Proteoglycans and hyaluronan in the intervertebral disc and cartilage endplate, Kyo:n julkaisuja D 348

Inkinen Ritva 10.12.2004\nLääketieteellinen tiedekunta\nSolubiologia\nProteoglycans and hyaluronan in the intervertebral disc and cartilage endplate. Effects of aging and degeneration (Proteoglykaanit ja hyaluronaani selkänikaman väli- ja päätelevyssä. Ikääntymisen ja välilevyrappeuman aiheuttamat muutokset)\nVastaväittäjä: professori Bruce Caterson, Cardiff School of Biosciences, UK\nKustos: dosentti Mikko Lammi, Kuopion yliopisto Väitöskirjan tiivistelmä:\n\nTuki- ja liikuntaelinten sairaudet, erityisesti selkävaivat, ovat suurin työikäisen väestön työkyvyttömyyteen johtava syy teollistuneissa maissa. On arvioitu, että Suomessakin kolme neljästä yli 30-vuotiaasta on kärsinyt selkävaivoista jossain vaiheessa elämäänsä. Useimmiten äkillinen selkäkipu on ohimenevä ja ennuste hyvä. Pitkittyessään selkäkipu aiheuttaa kuitenkin paljon kärsimystä ja suuren mittaluokan kansantaloudellisia tappioita.\n\nVuonna 2001 selkävaivojen aiheuttamat vuotuiset kustannukset Suomessa arvioitiin olevan 600 miljoonaa euroa. Tästä summasta 400 miljoonaa euroa kuluu työkyvyttömyyden aiheuttamiin kuluihin, sairauslomiin ja eläkkeisiin. Terveydenhuollon ja hoitojen osuudeksi lasketaan 200 miljoonaa euroa. Selkäoireiden syistä, riskitekijöistä ja erilaisista hoitokäytännöistä on tehty runsaasti selvityksiä, mutta siitä huolimatta kroonisten selkävaivojen patofysiologia ja patogeneesi on edelleen suurimmaksi osaksi epäselvä. Tästä syystä myös tehokkaiden hoitojen kehittäminen on hankalaa.\n\nIhmisen selkärangassa on yhteensä 23 nikamavälilevyä. Välilevyt koostuvat hyytelömäisestä keskusosasta ja sivuilla sijaitsevasta säikeisestä, levymäisesti lamelleiksi järjestäytyneestä reunusosasta. Välilevyjä yhdistävät luiseen selkänikamaan päätelevyt, jotka ovat rakenteeltaan lähinnä lasirustoa. Väli- ja päätelevykudos muodostuu pääasiassa soluväliaineesta, sillä solujen lukumäärä on pieni. Kollageenit muodostavat soluväliaineessa tukiverkoston, jonka sisään vesi ja proteoglykaanit jäävät. Kollageenit vastaavat kudoksen vetolujuudesta ja vakaudesta, kun taas proteoglykaanit ja hyaluronaani ovat vastuussa mm. vesitasapainosta, puristuskestävyydestä ja iskunvaimennuksesta. Näillä molekyyleillä on myös muita solujen ja soluväliaineen hyvinvointiin liittyviä tehtäviä, muun muassa oikeanlaisen kudosarkkitehtuurin muodostaminen sekä solujen kiinnittyminen ja erilaistumisen tukeminen.\n\nTässä väitöskirjassa tutkittiin ikääntymisen ja välilevyrappeuman aiheuttamia muutoksia selkänikaman väli- ja päätelevyn proteoglykaaneissa ja hyaluronaanissa. Lisäksi tarkasteltiin kahden tulehduskipulääkkeen, tiaprofeenihapon ja indometasiinin vaikutusta proteoglykaaneihin. Tutkimusmateriaalina käytettiin tervettä ja sairasta ihmisen välilevykudosta, jota saatiin elimenluovuttajilta ja selkäleikkauksista. Eläinmateriaali oli peräisin kokeellisesta välilevyrappeumamallista sioilla, terve koirakudos saatiin aiemmin tallennetusta kudosmateriaalista.\n\nSuuria proteoglykaaneja oli eniten välilevyn keskiosissa, sen sijaan pienten proteoglykaanien osuus oli suurin välilevyn reunaosissa, mikä heijastaa näiden alueiden erilaista kuormitusympäristöä. Proteoglykaanien kokonaismäärä vähentyi sekä ikääntyneessä että sairaassa välilevykudoksessa, mikä merkitsee huonompaa joustavuutta. Ikääntyminen vähensi pienten proteoglykaanien osuutta välilevyssä, välilevyrappeumalla näytti olevan päinvastainen vaikutus. Rappeutuneessa ihmisen välilevyssä havaittiin lisäksi myös huomattavia muutoksia suurten proteoglykaanien sokeriosissa. Tulehduskipulääkkeillä ei ollut haitallisia vaikutuksia proteoglykaaneihin kokeellisessa välilevyrappeumassa 3 kk:n päivittäisen annostelun jälkeen. Sen sijaan erityisesti tiaprofeenihapolla havaittiin proteoglykaaneja suojaavia vaikutuksia.\n\nHyaluronaani sijoittui pääasiassa välilevyn keskiosiin. Erityisesti ihmisen välilevyssä näytti solujen läheisyydessä esiintyvä hyaluronaani sitoutuvan suuriin proteoglykaaneihin. Koiran päätelevyssä hyaluronaani oli tiukasti sidoksissa soluihin, jopa niiden sisälle. Välilevyn reunaosissa hyaluronaani sijoittui kollageenipitoisten lamellien väliin, mahdollisesti toimien voiteluaineena lamellien liukuessa toistensa suhteen.\n\nVäitöskirjatyö vahvisti käsitystä proteoglykaanien ja hyaluronaanin merkityksestä väli- ja päätelevyn toiminnassa. Havainnot liittävät nämä molekyylit tiukasti välilevyn biomekaanisiin toimintoihin sekä tukevat päätelevysolujen aktiivista osuutta hyaluronaanin syntetisoimisessa, varastoimisessa ja pilkkoutumisessa. Välilevyrappeuman aiheuttamia laadullisia muutoksia proteoglykaaneissa voidaan pitää seurauksena solutyyppien erilaistumisasteesta. Ne voivat toisaalta kertoa myös soluväliaineessa tapahtuvasta molekyylien pilkkoutumisesta, joka johtuu entsyymitoiminnan aktivoitumisesta sairaassa kudoksessa. Nämä biokemialliset muutokset vaikuttavat sairaan välilevyn biomekaanisiin ominaisuuksiin ja välilevyn aineenvaihduntaan ja sitä kautta edelleen koko selkärangan hyvinvointiin. Väitöskirjatyö osoittaa perustutkimuksen merkityksen selkäsairauksien patogeneesin selvittämisessä ja auttaa löytämään uusia, kenties aiempaa kohdistetumpia hoitoja selän alueen ongelmiin.\nKuopion yliopiston julkaisuja D. Lääketiede. ISBN 951-781-488-7\nKuopion yliopisto\nViestintä\ntiedotus@uku.fi

ISBN-10:
951-781-488-7
Kieli:
eng
Sivumäärä:
98 s.
Tekijät:
Inkinen Ritva(diss)
Tuotekoodi 019954
20,00 €