Väitös: Ihmisen kantasoluista erilaistetut sydänlihassolut iskeemisen sydänsairauden mallinnuksessa

Iskemia-reperfuusiovaurion tutkimukseen on panostettu paljon, mutta eläinkokeista saatuja tuloksia on ollut vaikea toistaa ihmisissä. Tämä johtuu osittain lajien välisistä fysiologisista eroista.
– Tarvitaan myös ihmisperäisiä malleja iskeemiseen sydänsairauteen, kertoo Martta Häkli.
Ihmisen erittäin monikykyisiä kantasoluja voidaan tuottaa minimaalisesti invasiivisistä veri- tai ihonäytteistä saaduista soluista indusoimalla tiettyjen geenien ilmentymistä (human induced pluripotent stem cells, hiPSC). Näitä kantasoluja voidaan uudelleen erilaistaa halutuksi solutyypiksi, kuten sydänlihas- tai hermosoluiksi, joita on vaikea saada tutkimuskäyttöön invasiivisistä koepaloista ihmisen sydämestä tai hermostosta. hiPSC-sydänlihassolut eivät kuitenkaan täysin vastaa aikuisen, vaan ennemmin sikiön kehittymättömämpiä sydänlihassoluja, mikä vaikeuttaa niiden hyödyntämistä tutkimuksessa ja kliinisissä sovelluksissa.
Häkli tarkastelee väitöskirjassaan hiPSC-sydänlihassolujen kehittymättömyyttä ja hyödyntämistä ihmisperäisenä sydämen iskemiamallina. Hän keskittyi kartoittamaan iskemian ja reperfuusion vaikutusta hiPSC-sydänlihassoluihin ja erityisesti niiden toiminnallisiin ominaisuuksiin erilaisia analyysimenetelmiä hyödyntäen.
– Sydänlihassoluilla on tärkeä toiminnallinen tehtävä, kun ne saavat aikaan sydämen sykkeen erittäin koordinoidulla supistumisella ja rentoutumisella. Tämän vuoksi sydänlihassolujen toiminnallisten ominaisuuksien, kuten sähköisen toiminnan tutkiminen tautimallinnuksessa on tärkeää. Tätä on tutkittu vain vähän hiPSC-sydänlihassoluissa iskemian ja reperfuusion aikana, vaikka sähköisten ominaisuuksien muutoksien tiedetään aiheuttavan potilaissa esimerkiksi vakavia rytmihäiriöitä, Häkli kertoo.
Väitöskirjatutkimuksen toinen tärkeä aspekti oli iskemiamallintamiseen käytetty laitteisto, joka on kehitetty Tampereen yliopiston Monikudosmallintamisen huippuyksikössä. Laitteiston avulla pystyttiin säätelemään ja tarkkailemaan reaaliajassa sydänlihassolujen happipitoisuutta ja mittaamaan niiden sähköisiä ominaisuuksia. Näin saatiin tarkka kuva siitä, miten nopeasti solukasvatuksen happipitoisuus muuttuu iskemian ja reperfuusion aikana ja vertaamaan happipitoisuuden muutoksia sydänlihassolujen toiminnallisuuteen, kuten syketaajuuteen.
– Monissa alan tutkimuksissa solukasvatuksen happipitoisuutta ei ole mitattu välttämättä lainkaan, jolloin ei voida tarkasti tietää, miten happipitoisuus todellisuudessa muuttuu. Käytetty laitteisto mahdollistaa myös näytteiden keräämisen yksi kerrallaan, mikä minimoi näytteiden altistumisen huoneilmalle. Tämä on tärkeää, kun tutkitaan tiettyjen proteiinien ilmentymistä, jotka hajoavat huoneilman hapen vaikutuksesta nopeasti, Häkli sanoo.
Väitöskirjatutkimuksessa hiPSC-sydänlihassoluissa havaittiin samankaltaisia vasteita happipitoisuuden muuttuessa, kuin aikuisen sydänlihassoluissa nähdään iskemian ja reperfuusion aikana. Tämä osoittaa, että hiPSC-sydänlihassoluja voidaan hyödyntää sydämen iskemiamallinnuksessa.
Martta Häkli on kotoisin Tampereelta ja hän valmistui diplomi-insinööriksi Tampereen teknillisestä yliopistosta biolääketieteen tekniikan koulutusohjelmasta vuonna 2018. Väitöskirjatutkimus on tehty Katriina Aalto-Setälän johtamassa Sydänryhmässä Tampereen yliopistossa, missä Häkli toistaiseksi jatkaa työskentelyään väitöskirjan aihepiiriin kuuluvien jatkoprojektien parissa.
