University of Helsinki
Kiveksen Sertolin solut ovat jännittäviä soluja. Ilman niitä ei nisäkkäiden suvunjatkaminen onnistuisi. Ne huolehtivat monin tavoin kehittyvien siittiöiden hyvinvoinnista. Sertolin solujen väliset tiukat liitokset muodostavat ns. veri-kives-esteen (blood-testis barrier), joka jakaa siittöitä muodostavan “koneiston” kahteen osastoon: basaaliseen osaan, jossa siittiöiden varhaisvaiheet kehittyvät suorassa yhteydessä systeemiseen verenkiertoon, sekä apikaaliseen osaan, missä meioosi ja siittiöiden lopullinen kypsyminen tapahtuvat erillään systeemisestä verenkierrosta. Sertolin solut myös kirjaimellisesti ruokkivat siittiöitä tuottamallaan laktaatilla, joka on kypsien siittiöiden pääravinto.
Jo pitempään on tiedetty, että transkriptiotekijä GATA4 on välttämätön Sertolin solujen toiminnalle. Tämänkertaisessa viikon julkaisussa Markku Heikinheimon ryhmä on kokeellisesti selvittänyt miten tämä vaikutus välittyy tutkimalla Sertolin soluja, joissa GATA4 geeni hiljennettiin siRNA-tekniikalla. Vaikutukset kuvattiin sekä globaalin geeniekspression että metabolomiikan tasolla.
Tulokset ovat hyvin selkeät. Kun GATA4 vaikutus estettiin, Sertolin solujen välisistä liitoksista vastaavien proteiinien määrä laski nopeasti. Samanaikaisesti myös solujen metabolia muuttui, niin että niille tyypillinen “Warburg”-metabolia ja korkea laktaattisynteesi muuttui laktaatti- ja pyruvaattidehydrogenaasi-entsyymien vähentyessä oksidatiivisempaan suuntaan. Kaikki nämä muutokset selittävät hyvin sen, miksi GATA4-puutteisen hiiren kivekset atrofioituvat eikä siittiötuotanto toimi.
GATA4 on hyvä esimerkki transkriptiotekijästä, jolla on perustavanlaatuinen tärkeä rooli elämän keskeisissä prosesseissa läpi elinkaaren: kudosten kehitysten käynnistymisessä varhaisalkiossa, sukusolujen synnyssä ja solujen vanhenemisprosessissa. Mattia ja Teppoa mukaellen: Kaiken takana on GATA4!
Schrade A, Kyrönlahti A, Akinrinade O, Pihlajoki M, Fischer S, Rodriguez VM,
Otte K, Velagapudi V, Toppari J, Wilson DB, Heikinheimo M. GATA4 regulates
blood-testis barrier function and lactate metabolism in mouse Sertoli cells.
Endocrinology. 2016 Mar 14:en20151927. [Epub ahead of print] PubMed PMID:
26974005.