Yliopistologo

FM Tarja Toimelan ympäristötoksikologian alaan kuuluva väitöskirja

Evaluation of Neurotoxicity of Mercury Compounds and Aluminum in Cell Cultures (Elohopeayhdisteiden ja alumiinin hermostomyrkyllisyyden arviointi soluviljelmissä)

tarkastetaan 14.5.2004 klo 12 Tampereen yliopiston Finn-Medi 1 auditoriossa, Biokatu 6, Tampere.

Vastaväittäjänä on professori Kirsi Vähäkangas (Kuopion yliopisto). Kustoksena toimii professori Hanna Tähti.

***

Tarja Toimela on syntynyt Tampereella ja hän on suorittanut filosofian maisterin tutkinnon Jyväskylän yliopistossa. Hän on työskennellyt tutkijana vuodesta 1994 ympäristötoksikologian yksikössä.

Toimelan väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis; 1007, Tampereen yliopisto, Tampere 2004. ISBN 951-44-5964-4, ISSN 1455-1616. Ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 343, Tampereen yliopisto 2004. ISBN 951-44-5965-2, 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: Tarja Toimela, (03) 368 2568(koti), (03) 215 6908 (työ), tarja.toimela@uta.fi

LEHDISTÖTIEDOTE

Elohopea ja alumiini ympäristömyrkkyjä, jotka ovat haitallisia aivojen toiminnalle. Pitkäaikainen altistus näille metalleille voi johtaa jopa hermosolujen tuhoutumiseen ja hermoston rappeutumissairauksiin. Ihmisten altistuminen on yleistä, sillä ympäristön saastumisen ja teollisen hyödyntämisen takia elohopeaa ja alumiinia on aina ympäristössä läsnä. Aivot on suojattu suhteellisen hyvin haitallisia kemikaaleja vastaan, mutta alumiini ja metyylielohopea pystyvät ylittämään ns. veriaivoesteen ja kerääntymään aivoihin. Ne haittaavat monia solutasoisia aineenvaihduntatoimintoja, sillä ne matkivat ja korvaavat solujen käyttämiä luonnollisia metalleja ja voivat sitoutua solun rakenneosasten kanssa. Vaikutukset kohdistuvat hyvinkin erilaisiin kohteisiin soluissa. Soluviljelmissä tutkimusolosuhteet ovat hallittavissa, ja spesifien vaikutusten arviointi eri menetelmien on mahdollista.
Väitöskirjatyössä tutkittiin aivoperäisissä soluviljelmissä epäorgaanisen ja orgaanisen elohopean ja alumiinin vaikutuksia. Tutkimuskohteina olivat yleinen solumyrkyllisyys ja solukuoleman mekanismit, sekä tarkemmat solutasoiset vaikutukset. Tällaisia olivat aivojen tärkeimmän välittäjäaineen, glutamaatin, sisäänottoon liittyvät reaktiopolut, solunsisäisen kalsiumin määrä ja aivojen tukisolujen, gliasolujen, aktivaatio. Aineiden läpäisevyys veriaivoesteen läpi määrää paljolti aineen mahdollisen aivomyrkyllisyyden. Työssä kehiteltiin veriaivoesteen soluviljelymallia, jossa testattiin elohopean ja alumiinin kulkua esteen läpi.
Tulokset osoittivat, että tutkittavista aineista metyylielohopea oli haitallisin kaikissa solumalleissa jo pienillä pitoisuuksilla. Lisäksi metyylielohopean vaikutus ei ollut palautuva altistuksen loputtua, kuten epäorgaanisen elohopean ja alumiinin. Alumiini ei aiheuttanut solukuolemia pienillä pitoisuuksilla, mutta merkittävä entsyymien aktivaatio oli odottamaton löydös. Aktivaatiolla voi olla merkitystä erityisesti alumiinin haittavaikutusten alkamisvaiheessa. Tutkitut metallit pystyivät aiheuttamaan soluviljelmissä hermoston tukisolujen aktivaation, joka on yleinen merkki soluvaurioista. Tukisolut ylläpitävät ihanteellista ympäristöä hermosoluille, joten tukisolujen vauriot vaikuttavat suuresti hermosoluihin. Elohopea esti glutamaatin sisäänottoa soluihin, mistä voi olla vakavia seurauksia ympäröiville soluille. Työssä kehitetty kolmen eri solutyypin veriaivoestemalli pystyi erottamaan eri elohopeatyyppien ja alumiin myrkyllisyyden. Tällainen erityisesti ihmissoluista rakennettu veriaivoestemalli on arvokas uusien kemikaalien testaamisessa.
Tutkimus osoitti useita haittavaikutuksia hermostoperäisissä soluissa pitoisuuksissa, jotka ovat mahdollisia myös ihmisaltistuksissa. Metyylielohopean myrkyllisyys korostui myös siksi, että elohopea esiintyy luonnossa yleensä metyylielohopeamuodossa, joka pääsee helposti aivoihin. Alumiinin solumyrkyllisyys oli vähäisempää, mutta alumiinin aiheuttamat erityiset vaikutukset voivat olla yhtä merkittäviä ja välittää solutuhoja.



käyntiä 30.4.2004 alkaen

Väitökset    Tampereen yliopiston kirjasto   Tampereen yliopisto