Diplomi-insinööri Martta Häklin biolääketieteen tekniikan alaan kuuluva väitöskirja Stem cell-based cardiac ischemia model tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 19.8.2022 klo 12 alkaen Kaupin kampuksella Arvo-rakennuksen auditoriossa F114 (Arvo Ylpön katu 34, 33520 Tampere). Vastaväittäjänä on professori Robert Passier Twenten yliopistosta. Kustoksena toimii professori Katriina Aalto-Setälä lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Martta Häkli, puh. 050 3600987, martta.hakli@tuni.fi
Kuvat

Linkit
Tietoja julkaisijasta
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
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 Tampereen yliopisto
Tampereen yliopistoon valittiin lähes 3700 uutta opiskelijaa1.7.2025 10:55:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston suomenkielisiin koulutuksiin on valittu yhteensä lähes 3700 uutta opiskelijaa yhteishaun, avoimen väylän haun ja siirtohaun kautta. Hakijamäärä ja hyväksyttyjen määrä kasvoivat edellisvuodesta. Tampereen yliopisto oli Suomen toiseksi suosituin yliopisto ensisijaisten hakemusten perusteella.
Rasvan kantasolut muistavat lihavuuden – kyky hillitä tulehduksia palautuu vasta vuosien päästä painonpudotuksesta25.6.2025 08:45:00 EEST | Tiedote
Lääketieteellisiin syihin perustuvassa painonpudotuksessa huomio kiinnittyy usein sen positiivisiin terveysvaikutuksiin. Uusin tutkimus kuitenkin osoittaa, että lihavuuden aiheuttamasta yleisestä tulehdustilasta palautuminen voi kestää vuosia.
290 000 viestiä vihapuheesta – tutkimus selvitti, millaista on keskustelu vihapuheesta somessa24.6.2025 09:15:00 EEST | Tiedote
Tutkijat ovat julkaisseet ensimmäisen vihapuhetta metatasolla käsittelevän, laajaan keskusteluaineistoon pohjautuvan tutkimusartikkelin. Tutkimuksen mukaan vihapuheen käsitteen avulla käydään kamppailua tiedosta, totuudesta ja yhteiskunnallisista valta-asetelmista. Keskusteluissa vihapuhetta normalisoitiin ja oikeutettiin samalla väheksyen sen vaikutuksia sekä yhteiskuntaan että vihapuheen kohteisiin.
Väitös: Koulun keskustelukulttuuri ja sosiaalinen pääoma vahvistavat ruotsinkielisten nuorten luottamusta poliittisiin kykyihinsä19.6.2025 10:21:48 EEST | Tiedote
Valtiotieteen maisteri Venla Hannuksela selvittää väitöskirjassaan, miksi ruotsinkieliseen vähemmistöön kuuluvat suomalaisnuoret luottavat kykyihinsä ymmärtää politiikkaa ja vaikuttaa siihen enemmän kuin suomenkieliset nuoret. Tutkimus tunnistaa kaksi selitystä: ruotsinkielisten koulujen avoimemman poliittisen keskusteluilmapiirin ja ruotsinkielisten vahvemman sosiaalisen yhteisön. Vaikka vähemmistöasema osaltaan selittää ruotsinkielisten tilannetta, koulujen poliittiseen keskusteluun ja nuorten yksinäisyyden torjumiseen panostamalla voidaan vahvistaa kaikkien nuorten poliittisen osallistumisen edellytyksiä.
Doktorsavhandling: Skolans diskussionskultur och socialt kapital stärker svenskspråkiga ungdomars förtroende för sin politiska förmåga19.6.2025 10:20:10 EEST | Tiedote
Politices magister Venla Hannuksela undersöker i sin doktorsavhandling varför finländska ungdomar som tillhör den svenskspråkiga minoriteten har större tilltro till sin förmåga att förstå och påverka politik än finskspråkiga ungdomar. Forskningen identifierar två förklaringar: ett öppnare politiskt diskussionsklimat i svenskspråkiga skolor och starkare sociala gemenskaper bland svenskspråkiga. Även om minoritetsstatus delvis förklarar situationen för svenskspråkiga ungdomar, kan satsningar på politiska diskussioner i skolor och på att motverka ungas ensamhet stärka alla ungdomars möjligheter till politiskt deltagande.
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