Tampereen yliopisto

Väitös: Ihmisen kantasoluista erilaistetut sydänlihassolut iskeemisen sydänsairauden mallinnuksessa

Jaa

Iskeeminen sydänsairaus on maailmanlaajuisesti yleisin sydän- ja verisuonitauti ja kuolinsyy. Iskemia, eli kudoksen paikallinen hapenpuute, johtuu sydämessä yleensä sepelvaltimotukoksesta, joka rajoittaa tai estää veren virtausta sydänlihaskudoksessa. Ajoissa toteutettu reperfuusio, eli verenkierron palauttaminen sydänlihaskudokseen on oleellinen osa iskeemisen sydänsairauden hoitoa, mutta aiheuttaa aluksi lisää vauriota sydänkudokseen. Martta Häkli tutki väitöskirjassaan kantasolujen käyttöä iskeemisen sydänsairauden mallintamiseen.

Väittelijä Martta Häkli. Kuva: Jonne Renvall
Väittelijä Martta Häkli. Kuva: Jonne Renvall

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

Väittelijä Martta Häkli. Kuva: Jonne Renvall
Väittelijä Martta Häkli. Kuva: Jonne Renvall
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

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

Väitös: Palautuminen valtakunnallisista sähkökatkoista edellyttää suunnittelua, testaamista ja käytännön harjoittelua17.8.2022 09:00:00 EEST | Tiedote

Valtakunnalliset sähkökatkot eli sähkönsiirron suurhäiriöt ovat harvinaisia, mutta yhteiskunnallisilta vaikutuksiltaan mittavia. DI Antti-Juhani Nikkilän väitöstutkimus esittelee uudenlaisia ja käytännössä testattuja menetelmiä nopeuttamaan sähköjen palauttamista valtakunnallisen sähkökatkon jälkeen. Tutkimus osoittaa, että sähköjen palauttamiseen liittyvien toimintamallien harjoittelu ja sähköverkossa tehtävä käytännön testaaminen on välttämätöntä matemaattisilla simulointimalleilla tehtävän ennakkosuunnittelun lisäksi.

Väitös: Rasvakudoksen kantasolut edistävät aivohalvauksesta palautumista solu- ja eläinmalleissa11.8.2022 15:48:41 EEST | Tiedote

Kantasolut ovat lupaava hoitomuoto sairauksiin, joihin ei ole vielä tehokasta hoitomuotoa, kuten aivohalvaukseen. Miia Juntunen selvitti väitöskirjatutkimuksessaan rasvakudoksen kantasoluterapian turvallisuutta ja tehokkuutta aivohalvauksesta palautumisessa sekä solu- että eläinmallein. Tulokset osoittivat, että rasvakudoksen kantasoluterapia edisti aivohalvauksesta palautumista.

Väitös: Lasten ja nuorten kiireellisestä sijoituksesta päättäminen on sosiaalista tietotyötä11.8.2022 12:06:26 EEST | Tiedote

Suomalaisessa lastensuojelussa sosiaalityöntekijä päättää lapsen kiireellisestä sijoituksesta kodin ulkopuolelle, jos lapsen todetaan olevan välittömässä vaarassa tai asiasta on vahva epäily. Päätöksenteko on jo lähtökohtaisesti haastavaa, ja päätöksiä joudutaan usein tekemään kiireessä ja puutteellisen tiedon varassa. Yhteiskuntatieteiden maisteri Tuuli Lamponen tutki väitöskirjassaan, miten sosiaalityöntekijät tekevät näissä tilanteissa arvion ja päätöksen kiireellisen sijoituksen tarpeesta.

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