Solujen sisäistä kelloa voidaan säädellä kvanttibiologian avulla – mahdollistaa uusien hoitomenetelmien kehittämisen
Oulun yliopiston tutkijat ovat havainneet, että solujen sisäinen kello voidaan kytkeä sekä päälle että pois päältä ydinmagneettihoidon avulla. Muutokset soluissa riippuivat siitä, annettiinko soluille ydinmagneettihoitoa päivällä vai yöllä. Tutkimustulokset mahdollistavat uusien hoitomenetelmien kehittämisen esimerkiksi syöpään, aivohalvauksiin ja sydänkohtauksiin, joissa solun sisäisellä kellolla on keskeinen rooli.
Ydinmagneettikuvausta on hyödynnetty jo kahden vuosikymmenen ajan erilaisten sairauksien, kuten niveltulehduksen, osteoporoosin ja haavojen hoidossa. Uuden tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää heikkojen magneettikenttien vaikutusta nisäkässolujen sisäiseen kelloon.
Ydinmagneettikuvaus on perinteisen magneettikuvauksen virtaviivaisempi muoto, jossa yhdistyvät heikko magneettikenttä ja sitä vastaava radioaalto. Tämä yhdistelmä saa säteilytettyjen solujen ja kudosten vetyprotonit värähtelemään. Kuvauksen aikana värähtelyyn siirtynyt energia vapautuu kuvauksen päätyttyä takaisin soluihin. Havaitut magneettikentän vaikutukset soluihin johtuvat kvanttibiologisista prosesseista, jotka tunnetaan radikaaliparimekanismina.
Ydinmagneettikuvauksessa magneettikenttä on huomattavan heikko ja radiotaajuus alhainen, mikä tekee tNMR-hoidosta täysin ei-kajoavan.
Tutkijat olivat jo aiemmin huomanneet, että hapenpuute voi vaikuttaa solujen aineenvaihduntaan ja sisäiseen kelloon. Näissä prosesseissa happiradikaaleilla on merkittävä rooli. Oli myös havaittu, että magneettiresonanssi voi muuttaa koko solun aineenvaihduntaa. Tämä huomattiin esimerkiksi tilanteessa, jossa solut laskivat laktaattiaineenvaihdunnan aktiivisuutta vähähappisissa olosuhteissa ja vakauttivat näin solun hengitystä hapenpuutteessa.
Tutkijat selvittävät seuraavaksi, ovatko magneettikenttä, radioaallot vai näiden yhdistelmä tNMR:n muodossa vastuussa havaituista vaikutuksista. Tulokset ovat kiinnostavia myös kvanttibiologian näkökulmasta, sillä ne tarjoavat uusia näkemyksiä niin sanotusta radikaaliparimekanismista. Tätä mekanismia on jo käytetty selittämään muuttolintujen kykyä navigoida maan magneettikentän avulla.
Tutkimus on Oulun yliopiston biokemian ja molekyylilääketieteen tiedekunnan, Innsbruckin yliopiston ja Florida Techin yhteistyötä. Tulokset julkaistiin arvostetussa Redox Biology -lehdessä. Tutkimusta rahoittivat MedTec Company, Wetzlar, Saksa/ Lifco AB, Ruotsi, Innsbruckin yliopisto ja Suomen Akatemia Profi6 Fibrobesity (rahoituspäätös PROFI6 336449).
Julkaisu: Therapeutic nuclear magnetic resonance and intermittent hypoxia trigger time dependent on/off effects in circadian clocks and confirm a central role of superoxide in cellular magnetic field effects. Viktoria Thoeni, Elitsa Y. Dimova, Thomas Kietzmann, Robert J. Usselman and Margit Egg. Redox Biology (2024) DOI: 10.1016/j.redox.2024.103152.
Laajempi uutinen luettavissa Oulun yliopiston verkkosivulla
Yhteyshenkilöt
Professori Thomas Kietzmann, Oulun yliopisto, biokemian ja molekyylilääketieteen tiedekunta, p. 050 3504068, thomas.kietzmann@oulu.fi
Viestintäasiantuntija Anna-Maria Hietapelto, p. 040 7650015, anna-maria.hietapelto@oulu.fi
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 17 000.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto
Tutkijat kehittivät nopean ja edullisen tavan tunnistaa tehokkaimmat syöpälääkkeet – merkittävä askel kohti yksilöllisempää syövän hoitoa31.10.2024 12:03:00 EET | Tiedote
Oulun yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän, jonka avulla lääkevasteita voidaan analysoida nopeasti ja kustannustehokkaasti suoraan syöpäpotilaiden kasvainnäytteistä. Menetelmä voisi auttaa löytämään parhaan mahdollisen lääkkeen tai lääkeyhdistelmän kullekin potilaalle, ja se on siten merkittävä askel kohti tehokkaampia ja yksilöllisempiä syöpähoitoja.
Metallurgi Atef Hamada Oulun yliopistosta kuuluu kahteen prosenttiin maailman parhaista tieteentekijöistä29.10.2024 11:12:23 EET | Tiedote
Metallurgi ja Oulun yliopiston tutkijatohtori Atef Hamada on nimetty Stanfordin yliopiston ja Elsevierin arvostetussa rankingissa parhaaseen kahteen prosenttiin maailman tutkijoista eri tieteenaloilla. Tunnustuksessa korostetaan Hamadan uraauurtavaa panosta kehittyneiden valmistustekniikoiden alalla, erityisesti lisäävässä valmistuksessa ja lujien terästen laserhitsaustekniikoissa, jotka muokkaavat teollisuudenaloja maailmanlaajuisesti.
Kutsu medialle: Jälkeemme vedenpaisumus -elokuvan ennakkonäytös ja Oulun yliopiston tutkijoiden paneelikeskustelu 12.11.202429.10.2024 08:42:50 EET | Kutsu
Fiktio kohtaa tieteen polttavilla kysymyksillä ilmastokriisin ja toivon suhteesta elokuvateatteri Starissa Oulussa.
Yksinäinen susi -lautapeli lisää tietoa suurpedoista ja tutkii nuorten mielipiteitä29.10.2024 06:41:00 EET | Tiedote
Oulun yliopiston tutkijoiden kehittämän tiedepohjaisen lautapelin avulla tutkitaan nuorten mielipiteitä suurpedoista ja lisätään tietoa luonnonvaraisista eläimistä ja luonnon monimuotoisuuden merkityksestä. Kutsu osallistua pelaamalla tutkimukseen on lähetetty 276 kouluun eri puolilla Suomea.
Kampusravintoloiden kilpailutus johti valitukseen - nykyiset toimijat jatkavat väliaikaissopimuksilla23.10.2024 15:48:33 EEST | Tiedote
Oulun yliopiston ja Oamkin Linnanmaan ja Kontinkankaan kampusten ravintolapalveluiden tuottajat valittiin kilpailutuksella lokakuun alussa, mutta valinnasta on valitettu.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme