Itä-Suomen yliopistossa ja Kuopion yliopistollisessa sairaalassa tehty tutkimus tuo uutta tietoa nousevan aortan laajentumasta ja aortan repeämään johtavista tekijöistä. Tutkimuksessa osoitettiin, että 4D-magneettikuvantamisella mitatuista potilaiden veren virtausolosuhteista voi ennustaa aortan seinämän heikentymistä kudosnäytteissä. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää kehitettäessä mittareita ennustamaan aortan repeämisriskiä.
Nousevan aortan laajentumasta johtuvaan aortan repeämään liittyy harvoin mitään ennakoivia oireita. Ensimmäinen oire voi olla repeämän aiheuttama kipu. Riskitekijöitä aortan laajenemiselle ovat muun muassa synnynnäisesti poikkeava aorttaläpän anatomia ja sukualttius. Myös poikkeavia aortan virtausolosuhteita on esitetty yhdeksi mahdolliseksi myötävaikuttavaksi tekijäksi.
Aortan laajenemisnopeus vaihtelee merkittävästi yksilöstä toiseen eikä laajenemisriskiä tai -nopeutta pystytä luotettavasti arvioimaan. Potilaita, joilla havaitaan aortan laajentuma tai sille altistava tekijä, seurataan toistuvasti joko aortan tietokonetomografialla tai magneettikuvantamisella. Koska yksittäisen potilaan aortan laajenemisnopeutta ei pystytä ennustamaan, kaikkia potilaita seurataan 1–2 vuoden välein. Seurantakuvaukset muodostavatkin suuren osan aortan kuvantamistutkimuksista.
Itä-Suomen yliopistossa ja Kuopion yliopistollisessa sairaalassa tehdyssä tutkimuksessa verrattiin nousevan aortan laajentuman virtausolosuhteita ja aortan seinämän kuormitusta saman potilaan kudosnäytteeseen. Virtausolosuhteet havainnoitiin 4D-magneettikuvantamisella aortan leikkausta edeltävänä päivänä Kuopion yliopistollisessa sairaalassa. Näistä mittauksista vastasi professori Marja Hedmanin tutkimusryhmä. Aortan seinämän rakenteen muutoksia kudos- ja solutasolla havainnoitiin Itä-Suomen yliopiston A.I. Virtanen -instituutissa akatemiatutkija Johanna Laakkosen tutkimusryhmässä. Lisäksi aortan seinämän elastisuutta tutkittiin samojen potilaiden kudosnäytteistä yliopiston sovelletun fysiikan laitoksella dosentti Jaakko Sarinin johdolla.
Virtausolosuhteen muutokseen liittyi muutoksia aortan seinämän soluissa
Poikkitieteellinen tutkimus osoitti, että 4D-magneettikuvaustekniikalla mitattu veren virtausolosuhteen muutos ennustaa aortan seinämän heikentymistä. Virtausolosuhteen muutoksiin liittyi solutasolla muutoksia erityisesti sileälihassoluissa, joiden on osoitettu muuntuvan myös useissa muissa sydän- ja verisuonitaudeissa ja vaikuttavan taudin kulkuun. Tutkimuksessa löydettiin MYH10-positiivisia sileälihassoluja erityisesti niiltä aortan alueilta, jossa aortan seinämän rakenne oli heikentynyt ja verenvirtaus muuttunut. MYH10 proteiini on liitetty aiemmin solukokeissa sileälihassolujen muuntumiseen supistumiskykyisistä liikkuviksi. Tuloksia hyödyntämällä voidaan toivottavasti tulevaisuudessa entistä paremmin ennustaa aortan repeämisriskiä.
– Tutkimuksemme laajempana tavoitteena on kehittää molekulaariseen tietoon pohjautuvaa täsmähoitoa nousevan aortan laajentumaan ja parantaa taudin tunnistamista ja ennustettavuutta, Johanna Laakkonen toteaa.
– Toiveena on myös pystyä tulevaisuudessa paremmin tunnistamaan suuressa aortan laajentuma- ja repeämisriskissä olevat potilaat ja saada heidät mahdollisimman varhaisessa vaiheessa tiiviiseen seurantaan ja hoitoon. Vastaavasti taas pienessä riskissä olevien potilaiden seurantaa voidaan keventää, sanoo Marja Hedman.
Tutkimus on julkaistu open access -artikkelina Frontiers in Physiology -lehdessä. Tutkimus tehtiin akatemiatutkija Johanna Laakkosen verisuonibiologian tutkimusryhmässä A.I. Virtanen -instituutissa sekä professori Marja Hedmanin tutkimusryhmässä Kuopion yliopistollisessa sairaalassa ja Itä-Suomen yliopiston lääketieteen laitoksella. Artikkelin pääkirjoittajina ovat FM Miika Kiema, joka on väitöskirjatutkijana Itä-Suomen yliopiston molekulaarisen lääketieteen tohtoriohjelmassa, sekä dosentti Jaakko Sarin.
Tutkimusta ovat tukeneet Suomen Akatemia, Sydäntutkimussäätiö sekä Oiva Vaittisen rahasto.
Lisätietoja:
Akatemiatutkija, dosentti Johanna Laakkonen, A.I. Virtanen -instituutti, Itä-Suomen yliopisto (uefconnect.uef.fi/henkilo/johanna.laakkonen/)
Professori Marja Hedman, lääketieteen laitos, kliinisen lääketieteen yksikkö, Itä-Suomen yliopisto (https://uefconnect.uef.fi/henkilo/marja.hedman/) ja KYS Sydänkeskus ja Kuvantamiskeskus
Tutkimusartikkeli:
Kiema M, Sarin JK, Kauhanen SP, Torniainen J, Matikka H, Luoto ES, Jaakkola P, Saari P, Liimatainen T, Vanninen R, Ylä-Herttuala S, Hedman M, Laakkonen JP. Wall Shear Stress Predicts Media Degeneration and Biomechanical Changes in Thoracic Aorta. Front Physiol. 2022, 7;13:934941. doi: 10.3389/fphys.2022.934941. PMID: 35874533; PMCID: PMC9301078.
