Solujen viestintäjärjestelmät: solukasvun ja erilaistumisen säätely, Katri Koli

Dosentti Katri Koli piti meille luennon solujen viestintäjärjestelmistä keskiviikkona 23.1.2013. Koli aloitti luentonsa painottamalla tarkasteltavan aiheen tärkeyttä; Kaikki ihmisen solut erilaistuvat vain yhdestä ainoasta solusta, ja solujen väliset signaalit säätelevät tuota erilaistumista. Luento jakautui kahteen osaan, joista ensimmäinen käsitteli solujen viestintää ja toinen puolestaan syövän kehittymistä. Koli käytti TGF-beta kasvutekijää toistuvasti esimerkkinä konkretisoidakseen esittämiään solujen yleisiä säännönmukaisuuksia.

Solujen kasvua säätelevät tekijät voidaan jakaa kahteen ryhmään: sisäisiin ja ulkoisiin tekijöihin. Sisäisiä tekijöitä ovat eliön geneettinen informaatio ja geneettisen informaation epigeneettiset muutokset. Ulkoisia tekijöitä ovat solun ulkopuolelta tulevat viestimolekyylit ja myrkyt, solujen keskinäiset kontaktit sekä solu–soluväliaine-vuorovaikutus.

Luentonsa ensimmäisellä puoliskolla Koli pyrki esittämään meille, millainen solujen signaalireitti on. Solut viestivät toisilleen viestimolekyylein. Nämä molekyylit voivat välittyä lähettävältä molekyyliltä vastaanottavalle neljällä tavalla: endokriinisesti, parakriinisesti, autokriinisesti tai jukstakriinisesti. Endokriinisellä säätelyllä tarkoitetaan solusignaaleja, jotka kulkevat verenkierron mukana kudoksesta toiseen. Parakriinisessa säätelyssä solut tuottavat viestimolekyylejä lähiympäristöönsä. Jos solu vastaanottaa oman viestimolekyylinsä, puhutaan autokriinisesta säätelystä, ja jukstakriiniseksi säätelyksi kutsutaan taas solukalvokontaktin vaativaa viestintää.

Solusignaali vastaanotetaan monissa tapauksissa erilaisilla solukalvon reseptorimolekyyleillä. Koli esitteli meille erilaisia reseptoreja: kasvutekijöiden tyrosiinikinaasireseptoreja ja hormonien g-proteiinireseptoreja. Reseptorin tehtävä on välittää signaali solukalvon läpi solun sisälle. Solun sisällä viesti kulkee usein joko toisiolähettimolekyylin tai fosforylaatiokaskaadin avulla. Useimmin signaali lopulta vaikuttaa jonkin entsyymin aktiivisuuteen, jolloin solun toiminta muuttuu.

Harmi kyllä Kolin esitys aiheesta oli hieman epäselvä. Asian ymmärtämiseksi meille opiskelijoille olisi pitänyt ensin esitellä solusignaloinnin perusteet mahdollisimman yleisellä tasolla, ja vasta sitten siirtyä erityistapauksiin kuten tiettyjen reseptorien ulkomuotoon ja toimintaan. Myös kokonaiskuva solusignaloinnista jäi heikoksi, sillä Koli ei tehnyt aiheesta minkäänlaista yhteenvetoa. Luennoitsija ansaitsee kuitenkin kiitosta esimerkiksi soluväliaineen ominaisuuksien esittelemisestä ja signaalikaskaadien monimutkaisuuden kuvaamisesta.

Luennon jälkimmäinen puolisko käsitteli syöpää ja sen kehitystä. Luennoitsija kertoi, että syöpä vaatii kehittyäkseen useita perimän vaurioita. Syövän kehittymistä edistävät erityisesti vauriot solujen kasvua ja erilaistumista säätelevissä geeneissä sekä DNA:n replikaatiosta ja virheidenkorjauksesta vastaavissa geeneissä. Kolin mukaan syöpä on usein lähtöisin yhdestä solusta. Kasvaimissa on kuitenkin paljon erilaisia soluja. Voisiko joissain tapauksissa olla niin, että kaksi toisistaan eristettyä mutatoitunutta solua kuolevat pois, mutta yhdessä ne saavatkin aikaan syövän kehittymisen?

Syöpäkasvainten muodostuminen on monivaiheinen prosessi. Ensin syntyy paikallinen syöpäsolu, joka jakautuu lähtökudoksessa ja muodostaa syöpäpesäkkeen. Tässä vaiheessa syöpäsolujen ympärille kasvaa verisuonia, koska syöpäsolut tarvitsevat ravinteita kasvaakseen. Lopulta syöpäsolut lähtevät liikkeelle kudoksesta, kulkeutuvat verenkierron mukana ympäri kehoa ja muodostavat etäpesäkkeitä. Syövän kehitys yksittäisestä mutatoituneesta solusta etäpesäkkeitä muodostavaksi syöväksi saattaa kestää jopa 15–20 vuotta (esim. mesoteliooma tai paksusuolen syöpä). Luennolla ymmärsi hyvin, että syövän kehitys on monimutkainen prosessi. Tarkastelu jäi kuitenkin jokseenkin pinnalliseksi, koska Kolilla ei ollut aikaa esitellä esimerkiksi retinoblastoomaproteiinin tai p53-proteiinin toimintaa eikä geenien korjausmekanismeja.

Kolin luennon tavoitteena lieni tarkastella solusignalointia ja sen merkitystä yleisellä tasolla. Solukasvun ja erilaistumisen säätely tuotiin esille lähinnä solusignaloinnin aikaansaannoksina, vaikka luennon otsikossa niitä painotetaankin. Syöpään liittyvät aiheet tuotiin vähintäänkin yhtä vahvasti esille. Koli kykeni taitavasti liittämään opikelijoiden arkeen liittyvän D3-vitamiinin osaksi luentoaan. Luennon ”Kysymyksiä ja kommentteja” -osiot ansaitsevat osakseen sekä kiitosta että parjausta. Luento oli suurimmaksi osin selkeä ja ymmärrettävä, vaikka joissain kohdissa olisi tarvittu vankempaa perusteiden esittelyä.

Lopuksi vielä kielitieteellinen kysymys: Miksi syöpään viitataan aina sanoilla ”ne”? Syöpähän on osa ”meitä”. Syövästä puhuttaessa voitaisiinkin sanoa: ”MEIDÄN soluillamme on tapana tehdä näin!”