Väitös 6.5.2022: Liikuntatutkimusta solumaljalla – supistuvien lihassolujen tutkimus antoi uutta tietoa liikunnan vaikutuksista

Tuoreen väitöskirjan tulokset tukevat aiempia tutkimuksia, joiden mukaan solumaljalla viljeltyjen lihassolujen supistukset saavat aikaan samanlaisia solujen sisäisiä ja ulkoisia muutoksia kuin mitä liikunta saa ihmisen lihaksissa aikaan.

– Supistuvat lihassolut esimerkiksi kuluttivat passiivisia soluja enemmän glukoosia eli energiaa ja tuottivat laktaattia ja asetaattia. Uutena tuloksena havaitsimme, että lihassupistukset lisäsivät ketoaine 3-hydroksibutyraatin ja haaraketjuisten aminohappojen hajotusreitin välituotteiden, haaraketjuisten rasvahappojen, eritystä, tohtorikoulutettava Juulia Lautaoja Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisestä tiedekunnasta kertoo.

Havaitut tulokset vahvistavat näkemystä siitä, että väitöskirjassa käytettyä solutason liikuntamallia voidaan jatkossakin käyttää liikunnan vaikutusmekanismien tutkimiseen solumaljalla. Tämä mahdollistaa esimerkiksi sen, että lihasten erittämien tekijöiden merkitystä voidaan jatkossa tutkia tarkemmin esimerkiksi terveyden ja yksilöllisten liikuntavasteiden selvittämiseksi. 

Aineenvaihduntatuotteiden lisäksi lihassolujen supistukset lisäsivät solujen ja kudosten väliseen vuorovaikutukseen liittyvien geenien ilmentymistä sekä säätelytekijöiden vapauttamista.

– Perinteisten umpieritysrauhasten lisäksi lihasten on vastikään osoitettu tuottavan ja vapauttavan verenkiertoon erilaisia säätelytekijöitä, jotka voivat muuttaa kohdekudoksen aineenvaihduntaa. Tämä voi olla yksi reitti, jonka kautta liikunta kokonaisvaltaisesti edistää terveyttä, Lautaoja toteaa.

Vaikka liikunnan aikaansaamia positiivisia vaikutuksia on vielä mahdotonta korvata ”ihmepillereillä”, on tärkeää ymmärtää paremmin molekyylitason muutoksia, joita liikunta saa elimistössä aikaan.

– Tulevaisuudessa tästä voivat hyötyä monenlaiset ryhmät, joille liikunta on pysyvästi tai hetkellisesti mahdotonta tai hankalaa, Lautaoja pohtii.

Lihasmassan ylläpito ei riitä hillitsemään syövän aiheuttamia aineenvaihdunnallisia muutoksia

Lihaskoon muutoksen roolia lihasten aineenvaihduntaan tutkittiin väitöskirjassa hiirillä, joille oli kokeellisesti aiheutettu syöpä. Tulokset osoittivat, että syövän aiheuttamaa lihaskatoa estävän kasvutekijäreseptorin vaikutukset lihaksen aineenvaihduntatuotteisiin oli pienempi kuin itse syövän.

– Tämä voi liittyä syövän kokonaisvaltaisiin vaikutuksiin kehossa. Vaikka suuremman lihasmassan on osoitettu pidentävän elinikää syöpää sairastavilla hiirillä, ei lihasmassan ylläpito yksinään auta palauttamaan kudoksessa tapahtuneita epäedullisia aineenvaihdunnallisia muutoksia terveiden tasolle, Lautaoja sanoo.

Väitöskirja koostui useasta osatutkimuksesta, joita on rahoittanut Suomen Akatemia, Syöpäsäätiö, Suomen Kulttuurirahasto ja Emil Aaltosen säätiö.

Juulia Lautaojan liikuntafysiologian väitöskirjan ”Muscle metabolism and intercellular crosstalk - effects of in vitro exercise and changes in muscle size” tarkastustilaisuus pidetään 6.5.2022 klo 12 Liikuntarakennuksessa salissa L304.

Vastaväittäjänä toimii professori Ketan Patel (University of Reading, Britannia) ja kustoksena apulaisprofessori Juha Hulmi (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti. Yleisö voi tilaisuuden lopussa osoittaa mahdolliset kysymyksensä kustokselle, puh. +358408053728.

Väitöskirja on julkaistu verkkojulkaisusarjassa JYU Dissertations 503, Jyväskylä 2022, ISSN 2489-9003, ISBN 978-951-39-9084-8 (PDF) ja se on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-9084-8.  

Juulia Lautaoja kirjoitti ylioppilaaksi Sotkamon lukiosta vuonna 2011 ja valmistui liikuntatieteiden maisteriksi Jyväskylän yliopistosta vuonna 2017. Tämän jälkeen Lautaoja on ollut teknisenä avustajana ja tohtorikoulutettavana Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa.