Hammaslääkäri

Tiistai 19.11.2019

Väitös: Lisäpontta sylkidiagnostiikkaan uusista tekniikoista

Sylkeä voidaan tulevaisuudessa käyttää diagnostisiin tarkoituksiin veren ohella – tai jopa sen sijasta. Tästä on etua erityisesti näytteenottoa ajatellen, sillä sylkeä voidaan kerätä ei-invasiivisesti eli kudosta vaurioittamatta. Sylkeä on myös helppo kerätä suunhoitotoimenpiteiden yhteydessä. Haasteena on syljen laimeus, sillä tarkasteltavat biomarkkerit esiintyvät siinä hyvin pieninä pitoisuuksina. Herkillä analyysimenetelmillä pienetkin pitoisuudet kuitenkin kyetään havaitsemaan.

Tässä väitöstutkimuksessa sovellettiin erilaisia spektroskopiamenetelmiä ihmissyljen analysoinnissa. Perusideana oli, että sylkinäytteiden sisältämistä yhdisteistä ja niiden pitoisuuksista saataisiin molekyylitason tietoa. Tästä olisi hyötyä erityisesti joidenkin sairauksien varhaisdiagnostiikassa, kun pieniäkin muutoksia syljen aineskoostumuksessa kyettäisiin havainnoimaan ajoissa.

Tutkimuksessa käytettiin syljen analysointiin mm. infrapunaspektroskopiaa ja ydinmagneettista resonanssispektroskopiaa (NMR, nuclear magnetic resonance). Näillä teknologioilla analysoitiin sylkinäytteitä, joita oli kerätty terveiltä, Sjögrenin syndroomaa sairastavilta sekä pään ja kaulan alueen syöpiä sairastavilta henkilöiltä. Lisäksi luonnosteltiin syljen keräys- ja kuljetusstandardit, jollaisia tarvitaan mahdollisessa diagnostisessa käytössä.

NMR-spektroskopiamittauksissa tutkittiin ensinnäkin syljeneritystä edistävänä aineena käytettävän sitruunahapon vaikutusta spektriin. Sitruunahappo ei aiheuttanut spektrissä häiritseviä päällekkäisyyksiä, jotka vaikeuttaisivat analyysia. Tämä on syljen diagnostista käyttöä ajatellen myönteinen havainto. Sjögrenin syndroomaa sairastavien potilaiden näytteissä havaittiin poikkeavuuksia, jotka voivat liittyä heikentyneeseen syljeneritysnopeuteen. Varmaa itse sairauteen liittyvää biomarkkeria on vielä tutkimuksen tässä vaiheessa vaikeaa todeta.

Yksi NMR-spektroskopian tärkeä sovelluskohde on metabolomiikka, jossa tutkitaan elimistön aineenvaihduntatuotteiden pitoisuuksia näytteessä. NMR-teknologiaa on hyödynnetty metabolomiikkatutkimuksissa aiemminkin, mutta välittäjäaineena on toiminut pääasiassa veren seerumi. Tässä työssä metabolomiikka-analyysi tehtiin pään ja kaulan alueen syöpiä potevien koehenkilöiden syljestä. Tunnetuista biomarkkereista erityisesti fukoosi erottui sairauteen viittaavana tekijänä, mikä on linjassa aiempien kirjallisuudessa esiintyvien löydösten kanssa. Ilmiön syntymekanismista ei kuitenkaan ole varmuutta: fukoosi voi olla solunekroosin yhteydessä vapautuva ainesosa tai sitten syöpäsolujen kasvua edesauttava ainesosa.

Tutkimuksen perusteella erityisesti NMR-spektroskopiaan perustuva metabolomiikka voi olla potentiaalinen työkalu sairauksien sylkidiagnostiikkaa ajatellen. Teknologiat vaativat kuitenkin vielä kehittämistä, jotta ne saataisiin useamman ulottuville pienemmin kustannuksin. Lisäksi syljen keräys- ja kuljetusprotokollat edellyttävät standardointia.

Väitöstutkimus on toteutettu Itä-Suomen yliopiston SIB Labs -infrastruktuuriyksikössä, sovelletun fysiikan laitoksella sekä hammaslääketieteen laitoksella.

Väitöskirja tarkastettiin 26.4.2019 Itä-Suomen yliopistossa.

Infrared and Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopic Methods for Salivary Analysis

Jopi Mikkonen
DI, FT

VASTAVÄITTÄJÄ
Prashant K. Sharma, associate professor
University Medical Center
Groningen, Alankomaat


KUSTOS
Reijo Lappalainen, professori
Itä-Suomen yliopisto


ESITARKASTAJAT
Simo Saarakkala, professori
Oulun yliopisto

Vuokko Loimaranta, dosentti
Turun yliopisto


OHJAAJAT
Reijo Lappalainen, professori
Itä-Suomen yliopisto

Sami Myllymaa, dosentti
Itä-Suomen yliopisto

Arja Kullaa, professori
Itä-Suomen yliopisto


Verkkojulkaisun osoite:
http://epublications.uef.fi/pub/urn_isbn_978-952-61-3052-1/