Lääketiede ja terveys

Jyväskyläläistutkija tietää epigeneettisen kellon – se kertoo, oletko ikäistäsi vanhempi

Ke, 04/11/2018 - 18:10 Toimitus
Nuori ja vanha nainen Kuva:flickr/Candace

Biologinen ikääntyminen etenee yksilöllisesti. Tuoreessa tutkimuksessa havaittiin ikääntyviä naiskaksosia tutkimalla yhteisen perimän ja jaettujen ympäristötekijöiden suuri vaikutus biologiseen ikään.

Elinikää ja ikääntymiseen liittyviä sairauksia selittävät perintötekijät, joiden vaikutus muokkaantuu lukuisten fyysiseen ja sosiaaliseen ympäristöön ja elämäntapoihin liittyvien tekijöiden vaikutuksesta. 

Jyväskylän ja Helsingin yliopistoissa tehdyssä tutkimuksessa biologista ikääntymistä mitattiin kahden modernin markkerin avulla: kromosomien päissä olevien telomeeriketjujen pituus kertoo solujen elinvoimasta ja eletyn elämän aiheuttamasta kulutuksesta.

Epigeneettinen kello puolestaan on algoritmi, joka laskee epigeneettisen iän tiettyihin DNA-kohtiin liittyneiden metyyliryhmien perusteella.

Tiedetään, että sekä telomeeripituuden että epigeneettisen kellon mukaan kalenteri-ikäänsä vanhempi ihminen on muita suuremmassa riskissä kuolla ennenaikaisesti.

Huolimatta samankaltaisista yhteyksistä kuolleisuuteen nämä biologisen iän markkerit kuvaavat erilaisia ikääntymiseen liittyviä mekanismeja.

Epigeneettinen ikä on yhteydessä lihasvoiman heikkenemiseen

Tutkimuksessa kartoitettiin ikääntyvillä naiskaksosilla telomeeripituuden ja epigeneeettisen iän yhteyttä laboratoriossa mitattuun kehon koostumukseen, lihasvoimaan ja kävelykykyyn.

Identtisillä kaksospareilla telomeeripituus ja epigeneettinen ikä olivat hyvin samankaltaisia. Tämä kuvastaa yhteisen perimän ja jaettujen ympäristötekijöiden suurta vaikutusta biologiseen ikään. Telomeeripituus ei ollut yhteydessä tutkittuihin muuttujiin, mutta epigeneettinen ikä oli yhteydessä käden puristusvoimaan.

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että juuri puristusvoima ennustaa sairastavuutta ja kuolleisuutta. Nyt saadut tulokset vahvistavat käsitystä siitä, että epigeneettinen ikä on biologisen iän markkeri.

Lisätutkimusta tarvitaan sen selvittämiseksi, onko DNA:n metyloituminen, jonka perusteella epigeneettinen ikä lasketaan, ikääntymisen syy vai seuraus ja voidaanko siihen jollakin keinoin vaikuttaa.

"Biologisen iän luotettava mittaaminen voisi olla apuna tunnistettaessa ihmisiä, jotka ovat erityisessä riskissä sairastua ja kuolla ennenaikaisesti", yliopistotutkija Elina Sillanpää kuvailee.

"Sen avulla voitaisiin tutkia erilaisten ympäristötekijöiden vaikutusta ihmisen ikääntymisen etenemiseen jo eliniän aikana sekä kehittää terapioita, joilla voidaan vaikuttaa ikääntymisprosessiin ja siten useisiin toiminnanvajavuuksiin ja sairauksiin."

Artikkeli, missä Sillanpää on ensimmäinen kirjoittajista, julkaistiin BMC Geriatrics -lehdessä: Biological clocks and physical functioning in monozygotic female twins. Artikkeli on vapaasi kaikkien luettavissa.

Tutkimus tehtiin yhteistyössä Jyväskylän ja Tampereen yliopistojen yhteisen Gerontologian tutkimuskeskuksen ja Suomen molekyylilääketieteen instituutin kanssa.

*

Juttu perustuu Jyväskylän yliopiston tiedotteeseen. Otsikkokuva: flickr/Candace.

Tällit näkyvät magneettikuvissa – urheilulaji vaikuttaa aivotoimintaan

Ma, 04/09/2018 - 18:05 Markus Hotakainen

Kontakti- ja kypärälajeissa kuten jenkkifudiksessa, lätkässä ja vaikkapa lumilautailussa tulee kolhuja myös päähän. Se näkyy aivotoiminnassa, mutta nyt Indianan yliopistossa on tutkittu tarkemmin, millä tavalla.

Tutkimuksessa tarkasteltiin aivojen toimintaa urheilijoiden suorittaessa yksinkertaisia visuaalisia tehtäviä. Koehenkilöt oli jaettu kahteen ryhmään sen mukaan, millaista urheilulajia he harrastivat.

Mukana oli 21 amerikkalaisen jalkapallon pelaajaa ja 19 maastojuoksijaa. Jenkkifutaajien joukossa ei ollut vakavista aivotärähdyksistä kärsineitä, mutta jokainen lajin pelaaja saa uransa aikana päähänsä lukemattomia iskuja, jotka saattavat aiheuttaa lieviä aivotärähdyksiä.

Tutkimusta johtaneen Nicholas Portin mukaan tällaisia "mikrotärähdyksiä" koskevat tutkimustulokset ovat merkittäviä, sillä lievien aivovaurioiden pitkäaikaisvaikutuksia on alettu selvittää kunnolla vasta viime vuosina.

"Tutkimuksia on jatkettava, sillä näemme selviä eroja urheilijoissa, joiden lajeissa iskujen riski on suurempi", Port toteaa. "On ensiarvoisen tärkeää selvittää, onko näillä iskuilla todellista vaikutusta kognitiivisiin kykyihin – ja kuinka paljon on liikaa."

Koehenkilöiden aivoja tarkkailtiin toiminnallisella magneettikuvauksella eli fMRI-tekniikalla. Selvimmät erot näkyivät visuaalisen tiedon käsittelyyn eli näkökykyyn keskittyvillä aivojen alueilla. Jenkkifutareilla niiden aktiivisuus oli selvästi suurempi kuin maastojuoksijoilla.

"Keskityimme näihin aivojen alueisiin, koska lääkärit ja valmentajat ovat todenneet aivotärähdyksen saaneilla pelaajilla suuria vaikeuksia seurata katseellaan liikkuvaa kohdetta", Port selittää.

Tulosten perusteella näyttää siltä, että toistuvasti päähän kohdistuvat iskut aiheuttavat aivoissa muutoksia, joilla silmien liikkeitä ohjaavien vaurioituneiden osien tehtävät siirtyvät muille aivojen alueille.

Toinen selitys nyt tehdyille havainnoille on, että muutokset ovat seurausta kontaktilajeja harrastavien urheilijoiden käden ja silmän koordinaatioon liittyvästä ankarasta harjoittelusta.

Erojen syyn selvittäminen vaatisi vastaavaa tutkimusta, jossa olisi mukana ainoastaan amerikkalaisen jalkapallon pelaajia. Jatkossa on tarkoitus tutkia kypäriin asennettavilla kiihtyvyysmittareilla, kuinka kovia iskuja pelin aikana pelaajien päähän kohdistuu ja kuinka vakavia aivotärähdyksiä niistä on seurauksena.

Nicholas Port on mukana työryhmässä, jonka tehtävänä on laatia urheilulääkäreille ja -valmentajille ohjeistus aivotärähdysten tunnistamiseen ja hoitoon. Hän kehittää myös tekniikkaa, jolla pystyttäisiin kovan iskun saaneen pelaajan silmien liikkeistä päättelemään jo kentän laidalla, kuinka vakavasta vammasta on kyse.

Tutkimuksesta kerrottiin Indianan yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu NeuroImage: Clinical -tiedelehdessä.

Kuvat: Jacob Funk/Chicago Bears, Nicholas Port/Indiana University

Aivojen hitaat aallot kertovat tietoisuudesta

Ma, 04/02/2018 - 18:22 Markus Hotakainen

Magneetti- eli MRI-kuvauksessa on jo pitkään ihmetelty hyvin hitaita aaltoja, jotka näyttävät kulkevan aivojen halki muutaman sekunnin välein. Kuvaustekniikassa esiintyy muutenkin kaikenlaista kohinaa, joten niistä ei ole ihmeemmin välitetty.

Hitaat aivoaallot saattavat kuitenkin olla paljon merkittävämpiä kuin on osattu aavistellakaan. Ne eivät liity kuvaustekniikkaan, vaan ovat aito aivojen ilmiö, joka liittyy tietoisuuteen. Aallot saattavat olla keskeisiä aivojen eri alueiden toimintojen koordinoinnissa.

"Aivoissamme on noin 100 miljardia neuronia ja jonkin täytyy ohjata niiden toimintaa", sanoo tutkimusta johtanut Marcus Raichle. "Nämä hitaasti muuttuvat aivojen signaalit huolehtivat laajassa mitassa aivojen eri alueilla tapahtuvien toimintojen koordinoinnista."

Jo 2000-luvun alussa Raichle kollegoineen totesi magneettikuvauksella, että aivoissa esiintyy lepotilassa aktiivisuutta. Sitä ennen oli kuviteltu, että aivot hiljenevät, jos niillä ei ole mitään varsinaista tehtävää. Nyt tiedetään, että aivot kuluttuvat energiaa melkein yhtä paljon riippumatta siitä, antaako ajatusten vaellella vai ratkooko jotain visaista matematiikan tehtävää.

