20.11. Polyamiinien hajottaminen säätelee glukoosi-, energia- ja kolesteroliaineenvaihduntaa

FM Eija Pirinen, väitös 20.11.2009 klo 12, Snellmania L22, Kuopio

Lääketieteellinen tiedekunta / Molekulaarinen lääketiede

Involvement of polyamine catabolism in the regulation of glucose, energy and cholesterol metabolism in mice (Polyamiinikatabolian osallistuminen glukoosi-, energia- ja kolesteroliaineenvaihdunnan säätelyyn hiirellä)

Vastaväittäjä: Dosentti Eriika Savontaus, Turun yliopisto

Kustos: Akatemiaprofessori Markku Laakso, Kuopion yliopisto

Eija Pirisen väitöskirjassa havaittiin ensimmäistä kertaa muuntogeenisillä hiirillä, että solujen kasvua säätelevien polyamiinien hajottaminen vaikuttaa myös elimistön glukoosi-, energia- ja kolesteroliaineenvaihduntaan.

Putreskiini, spermidiini ja spermiini ovat soluissa yleisesti esiintyviä polyamiineja, joita tarvitaan ylläpitämään solujen kasvua, joskaan polyamiinien kaikkia tehtäviä ei vielä täysin tunneta. Kun kehon kaikissa kudoksissa polyamiinien hajottamista säätelevän spermidiini/spermiini N1-asetyylitransferaasin (SSAT) yli-ilmentämisen havaittiin liittyvän ihonalaisen rasvakudoksen vähäisyyteen hiirillä, ryhdyttiin tutkimaan polyamiinien hajottamisen vaikutuksia elimistön glukoosi- ja rasva-aineenvaihduntaan. Tutkimukset tapahtuivat muuntogeenisillä hiirillä, joilla SSAT-geeniä yli-ilmennettiin tai joilla sen toiminta oli tuhottu kehon kaikissa kudoksissa.

Tutkimuksissa havaittiin, että SSAT-geeniä yli-ilmentävillä hiirillä koko kehon rasvakudoksen määrä oli merkitsevästi vähentynyt eikä rasvaa kertynyt sisäelimiin. Lisäksi hiiret olivat insuliiniherkkiä ja niiden mitokondrioiden määrä sekä energiankulutus olivat lisääntyneet. SSAT-geeniä yli-ilmentävien hiirten ilmiasu oli täten päinvastainen kuin tyypin 2 diabeetikoilla. Tutkimukset osoittivat, että kiihtynyt polyamiinien hajottaminen aiheutti energiahukan kuluttamalla aineenvaihdunnan tärkeintä energianlähdettä, ATP:tä. Tämä johti soluissa ATP:tä tuottavien mekanismien aktivoitumiseen, joka vuorostaan kiihdytti elimistön energiankulutusta, rasvakudoksen määrän vähenemistä ja glukoositason alentumista. Havainnot viittaavat siihen, että ATP:n ja energiankulutuksen lisääminen saattaisi olla tehokas keino hoitaa tyypin 2 diabetesta ja ylipainoa.

Väitöstutkimus osoitti myös, että SSAT-geeniä yli-ilmentävien hiirten kolesteroliarvot olivat varsin matalia normaalihiiriin verrattuna. Tämä johtui maksan kiihtyneestä kolesterolin käytöstä sappihappojen muodostumiseen. Tulokset viittaavat siihen, että sappihappojen muodostumista lisäämällä voitaisiin alentaa kolesteroliarvoja.

Väitöskirjatyössä tutkittiin myös hiiriä, joilla SSAT-geenin toiminta oli tuhottu. Näille hiirille kehittyi ikääntymisen myötä insuliiniresistenssi, mutta muutoksia rasvakudoksen määrässä tai kolesterolitasoissa ei havaittu. Nämä tulokset osoittivat ensimmäistä kertaa, että polyamiinien hajottaminen on tarpeellista normaalille glukoosiaineenvaihdunnalle.

Voidaanko saatuja tuloksia soveltaa myös ihmisen aineenvaihduntaan on toistaiseksi selvittämättä. Jos tulokset ovat lupaavia, niin polyamiinien hajottamista kiihdyttävät lääkkeet voisivat avata uusia mahdollisuuksia tyypin 2 diabeteksen, lihavuuden ja korkeiden kolesteroliarvojen hoitoon.

Väitöskirja on julkaistu sarjassa Kuopion yliopiston julkaisuja G. A.I. Virtanen -instituutti, ISBN 978-951-27-1137-6 tai ISBN 978-951-27-1118-5 (PDF). Sitä voi tilata yliopiston kirjaston julkaisumyynnistä, sähköposti: yrjo.valtanen@uku.fi, tai verkko-osoitteesta http://www.uku.fi/kirjasto/julkaisutoiminta/julkmyyn.shtml

Lisätietoja: Eija Pirinen, Eija.Pirinen@uku.fi, p.040 5877066

Artikkelin kirjoitusvuosi: 2009

Takaisin tämän vuoden artikkeleihin