Mikrobiota – uusvanha tekijä lihomisen taustalla

Professori Willem de Vos on tutkinut ihmisen suolistossa elävää miljardipäistä bakteerikuntaa, jonka hyvinvointi saattaa vaikuttaa myös ihmisen hyvinvointiin.

Lihavuus ja siihen kytkeytyvät sairaudet, kuten sydän- ja verisuonitaudit ja aikuisiän diabetes ovat viime vuosikymmenten aikana huomattavasti lisääntyneet läntisissä teollisuusmaissa, Suomi mukaan lukien. Ylipainoisten kasvava osuus sekä lihomisen syyt ja seuraukset ovat kestopuheenaiheita mediassa. Viranomaiset tuovat esiin uhkakuvia yhteiskunnan kantokyvyn liiallisesta kuormittumisesta kansansairauksiksi nousseiden terveysongelmien tähden.

Mistä lihominen sitten johtuu? Yksinkertaisesti siitä, että ihminen syö enemmän kuin kuluttaa. Teollinen vallankumous 1800-luvulla loi mahdollisuuden entistä tehokkaammalle ruuantuotannolle, ja toisen maailmansodan jälkeen on tavallinenkin kansa ollut sellaisten herkkujen ulottuvilla, joista kivikauden mies ei olisi osannut edes haaveilla. Nykyihmisille se on täysin normaalia ruokaa, ja mehän syömme.

Evoluution mittakaavassa nykyisen tyyppiseen ravintoon sopeutumiseen käytössä ollut aika on kuitenkin ollut häviävän pieni, joten sairauksia seuraa.

Lihomisen taustalla on siis liiallinen ja epäterveellinen syöminen mutta myös geneettiset taipumukset ja oppiminen. Lapset kun perivät ylipainoisilta vanhemmiltaan lihomiselle altistavien geenien lisäksi mahdolliset huonot ruokailutottumukset.

Viime aikojen tutkimuksissa on ilmennyt uusi mahdollinen tekijä lihomisen taustalla. Oikeammin, tämä tekijä ei ole ihmiselle mitenkään uusi, vaan elänyt ihmisen seuralaisena läheisessä vuorovaikutuksessa koko evoluution ajan. Kyseessä ovat ihmisen suolistossa elävät miljardit bakteerit eli mikrobiota. Mikrobiotalla on roolinsa monissa elimistön hyvinvoinnin kannalta oleellisen tärkeissä tehtävissä, kuten ruuansulatus, joidenkin vitamiinien synteesi ja immuunipuolustusjärjestelmän kehittyminen syntymän jälkeen varhaislapsuudessa.

Professori Willem de Vos työskentelee akatemiaprofessorina asemapaikkanaan Helsingin yliopiston eläinlääketieteellinen tiedekunta Viikissä sekä lääketieteellisen tiedekunnan Haartman-instituutti Meilahdessa. Ennen akatemiaprofessuuria de Vos toimi Tekesin ja Suomen Akatemian rahoittamana FiDiPro-professorina vuosina 2007—2010. De Vos tulee Hollannista Wageningenin yliopistosta, jossa hänellä on professuurit mikrobiologiassa ja bakteerigenetiikassa.

— Olen ollut viimeiset kymmenen vuotta kiinnostunut ihmisen mikrobiotasta, siitä mitä bakteerilajeja suolistosta löytyy ja mitkä ovat niiden tehtävät. Tänä aikana mikrobiotan tärkeää merkitystä terveydelle on alettu ymmärtää enemmän ja enemmän. Nykyään tiedetään esimerkiksi, ettei mikrobiotaa ole hyvä rasittaa turhilla antibioottikuureilla. Viimeiset pari vuotta on aktiivisesti tutkittu myös mikrobiotan mahdollista roolia ihmisen lihavuusepidemiassa.

De Vos kollegoineen löysi reilut kymmenen vuotta sitten uuden suolistobakteerin, Akkermansia muciniphila, jota löytyy ihmisiltä yleisesti mutta vaihtelevia määriä, riippuen siitä minkä tyyppistä ravintoa he syövät. Kuitupitoista ruokaa syövien suolistosta Akkermansiaa löytyy enemmän kuin vähäkuituista ravintoa saavilla. Tämä bakteeri on mielenkiintoinen, koska se käyttää ravintonaan ihmisen suolen sisäpintaa, johon se pystyy rakentamaan suojaavan kerroksen. Tutkijat osoittivat hiirikokeissa, että Akkermansiaa saaneet hiiret eivät reagoineet rasvaiseen ruokaan 2-tyypin diabetekseen altistavilla tulehdusreaktioilla.

Olisiko "Akkermansia-pilleri" sitten mahdollinen estolääke epäterveellisestä ruuasta aiheutuville haitoille?

— Valitettavasti ei. Ihmisen mikrobiota koostuu yli tuhannesta eri bakteerilajista, ja niiden tehtäväkirjon selvittäminen on vasta alkuvaiheessa.

