Sridhar R. Padala
Sädehoito lisää remissioaikaa syöpäpotilailla, mutta sillä on myös haitallisia luustoon kohdistuvia sivuvaikutuksia, kuten osteoradionekroosi (ORN). Alaleukaluu on erityisen riskialtista, koska luun rakenne ja vaskulaarinen vaste vaihtelevat pitkiin luihin verrattuna.
Säteilyn luuhun kohdistuvia vaikutuksia on tutkittu laajasti eläinkokeilla, mutta ihmisen alaleukaluusta on saatavilla vain vähän tutkittua tietoa. Tässä väitöskirjassa tutkittiin säteilyn vaikutuksia alaleukaluun mikrorakenteeseen ja luusoluihin sekä luun biokemialliseen koostumukseen eri tutkimusmenetelmillä.
Ensimmäisessä osatyössä tutkittiin koe-eläimillä säteilyn aiheuttamia mikrorakenteen muutoksia kuormitetussa alaleukaluussa, johon oli istutettu hammasimplantteja. Tutkimuksessa käytettiin valomikroskopiaa (LM), pyyhkäisyelektronimikroskopiaa (SEM) ja mikrotietokonetomografiaa (mikro-CT). Implantteja ympäröivä luu sekä luun verisuonitus vähenivät säteilytetyssä luussa. Rakenteellisista muutoksista huolimatta implanttien osseointegraatio oli riittävä säteilytetyssä luussa.
Toisessa osatyössä analysoitiin säteilytetyn ihmisen alaleukaluun biokemiallisia muutoksia Raman-spektroskopialla. Raman-spektrin muutos osoitti mineraalien (fosfaatti, karbonaatti) ja matriisin (CH2, fenyylialaniini) aineosien vaihtelua, jolloin säteilytetyn alaleukaluun mineralisaatio ja kollageeni vähenivät. Taustalla olevat biokemialliset muutokset hidastavat hydroksiapatiitin ja luun orgaanisen matriisin järjestäytymistä, mikä vaikuttaa luun mekaaniseen kestävyyteen ja hammasimplantin huonontuneeseen pysyvyyteen pitkällä aikavälillä sädehoidon jälkeen riippumatta sädeannoksesta.
Kolmannessa osatyössä tutkittiin säteilytetyn ihmisen alaleukaluun mikrorakenteita ja luusoluja käyttämällä LM:a ja SEM:ä. Osteonin ja Haversianin kanavien halkaisijat, osteosyyttien ja niiden haarojen eli dendriittien määrä vähenee säteilytetyssä ja osteoradionekroottisessa luussa verrokkeihin verrattuna. Sädehoito muuttaa vähitellen luun mikrorakenne-, solu- ja verisuonikomponentteja ja lisää altistusta ORN:lle.
Tämän tutkimuksen tulokset antavat käsityksen säteilytetyn alaleukaluun kemiallisen koostumuksen ja osteosyyttien monimutkaisista rooleista. Sädetetyn luun patofysiologisten muutosten parempi ymmärtäminen voisi auttaa ratkaisemaan syöpäpotilaiden hammaskuntoutuksen yhteydessä kohdattavia kliinisiä ongelmia.
Väitökseen johtaneet tutkimukset tehtiin Itä-Suomen yliopistossa yhteistyössä Vrije Univeristeit Amsterdamin yliopistollisen sairaalan suukirurgian ja suupatologian osaston kanssa.
Irradiation-induced bone changes in the mandible: a microstructural and biochemical study
Sridhar R. Padala
MDS (väit.)
VASTAVÄITTÄJÄ
Kyösti Oikarinen, professori
Oulun yliopisto
KUSTOS
Arja Kullaa, professori
Itä-Suomen yliopisto
ESITARKASTAJAT
Mats Sjöström, apulaisprofessori
Uumajan yliopisto
György K.B. Sándor, professori
Oulun yliopisto
OHJAAJAT
Arja Kullaa, professori
Itä-Suomen yliopisto
Arto Koistinen, dosentti
Itä-Suomen yliopisto
Jopi Mikkonen, DI, Ph.D.
Itä-Suomen yliopisto
Verkkojulkaisun osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-61-4815-1
