Uuden tutkimuksen ytimessä on kalsium, jota on kaikissa soluissamme ja joka on eräänlainen portinvartija: kalsiumin lisääntyminen soluissamme avaa “portit” tai “kanavat”, joita tarvitaan nesteiden, kuten syljen, tuotantoon ja eritykseen. Jos kalsium ei lisäänny soluissa, portit eivät aukea, mikä on ongelma Sjögrenin oireyhtymän kaltaisissa sairauksissa. Sjögren-potilaat kokevat suun kuivumista syljen puutteen vuoksi, ja heillä on vaikeuksia pureskella, niellä ja puhua, mikä haittaa vakavasti elämänlaatua.

Viimeiset 15 vuotta filosofian tohtori David I. Yule, professori Rochesterin yliopiston lääketieteellisen ja hammaslääketieteellisen tiedekunnan farmakologian ja fysiologian laitoksella, on tutkinut kalsiumin roolia Sjögrenin taudissa ja muissa sairauksissa, joissa kalsiumin ja eritteiden toiminta häiriintyy, kuten akuutissa haimatulehduksessa. Uudessa tutkimuksessa hän vastaa tärkeään kysymykseen, joka on askarruttanut tutkijoita jo vuosia: mitä tarvitaan, jotta erityisen tärkeä kalsiumkanava aukeaa ja käynnistää nämä prosessit?

Tutkijat ovat tienneet, että IP3-reseptoriksi kutsutun proteiinin läsnäolo on välttämätöntä kalsiumin lisääntymiselle ja kanavien synnyttämiselle monissa, ellei kaikissa soluissa, mutta IP3-reseptori on monimutkainen. Yksi kanava syntyy IP3-reseptorin neljästä identtisestä yksiköstä, eikä tiedetty, kuinka monta yksittäistä yksikköä oli otettava käyttöön, jotta kanava toimisi.

Käyttämällä kehittynyttä molekyylitekniikkaa ja geeninmuokkaustekniikoita, joita Yulen laboratorion apulaisprofessori, tohtori Kamil Alzayady ajoi, he havaitsivat, että poikkeuksetta kaikkien neljän osan on aktivoiduttava (kytkeydyttävä päälle), jotta kalsium lisääntyisi solussa ja käynnistäisi prosesseja, kuten nesteen erityksen. Yule uskoo tämän ominaisuuden varmistavan, että kalsiumkanava avautuu vain tiukoissa olosuhteissa, jotka johtavat erittymiseen, jolloin vältetään haitalliset tapahtumat, joita tapahtuisi, jos kanava voisi avautua helpommin. (Paradoksaalista kyllä, liika kalsium on myös huono asia ja voi johtaa prosesseihin, jotka tappavat soluja, joten ei ole yllättävää, että solut pitävät kalsiumtasot tiukasti kurissa.)

“Tässä tohtoreiden Alzayady ja Yule tyylikkäässä tutkimuksessa käytetään erittäin fiksua lähestymistapaa, jonka avulla vastataan lopullisesti kalsiumsignaalien välittämisen ja erittymisen alalla jo pitkään esillä olleeseen kysymykseen”, sanoi tohtori Robert T. Dirksen, Lewis Pratt Ross -professori ja Rochesterin yliopiston lääketieteellisen ja hammaslääketieteellisen tiedekunnan farmakologian ja fysiologian laitoksen puheenjohtaja. “Tuloksilla on laajoja vaikutuksia paitsi siihen, miten kalsiumia hallitaan soluissa, myös erilaisten ihmisen erittymishäiriöiden ymmärtämiseen, jotka vaihtelevat suun kuivuudesta haimatulehdukseen.”

“Toivomme, että parempi tietämys niistä mekanismeista, jotka kontrolloivat kalsiumin virtausta soluihin ja soluista ulos, edistää monien tautien, myös Sjögrenin taudin, uusien hoitomuotojen tutkimusta”, sanoi Yule, joka on myös professori suubiologian keskuksessa (Center for Oral Biology for the Center of Oral Biology) ja lääketieteen laitoksella (Department of Medicine, Gastroenterology/Hepatology). Tällä hetkellä ei ole olemassa tehokkaita hoitoja Sjögrenin tautiin ja siihen liittyvään suun kuivuuteen, joka aiheuttaa suun infektioita, reikiä ja hampaiden menetystä.

Yulen laboratoriossa meneillään olevassa tutkimuksessa pyritään käyttämään samoja molekyyliteknisiä ja geenieditointitekniikoita sen selvittämiseen, miten IP3-proteiiniin vaikuttavat perinnölliset sairaudet johtavat aivojen ja immuunijärjestelmän häiriöihin.

Tutkimus sai rahoituksensa hammaslääketieteellisen ja kallo-kasvotautitutkimuksen kansallisesta instituutista. Yulen ja Alzayadyn lisäksi tutkimukseen osallistuivat Liwei Wang, Rahul Chandrasekhar ja Larry E. Wagner II Rochesterin yliopiston lääketieteellisestä ja hammaslääketieteellisestä tiedekunnasta sekä Filip Van Petegem Brittiläisen Kolumbian yliopistosta.