Myofibroblastien hienorakenne ja toiminnalliset ominaisuudet keuhkosairauksissa

Väitöskirjatyössä havaittiin, että keuhkosairauksia sairastavien potilaiden keuhkojen tukikudoksen solut olivat erilaisia verrattuna terveeseen keuhkoon. Työn päätutkimuskohteena olivat voimakkaasti muuntuneet ja aktivoituneet keuhkojen sidekudossolut eli myofibroblastit. Alkuoletuksemme oli, että muuntuneet keuhkosolut ovat yhtenä aktiivisena tekijänä keuhkosairauksien synnyssä ja kehityksessä. Tutkimus keskittyi myofibroblastien hienorakenteeseen ja toiminnallisiin ominaisuuksiin. Yhdessä osassa tutkimusta käytettiin uutta tapaa kerätä, ylläpitää ja tutkia potilaiden keuhkosidekudossoluja, jotka olivat peräisin keuhkohuuhtelunesteestä.

Työssä tutkittiin Oulun yliopistollisessa sairaalassa hoidettavia potilaita, joilla oli todettu jokin vakava keuhkosairaus, kuten keuhkofibroosi, keuhkosyöpä tai keuhkoahtaumatauti. Potilailta kerättiin pieniä keuhkokudosnäytteitä tai pieni määrä keuhkohuuhtelunestettä, joista kasvatettiin kontrolloiduissa ja suotuisissa soluviljelyoloissa sidekudossoluja. Lisäksi keuhkoahtaumatautia sairastavien potilaiden keuhkokudosmateriaalia saatiin patologian laitoksen näytearkistoista. Soluviljelymenetelmin kasvatetut solut muodostivat sekasolupopulaatiota, joissa esiintyi pääosin normaaleja sidekudossoluja, mutta myös vaihteleva osuus myofibroblasteja.

Myofibroblasteja tarkasteltiin lähemmin kuvantamismenetelmillä, kuten valo- ja elektronimikroskopialla. Lisäksi määritimme tiettyjen proteiinien ja geenien ilmentymistä, kuten sileän lihaksen alfa-aktiinia (α-SMA), joka on tyypillinen rakenneproteiini myofibroblasteissa, sekä tutkimme sidekudossolujen kykyä liikkua, kasvaa, supistua ja erilaistua. Keuhkosairauksia sairastavien potilaiden solut olivat aggressiivisempia liikkumaan verrattuna terveeseen keuhkoon. Pieni osa soluista ilmensi kantasoluille tyypillisiä piirteitä. Tupakointi häiritsi solujen erilaistumista, kasvua ja myofibroblastien esiintymistä.

Kudoksessa myofibroblasteja ilmentyi keuhkorakkuloissa ja ilmateiden seinämissä. Keuhkorakkulatasolla myofibroblastit sijoittuivat irrallisten keuhkorakkulaseinämien laajentuneisiin päihin, joita ei ole aiemmin tutkittu tieteellisessä kirjallisuudessa myofibroblastien yhteydessä. Tulosten mukaan päättelimme, että myofibroblastit edistävät keuhkoahtaumataudin syntyä isoissa ilmateissä, mutta saattavat osallistua keuhkojen normaaliin korjaukseen keuhkorakkuloissa ja pienissä ilmateissä.

Keuhkofibroosi on etenevä ja parantumaton keuhkosairaus, jossa keuhkoihin kertyy sidekudosta ja keuhkojen toiminta heikkenee. Keuhkosyöpää ja keuhkoahtaumatautia esiintyy yleisesti tupakoitsijoilla. Nämä tutkimuksen kohteena olevat keuhkosairaudet ovat kansallisesti ja maailmanlaajuisesti yleisiä ja kuolemaan johtavia sairauksia. Taudinmääritys ja hoito ovat vaativia, eikä kaikille potilaille ole parantavaa hoitoa. Keuhkosairauksien kaikkia solubiologisia mekanismeja ei vielä tunneta, mikä on yksi syy lääkekehityksen ongelmiin. Jos pystyisimme vaikuttamaan tähän erilaiseen solutyyppiin, myofibroblastiin, potilaan keuhkoissa, voisimme mahdollisesti tarkentaa taudinmääritystä, ennusteen arviointia sekä saada tärkeää tietoa hoitokeinon kehittämisessä moneen parantumattomaan keuhkosairauteen.