Tutkimuksen tulokset osoittavat, että pohjoismaissa yleinen geenimuutos haittaa kudosten mitokondrioiden vastikään löydettyä toimintoa virusinfektioiden havaitsijoina ja immuunivasteen herättäjinä.
– Tutkimassamme aivotaudissa virusinfektio voi johtaa merkittävästi aikaisempaan taudin puhkeamiseen ja muuttaa oireiden laatua. Taustalla oleva mekanismi liittyy mitokondrioiden puutteelliseen toimintaan viruspuolustuksessa, akatemiaprofessori, tutkimusta johtanut Anu Suomalainen-Wartiovaara vahvistaa.
Tutkimuksen mukaan geenimuutos vaikuttaa mitokondrioiden perimää kahdentavan POLG-entsyymin toimintaan, mikä hidastaa virusinfektion havaitsemista elimistössä. Tästä seuraa viivästynyt, vaikea tulehdusreaktio ja aivojen ja maksan vauriota.
Tutkimuksen tulokset on juuri julkaistu kansainvälisesti johtavassa Nature-tiedelehdessä.
Viikinkiaikainen geenimuutos muokkaa viruspuolustusta
Aivojen ja maksan sairautta aiheuttava geenimuoto on peräisin ajallisesti kaukaa, jo viikinkiajalta. Se on säilynyt vuosituhannen ajan Euroopasta lähtöisin olevassa väestössä. Geenimuutos on yleinen erityisesti Suomessa ja Norjassa, joissa joka sadas henkilö kantaa sitä. Jos muutoksen perii molemmilta vanhemmilta, se johtaa MIRAS-tautiin (mitokondriaalinen resessiivinen ataksia syndrooma).
MIRAS-taudin puhkeamisikä on poikkeuksellisen vaihteleva, teini-iästä varhaisaikuisuuteen tai aina keski-ikään asti. Myös taudinkuva vaihtelee vaikeasta epilepsiasta liikehäiriöihin tai Parkinsonin tautiin.
Nyt julkaistut tulokset, jotka perustuvat useampiin erilaisiin tutkimusmalleihin ja lähestymistapoihin, viittaavat siihen, että virusinfektion ja hidastuneen immuunipuolustuksen yhteisvaikutus aiheuttaa vaikean MIRAS-muodon: teini-iässä ilmenevän epileptisen aivo- ja maksasairauden.
Uutta tietoa mitokondrioiden merkityksestä terveydelle
Mitokondrioilla on vastikään havaittu olevan tautien ilmenemiseen liittyviä, ulkoisilta ja sisäisiltä stressitekijöiltä suojaavia tehtäviä. Yksi tällaisista tehtävistä on herättää kehon puolustusjärjestelmä, kun virus infektoi elimistön.
– Tuloksemme osoittavat, että ulkoiset tekijät, kuten virusinfektiot, voivat vaikuttaa siihen, milloin ja millaisin oirein aivojen sairaus puhkeaa, tutkijatohtori Yilin Kang sanoo.
– Tällaisten riskitekijöiden tunnistaminen tarjoaa arvokkaita vaihtoehtoja hoitojen kehittämiselle. Tulokset korostavat myös mitokondrioiden merkitystä aivojen terveyden ylläpitäjänä, hän jatkaa.
Tutkimusta ovat rahoittaneet Jane ja Aatos Erkko Säätiö, Sigrid Juselius Säätiö, Suomen Akatemia, European Molecular Biology Organisation ja PolG Foundation.
Artikkeli: Kang Y, Hepojoki J, Maldonado RS, Mito T, Terzioglu M, Manninen T, Kant R, Singh S, Othman A, VermaR, Uusimaa J, Wartiovaara K, Kareinen L, Zamboni N, Nyman TA, Paetau A, Kipar A, Vapalahti O, Suomalainen A. Ancestral allele of DNA polymerase gamma modifies antiviral tolerance. Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07260-z.
Lisätietoja
Anu Suomalainen Wartiovaara
Akatemiaprofessori
Kantasolujen ja metabolian tutkimusohjelma, lääketieteellinen tiedekunta, Helsingin yliopisto
Puh. +358 40 5936386
email: anu.wartiovaara@helsinki.fi