FM Tiina Rauhavirran sisätautiopin (solubiologia) alaan kuuluva väitöskirja

Characterizing and Modifying the Intestinal Barrier in Coeliac Disease
(Ohutsuolen limakalvon läpäisyeste keliakiassa)

tarkastetaan 15.8.2014 klo 12 Tampereen yliopiston Finn-Medi 5:n auditoriossa, Biokatu 12, Tampere.

Vastaväittäjänä on professori Veli-Matti Kosma (Itä-Suomen yliopisto). Kustoksena toimii professori Katri Kaukinen.

Ohutsuolen limakalvon läpäisyeste keliakiassa

Keliakia on Suomessakin jatkuvasti yleistyvä tauti, jonka aiheuttaa viljatuotteiden sisältämä proteiini, gluteeni. Ravinnosta saatava vehnän, rukiin ja ohran gluteeni vaurioittaa keliakialle perinnöllisesti alttiiden henkilöiden ohutsuolen limakalvoa, mikä johtaa suolen tulehdustilaan ja erilaisiin suolisto-oireisiin. Lisäksi potilailla voi esiintyä monenlaisia keliakiasta johtuvia suoliston ulkopuolisia oireita ihottumasta neurologisiin ongelmiin. Keliakia voi puhjeta missä iässä tahansa ja tällä hetkellä ainoa tehokas hoito on tiukka, loppuelämän kestävä gluteeniton ruokavalio.

Keliakia kehittyy vähitellen alkaen pienistä muutoksista ohutsuolen limakalvolla päätyen pahimmassa tapauksessa ohutsuolen nukkalisäkkeiden tuhoutumiseen ja laajaan tulehdustilaan. Tämän lisäksi altistuminen gluteenille aiheuttaa keliaakikoilla vasta-aineiden muodostumista sekä elimistön omaa transglutaminaasi 2 -entsyymiä (TG2) että TG2:n muokkaamaa gluteenia vastaan. Keliakialle tyypillisiä vasta-aineita löytyy verenkierrosta ja kertyminä ohutsuolen limakalvolta. Väitöskirjatyön tavoitteena oli määrittää ohutsuolen muutoksia keliakian varhaisessa vaiheessa, mitata gluteenin ja keliakialle tyypillisten vasta-aineiden haitallisia vaikutuksia suolen limakalvoon ja sen pintakerroksen läpäisevyyteen, sekä tutkia näiden vaikutusten poistamista gluteenittomalla dieetillä ja TG2-estäjillä.

Tässä työssä gluteenin vaikutuksia suolen pintakerrokseen tutkittiin käyttämällä sekä potilasnäytteitä että soluviljelymallia. Keliakiapotilaista otettiin verinäytteitä ja koepaloja ohutsuolen limakalvolta ennen suolinukan häviämistä, aktiivisen taudin aikana ja vuosi gluteenittoman dieetin aloittamisen jälkeen. Tutkimustulosten perusteella suolen pinnalla olevien epiteelisolujen välisissä liitoksissa näkyi vaurioita jo keliakian varhaisessa vaiheessa, vaikka suolen nukkarakenne oli vielä normaali. Lisäksi veri- ja ohutsuolinäytteistä löytyi keliakialle tyypillisiä vasta-aineita ja suolen tulehdusta osoittavat solut olivat lisääntyneet. Kun keliakia oli edennyt vaiheeseen, jossa limakalvo oli muuttunut litteäksi suolinukan tuhouduttua, myös epiteelikerroksessa olevien liitosproteiinien määrät pysyivät edelleen alhaisina. Gluteeniton dieetti puolestaan käynnisti liitosten korjaantumisen, tulehdussolujen vähenemisen ja vasta-aineiden häviämisen.

Suolen pintakerroksen läpäisevyyden tutkimiseen käytettiin ihmisperäisiä Caco-2-soluja, jotka muodostavat suolen epiteelin kaltaisen yhtenäisen solukerroksen. Kokeita varten vehnän gluteenista peräisin oleva gliadiini pilkottiin ruoansulatusentsyymien avulla pienemmiksi osiksi, peptideiksi, kuten ruoansulatusprosessissa elimistössäkin tapahtuu. Pilkottu gliadiini lisäsi Caco-2-solukerroksen läpäisevyyttä vaurioittamalla solujen välisiä liitoksia. Yllättävää kyllä, kokeissa havaittiin myös, että keliaakikkojen seerumeista eristetyt IgA-luokan vasta-aineet edistivät eräiden gliadiinipeptidien kulkeutumista pintasolukerroksen läpi. Keliaakikkojen IgA ei kuitenkaan rikkonut solujen välisiä liitoksia, mikä viittaa siihen, että gliadiinipeptidien kulkeutuminen epiteelin läpi IgA:n avulla tapahtui mahdollisesti solujen kautta eikä niiden välistä. Lisäksi keliaakikkojen vasta-aineet näyttivät lisäävän soluissa olevan TG2:n aktiivisuutta, mikä puolestaan voitiin poistaa TG2-estäjämolekyylillä. Kyseisellä TG2-estäjällä voitiin poistaa myös keliaakikon vasta-aineiden vaikutus gliadiinipeptidien kulkeutumiseen epiteelisolukerroksen läpi. Lisäksi havaittiin, että solujen esikäsittely TG2-estäjillä vähensi gliadiinin aiheuttamia vaurioita solun tukirangassa ja solujen välisissä liitoksissa sekä esti läpäisevyyden lisääntymistä. Epiteelisoluissa nähtyjen myönteisten muutosten lisäksi TG2-estäjät vähensivät gliadiinin aiheuttamia haitallisia vaikutuksia keliaakikoilta otetuissa ohutsuolikoepaloissa, joissa esimerkiksi tulehdusta osoittavien imusolujen määrät vähenivät.

Tässä väitöskirjatyössä havaittiin, että jo alkavassa keliakiassa suolen limakalvon eheydessä näkyy vaurioita epiteelisolujen välisissä liitoksissa, mikä johtaa suolen läpäisevyyden lisääntymiseen ja mahdollisiin suolisto-oireisiin. Keliaakikkojen IgA-luokan vasta-aineet voivat edelleen edistää gluteenin kulkeutumista suolen pintakerroksen läpi ja siten lisätä gluteenin haittavaikutuksia. Toisaalta solu- ja koepalaviljelyistä saatujen tulosten perusteella gluteenin aiheuttamia haitallisia vaikutuksia voidaan vähentää TG2-estäjillä, joita onkin ehdotettu yhdeksi mahdolliseksi hoitovaihtoehdoksi gluteenittoman dieetin rinnalle. Lisätutkimuksia kuitenkin tarvitaan tähän liittyen.

Väitöskirjatyön tutkimustulokset tuovat uutta tietoa keliakian kehittymisestä suolen limakalvolla ja tarjoavat mahdollisuuksia uusien hoitomuotojen kehittämiseen.


                                               ******

Tiina Rauhavirta on syntynyt Orivedellä ja hän on suorittanut filosofian maisterin tutkinnon Kuopion yliopistossa.

Rauhavirran väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis; 1952, Tampere University Press, Tampere 2014. ISBN 978-951-44-9504-5, ISSN 1455-1616. Väitöskirja ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 1437, Tampere University Press 2014. ISBN 978-951-44-9505-2, ISSN 1456-954X.
http://tampub.uta.fi.

Väitöskirjan tilausosoite: Verkkokirjakauppa Granum, http://granum.uta.fi, tai e-mail: kirjamyynti@juvenes.fi.

Lisätietoja: Tiina Rauhavirta, tiina.rauhavirta@uta.fi