Streptokokki-bakteerit lukeutuvat yleisyytensä sekä aiheuttamiensa vakavien infektioiden vuoksi ihmisen merkittävimpien taudinaiheuttajien joukkoon. Pneumokokki (Streptococcus pneumoniae) ja B-ryhmän streptokokki (Streptococcus agalactiae) ovat maailman yleisimpiä keuhkokuumeen, sepsiksen ja aivokalvontulehduksen aiheuttajia pienillä lapsilla, ja yksin pneumokokin on arvoitu olevan vastuussa jopa yli puolen miljoonan lapsen kuolemasta vuosittain. Infektion alkamiseen ja etenemiseen vaikuttavat bakteerien ja isännän väliset vuorovaikutukset ovat hyvin monimutkaisia eikä niiden läpikotainen tutkiminen ole mahdollista ilman sopivia eläinmalleja.
Filosofian maisteri Anni Saralahti selvitti väitöskirjassaan, voisiko yleisesti biolääketieteen tutkimuksissa käytettyä eläintä, seeprakalaa (Danio rerio), käyttää pneumokokin ja B-ryhmän streptokokin taudinaiheuttamismekanismien tutkimisessa. Seeprakalat tutkimusmallina ovat perinteisiin eläinmalleihin, kuten hiiriin ja muihin nisäkkäisiin, verrattuna eettisiä, helpommin käsiteltäviä ja taloudellisia. Näiden ominaisuuksien lisäksi seeprakalan immuunipuolustus on hyvin samankaltainen kuin ihmisellä, joten seeprakala on houkutteleva malli infektiotutkimuksiin.
Väitöskirjatutkimus osoitti, että molemmat tutkitut bakteerit aiheuttavat seeprakalassa infektion, joka muistuttaa ihmisen systeemistä streptokokki-infektiota. Tutkimus myös osoitti, että pneumokokki ja B-ryhmän streptokokki käyttävät samanlaisia infektiomekanismeja molemmissa isännissä. Lupaavaksi osoittautunutta seeprakalamallia käytettiin siten myös pneumokokki-infektion aikaisen synnynnäisen immuunivasteen tarkemmassa tutkimisessa. Tätä varten määritettiin infektion aikana ilmentyviä seeprakalan geenejä sekä tutkittiin pneumokokki-infektion alttiustekijöitä geneettisen seulonnan avulla.
Nämä tutkimukset osoittivat, että seeprakalan synnynnäinen immuunivaste pneumokokki-infektiossa on hyvin samankaltainen kuin ihmisen vaste. Geneettinen seulonta puolestaan paljasti, että kuten ihmisellä, C-reaktiivisen proteiinin (CRP) puutos saattaa altistaa seeprakalat vakavammalle pneumokokki-infektiolle.
Kaiken kaikkiaan väitöstutkimus osoitti, että streptokokkien taudinaiheuttamismekanismit seeprakalassa ja ihmisessä ja isännän puolustusreaktiot niitä vastaan ovat hyvin samankaltaisia. Tämän vuoksi tätä mallieläintä voitaisiin luotettavasti käyttää tutkittaessa streptokokkien ja ihmisen välisiä vuorovaikutuksia.
- Mikä tärkeintä, seeprakalan avulla voidaan tulevaisuudessa saada tärkeää tietoa pneumokokin taudinaiheuttamismekanismeista sekä ihmisen geneettisistä alttiustekijöistä ja näin luoda uusia lähtökohtia nykyistä tehokkaampien hoitokeinojen kehittämiselle, Saralahti huomauttaa.
Filosofian maisteri Anni Saralahden kokeellisen immunologian alaan kuuluva väitöskirja A zebrafish model for host-pathogen interactions in streptococcal infections tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 26.4.2019 klo 12 Arvo-rakennuksen auditoriossa F114, Arvo Ylpön katu 34. Vastaväittäjänä on professori Jaana Vuopio Turun yliopistosta. Kustoksena toimii professori Mika Rämet lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.
Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-0981-7
TAMPEREEN YLIOPISTON TIEDOTE 9.4.2019