Takaisin

Sauvasolukuolema johtaa sokeutumiseen suomalaisessa lasten sairaudessa

Itä-Suomen yliopiston A.I. Virtanen -instituutin tutkijat ovat löytäneet todennäköisen syyn näön heikkenemiseen ja sokeutumiseen suomalaisessa lasten hermoston rappeumasairaudessa. Suomalaistyyppiseen neuronaaliseen seroidilipofuskinoosiin liittyvät näkövammat johtuvat tulosten mukaan verkkokalvon puhdistusmekanismin heikkenemisestä, joka johtaa ensisijaisesti näölle tärkeiden sauvasolujen kuolemaan.

Neuronaaliset seroidilipofuskinoosit eli NCL-taudit ovat yleisimpiä lasten hermoston rappeumasairauksia. NCL-taudit kuuluvat suomalaiseen tautiperintöön ja ovat yleisempiä Suomessa kuin missään muualla maailmassa. Lapsuusiän NCL-taudit johtavat nuorena sokeutumiseen ja ennenaikaiseen kuolemaan. Markkinoilla ei ole tautia pysäyttävää lääkehoitoa eikä tautimekanismejakaan vielä tunneta hyvin.

Itä-Suomen yliopiston tutkimuksessa selvitettiin sokeutumisen ja verkkokalvon haitallisten muutosten syitä CLN5-taudissa, joka on NCL-taudin suomalainen muoto. Tutkijat käyttivät geneettisesti muunneltuja hiiriä, joiden perimästä oli poistettu CLN5-proteiinia koodaava geeni. Kyseisen geenin vajaatoiminta johtaa ihmisillä CLN5-tautiin. Tautimuutoksia selvitettiin muun muassa verkkokalvotutkimusten, kuten elektroretinografia- eli ERG-mittausten ja verkkokalvon proteiinimääritysten avulla.

Tutkijat havaitsivat, että CLN5-poistogeenisille hiirille kehittyi verkkokalvon toimintahäiriö jo ennen sukukypsää ikää. Erityisesti sauvasoluista ja verkkokalvon pigmenttiepiteelistä peräisin olevat ERG-vasteet heikkenivät nuorilla hiirillä. Vastaavaa on aikaisemmin havaittu useilla NCL:ää sairastavilla koira- ja lammasroduilla. Niukan tutkimustiedon valossa näköreseptoreiden uskotaan surkastuvan aiemmin kuin muiden verkkokalvon osien myös ihmispotilailla.

Verkkokalvon proteiinimäärityksissä todettiin, että solujen sisäiseen puhdistusmekanismiin, autofagiaan, liittyvien useiden proteiinien tasot olivat epänormaalit CLN5-poistogeenisten hiirten verkkokalvoissa ikäverrokkeihin nähden. Muissa tutkimuksissa on havaittu vastaavanlaisia muutoksia sekä heikentynyttä lysosomaalista hajotusta muita NCL-alamuotoja ilmentävien hiirten kudoksissa, myös aivokudoksessa. Lysosomaalinen hajotus on autofagiaprosessin viimeinen vaihe, joka estää haitallisten ainesten kertymisen soluun.

Näön normaali toiminta vaatii jatkuvaa näköreseptoreiden eli sauva- ja tappisolujen uusiutumista lysosomaalisen hajotuksen kautta. CLN5-poistogeenisillä hiirillä tämä hajotusmekanismi vaikuttaa olevan heikentynyt. Tämän vuoksi juuri näköreseptorit kuolevat taudin edetessä, vaikka haitallisena pidettyä NCL-taudeille tunnusomaista pigmenttikertymää esiintyy koko verkkokalvon alueella. Samantyyppisiä verkkokalvomuutoksia on havaittu myös useita muita NCL-alamuotoja sairastavilla hiirillä, koirilla ja lampailla, mikä viittaa siihen, että löydökset voivat olla yleistettävissä useisiin muihin NCL-alamuotoihin. Tutkijoiden mukaan vielä ei tiedetä, kuinka suuri merkitys  heikentyneellä lysosomaalisella hajotuksella on NCL-tauteihin liittyvissä haitallisissa aivomuutoksissa.

– Kajoamattomia verkkokalvotutkimuksia voidaan mahdollisesti käyttää keskushermoston terveydentilan mittarina, kertoo tutkimusartikkelin pääkirjoittaja, farmasian tohtori Henri Leinonen, joka työskentelee tällä hetkellä post doc -tutkijana Case Western Reserve -yliopistossa USA:ssa. Tulevaisuudessa verkkokalvon kautta saatetaan tutkia lääkehoitovasteita ja tautien etenemistä neurologisissa sairauksissa. Verkkokalvotutkimusten etuina on niiden suhteellinen edullisuus ja turvallisuus aivotutkimuksiin verrattuna. NCL-taudeissa verkkokalvotutkimusta käytetään tautimekanismien selvittämiseksi eläimillä, mutta sitä voidaan jo nykyisin käyttää myös ihmisillä diagnoosin apuvälineenä

Tutkimustulokset julkaistiin 9. toukokuuta kansainvälisesti arvostetussa Scientific Reports -julkaisusarjassa.

Lisätietoja: Henri Leinonen, henri.o.leinonen@gmail.com

Tutkimusartikkeli:

Retinal Degeneration In A Mouse Model Of CLN5 Disease Is Associated With Compromised Autophagy. Henri Leinonen, Velta Keksa-Goldsteine, Symantas Ragauskas, Philip Kohlmann, Yajuvinder Singh, Ekaterina Savchenko, Jooseppi Puranen, Tarja Malm, Giedrius Kalesnykas, Jari Koistinaho, Heikki Tanila & Katja M. Kanninen. Scientific Reports 7, Article number: 1597 (2017). doi:10.1038/s41598-017-01716-1