Hormonikorvaushoito ja luurankolihaksisto : estrogeenisten ja progestogeenisten komponenttien vaikutukset lihassoluviljelmässä

Abstract

Yksi merkittävimmistä ikääntymiseen liittyvistä tapahtumista on luurankolihasten heikentyminen. Sarkopenia eli lihaskato heikentää ennen kaikkea ikääntyvän ihmisen terveyttä ja sitä kautta elämänlaatua, mutta sen kustannukset myös sosiaali- ja terveydenhuollolle ovat suuret. Naisilla lihasten suorituskyky heikkenee merkittävästi vaihdevuosien aikana, jolloin myös estrogeenin ja progesteronin tasot laskevat. Etenkin 17β-estradiolin (E2) tuotanto munasarjoissa loppuu vaihdevuosien aikana. Estrogeenin tiedetään vaikuttavan primaaristen sukupuoliominaisuuksien lisäksi myös moniin muihin kudoksiin, kuten luuhun ja lihaksiin. Vaihdevuosien mukanaan tuomia oireita hoidetaan usein estradiolia ja progestogeenia sisältävillä hormonikorvaushoidoilla (HRT), mutta sen vaikutuksia lihaksiin on tutkittu vähän. Myöskään hormonien vaikutusmekanismeista molekyylitasolla lihaksessa ei ole tarkkaa käsitystä. Fosfoinositidi-3-kinaasi (PI3K) signalointireitin tiedetään keskeisesti liittyvän solun kasvun säätelyyn. Solun kasvun kannalta reitin tärkeimmät kohteet ovat Akt (proteiinikinaasi B) ja mTOR (engl. mammalian target of rapamycin), joiden aktivoituminen johtaa mm. proteiinisynteesiin ja edelleen solun kasvuun. PI3K:n aktivoitumisen esimerkiksi IGF-1:n vaikutuksesta tiedetään johtavan Akt:n ja edelleen mTOR:in fosforyloitumiseen. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää vaihdevuosioireisiin käytettävän HRT:n vaikutuksia hiiren C2C12-myotuubeissa. Erityisesti haluttiin selvittää yhdistelmähoidon eri komponenttien, E2:n ja noretisteroniasetaatin (NETA) vaikutuksia PI3K/Akt-reitin aktiivisuuteen sekä Akt:n, mTOR:n, estrogeenireseptoreiden (ER) ja androgeenireseptorin (AR) geenien ilmenemiseen. Soluja käsiteltiin joko E2:lla tai NETA:lla (1nM/10nM). Akt:n ja mTOR:n fosforyloitumista tutkittiin Western blottausta apuna käyttäen neljässä aikapisteessä (5, 20, 40 min, 2 h). Akt:n, mTOR:n, ER:ien sekä AR:n geenien ilmentyminen puolestaan määritettiin kvantitatiivisen PCR:n avulla aikapisteissä 0, 2, 6 ja 24 tuntia. Kontrollisolut kerättiin kaikissa aikapisteissä, mukaan lukien 0 tuntia. Tulosten mukaan hormonikorvaushoidon eri komponenteilla ei näyttäisi olevan merkitsevää vaikutusta lihaksen hypertrofiareitille kuuluvien proteiinien, Akt:n ja mTOR:n, aktivoitumiseen hiiren C2C12-lihassolulinjassa. NETA:lla näyttäisi olevan positiivista vaikutusta Akt:n aktiivisen muodon määrään, mutta ero suhteessa kontrolliin ei kuitenkaan ollut tilastollisesti merkitsevä. Tutkittujen geenien ilmenemisessä, suhteessa kontrollisoluihin, ei myöskään havaittu merkitseviä eroja. Tutkimustulokset osoittivat, että tutkittaessa myotuubien erilaistumisprosessin aikaisia tapahtumia, kontrollisolujen seuranta läpi tutkimuksen aikajakson on erittäin tärkeää, jotta voitaisiin erottaa erilaistumistapahtumaan itseensä ja soluille tehtyyn käsittelyyn liittyvät muutokset. Samankaltaisen tutkimusasetelman toistaminen ihmisen primaarisoluviljelmässä voisi tarkentaa saamiamme tuloksia ja antaisi lisävastauksia tutkimusongelman perusteellisempaan selvittämiseen.