Novel insights into filopodia function - A focus on integrin and F-actin regulation

Ihmisen solut ovat jatkuvassa vuorovaikutuksessa sekä toistensa että soluväliaineen kanssa. Terveessä ihmisessä solujen toiminnan kannalta on tärkeää, että yksittäiset solut ymmärtävät ympäristössään tapahtuvat muutokset ja pystyvät reagoimaan niihin. Kolikon kääntöpuolena ovat elimistöön leviävät syöpäsolut, jotka voivat tunnustelemalla ympäristöään levitä muualle elimistöön tehokkaammin.

Useat erilaiset solutyypit, kuten hermosolut tai syöpäsolut ojentelevat pinnoiltaan ohuen ohuita, sormimaisia ulokkeita, jotka pyyhkivät solua ympäröivää tilaa. Näitä ulokkeita kutsutaan filopodeiksi ja niiden avulla solu voi tunnistaa ympärillään olevia asioita ja muuttaa käyttäytymistään.

– Solujen tutkiminen on haastavaa siksi, että yksittäisiä soluja ei voi paljaalla silmällä nähdä. Tästä voi päätellä että solun pienten osasten tutkiminen on sitten vieläkin vaikeampaa. Esimerkiksi filopodien olemassaolo huomattiin jo lähemmäs 100 vuotta sitten käyttämällä sen aikaisia mikroskooppitekniikoita, mutta niiden toimintamekanismeista ei vieläkään tiedetä kovin paljoa, kertoo Miihkinen.

Huipputarkat mikroskooppitekniikat tarjoavat nykypäivänä mahdollisuuden tarkastella solun pieniäkin osia hyvin tarkasti mahdollistaen niiden tutkimisen paremmin kuin koskaan ennen.

Solut voivat tarttua soluväliaineeseen filopodien avulla

Kun solu kiinnittyy ympäristöönsä, useaan kohtaan solussa muodostuu kiinnikkeitä, soluadheesioita, solun ja ympäristön välille. Tällaisia kiinnikkeitä muodostuu myös filopodien kärkiin.

– Ei ole ollut laisinkaan selvää, miten filopodien kärkiin muodostuvat solukiinnikkeet muodostuvat ja toimivat, mutta olemme nyt selvittäneet että nämä kiinnikkeet ovat erilaisia, kuin mitä muualle soluun muodostuu. Tämä toisaalta peilaa solun eri kiinnikkeiden tarkoitusta: Siinä missä muut kiinnikkeet pitävät solun kiinnittyneenä soluväliaineeseen, solu käyttää filopodeissa olevia kiinnikkeitä eri tarkoitukseen, ympäristön tunnusteluun, Miihkinen sanoo.

Miihkisen väitöstutkimuksessa huomattiin myös, että solujen filopodien kärkiin kulkeutuu vain hyvin hienostunut repertuaari solun proteiineja. Lisäksi osa näistä proteiineista säätelee filopodien ympäristöön kiinnittymisen voimakkuutta.

– Löydös on merkittävä solubiologian alalla sillä se tarjoaa ensimmäistä kertaa yksityiskohtaista tietoa solujen filopodien tarttumisen säätelystä, Miihkinen päättää.

Väitöskirja on englanninkielinen