Ultravioletti B säteilyn aiheuttamat solutason muutokset ihossa ja vuorokausikello
Kettunen, Vivian (2021)
Kettunen, Vivian
2021
Bioteknologian kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Biotechnology
Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta - Faculty of Medicine and Health Technology
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-05-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202104273801
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202104273801
Tiivistelmä
Iho on elimistön suurin elin, joka vastaanottaa ympäristöstä ja kehon sisältä tulevia ärsykkeitä ja signaaleja. Yksi merkittävimmistä ärsykkeistä on maahan saapuva ultraviolettisäteily (UV-säteily), joka on yhteydessä lähes kaikkiin ihosyöpiin. UV-säteilyn vaarallisin muoto on UVB-säteily, joka aiheuttaa ihosoluissa DNA-vaurioita eli valotuotteita. Valotuotteet aktivoivat ihosoluissa DNA-vauriovasteen, joka suojaa soluja käynnistämällä vaurioiden korjauksen, solusyklin pysäyttämisen ja solujen ohjelmoidun kuoleman eli apoptoosin. Lisäksi UVB-säteily johtaa ihon punoituksena esiintyvään tulehdusreaktioon.
Lähes kaikki ihon toiminnot noudattavat 24 tunnin vuorokautista rytmiä eli niitä ohjaa elimistön si-säinen vuorokausikello. Samoin UVB-säteilyn aiheuttamassa DNA-vauriovasteessa ja ihon punoi-tuksessa on viime vuosikymmeninä osoitettu vuorokauden ajasta riippuvaa syklistä toimintaa sekä hiirien että ihmisten ihossa. Tätä vuorokausirytmiä säätelee aivojen hypotalamuksessa sijaitseva keskuskello, joka vastaanottaa silmien kautta tulevaa valoa ja synkronoi ihon ja sen solut kans-saan samaan tahtiin. Soluissa vuorokausikello rakentuu erityisistä kellogeeneistä, jotka ylläpitävät solujen toiminnoissa noin 24 tunnin rytmiä. Ihosolujen autonomisia kelloja säätelevät keskuskellon lisäksi ulkoiset tekijät, kuten lämpötilan muutokset ja säteily. On mahdollista, että myös UVB-säteily muuttaa ihon kellogeenien ilmentymisrytmiä ja samalla muokkaa ihon vastetta ja sen ajoit-tumista UVB-säteilyn aiheuttamille DNA-vaurioille.
Varsinaisia in vivo -tutkimuksia ihmisihossa toimivan vuorokausikellon ja UVB-säteilyn yhteydestä on hyvin vähän, ja tulokset perustuvat pääsääntöisesti hiirien ihoon. Hiiret luovat hyvän, mutta päinvastaisessa vuorokausirytmissä kulkevan mallin, joten hiirillä saatujen tulosten perusteella ei voida suoraan vetää johtopäätöksiä ihmisihon vuorokausirytmistä. Vuorokausikellon ja ihosyövän kehittymisen välillä on osoitettu yhteys. Tämä tekee kellon toimintaan ja rytmiin liittyvän kliinisen tutkimuksen tarpeelliseksi syöpähoitojen kehittämisen ja julkisten suositusten asettamisen kannal-ta. Lisäksi ihosyövän yleistyessä jatkuvasti ihmisihon, UVB-säteilyn ja vuorokausikellon välisen yh-teyden selvittäminen on tulevina vuosina välttämätöntä.
Tämän kandidaatintutkielman tarkoituksena on selvittää, millaisia solutason vaikutuksia UVB-säteilyllä on ihossa, ja kuinka vuorokausikello säätelee näitä vasteita sekä hiiren että ihmisen ihos-sa. Lisäksi työn tavoitteena on kartoittaa, mitä vuorokausikellon ja UVB-säteilyn vuorovaikutukses-ta on vielä selvittämättä, ja millaisia jatkotutkimuskohteita se tarjoaa.
Lähes kaikki ihon toiminnot noudattavat 24 tunnin vuorokautista rytmiä eli niitä ohjaa elimistön si-säinen vuorokausikello. Samoin UVB-säteilyn aiheuttamassa DNA-vauriovasteessa ja ihon punoi-tuksessa on viime vuosikymmeninä osoitettu vuorokauden ajasta riippuvaa syklistä toimintaa sekä hiirien että ihmisten ihossa. Tätä vuorokausirytmiä säätelee aivojen hypotalamuksessa sijaitseva keskuskello, joka vastaanottaa silmien kautta tulevaa valoa ja synkronoi ihon ja sen solut kans-saan samaan tahtiin. Soluissa vuorokausikello rakentuu erityisistä kellogeeneistä, jotka ylläpitävät solujen toiminnoissa noin 24 tunnin rytmiä. Ihosolujen autonomisia kelloja säätelevät keskuskellon lisäksi ulkoiset tekijät, kuten lämpötilan muutokset ja säteily. On mahdollista, että myös UVB-säteily muuttaa ihon kellogeenien ilmentymisrytmiä ja samalla muokkaa ihon vastetta ja sen ajoit-tumista UVB-säteilyn aiheuttamille DNA-vaurioille.
Varsinaisia in vivo -tutkimuksia ihmisihossa toimivan vuorokausikellon ja UVB-säteilyn yhteydestä on hyvin vähän, ja tulokset perustuvat pääsääntöisesti hiirien ihoon. Hiiret luovat hyvän, mutta päinvastaisessa vuorokausirytmissä kulkevan mallin, joten hiirillä saatujen tulosten perusteella ei voida suoraan vetää johtopäätöksiä ihmisihon vuorokausirytmistä. Vuorokausikellon ja ihosyövän kehittymisen välillä on osoitettu yhteys. Tämä tekee kellon toimintaan ja rytmiin liittyvän kliinisen tutkimuksen tarpeelliseksi syöpähoitojen kehittämisen ja julkisten suositusten asettamisen kannal-ta. Lisäksi ihosyövän yleistyessä jatkuvasti ihmisihon, UVB-säteilyn ja vuorokausikellon välisen yh-teyden selvittäminen on tulevina vuosina välttämätöntä.
Tämän kandidaatintutkielman tarkoituksena on selvittää, millaisia solutason vaikutuksia UVB-säteilyllä on ihossa, ja kuinka vuorokausikello säätelee näitä vasteita sekä hiiren että ihmisen ihos-sa. Lisäksi työn tavoitteena on kartoittaa, mitä vuorokausikellon ja UVB-säteilyn vuorovaikutukses-ta on vielä selvittämättä, ja millaisia jatkotutkimuskohteita se tarjoaa.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8798]