MSc Madhukar Vedanthamin väitöstutkimuksessa selvitettiin, miten PARP14-entsyymi vaikuttaa suoliston limakalvon kykyyn kestää tulehdusta sekä pitkäaikaissairauksissa että infektioissa.

Kun suolistossa on tulehdus – oli kyse sitten tulehduksellisesta suolistosairaudesta (IBD) tai esimerkiksi salmonellainfektiosta – ensimmäisenä vaurioituu ohut epiteelikerros, joka erottaa suoliston sisällön muusta kehosta.

Turun yliopistossa tarkastettu väitöskirja osoittaa, että PARP14-entsyymillä on aktiivinen rooli tässä suojaavassa kudoksessa ja että sen puuttuminen pahentaa tulehdusvaurioita kokeellisissa malleissa.

Vedantham analysoi Auria-biopankin kudosnäytteitä ihmisen paksusuolesta selvittääkseen, missä PARP14 sijaitsee ihmisen paksusuolessa ja miten sen määrä muuttuu tulehduksellisen suolistosairauden aikana. Lisäksi hän käytti kahta vakiintunutta hiirimallia, kemiallisesti aiheutettua koliittia ja Salmonella enterica Typhimurium -bakteerin aiheuttamaa infektiota.

Tutkimuksessa tarkasteltiin kolmea tutkimuskysymystä: missä PARP14 sijaitsee elimistössämme, miten sen ilmentyminen muuttuu sairauden aikana ja mitä tapahtuu, jos entsyymi puuttuu kokonaan.

Immunohistokemiallisten ja RNA-sekvensointiin perustuvien analyysien mukaan PARP14 sijaitsee pääasiassa suoliston epiteelisoluissa ja sen määrä kasvaa tulehduksen aikana.

Entsyymin puuttuminen johti hiirillä laajempaa epiteelisolukon vaurioon, limaa erittävien pikarisolujen vähenemiseen ja voimakkaampaan tulehdusreaktioon sekä koliitin että infektion yhteydessä. Geenien ilmentymisen analyysi osoitti, että ilman PARP14-entsyymiä tulehdukseen, solujen kiinnittymiseen, solurakenteen ylläpitoon ja kudoskorjaukseen liittyvät säätelyreitit häiriintyivät. Suolistomikrobisto ja immuunisolujen päätyypit sen sijaan pysyivät pääosin samanlaisina kuin verrokeilla, mikä viittaa siihen, että muutokset liittyivät kudoksen sisäisiin eroihin stressitilanteessa.

– Tulokset viittaavat siihen, että PARP14 auttaa suoliston limakalvoa kestämään tulehdusta vaikuttamalla epiteelin kykyyn korjata vaurioita. Taustalla olevat vaikutusmekanismit on kuitenkin vielä selvitettävä, Vedantham sanoo tiedotteessa.

Väitöstutkimus tuo uutta tietoa suoliston epiteelin roolista tulehduksessa ja toipumisessa. Se ei vielä määritä tarkkaa toimintamekanismia, mutta nostaa PARP14:n esiin tärkeänä tutkimuskohteena ja mahdollisena lähtökohtana tuleville biomarkkeri- ja lääketutkimuksille. Mahdollisten kliinisten sovellusten kehittäminen edellyttää kuitenkin lisätutkimuksia.

Väitöstilaisuus perjantaina 24. lokakuuta

Vedantham esittää väitöskirjansa Gut inflammation: physiological and molecular insights on poly(adp-ribose) polymerase 14 in inflammatory bowel disease and salmonellosis julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 24. lokakuuta kello 12 (Turun yliopisto, Calonia, Cal1, Caloniankuja 3, Turku).

Yleisön on mahdollista osallistua väitökseen myös etäyhteydellä.

Vastaväittäjänä on professori Tuure Kinnunen (Itä-Suomen yliopisto) ja kustoksena dosentti Arto Pulliainen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on lääketieteellinen mikrobiologia ja immunologia.

Aamuset-kaupunkimedia (AKM)