Pathological changes at the target tissue level in Sjögren's syndrome and their effect on the exocrine function of the salivary glands

Sjögren s syndrome (SS) is a common autoimmune disease affecting the lacrimal and salivary glands. SS is characterized by a considerable female predominance and a late age of onset, commonly at the time of adreno- and menopause. The levels of the androgen prohormone dehydroepiandrosterone-sulphate (DHEA-S) in the serum are lower in patients with SS than in age- and sex-matched healthy control subjects. The eventual systemic effects of low androgen levels in SS are not currently well understood. Basement membranes (BM) are specialized layers of extracellular matrix and are composed of laminin (LM) and type IV collagen matrix networks. BMs deliver messages to epithelial cells via cellular LM-receptors including integrins (Int) and Lutheran blood group antigen (Lu). The composition of BMs and distribution of LM-receptors in labial salivary glands (LSGs) of normal healthy controls and patients with SS was assessed. LMs have complex and highly regulated distribution in LSGs. LMs seem to have specific tasks in the dynamic regulation of acinar cell function. LM-111 is important for the normal acinar cell differentiation and its expression is diminished in SS. Also LM-211 and -411 seem to have some acinar specific functional tasks in LSGs. LM-311, -332 and -511 seem to have more general structure maintaining and supporting roles in LSGs and are relatively intact also in SS. Ints α3β1, α6β1, α6β4 and Lu seem to supply structural basis for the firm attachment of epithelial cells to the BM in LSGs. The expression of Ints α1β1 and α2β1 differed clearly from other LM-receptors in that they were found almost exclusively around the acini and intercalated duct cells in salivons suggesting some type of acinar cell compartment-specific or dominant function. Expression of these integrins was lower in SS compared to healthy controls suggesting that the LM-111 and -211-to-Int α1β1 and α2β1 interactions are defective in SS and are crucial to the maintenance of the acini in LSGs. DHEA/DHEA-S concentration in serum and locally in saliva of patients with SS seems to have effects on the salivary glands. These effects were first detected using the androgen-dependent CRISP-3 protein, the production and secretion of which were clearly diminished in SS. This might be due to the impaired function of the intracrine DHEA prohormone metabolizing machinery, which fails to successfully convert DHEA into its active metabolites in LSGs. The progenitor epithelial cells from the intercalated ductal area of LSGs migrate to the acinar compartment and then undergo a phenotype change into secretory acinar cells. This migration and phenotype change seem to be regulated by the LM-111-to-Int α1β1/Int α2β1 interactions. Lack of these interactions could be one factor limiting the normal remodelling process. Androgens are effective stimulators of Int α1β1 and α2β1 expression in physiologic concentrations. Addition of DHEA to the culture medium had effective stimulating effect on the Int α1β1 and α2β1 expression and its effect may be deficient in the LSGs of patients with SS.

Pharmacogenetics of SLCO1B1: Population genetics and effect on statins

Kohonneiden kolesterolipitoisuuksien alentamisessa käytettävien statiinien hyödyt sydän- ja verisuonisairauksien estossa on vahvasti osoitettu ja niiden käyttö on niin Suomessa kuin muuallakin maailmassa kasvanut voimakkaasti – Suomessa statiininkäyttäjiä on noin 600 000. Statiinilääkitys on pitkäaikaisessakin käytössä melko hyvin siedetty, mutta yleisimpinä haittavaikutuksina voi ilmetä lihasheikkoutta, -kipua ja -kramppeja, jotka voivat edetä jopa henkeä uhkaavaksi lihasvaurioksi. Lihashaittariski suurenee suhteessa statiiniannokseen ja plasman statiinipitoisuuksiin. Statiinien plasmapitoisuuksissa, tehossa ja haittavaikutusten ilmenemisessä on suuria potilaskohtaisia eroja. SLCO1B1-geenin koodaama OATP1B1-kuljetusproteiini kuljettaa monia elimistön omia aineita ja lääkeaineita verenkierrosta solukalvon läpi maksasoluun, mm. statiineja, joiden kolesterolia alentava vaikutus ja poistuminen elimistöstä tapahtuvat pääosin maksassa. Erään SLCO1B1-geenin nukleotidimuutoksen (c.521T>C) tiedetään heikentävän OATP1B1:n kuljetustehoa. Tässä väitöskirjatyössä selvitettiin SLCO1B1-geenin perinnöllistä muuntelua suomalaisilla ja eri väestöissä maailmanlaajuisesti. Lisäksi selvitettiin SLCO1B1:n muunnosten vaikutusta eri statiinien pitoisuuksiin (farmakokinetiikka) ja vaikutuksiin (farmakodynamiikka) sekä kolesteroliaineenvaihduntaan. Näihin tutkimuksiin valittiin SLCO1B1-genotyypin perusteella terveitä vapaaehtoisia koehenkilöitä, joille annettiin eri päivinä kerta-annos kutakin tutkittavaa statiinia: fluvastatiinia, pravastatiinia, simvastatiinia, rosuvastatiinia ja atorvastatiinia. Verinäytteistä määritettiin plasman statiinien ja niiden aineenvaihduntatuotteiden sekä kolesterolin ja sen muodostumista ja imeytymistä kuvaavien merkkiaineiden pitoisuuksia. Toiminnallisesti merkittävien SLCO1B1-geenimuunnosten esiintyvyydessä todettiin suuria eroja eri väestöjen välillä. Suomalaisilla SLCO1B1 c.521TC-genotyypin (geenimuunnos toisessa vastinkromosomissa) esiintyvyys oli noin 32 % ja SLCO1B1 c.521CC-genotyypin (geenimuunnos molemmissa vastinkromosomeissa) esiintyvyys noin 4 %. Globaalisti geenimuunnosten esiintyvyys korreloi maapallon leveyspiirien kanssa siten, että matalaan transportteriaktiivisuuteen johtavat muunnokset olivat yleisimpiä pohjoisessa ja korkeaan aktiivisuuteen johtavat päiväntasaajan lähellä asuvilla väestöillä. SLCO1B1-genotyypillä oli merkittävä vaikutus statiinien plasmapitoisuksiin lukuun ottamatta fluvastatiinia. Simvastatiinihapon plasmapitoisuudet olivat keskimäärin 220 %, atorvastatiinin 140 %, pravastatiinin 90 % ja rosuvastatiinin 70 % suuremmat c.521CC-genotyypin omaavilla koehenkilöillä verrattuna normaalin c.521TT-genotyypin omaaviin. Genotyypillä ei ollut merkittävää vaikutusta minkään statiinin tehoon tässä kerta-annostutkimuksessa, mutta geenimuunnoksen kantajilla perustason kolesterolisynteesinopeus oli suurempi. Tulokset osoittavat, että SLCO1B1 c.521T>C geenimuunnos on varsin yleinen suomalaisilla ja muilla ei-afrikkalaisilla väestöillä. Tämä geenimuunnos voi altistaa erityisesti simvastatiinin, mutta myös atorvastatiinin, pravastatiinin ja rosuvastatiinin, aiheuttamille lihashaitoille suurentamalla niiden plasmapitoisuuksia. SLCO1B1:n geenimuunnoksen testaamista voidaan tulevaisuudessa käyttää apuna valittaessa sopivaa statiinilääkitystä ja -annosta potilaalle, ja näin parantaa sekä statiinihoidon turvallisuutta että tehoa.