LL, DI Reetta Sartonevan kudosteknologian alaan kuuluva väitöskirja

Tissue Engineering in Urological and Gynaecological Applications (Urologisten ja gynekologisten sovellusten kudosteknologiaa)

tarkastetaan 22.8.2014 klo 12 Tampereen yliopiston lääketieteen yksikön B-rakennuksen pienessä luentosalissa, Medisiinarinkatu 3, Tampere.

Vastaväittäjänä on dosentti Martti Talja (Itä-Suomen yliopisto). Kustoksena toimii dosentti Susanna Miettinen.

Urologisten ja gynekologisten sovellusten kudosteknologiaa

Kudosteknologisista hoitomuodoista on kehittymässä potentiaalinen vaihtoehto urologisiin ja gynekologisiin sovellutuksiin. Virtsaputken alahalkio (hypospadia) on yleisin peniksen synnynnäinen epämuodostuma, jossa virtsaputken kehitys on jäänyt kesken niin, että virtsaputki avautuu ventraalisesti terskan ja välilihan väliselle alueelle. Nykykäytäntö on, että hypospadia hoidetaan muotoilemalla potilaalle puuttuva osa virtsaputkea genitaalialueen kudoksista esimerkiksi esinahasta. Vakavimmissa tapauksissa voidaan käyttää genitaalialueen ulkopuolisia kudoksia, kuten posken limakalvosiirrettä, ja etenkin nämä toimenpiteet ovat erittäin herkkiä leikkauksen jälkeisille komplikaatioille kuten arpeutumiselle, ihoavanteille ja huonolle kosmeettiselle lopputulokselle. Tämän vuoksi uusien hoitomenetelmien ja vaihtoehtoisten siirremateriaalien kehittäminen on tärkeää. Tähän mennessä uroteelin kudosteknologisiin sovellutuksiin on eri tutkimuksissa testattu erilaisia luonnonperäisiä ja synteettisiä biomateriaaleja kuten soluttomia kollageenipohjaisia materiaaleja, polylaktidia ja polyglykolidia. Kuitenkaan optimaalista biomateriaalia uroteelisovellutuksiin ei ole vielä kehitetty. Uroteelisovellutuksia varten biomateriaalin pitäisi olla biohajoava, bioyhteensopiva, elastinen, helposti käsiteltävä leikkauksen yhteydessä ja sen tulisi tukea uroteelisolujen kasvua sekä virtsaputken rakennetta. Kriittistä myös on, että biomateriaali ei aiheuta haitallista tulehdus reaktiota kudoksessa.

Nykyisin virtsainkontinenssin kirurgisessa hoidossa käytetään ensisijaisesti nauhaleikkauksia, jossa polypropyleeninauha asetetaan virtsaputken alle. On kuitenkin tärkeä kehittää hoitokeinoja, jotka olisivat vähemmän invasiivisia kuin kirurgiset tekniikat. Ponnistusinkontinenssin hoidossa on aiemmin käytetty myös virtsaputkea ja virtsaputken sulkijan aluetta ahtauttavia ja tiivistäviä injektiohoitoja, joissa esimerkiksi kollageeni- tai polyakryyliamidi hydrogeeliä ruiskutetaan virtsaputken alle. Ongelmana näissä hoidossa on ollut hoitotuloksen heikkeneminen ajan myötä, joten uusintainjektioita on tarvittu ylläpitämään hoitotulosta. Kudosteknologinen injektio, jossa biomateriaaligeeliä ja soluja käytetään yhdessä, voisi olla potentiaalinen tulevaisuuden hoitokeino virtsainkontinenssista kärsiville potilaille. Rasvasta eristetyt kantasolut ovat houkutteleva solulähde inkontinenssihoitoihin, sillä rasvakudosta on saatavilla runsaasti. Rasvakudoksen kantasolujen on myös todettu erilaistuvan lihassolujen suuntaan, mikä lisää niiden soveltuvuutta solulähteenä lihaskudoksen korjaamiseen ja ponnistusinkontinenssin injektiohoitoihin.

Tämä väitöskirjatyö koostuu kahdesta erillisestä osiosta. Ensimmäisessä osiossa tutkittiin luonnonperäisen vesikalvon ja synteettisten polykaprolaktoni-polylaktidi komposiittikalvon sekä sileän  ja teksturoidun polykaprolaktonikalvon soveltuvuutta uroteelisolujen, eli virtsateiden epiteelisolujen, kasvatusalustaksi in vitro. Työn toisessa osuudessa tutkimme soveltuvatko rasvakudoksen kantasolut yhdistettynä kollageenigeeliin virtsainkontinenssin hoitoon kliinisessä pilotti potilastutkimuksessa.

Työn ensimmäisessä vaiheessa havaitsimme, että amnionkalvo ei tukenut uroteelisolujen jakautumista, elinkykyä ja fenotyyppin pysyvyyttä verrattuna polykaprolaktonikalvoon. Kaikilla tutkituilla synteettisillä kalvoilla uroteelisolut olivat elinkykyisiä ja säilyttivät fenotyyppinsä. Kuitenkin komposiitti kalvolla uroteelisolut jakautuivat hieman hitaammin kuin sileällä ja teksturoidulla polykaprolaktonikalvolla. Kliinisessä pilottitutkimuksessa totesimme, että rasvakudoksen kantasolut yhdessä kollageenin kanssa ovat turvallinen ja kohtalaisen tehokas hoitokeino käytettäväksi virtsainkontinenssin hoitoon. Lisäksi totesimme, että potilailta eristetyt rasvakudoksen kantasolut erilaistuvat lihas-, rasva-, luu- ja rustosolujen suuntaan in vitro.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkimusten perusteella polykaprolaktoni on potentiaalinen biomateriaali uroteelin kudosteknologisiin sovelluksiin. Lisätutkimuksia kuitenkin tarvitaan, jotta voidaan arvioida polykaprolaktonin käytettävyyttä ja bioyhteensopivuuttaa in vivo. Lisäksi myös kudosteknologiset injektiohoidot ovat lupaavia uusia menetelmiä virtsainkontinenssin hoitoon tulevaisuudessa.

                                               ******

Reetta Sartoneva on syntynyt Karviassa ja hän on suorittanut lääketieteen lisensiaatin tutkinnon Tampereen yliopistossa.

Sartonevan väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis; 1954, Tampere University Press, Tampere 2014. ISBN 978-951-44-9510-6, ISSN 1455-1616. Väitöskirja ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 1439, Tampere University Press 2014. ISBN 978-951-44-9511-3, ISSN 1456-954X.
http://tampub.uta.fi.

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

Lisätietoja: Reetta Sartoneva, reetta.sartoneva@uta.fi