Kun tutkittiin erilaisten aivoihin liittyvien sairauksien kuten Alzheimerin vaikutusta eri alueiden toimintaan, huomattiin aivoissa etenevän hyvin hitaita aaltoja, joilla ei näyttänyt olevan mitään tekemistä tutkitun sairauden kanssa: niitä esiintyi sekä sairailla että terveillä.

Alkuun aaltoja pidettiin tekniikan aiheuttamana virhehavaintona, sillä magneettikuvauksessa laitteisto tarkkailee happipitoisen veren virtausta sekuntien mittaisissa ajanjaksoissa, vaikka aivoissa sinkoilee sekunnin kymmenyksen ja jopa sadasosan mittaisia signaaleja. Hitaiden aaltojen arveltiin olevan seurausta näiden nopeiden signaalien summautumisesta.

Washingtonin yliopiston lääketieteen korkeakoulussa St. Louisissa on nyt tutkittu hiiriä ja niiden aivojen sähköistä toimintaa suorilla mittausmenetelmillä. Toinen niistä tarkkaili aktiivisuutta solutasolla, toinen aivojen ulkopinnalla kerros kerrokselta.

Mittaukset osoittivat, että aallot ovat todellisia: ne näkyivät tekniikasta riippumatta. Lisäksi tutkijat totesivat aaltojen saavan alkunsa aivojen sisäosissa ja leviävän sieltä eri puolille aktivoiden sähköistä toimintaa. Aallot havaittiin jopa nukutettujen hiirien aivoissa, mutta niiden etenemissuunta oli silloin vastakkainen.

"Hyvin hitaiden aaltojen eteneminen aivokuoressa on yhteydessä merkittäviin muutoksiin käyttäytymisessä, esimerkiksi tietoisuuden ja tiedottomuuden väliseen eroon", toteaa tutkimuksessa mukana ollut Anish Mitra.

Nyt tehdyt havainnot viittaavat siihen, että hitaat aallot ovat keskeisen tärkeitä aivojen toiminnan kannalta. Seuraavaksi tutkijoiden tavoitteena on selvittää, selittäisivätkö poikkeamat aaltojen kulussa magneettikuvauksella havaitut erot terveiden ja neuropsykiatrisista häiriöistä kärsivien välillä.

Tutkimuksesta kerrottiin Washingtonin yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu Neuron-tiedelehdessä.

Kuva: brainpictures.org

Tätä on odotettu: Pikatesti, joka tunnistaa borrelioosin nopeasti

To, 03/29/2018 - 15:49 Toimitus

Hyvä uutinen ennen kesää: Suomessa on kehitetty uusi tutkimustietoon perustuva pikatesti puutiaisten aiheuttaman borrelioosin tunnistamiseen. Testin avulla antibioottihoito voidaan aloittaa borrelioosipotilaiden kohdalla nopeasti, mikä vähentää tautiin liittyviä jälkioireita. Samalla vältytään tarpeettomilta antibioottihoidoilta.
 

Lymen neuroborrelioosi eli keskushermoston borreliainfektio diagnosoidaan infektioon viittaavien oireiden, aivoselkäydinnesteestä tehtävien laboratoriotutkimusten ja immuunipuolustuksen aktivoitumisen myötä syntyneiden vasta-aineiden tunnistamisen avulla. 

Suomalainen yritys Reagena on nyt kehittänyt näiden menetelmien rinnalle uuden pikatestin, joka nopeuttaa diagnostiikkaa ja auttaa kohdentamaan antibioottihoidon sitä tarvitseville.

Testin idean kehitti Turun yliopiston bakteeriopin apulaisprofessori, erikoislääkäri Jukka Hytönen, jonka tutkimusryhmä myös osoitti testin toimivuuden.

Uusi pikatesti mittaa aivoselkäydinnesteen CXCL13-pitoisuuksia, sillä korkea CXCL13-pitoisuus liittyy lähes yksinomaan hoitamattomaan borrelioosiin.

Aivoselkäydinnesteestä määritettävä CXCL13-kemokiini onkin uusi tärkeä merkkiaine borrelioosin diagnostiikkaan. CXCL13-pitoisuus nousee borrelioosin alussa nopeammin kuin aivoselkäydinnesteen vasta-ainepitoisuus ja toisaalta se laskee nopeasti antibioottihoidon myötä.  

"Olemme osoittaneet, että pikatesti toimii erinomaisesti", Hytönen sanoo. 

"Tähän perustuen ehdotamme, että borrelioosin diagnostiikkaa uudistettaisiin siten, että CXCL13-pitoisuusmittaus tehtäisiin heti aivoselkäydinnestenäytteen oton jälkeen. Nykyään käytäntö on ollut, että mittaus on tehty vasta päivien kuluttua, mutta uudella pikatestillä se on mahdollista tehdä nopeasti."

Uuden testin avulla antibioottihoito voidaan kohdentaa niille potilaille, joilla on ilmeinen borrelioosi. Hytösen mukaan tärkeä huomio on, että ripeästi aloitettu hoito vähentää borrelioosiin liittyvää jälkioireilua.

Samalla vältytään tarpeettomilta, varmuuden vuoksi aloitetuilta hoidoilta, mikä on oleellista antibioottihoitoihin liittyvien haittojen minimoimiseksi ja bakteerien antibioottiresistenssin kehittymisen estämiseksi.

Pikatestin tuloksen saaminen kestää noin 20 minuuttia.

Testilaite Reagenan mainoskuvassa.
Testilaite Reagenan mainoskuvassa.

Nykyään lääkäri tekee usein päätöksen antibioottikuurista ilman tuloksia

Borrelioosin taudinkuvat vaihtelevat paikallisesta ihoinfektiosta keskushermoston, nivelten tai sydämen infektioihin. Puutiaisen puremakohdan ympärille kehittyvä tyypillinen laajeneva ja punoittava ihottuma tulee aina hoitaa antibioottilääkityksellä ilman laboratoriotutkimuksia. 

"Jos borrelioosin alkuvaiheen ihottuma jää kehittymättä tai huomaamatta esimerkiksi sen sijainnin takia, infektio saattaa levitä iholta muihin elimiin. Levinneen taudin oireita voivat olla esimerkiksi moninaiset neurologiset oireet, kuten kasvohermohalvaus ja erilaiset raajojen ja vartalon alueen kiputilat."

Lymen neuroborrelioosin diagnoosi on aina perustaltaan kliininen, eli potilaan kokemaan oireistoon ja lääkärin toteamiin löydöksiin perustuva, mutta diagnostiikan tukena tarvitaan laboratoriokokeita. Borrelioosin osoittamiseksi tehtävistä laboratoriotutkimuksista tärkein on tällä hetkellä borreliavasta-aineiden mittaaminen potilaan verestä ja aivoselkäydinnesteestä.  

"Vasta-aineet syntyvät, kun ihmisen immuunipuolustus aktivoituu elimistöön tunkeutuvaa borreliabakteeria vastaan", selittää Hytönen.

"Tulosten saaminen kestää kuitenkin tällä menetelmällä nopeimmillaankin useita päiviä, jolloin potilasta hoitava lääkäri joutuu usein tekemään päätöksen antibioottihoidon aloittamisesta ilman tätä tietoa."

*

Juttu on käytännössä suoraan kopiopitu Turun yliopiston tiedote.

Makea maistuu, mutta sitä ei maista – ainakaan lihava hiiri

Ma, 03/26/2018 - 18:01 Markus Hotakainen

Tiedetuubissa on jo aiemmin kerrottu tutkimustuloksista, joiden mukaan ylipaino vaikuttaa makuaistiin. Erityisesti makean maistaminen heikkenee.

Hiirillä tehtyjen kokeiden perusteella lihavilla yksilöillä on paitsi vähemmän makeaa aistivia soluja kuin solakoilla lajitovereillaan, näiden lukumäärältään vähäisempien solujen välittämä aistimus on heikompi.

Nyt on saatu uutta tietoa ilmiön taustalla vaikuttavista tekijöistä. Ylipaino aiheuttaa tulehdustilan, joka vähentää kielessä olevien makusilmujen määrää. Vähennys voi olla jopa 25 prosenttia.

Yhdessä makusilmussa on 50–100 solua, jotka uusiutuvat melko nopeasti: yhden solun elinikä on vain noin 10 vuorokautta. Soluja on kolmea eri tyyppiä ja ne aistivat kaikkia viittä perusmakua.

Andrew Kaufmanin johtama ryhmä tutki Cornellin yliopistossa hiiriä ja niiden makuaistia syöttämällä osalle normaaliravintoa, jossa rasvan osuus oli 14 prosenttia, ja osalle lihottavaa ruokaa, jossa rasvaa oli 58 prosenttia.

Kahdeksan viikon jälkeen lihotuskuurilla olleiden hiirien paino oli keskimäärin kolmanneksen suurempi kuin normaalipainoisten lajitovereidensa.

Samalla kielen makusilmujen määrä oli vähentynyt radikaalisti, mutta solujen koko tai niiden jakauma kussakin silmussa oli ennallaan. Silmujen määrän väheneminen johtui siitä, että ylipainoisilla hiirillä makusoluja kuoli tavallista enemmän ja samaan aikaan uusien solujen synty hidastui.

Tutkimus osoitti myös, että hiirillä, joilla on geneettinen taipumus olla lihomatta, tällaista ilmiötä ei havaittu. Tulos viittaa siihen, että syynä ei varsinaisesti ole rasvapitoisen ravinnon syöminen, vaan rasvan kertyminen kehon kudoksiin.

Lihavuuteen tiedetään liittyvän lievä tulehdustila. Rasvakudos tuottaa tulehdusta edistäviä sytokiinejä, kuten tuumorinekroositekijää TNF-alfa. Se näyttää olevan keskeinen tekijä makusilmujen vähenemisessä, sillä rasvainen ruokavalio lisäsi TNF-alfan määrää makusilmujen ympäristössä.

Sen sijaan hiirillä, joilla TNF-alfaa ei muodostunut, makusilmujen lukumäärä ei vähentynyt ylipainosta huolimatta. Vahvistusta antoi myös havainto, että TNF-alfan ruiskuttaminen suoraan solakoiden hiirien kieleen sai makusilmujen määrän vähenemään, vaikka rasvakudosta oli vähän.

Tutkimus on ilmestynyt PLOS Biology -tiedejulkaisussa.

Kuva(ssa): Markus Hotakainen (38 kiloa sitten; makea maistuu)

Säteilyturvakeskus: Ilmassa outoa radioaktiivisuutta tänä vuonna

Pe, 03/16/2018 - 14:00 Jarmo Korteniemi

STUK kertoo havainneensa epätavallisia radioaktiivisen jodin määriä tänä vuonna ympäri eteläistä ja itäistä Suomea. Määrät ovat erittäin pieniä ja terveyden kannalta merkityksettömiä. Ne ovat kuitenkin poikkeavia ja siksi herättävät huomiota.

Säteilyturvakeskus eli STUK havainnoi säteily-ympäristömme muutoksia usealla mittausasemalla. Tänä vuonna jo viidellä niistä on havaittu pieniä määriä radioaktiivista jodia (jodi-131). Mittauspaikat ovat eteläisessä ja itäisessä Suomessa. Vastaavia jodihavaintoja on alkuvuodesta tehty muuallakin Euroopassa.

Ensimmäisen kerran jodia jäi asemien ilmankerääjien suodattimiin Kotkassa tammikuun puolivälissä. Määrä oli vaivaiset 0.9 mikrobecquerelia kuutiometrissä ilmaa. Vastaavia pitoisuuksia havaittiin samaan aikaan sekä Norjassa että Virossa.

Toinen havainto sattui helmikuun alkupuolella. Helsingin, Imatran, Kajaanin ja Kotkan ulkoilmasta mitattiin 0,7–1,6 mikrobecquerelia kuutiometrissä ilmaa.

Kolmas kerta sattui maaliskuun alussa. Helsingistä 1.–8.3., Kuopiosta 8–12.3., sekä Kotkasta ja Kajaanista 5.–12.3. havaittiin Jodi-133:a alle kolmen mikrobecquerelin määriä kuutiometrissä.

Becquerel (Bq) mittaa radioaktiivisen aineen aktiivisuutta. 1 Bq tarkoittaa, että ainemäärässä hajoaa keskimäärin yksi atomi sekunnissa. Nyt raportoidut aktiivisuudet ovat yhden mikrobecquerelin tietämillä, mikä tarkoittaa yhtä hajoamista kuutiossa ilmaa miljoonan sekunnin (11,5 vrk) aikana, tai yhtä hajoamista sekunnissa miljoonassa kuutiometrissä ilmaa.

Määrät ovat erittäin pieniä ja ihmisten tai ympäristön turvallisuuden kannalta merkityksettömiä. Ne kuitenkin ylittävät mittalaitteiden havaitsemisrajan.

Havaintoja voi tarkastella itse STUKin nettisivuilta.

”Vaikka näistä pitoisuuksista ei olekaan haittaa meillä, on huolestuttavaa, jos jossain jodia pääsee tai päästetään ilmaan tämän tästä”, huomauttaa STUKin laboratorionjohtaja Maarit Muikku.

Päästöjen lähdettä ei tässä vaiheessa vielä tunneta. On kuitenkin selvää, että alkuvuoden jodihavainnot ovat peräisin kolmesta eri päästöstä. Radioaktiivisuus laimenee nopeasti jodin sekoittuessa ilmaan, ja häviää muutenkin nopeasti. Jodi-131:n puoliintumisaika on vain kahdeksan päivää.

Jodi-131:tä käytetään yleisesti lääketieteessä kilpirauhasen liikatoiminnan ja kilpirauhassyövän hoidossa. Sitä valmistetaan monissa maissa eri puolilla maapalloa.

Lähde: STUKin uutinen

Kuva: Thierry Ehrmann / Flickr
Tällaiseen paniikkiin ei ole aihetta (Thierry Ehrmann / Flickr).

Stressi ei ole pelkästään tarttuvaa, se muuttaa jopa aivojen rakennetta

Pe, 03/09/2018 - 21:36 Markus Hotakainen

Jokainen varmaan tietää, että stressi leviää työyhteisössä kulovalkean lailla. Jos jollain on kauhea kiirus, pian kaikki tuntevat taakan harteillaan. Valitettavasti kyse ei ole pelkästään tuntemuksista.

Jaideep Bains (kuvassa vasemmalla) ja Toni-Lee Sterley työryhmineen ovat todenneet tutkimuksessaan, että stressi aiheuttaa muutoksia paitsi paineen alla työskentelevän myös muiden aivoissa aivan kuin kaikki kokisivat samanlaista stressiä.

Tutkimus tosin tehtiin hiirillä. Tuntuu kuitenkin luontevalta, että tuloksia voi soveltaa myös ihmisiin, sillä stressin aiheuttamat muutokset aivoissa kumoutuivat naarashiirillä sosiaalisen kanssakäymisen seurauksena. Koirashiirillä niin ei tapahtunut. Näinhän se tuppaa olemaan meillä miehilläkin.

"Stressiin liittyvät muutokset aivoissa voivat olla tekemisissä esimerkiksi posttraumaattisten stressihäiriöiden, ahdistuneisuuden ja masennuksen kanssa", Bains arvelee. "Viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että stressi ja siihen liittyvät tuntemukset voivat olla 'tarttuvia'. Toistaiseksi emme tiedä, ovatko seuraukset pysyviä."

Tutkimuksessa tarkasteltiin hiiriparien käyttäytymistä. Parit erotettiin ja toinen osapuoli altistettiin lievälle stressille. Kun hiiret päästettiin taas toistensa seuraan, tutkijat tarkastelivat hiirien aivosoluja, jotka reagoivat stressiin. Kävi ilmi, että kummallakin hiirellä tapahtui solutasolla samanlaisia muutoksia.

Jatkotutkimuksessa selvitettiin optogenetiikan vaikutusta solutason muutoksiin. Valon avulla "sammutettiin" tiettyjä neuroneja stressialtistuksen aikana, jolloin aivoissa ei tapahtunut muutoin esiintyviä muutoksia. Kun sama prosessi toistettiin stressaantumattoman hiiren kohdalla, kun se pääsi tekemisiin stressihiiren kanssa, myöskään sen aivoissa ei tapahtunut muutoksia.

Omituista oli se, että "sytytettäessä" samat neuronit uudelleen – jälleen valon avulla – kummankin hiiren aivoissa havaittiin merkkejä stressistä. Tutkijat saivat selville, että näiden neuronien aktivoituminen sai aikaan "hälyferonomin" erityksen, mikä aiheutti stressireaktion myös muissa hiirissä. Tällaisten "stressisignaalien" välittyminen saattaa olla kytköksissä sosiaalisten verkostojen syntymiseen.

Niillä näyttää olevan lieventävä vaikutus stressin aiheuttamille haitoille – mutta valitettavasti vain naarailla. Jos ne pääsivät tekemisiin stressaantumattomien lajitovereidensa kanssa, haittavaikutukset vähenivät lähes puoleen. Koiraiden kohdalla vastaavaa ilmiötä ei havaittu.

Vaikka tutkimus tehtiin hiirillä, sen tulokset saattavat antaa viitteitä myös ihmisten käyttäytymisestä ja reagoimisesta stressiin. Viestimme stressistämme myös muille, joskin usein tiedostamattamme. Erityisesti perhepiirissä stressioireet vaikuttavat yleensä kaikkiin. Toisaalta muiden ihmisten mielialojen aistiminen on oleellinen tekijä sosiaalisten suhteiden muodostumisessa ja ylläpitämisessä.

Stressitutkimuksen tuloksista kerrottiin EurekAlert!-uutissivustolla ja ne on julkaistu Nature Neuroscience -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Adrian Shellard, Hotchkiss Brain Institute

Aidon ”Jäämiehen” salaisuus löytyy aivoista

Ke, 03/07/2018 - 08:21 Markus Hotakainen

Etenkin suomalaisille on tuttu toinenkin Jäämies, mutta tässä tapauksessa ”Iceman” on hollantilainen seikkailija Wim Hof. Hän on saanut lempinimensä kyvystään selviytyä ennätyksellisen pitkiä aikoja alhaisissa lämpötiloissa.

Hof on esimerkiksi juossut maratonin Lapissa pelkissä shortseissa noin 20 asteen pakkasessa. Reilun 42 kilometrin taittamiseen kului aikaa lähes viisi ja puoli tuntia.

Omien sanojensa mukaan Hof pärjää paukkupakkasessa itse kehittelemällään metodilla, johon liittyy hengitysharjoituksia ja meditaatiota. Nyt tutkijat ovat päässeet tutkimaan tarkemmin kylmänkestävyyden syitä: ne löytyvät aivoista.

Waynen valtionyliopiston tutkijat Otto Muzik ja Vaibhav Diwadkar tarkkailivat kolmen päivän ajan Hofin aivoja toiminnallisella magneettikuvauksella ja hänen kehoaan positroniemissiotomografian avulla.

Tutkimuksen aikana Hofilla oli yllään erikoisvalmisteinen puku, jonka sisällä lämpötilaa voitiin säädellä jääkylmällä vedellä. Kun Hofin elimistöstä saatuja tuloksia verrattiin "tavallisiin" ihmisiin, erot olivat paitsi selviä myös hätkähdyttäviä.

Kehittämänsä metodin avulla Hof sai ihonsa lämpötilan pysymään lähes vakiona jäähdytyksestä huolimatta. PET-kuvaus paljasti syyksi sympaattisen hermoston toiminnassa tapahtuneet muutokset ja glukoosin kulutuksen kasvun kylkivälilihaksissa. Seurauksena on lämmön vapautuminen keuhkokudoksiin ja veren lämpiäminen keuhkojen hiussuonissa.

"Tahdonalainen ihon ja siten myös kehon lämpötilan säätely jopa hyvin kylmissä oloissa on epätavallista ja selittää todennäköisesti hänen vastustuskykynsä kylmyydelle", Muzik arvioi.

Aikaisempien tutkimusten perusteella oletuksena oli, että kylmyys aktivoisi Jäämiehen aivosaaren eli insulan etuosan, jossa sijaitsee ruumiinlämmön säätelykeskus. Yllättäen merkittävämpiä muutoksia näkyikin aivonesteviemärin läheisyydessä sijaitsevassa keskiaivojen harmaassa aivoaineessa (periaqueductal gray matter).

Tälle aivojen alueelle sijoittuu kivunhallinta, joka tapahtuu opioidien ja kannabinoidien avulla. Tutkijoiden otaksuma on, että Hof kykenee saamaan aikaan keskiaivoissa kivunlievitystä edistävän reaktion, joka vapauttaa mainittuja aineita. Ne paitsi lievittäisivät kipua aiheuttaisivat myös hyvänolontunnetta, mielialan kohenemista ja rauhoittumista.

Tutkijoiden mukaan Hofin metodin soveltaminen saattaa saada aikaan muutoksia autonomisissa aivotoiminnoissa. Jos se pitää paikkansa, siitä voisi olla apua esimerkiksi immuunijärjestelmään liittyvien sairauksien ja psykiatristen tilojen hoitamisessa.

"Ei ole mitenkään outoa ajatella, että tietynlaisella harjoituksella voisimme muokata fysiologiaamme. Tutkimuksemme tavoitteena on selvittää näiden muutosten taustalla olevat mekanismit objektiivisen ja tieteellisen analyysin keinoin, ja arvioida niiden merkitys lääketieteen kannalta", Muzik selostaa.

Jäämiehen poikkeuksellisesta aivotoiminnasta kerrottiin Waynen valtionyliopiston uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu NeuroImage-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Wayne State University School of Medicine

Kannattaako toimistotöitä tehdä seisaaltaan? – Tutkijoiden mukaan ei

Ma, 02/19/2018 - 18:18 Markus Hotakainen

Istumatyötä tekeville on suositeltu seisomapöytiä, jotta terveys säilyy. Tietokoneen naputtelu seisaaltaan parantaa ryhtiä, vähentää stressiä ja kohentaa mielialaa.

Useiden tutkimusten mukaan paikoilleen jämähtäminen on pahasta ja erityisen huonoksi tilanne on arvioitu ohjelmistoalalla, jolla työpäivätkin tuppaavat venymään pitkiksi. Aika ajoin olisi hyvä nousta jaloittelemaan tai vaihtaa työasento tyystin pystyksi.

Niin ovat monet väittäneet, heidän joukossaan seisomapöytien valmistajat. Jyväskylän yliopistossa tehdyn tutkimuksen mukaan se on paljolti pelkkää markkinointipuhetta: pystyasennosta ei ole juurikaan hyötyä, melkeinpä päinvastoin.

Markus Makkonen, Minna Silvennoinen, Tuula Nousiainen, Arto Pesola ja Mikko Vesisenaho tarkastelivat tutkimuksessaan noin kolmenkymmenen ohjelmistoyrityksen työntekijän fyysistä kuntoa, vireystilaa, stressitasoa ja lihasjännitystä sekä istuma- että seisomatyön yhteydessä.

Tulosten perusteella seisomatyön edut eivät ole ollenkaan ilmeisiä. Ryhmän mukaan se edistää vain aavistuksen fyysistä aktiivisuutta eikä vaikuta vireystilaan laisinkaan. Tarkasteltaessa stressin ja siitä palautumisen välistä tasapainoa seisominen näytti kallistavan vaakaa pikemminkin stressin puolelle. Niskan ja hartianseudun jännitystilat lievenivät, mutta toisaalta lisääntyivät jaloissa. Työpisteen mukavuuteen asennolla ei tutkimuksen mukaan ole vaikutusta.

Seisomatyöllä todettiin olevan vähäisiä vaikutuksia – pulssi nousi keskimäärin 4,2 lyöntiä minuutissa, hapenottokyky parani 0,3 millilitraa kiloa kohti minuutissa, tunnissa kului energiaa 6,1 kilokaloria enemmän ja yläruumiin jännitystilat lievenivät – mutta niiden vastapainoksi suonikohjujen ja alaselän ongelmien riski kasvoi jatkuvasta seisomisesta.

Jos siis työtuoli tuntuu kutsuvalta, istumaan vain. Ja välillä jaloittelemaan.

Tutkimus on julkaistu International Journal of Networking and Virtual Organisations -tiedelehdessä (maksullinen).

Suurelta sokerisalaliittoteorialta putosi pohja

Su, 02/18/2018 - 16:20 Markus Hotakainen

Länsimaissa ylipaino on saanut epidemian mittasuhteet ja syitä siihen on etsitty niin silavasta kuin sokeristakin.

Syyttävin sormi on osoittanut rasvaan ja nimenomaan koviin rasvoihin. Erilaisilla ravitsemusprojekteilla ihmisiä on opastettu siirtymään voista vähemmän haitallisiin levitteisiin ja kasvirasvoihin, joilla on jopa terveyttä edistäviä ominaisuuksia.

Sokerin osuus on jäänyt vähemmälle huomiolle, vaikka silläkin on kiistattomat haittavaikutuksensa. Niistä ei kuitenkaan ole puhuttu niin paljon ja tämän vaiteliaisuuden taustalla on nähty suuri salaliitto.

Yleisesti on väitetty – niin tieteellisissä artikkeleissa kuin populaarijulkaisuissa – että 1960-luvulla amerikkalainen sokeriteollisuus lahjoi tutkijoita vähättelemään sokerin haittoja ja korostamaan rasvojen yhteyttä sydän- ja verisuonitauteihin.

Columbian ja New Yorkin yliopiston tutkijat ovat käyneet läpi dokumentteja, joita on pidetty vankkana todisteena siitä, että rahoittamalla Harvardin yliopiston ravitsemustieteilijöiden tutkimuksia sokeriteollisuus yritti pestä kätensä ja siirtää huomion toisaalle – eli rasvojen haitallisuuteen.

David Merritt Johns ja Gerald M. Oppenheimer ovat arkistotutkimuksissaan päätyneet siihen, että todisteet ovat hataria tai oikeastaan olemattomia. Heidän tarkoituksensa ei ole puolustaa sokeriteollisuutta tai väittää, etteikö sokeri vastaan rasva -keskustelussa olisi taktikointia puolin ja toisin.

Johnsin ja Oppenheimerin mukaan aiemmat asiantuntijat ovat kuitenkin tulkinneet samaa aineistoa virheellisesti ja päätyneet vääriin johtopäätöksiin sokeriteollisuuden roolista.

1960-luvun puolivälissä Harvardin tutkijat päätyivät D. Mark Hegstedin johdolla tulokseen, jonka mukaan voin käyttö aiheuttaa kolesteroliarvojen kohoamista. Saman tutkimuksen mukaan sokerilla ei olisi siihen juurikaan vaikutusta.

Tutkimus ei kuitenkaan ollut sokeri- vaan maitoteollisuuden rahoittama. Vasta myöhemmin, kun yllättävät tulokset julkaistiin ja ne tulivat laajempaan tietoisuuteen, "sokeripuolue" alkoi nostaa profiiliaan ja antaa avokätisemmin rahaa alan tutkimukseen.

Johns ja Oppenheimer tähdentävät myös, että 1950- ja 1960-luvuilla ravitsemustutkimuksessa tehtiin jatkuvasti läheistä yhteistyötä teollisuuden kanssa – aivan kuten nykyisinkin. Sekä rasvojen että sokerin haitallisuuteen päätyneet tutkijat saivat rahoitusta alan yrityksiltä, jotka yrittivät korostaa omien tuotteidensa terveellisyyttä – aivan kuten nykyisinkin.

"Analyysimme osoittaa, miten tieteen salaliittoteoriat voivat vääristää historiaa, kun niillä yritetään edistää nykypäivän tavoitteita, ja peittää alleen aitoa epävarmuutta, joka liittyy tieteelliseen tutkimukseen. Se haittaa yrityksiä laatia hyviä, todisteisiin nojaavia toimintalinjoja", tutkijat toteavat.

Salaliittoteorian kumoamisesta kerrottiin Columbian yliopiston uutissivulla ja tutkimus on julkaistu Science-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Markus Hotakainen