Solun ulkoinen ympäristö ohjaa epiteelisolujen kasvua ja toimintaa
Helsingin yliopiston tutkijat ovat löytäneet solun ulkoisesta ympäristöstä eli matriksista tekijän, joka säätelee rintarauhasen toimintaa muun muassa raskauden aikana.

Solun ulkoisen matriksin on pitkään tiedetty olevan tärkeä tekijä erilaisten epiteelisolujen kasvulle, mutta lähinnä passiivisena tukirakenteena. Tuore tutkimus osoittaa, että solun ulkoinen matriksi toimii myös epiteelisolujen toimintojen säätelijänä.

Kudoksemme sisältävät eri tehtäviin erikoistuneita soluja, joiden toimintaan vaikuttaa moni tekijä. Kudosten normaali kasvu ja toiminta onnistuvat vain näiden erilaisten solujen yhteistyöllä.

Rintakudoksen erilaistumista ja toimintaa ohjaa estrogeeni- ja progesteroni-hormoneille herkkä epiteelisolujen eli päällyskerroksen solujen joukko. Uudessa tutkimuksessa havaittiin rintakudoksen epiteelisolujen tuottavan omaan ympäristöönsä tiettyä solun ulkoisen matriksin (englanniksi extracellular matrix) eli kudoksen tukirankana toimivan proteiiniverkoston tekijää, joka solun ulkopuolelta käsin ohjaa solujen erilaistumista.

Tutkimuksessa havaittiin, että erityisesti hormoneille herkät, niin sanotut hormonireseptoria ilmentävät epiteelisolut tuottivat Lama5-proteiinia, jonka havaittiin vahvistavan näiden solujen toimintaa. Hormonireseptoria ilmentävien epiteelisolujen tehtävä on aistia ympäristön kasvusignaaleja ja välittää signaalit edelleen kudoksen muille soluille. Mikäli näistä soluista poistetaan Lama5-geeni, ne eivät enää pysty aistimaan hormonaalisia signaaleja ja viestimään niitä naapurisoluille.

– Tämä tutkimus osoittaa, että solujen itselleen tuottama ulkoinen ympäristö on merkittävä tekijä epiteelisolujen identiteetin ja siten koko kudoksen toiminnan säätelyssä, sanoo apulaisprofessori Pekka Katajisto, jonka laboratoriossa tutkimus tehtiin. 

Raskauden aikainen kehitys ja maidontuotanto häiriintyvät

Hormonireseptoria ilmentävien epiteelisolujen ei aikaisemmin arveltu osallistuvan matriksin rakentamiseen tai olevan kosketuksissa siihen.

– Ryhmämme kuitenkin havaitsi, että nämä solut valmistavat erityisesti Lama5-proteiinia, joka on myös tärkeää niiden solujen identiteetille ja toimintakyvylle. Identiteettinsä menettäneet solut eivät kunnolla kykene aloittamaan rintakudoksen kasvua esimerkiksi raskauden aikana, kertoo tutkimusta vetänyt tutkijatohtori Johanna Englund Helsingin yliopistosta.

Tutkimuksessa käytettiin mm. hiiren rintarauhasesta eristettyjä soluja, jotka voidaan tietynlaisessa soluviljelmässä saada muodostamaan rauhasrakennetta ja tuottamaan jopa maitoa.

– Tuloksemme viittaavat siihen, että Lama5-rakennusaineen puutos johtaa myös maidontuotannon häiriintymiseen, Englund sanoo.

Tutkimustulos auttaa ymmärtämään myös rintasyövän syntyä. 70–80 % rintasyövistä saa alkunsa hormonireseptoria ilmentävistä soluista, joten myös syöpäsolut saattavat olla riippuvaisia ympäristön Lama5-molekyylistä.

Tutkimus tehtiin Suomen Akatemian Kantasolumetabolian huippuyksikön johtajan Pekka Katajiston tutkimusryhmässä Helsingin yliopiston HiLIFE ja Biotekniikan instituuteissa.

Lisätietoja

Tutkijatohtori Johanna Englund, Biotekniikan Instituutti, HiLIFE, Helsingin yliopisto, +358 50 3480652 johanna.englund@helsinki.fi

Apulaisprofessori Pekka Katajisto, Biotekniikan Instituutti, HiLIFE, Helsingin yliopisto, Kantasolumetabolian huippuyksikön johtaja, +358 40 708 5349, pekka.katajisto@helsinki.fi

Alkuperäinen artikkeli: Johanna I. Englund, Alexandra Ritchie, Leander Blaas, Hanne Cojoc, Nalle Pentinmikko, Julia Döhla, Sharif Iqbal, Manuel Patarroyo, Pekka Katajisto: Laminin alpha 5 regulates mammary gland remodeling through luminal cell differentiation and Wnt4-mediated epithelial crosstalk. Development (2021) 148 (12): dev199281. DOI: https://doi.org/10.1242/dev.199281