Kantasoluista uusia hampaita rakentamaan?
12.6.2007 Helsingin yliopisto/YLE Terveys
Imisen kudoksissa on kantasoluja joiden tehtävä on korvata uusituvat
kudokset kuten iho ja hiukset. Kantasolut sijaitsevat erityisissä
lokeroissa, joiden otollinen ympäristö tukee kantasolujen säilymistä ja
jakaantumista.
Tärkeitä työkaluja lokeroissa ovat viestimolekyylit, joita kantasoluja ympäröivät solut erittävät. Viestimolekyylit ovat samoja, jotka alkion kehityksen aikana säätelevät elinten ja kudosten kasvua ja erilaistumista. Helsingin yliopiston biotekniikan instituutin tutkijaryhmä elvitti professori Irma Thesleffin johdolla, miten jyrsijöiden jatkuvasti
kasvavan etuhampaan kantasoluja säädellään. Tulokset ovat mielenkiintoisia sekä evoluution että kudosten rakentamisen kannalta. Tutkimuksesta tehty artikkeli julkaistaan tänään arvostetussa yhdysvaltalaisessa PLoS Biology -julkaisussa.
Kantasolut sijaitsevat hampaan tyvessä lokerossa silmukkamaisen rakenteen sisällä. Tutkijat osoittivat, että silmukkaa ympäröivä kudos tuottaa kantasolujen jakaantumista stimuloivaa kasvutekijää
(fibroblastikasvutekijä), joka on välttämätön kantasolujen säilymiselle ja lisääntymiselle. Tämän kasvutekijän tuotantoa taas säätelee usean muun kasvutekijän verkostomainen yhteisvaikutus, joka hienosäätää fibroblastikasvutekijän vaikutusta lokeron eri puolilla.
Tämä johtaa kasvunopeuden eroihin ja määrää hampaan muodon. Lokeron viestimolekyylien verkosto säätelee paitsi kantasolujen jakaantumista myös niiden erilaistumista kiillettä tuottaviksi ameloblasteiksi. Verkoston hienosäädön seurauksena kiillettä muodostuu jyrsijän etuhampaassa ainoastaan sen etupuolelle ja tämä epäsymmetria sekä jatkuva kasvu yhdessä takaavat sen, että hammas kuluessaan pysyy terävänä.
Evoluution aikana on kehittynyt lukuisia erilaisia hammastyyppejä,
esimerkiksi norsun valtavat etuhampaat, joissa kiillettä ei ole lainkaan.
Ja vaikka useimmilla kädellisillä ei ole jatkuvasti hampaita, tunnetaan maki-apinalaji (aye-aye), jolla on samanlaiset jatkuvasti kasvavat etuhampaat kuin jyrsijöillä. Tutkijat esittävätkin, että evoluution aikana syntyneet rakenteelliset muutokset hampaissa johtuvat muutoksista kantasoluja säätelevien viestiverkostojen toiminnassa.
Ihmisen hampaat eivät kasva jatkuvasti, mutta tutkijoiden paljastama
monimutkainen viestiverkosto auttaa eteenpäin tutkimusta, jossa
tavoitteena on uusien hampaiden rakentaminen kantasoluista. Nämä
viestimolekyylit ovat mahdollisia työkaluja, joilla kantasoluja ohjataan uusiin tehtäviin.
Koska samat viestimolekyylit säätelevät kaikkien elinten kehitystä, on todennäköistä, että samat tai samankaltaiset viestiverkostot ovat käytössä kantasolujen lokeroissa muissakin elimissä ja että näitä havaintoja voidaan hyödyntää laajemminkin kudosten rakentamiseen.
|
