Liikalihavuuden, kroonisen munuaistaudin ja tyypin 2 diabeteksen vaikutus ihmisen virtsan kantasoluihin (URISTEM)

Liikalihavuudella on riski kroonisen munuaissairauden kehittymiselle, mutta siihen liittyviä mekanismeja ei tunneta (Navarro ym. 2015). Liikalihavuuden ja munuaisvaurion välisen yhteyden löytäminen on vaikeaa. Munuaisten toiminnan mittaaminen ei todellakaan ole tarkkaa lihavilla ihmisillä (Lemoine et al. 2014) ja vaatii kalliita menetelmiä, kuten 99mTc-DTPA-puhdistuman mittaamista. Biopsiat ovat liian invasiivisia uusien munuaisvaurioiden havaitsemiseen tai munuaisten toiminnan seuraamiseen. Siksi tarvitaan uusia työkaluja munuaisvauriokomplikaatioiden riskiryhmien varhaiseen tunnistamiseen.

Mesenkymaaliset kantasolut voivat edustaa tällaista merkityksellistä työkalua. Näitä soluja on läsnä suuressa määrässä elimiä, mukaan lukien munuaiset (Costa et al. 2020).

Sen lisäksi, että ne ovat erilaistuneiden solujen kantasoluja (Dominici et al. 2006), ne tukevat myös immunosuppressiivisia, antifibroottisia ja pro-angiogeenisiä toimintoja, joita on käytetty munuaisfibroosin hoidossa (Usunier et al. 2014). Siksi mesenkymaaliset kantasolut edistävät kudosten homeostaasia ja niiden muutokset voivat heijastaa elinten toimintahäiriöitä. Itse asiassa lihavan rasvakudoksen mesenkymaaliset kantasolut menettävät immunosuppressiivisen (Serena et al. 2016) ja erilaistumistoimintonsa (Gustafson ym. 2009) ja edistävät fibroosia (Keophiphath et al. 2009) ja tulehdusta (Lee et al. 2010; Gustafson) , Nerstedt et Smith 2019). On siis todennäköistä, että munuaisten toimintahäiriöt liittyvät munuaisten mesenkymaalisten kantasolujen toiminnallisiin muutoksiin.

Mesenkymaalisten kantasolujen kerääminen munuaisista voidaan helposti suorittaa virtsasta ja viljellä seuraavaksi monistusta varten. Niitä kutsutaan virtsan kantasoluiksi (USC).

Liikalihavien hiiren rasvakantasoluista saadun kokemuksemme perusteella havaitsimme, että kantasolujen toiminnalliset muutokset edelsivät rasvakudoksen toimintahäiriöitä. Mesenkymaalisten kantasolujen toiminnalliset allekirjoitukset edustavat siten muutoksia, jotka tapahtuvat kudoksen toiminnassa erityisesti vastauksena liikalihavuuteen. Näitä ominaisuuksia voitaisiin käyttää tunnistamaan lihavia ihmisiä, joilla on jatkuvia muutoksia munuaisten toiminnassa ennen munuaisten vajaatoiminnan kliinisiä ilmenemismuotoja. Koska munuaisten mesenkymaaliset kantasolut on helppo eristää virtsasta, niiden kerääminen on yhteensopiva potilaiden seurannan kanssa ja sitä voidaan soveltaa suureen määrään yksilöitä, myös nuorempia. USC voisi olla arvokas työkalu munuaisvaurion etenemisen havaitsemiseksi.

Tässä projektissa aiomme analysoida liikalihavuuden aiheuttamia USC-muutoksia ja tunnistaa merkkejä, jotka liittyvät etenemiseen kohti munuaisvaurioita ja tyypin 2 diabetesta. Tavoitteena on arvioida USC mahdollisena merkkiaineena potilaiden noninvasiiviseen seurantaan vastauksena tarpeeseen, jota ei saavuteta nykyisillä käytettävissä olevilla lähestymistavoilla.