Helsingin yliopisto - Eurooppalainen huippuyliopisto

Omaa vai vierasta?

Atomintarkka tutkimus paljasti yhden immuunipuolustuksen keskeisistä mekanismeista.

Helsingin yliopiston tutkijat ovat selvittäneet mekanismin, jolla ihmisen immuunipuolustus pystyy välittömästi tunnistamaan elimistöön tunkeutuvan mikrobin ja käynnistämään hyökkäyksen sitä vastaan. Samalla selvisi myös erään harvinaisen ja vakavan sairauden syntytapa.

Kun mikrobi tunkeutuu elimistöön, sitä vastaan hyökkää ensimmäiseksi valkuaisaineista koostuva merkitsemis- ja tuhoamisjärjestelmä, jota kutsutaan komplementiksi. Komplementin ”pioneerit” merkitsevät tuhottavat vieraat kohteet, jonka jälkeen puolustussolut osaavat käydä niiden kimppuun eivätkä vahingoita elimistön omia rakenteita.

Immuunipuolustusjärjestelmän keskeiset valkuaisaineet löydettiin jo yli 30 vuotta sitten, mutta on ollut arvoitus, minkä mekanismin avulla etulinjan puolustajat tunnistavat tunkeilijan jo useita päiviä ennen kuin elimistöön kehittyy vasta-aineita.

Haartman-instituutissa toimiva dosentti Sakari Jokirannan ja Biotekniikan instituutissa toimiva professori Adrian Goldmanin tutkimusryhmät ovat nyt ratkaisseet arvoituksen; keskeisen osan työstä teki tutkija Tommi Kajander.

– Ratkaisun avain löytyi, kun kahden toisiinsa sitoutuvan ja tunnistukseen osallistuvan valkuaisaineen osien rakenne selvitettiin atomin tarkkuudella, Jokiranta kertoo.

Atomitason tarkastelu osoitti, että tunnistuksen avainmolekyyli, faktori H, sitoutuu vieraita kohteita merkitseviin C3b-molekyyleihin kahdella tavalla: se suojaa elimistön omia soluja sitoutumalla niiden pinnoilla oleviin C3b-molekyyleihin voimakkaalla kolmen pisteen tarttumisella, kun taas vieraille pinnoille kiinnittyneisiin C3b-molekyyleihin se sitoutuu vain heikosti yhteen tai kahteen kohtaan. Tämä mahdollistaa vieraan kohteen tehokkaan merkitsemisen ja tuhoamisen.

– Tämän erottelumekanismin löytyminen antaa meille keskeistä uutta tietoa immuunijärjestelmän etulinjan toimintatavasta – ja kaikki uusi tieto puolustusjärjestelmämme toiminnasta on erittäin tärkeää, kun ottaa huomioon miten keskeinen asema immuunipuolustuksella on lähes missä tahansa sairaudessa, Jokiranta toteaa.

Samalla kun tutkimustulos antoi tärkeää lisätietoa immuunijärjestelmästä, se paljasti harvinaisen, mutta vakavan ja usein kuolemaan johtavana sairauden, atyyppisen hemolyyttis-ureemisen syndrooman (aHUS), syntytavan.

– Tämä sairaus voi johtua joko faktori H:n tai C3b:n geenivirheestä tai H:n toimintaa häiritsevistä vasta-aineista. Tutkimuksen tulos on tärkeä paitsi immunologisen perustutkimuksen näkökulmasta myös aHUS-potilaiden diagnostiikan ja hoidon kannalta, Jokiranta sanoo.

Haartman-instituutti » »

Biotekniikan instituutti » »

Kommentoi uutista Facebookissa » »

Teksti: Päivi Lehtinen
Kuva: Sakari Jokirannan laboratorio
4.2.2011
www.helsinki.fi/verkkotoimitus