli selvittää paranevien lihassyiden rakenteellisia muutoksia ja kiinnittymistä eli adheesiota ympäröivään sidekudokseen sekä mekaanisen stressin eri muotojen vaikutuksia adheesioprosessiin ja suhteuttaa nämä muutokset vetolujuuden korjaantumiseen. Tutkimuksessa kehitettiin uusi lihasvauriomalli, jossa rotan soleus-lihas katkaistiin terävästi. Vammautetut lihakset testattiin biomekaanisesti ja lihasnäytteet analysoitiin käyttäen histologisia ja immunohistokemiallisia värjäysmetodeja, sekä Northern blotting-, in situ hybridisaatio- ja RT-PCR-analyyseja.

Paranemisen alkuvaiheessa kasvavien lihassyiden päät eivät vielä voi kiinnittyä tiukasti arpeen. Tutkimuksessa todettiinkin, että tuolloin kiinnittyminen tapahtuu lihassyiden reunaosista käsin. Tämä todettiin alpha7 ja beta1 integriinin lähetti-RNA:n lisääntyneenä ilmentymisenä sekä alpha7 integriinin ja vinkuliinin immunoreaktiivisuuden lisääntymisenä paranevien lihassyiden reunoilla. Aktiivinen mekaaninen stimulaatio näyttää stimuloivan lisääntynyttä reunaosien adheesiota, koska vastaavaa ilmiötä ei todettu inaktiiveissa ryhmissä. Lisääntynyt, tehokkaampi adheesio eli kiinnittyminen lihassyiden reunaosissa on välttämätöntä paranemisen alkuvaiheessa, jotta jänne-lihas-jänne-yksikön toiminnallinen yhteys korjaantuu ja lihaksen supistusvoiman välittyminen liikkeeksi on jälleen mahdollista. Reunaosista kiinnittyminen vähentääkin vammautetun lihaksen uudeelleenrepeämisen mahdollisuutta ja mahdollistaa lihaksen käytön ennen paranemisprosessin päättymistä. Tämä ilmiö antaa perusteet varhain aloitetulle kuntoutukselle lihasvamman hoidossa. Myöhemmin paranemisen aikana tehostettua reunaosien adheesiota ei enään tarvita, koska lihassyiden päihin muodostuu uudet mini-lihas-jänneliitokset merkkinä tiukasta sitoutumisesta sidekudokseen. Tuolloin alpha 7 integriinin ja vinkuliinin määrä lihassyiden reunaosissa laskee kontrollitasolle ja vastaavasti dystrofiinimolekyyliketjun proteiinien ja merosiinin määrä nousee kontrollitasolle viitaten mahdolliseen integriini- ja dystrofiinimolekyylikompleksien toisiaan täydentävään rooliin. Uusien lihas-jänneliitosten muodostumisen jälkeen vammautetut lihakset eivät enään hajoa biomekaanisesti testattaessa arpialueelta vaan lihaskudoksesta lihas-jänneliitosten läheiseltä alueelta.



Väitökset    Tampereen yliopiston kirjasto   Tampereen yliopisto