Väitös: Silmänpohjan solujen sähköinen viestintä säätelee verkkokalvon uusiutumista

Näköaistia pidetään ihmisen tärkeimpänä aistina, ja silmämme joutuvat päivittäin monenlaisten haasteiden eteen. Näköaistin tulee pystyä toimimaan hämärässä, erottamaan lukuisia värejä sekä tunnistamaan yksityiskohtia erilaisissa liikenopeuksissa. Näkemämme valo on silmillemme hyvin kuluttavaa, jonka vuoksi verkkokalvon valoa aistivien solujen on uusiuduttava päivittäin.

— Verkkokalvon näköaistinsolut luovuttavat vanhentuneet osansa kudoksen alla oleville epiteelisoluille, jotka solusyönnin kautta hajottavat ne. Se on kuin hyvin raskas ateria, jonka tutkimamme epiteelisolut syövät joka päivä. Epiteelisolut myös kierrättävät kaikki hyödylliset osat ja aineenvaihduntatuotteet takaisin verkkokalvon käyttöön, Julia Fadjukov selittää.

Verkkokalvon uusiutuminen on tarkasti vuorokausirytmin mukaan säädelty päivittäinen prosessi, joka tapahtuu näköaistinsolutyypistä riippuen joko aamulla tai illalla. Prosessi on hyvin monivaiheinen, mutta uusiutumiseen osallistuvia molekyylejä tunnetaan jo kohtalaisen hyvin. Tutkijat eivät vielä kuitenkaan ymmärrä, kuinka uusiutuminen saadaan tapahtumaan kaikissa epiteelikudoksen soluissa samanaikaisesti ja miten prosessia voidaan säädellä riittävän nopeasti.

— Tutkimusryhmämme tulokset osoittavat, että tärkeä osa tähän palapeliin löytyy epiteelisolujen sähköisestä signaloinnista. Väitöstyöni merkittävin löydös on, että verkkokalvon epiteelistä löytyy jänniteherkkiä natrium-ionikanavia, jotka tunnetaan parhaiten roolistaan hermosolujen aktiopotentiaalin synnyssä. Tuloksemme osoittivat, että nämä kanavat ovat merkittäviä verkkokalvon uusiutumiselle. Lisäksi havaitsimme, että uusiutumisen aikana epiteelin natrium-ionikanavien ja solujen välisten aukkoliitosproteiinien paikka muuttuu dramaattisesti. Mikäli nämä muutokset tai ionikanavien toiminta estetään, näköaistinsolujen uusiutuminen häiriintyy.

Fadjukov korostaa tulosten merkittävyyttä myös sairauksien kannalta. Uusiutumisprosessi on puutteellinen monissa verkkokalvon rappeumataudeissa, kuten esimerkiksi verkkokalvon ikärappeumassa (age-related macular degeneration, AMD).

— Onkin hyvin mielenkiintoista, että useat näistä sairauksista saavat alkunsa verkkokalvon sijaan sen alla olevasta epiteelistä. Toivon, että löydöksemme edistää tulevaisuudessa silmäsairausten hoidon kehitystä. Tutkimuksemme tuo kuitenkin ennen kaikkea uutta tietoa silmänpohjan epiteelikudoksen biologiasta ja osoittaa, että epiteelin rooli verkkokalvon hyvinvoinnin ylläpitäjänä on aiemmin luultua aktiivisempi, Fadjukov lisää.

Filosofian maisteri Julia Fadjukovin biolääketieteen alaan kuuluva väitöskirja Electrical Communication and its Physiological Relevance in Retinal Pigment Epithelium tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopistossa lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 31.03.2023 klo 13 alkaen, Pinni B-rakennuksen auditoriossa B1100 (Kanslerinrinne 1, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Christophe Ribelayga Houstonin yliopistosta USA:sta. Kustoksena toimii dosentti Soile Nymark lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.