Tulehdusvasteen säätelystä voi tulla merkittävä uusi hoitokeino aivosairauksiin, kertoo professori Tarja Malm.

Tarja Malm nimitettiin heinäkuun alusta Itä-Suomen yliopiston molekulaarisen neurobiologian professoriksi. Malm johtaa neuroinflammaation tutkimusryhmää Itä-Suomen yliopiston A.I. Virtanen -instituutissa.

Monille aivosairauksille yhteinen piirre on neuroinflammaatio, aivojen tulehdustila. Tulehdustila edistää hermoston rappeumasairauksien, kuten Alzheimerin taudin kehittymistä, mutta pahentaa myös esimerkiksi aivoinfarktin vaurioita. Malmin ryhmä etsii keinoja aivojen tulehdusvasteen säätelyyn näissä sairauksissa. Kiinnostuksen kohteena ovat erityisesti aivojen tulehdusreaktioihin osallistuvat mikrogliasolut.

Mikrogliat osallistuvat normaalisti aivojen immuunipuolustukseen, solujätteen poistoon ja hermosolujen toiminnan tukemiseen, mutta useissa sairauksissa niiden aktivoituminen saa aikaan haitallisen tulehdusreaktion. Alzheimerin tautia pahentaa se, että mikrogliojen kyky tukea hermosolujen toimintaa ja toisaalta niiden kyky poistaa aivoista haitallista beeta-amyloidiproteiinia heikkenee.

– Selvitämme, mikä niiden toiminnassa menee pieleen ja miten sitä voisi muokata suotuisaan suuntaan, Malm kertoo.

Avainasemassa on mikrogliojen ja muiden aivosolujen välinen viestintä. Malmin ryhmä tutkii, miten solut säätelevät toistensa toimintaa erittämiensä pienten kalvorakkuloiden, solunulkoisten vesikkelien välityksellä. Tutkijoita kiinnostavat niiden kuljettamista molekyyleistä etenkin pienet ei-koodaavat RNA:t, jotka säätelevät geenien ilmentymistä soluissa.

–Vesikkelien sisältö muuttuu aivosairauksissa, joten ne voivat auttaa diagnostiikassa. Niitä voitaisiin käyttää myös hoidossa kuljettamaan terapeuttisia molekyylejä soluihin.

Hoitojen kehittämiseksi aivosairauksia on tärkeää tutkia eläinmallien lisäksi ihmisen soluissa. Ryhmän kehittämä menetelmä, jolla potilaiden ihosoluista uudelleenohjelmoituja kantasoluja erilaistetaan mikroglioiksi, onkin herättänyt kiinnostusta. Mikrogliojen ja hermosolujen vuorovaikutusta tutkitaan myös aivo-organoideilla, jotka ovat pieniä aivoja muistuttavia, kolmiulotteisia soluviljelmiä. – Kolmiulotteisessa ympäristössä varsinkin mikrogliojen toiminta on erilaista kuin perinteisellä solumaljalla ja olemme havainneet mikrogliojen vaikuttavan organoideissa olevien hermosolujen toimintaan.

Neuroinflammaatiota tutkitaan maailmalla kiivaasti, ja lääkeyritykset pyrkivät kilvan kehittämään mikroglia-aktivaatiota sääteleviä lääkkeitä. Myös Malmin ryhmä on jo tunnistanut lupaavia lääkekohteita.

–Uskon, että mikroglioihin kohdistuvilla hoidoilla on tulevaisuudessa suuri merkitys potilaille. Niillä voidaan vähintäänkin hidastaa aivosairauksien etenemistä.

Tutkimusryhmä tutkii parhaillaan myös mikrogliasolujen toimintaa Parkinsonin taudissa pohjoismaisessa yhteishankkeessa, johon osallistuu Suomesta myös professori Jari Koistinaho. Tutkimuskohteena ovat erityisesti solukalvon vesikanavat, akvaporiinit, joiden merkitystä Parkinsonin taudin tulehdusvasteessa ei vielä tunneta.

Ajankohtaisiin tutkimusaiheisiin kuuluu myös ilmansaasteiden vaikutus aivoterveyteen, jota selvitetään poikkitieteellisessä yhteistyössä. Ilmansaasteiden on todettu voivan kiihdyttää tulehdustilaa esimerkiksi keuhkoissa, mutta niiden vaikutukset aivoihin tunnetaan vielä huonosti. Epidemiologisissa tutkimuksissa saasteille altistuminen on liitetty kohonneeseen Alzheimerin taudin riskiin, ja eläinkokeissa se on vauhdittanut taudin etenemistä.

–Ei kuitenkaan tiedetä, mitkä hiukkaset tähän vaikuttavat ja miten. Nyt erityisesti TUBE-hankkeessa tutkimme ultrapienten hiukkasten merkitystä aivoterveydelle. Niille ei ole asetettu raja-arvoja esimerkiksi liikenteen päästöissä, vaikka kokonsa puolesta ne pääsevät helpoiten aivoihin. Tavoitteena onkin tuottaa myös päätöksentekijöille tietoa, miten ultrapienet hiukkaset kannattaisi ottaa huomioon päästörajoituksissa.