Katja Kanninen tutkii sitä, kuinka eri kokoiset pienhiukkaset vaikuttavat eri tavoin erilaisiin aivosolutyyppeihin.
Ilmansaasteiden yhteyttä Alzeimerin tautiin selvitellään nyt solutasolla. Tutkija Katja Kanninen sai 100 000 euron apurahan vuonna 2018 Pohjois-Karjalan ja Pohjois-Savon yhteisenä Kärkihankkeena ilmansaasteiden ja Alzheimerin taudin yhteyttä käsittelevään tutkimukseen.
Pohjois-Savon ja Pohjois-Karjalan Tieteiden yhteishanke -apuraha on haettavana myös Tammikuun haussa 2020.
Pohjois-Savon ja Pohjois-Karjalan Tieteiden yhteishanke -apuraha on haettavana myös Tammikuun haussa 2020.
Kaupunkien ilmansaasteet lisäävät riskiä sairastua Alzheimerin tautiin. Itä-Suomen yliopiston laajassa tutkimushankkeessa ponnistellaan nyt sen eteen, että tilastollisen yhteyden lisäksi voitaisiin ymmärtää vaikutusmekanismeja solutasolla.
– Soluviljelykokeissa hiiren soluilla olemme havainneet, että eri aivosolutyypit reagoivat ilmansaasteisiin eri tavoin, kertoo neurobiologian apulaisprofessori Katja Kanninen.
Aivoissa on hermosolujen lisäksi gliasoluja eli hermostoa tukevia soluja. Mikroglia- eli puolustussolut poistavat vaurioituneita hermosoluja ja ulkopuolisia mikrobeja. Astrosyytit pitävät aivojen rakennetta kasassa ja ylläpitävät hermoston tasapainoa.
Kokeissa hiukkasille altistetut gliasolut tuottavat enemmän hapetusvaurioita torjuvia antioksidantteja kuin hermosolut. Etenkin mikrogliasolut reagoivat hyvinkin pieniin muutoksiin.
– Aiemmin Alzheimerin tautia tutkittiin lähinnä hermosolujen kannalta, mutta viime vuosina gliasolujen merkitys on korostunut. Muutokset gliasoluissa vaikuttavat suoraan hermosolujen toimintaan.
Monitieteisessä, neljä tutkimusryhmää yhdistävässä hankkeessa lähestytään ilmansaasteiden ja Alzheimerin taudin yhteyttä monesta suunnasta.
Kokeissa on altistettu eläviä hiiriä hengitysteitse ilmansaasteille. Tällöin hapetusvauriot ja tulehdusvasteet ovat olleet erilaisia terveiden hiirten ja Alzheimerin tautia mallintavien hiirten aivoissa.
Sekin on havaittu, että saasteille altistetuissa soluissa mitokondriot vähentävät energian tuotantoa. Mitokondriot ovat soluelimiä, jotka valmistavat hiilihydraateista hapen avulla adenosiinitrifosfaattia, josta solu saa energiansa.
Vaikutusmekanismia selvitetään tässäkin: Vaurioittavatko ilmansaasteet ensisijaisesti mitokondrioiden DNA:ta vai vaikkapa hengitysketjun osia? Onko mitokondrioiden vaurioituminen syy solun tulehdustilan kasvuun vai vain yksi saastekuorman oire?
Kulttuurirahaston tukema kärkihanke on laajentunut Euroopan laajuiseksi tutkimuskonsortioksi. Itä-Suomen yliopiston tutkijat Kanninen, professori Tarja Malm ja apulaisprofessori Pasi Jalava onnistuivat saamaan tutkimusrahoitusta EU:n Horisontti 2020-ohjelmasta.
Hankkeessa on mukana monia tutkimusryhmiä ja teollisuuskumppaneita ympäri Eurooppaa. Sitä koordinoi Jalava. Tarkoitus on selvittää laajemmin päästöjen vaikutusta aivoihin ja tuottaa uusia ideoita lääkekehittelyyn.
– Hankkeessa tutkitaan myös ihmisen aivosoluja. Haasteita riittää, mutta kantasoluista voidaan tuottaa ihmisen aivosoluja solumalliksi. Näin pääsemme lähemmäs oikeaa tilannetta ja näemme, ovatko ilmansaasteiden vaikutukset samoja kuin hiirillä, Kanninen sanoo.