—Sairastapauksissa tutkitaan aina, mitä biologisia merkkiaineita ihmisen elimistöstä löytyy. Professori de Vos on sitä mieltä, että mikrobit olisivat tässä suhteessa hyvin käyttökelpoisia, jopa parempia kuin ihmisen omat geneettiset merkkiaineet.

HUS:n Lihavuustutkimusyksikössä työskentelevä professori Kirsi Pietiläinen on viime aikoina tullut tutuksi monelle lihavuusepidemian tiedotusta seuraavalle.

Pietiläisen tutkimusryhmä on tutkinut lihavuuteen liittyviä biologisia reaktioita kaksosaineistojen avulla. He ovat muun muassa osoittaneet, että 2-tyypin diabetekseen ja muihin lihavuuden liitännäissairauksiin liittyy solun energiavoimalaitosten, mitokondrioiden toimintavaje sekä tulehdusreaktiot rasvakudoksessa. Kaksosaineistoja on myös käytetty suolistomikrobistojen vertailevaan tutkimukseen.

— Olen ehdottomasti samaa mieltä mikrobiologien kanssa siitä, että suolistomikrobistolla on vaikutuksensa lihavuussairauksiin. Olen kuitenkin eri mieltä marssijärjestyksestä. Mielestäni määräävä tekijä on aina se, mitä ihminen syö. Lihavuus ei muuta mikrobiotaa, vaan se ruoka jota syömme.

Mikrobisto siis muuttuu syödyn ruuan vaikutuksesta, mikä voi johtaa haitallisiin seurauksiin.

Uudessa projektissaan Pietiläisen ryhmä haluaa rakentaa kattavan profiilin siitä, miltä lihavuus ja sen liitännäisongelmat näyttävät analysoimalla terveiden ja sairaiden lihavien ihmisten aineenvaihduntatuotteita rasvakudoksesta, lihaksesta, ulosteesta, syljestä, verestä ja virtsasta.

Pietiläinen ja de Vos ovat siis samaa mieltä siitä, että ruuan laatu vaikuttaa mikrobistoon. Jotkut bakteerit tarvitsevat hyvää ruokaa, kuten kuituja, toiset elävät millä tahansa roskaruualla (siis sillä, jota ruokavaliomme tänä päivänä helposti sisältää). Pietilänen sanoo, että terveellisellä ruualla voimme kasvattaa "terveellisen" mikrobiston ja pysyä terveenä, joissain tapauksissa ylipainosta huolimatta.

— Eräs tärkeä tutkimusaihe meillä on elintapojen ja geenien välinen vuoropuhelu. Sen tiedetään olevan aktiivista. Identtisillä kaksosilla on samat geenit ja lähtökohtaisesti myös hyvin samanlainen mikrobiota. Geenejä ei voi vaihtaa, mutta elintapoja voi muuttaa. Kysymme, miten tämä näkyy heidän sairastuvuudessaan lihavuuden liitännäissairauksiin?

Siis, rikas ravinto — rikas mikrobisto. Tällä kaavalla voisimme välttää monta terveysongelmaa.

Tutkimusyhteistyö kannusti FiDiProprofessoriksi

Vierailevien tieteen ja teknologian huippututkijoiden rahoitusohjelma FiDiPro avasi ensimmäisen haun vuonna 2006. Ensimmäiset FiDiPro-tutkijat aloittivat työnsä vuoden 2007 alussa. FiDiProprofessoreita on rahoitettu yhteensä 87, joista Suomen Akatemian rahoittamia on 35 ja Tekesin 52 professoria.

Vuonna 2009 Tekes aloitti FiDiPro Fellow -rahoituksen, jonka tavoitteena on houkutella suomalaisiin tutkimusryhmiin uransa alkuvaiheessa olevia, lupaavia lahjakkuuksia. Tähän mennessä Tekes on rahoittanut 14 FiDiProfellow'ta.

FiDiPro-professorit ja -fellow’t työskentelevät yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa eri puolilla Suomea. Heidän yhteistyössä suomalaistutkijoiden kanssa toteuttamansa tutkimushankkeet kattavat eri tieteenaloja humanistista tieteistä lääketieteeseen ja tekniikan tutkimukseen.

Professori Willem de Vos kertoo, että FiDiPro-ohjelma oli erittäin hyödyllinen ja toimiva hänen tutkimusryhmälleen ja yhteistyökumppaneilleen. Yhteistyö Helsingin ja Wageningenin yliopistojen välillä oli tehokasta ja molempien yliopistojen vahvuudet täydensivät toisiaan erinomaisesti: Helsingin tietokannat ja tietojenkäsittely-osaaminen pelasivat hyvin yhteen Wageningenin yliopiston kokeellisten tulosten kanssa.

Suomeen de Vos tuli mielellään, koska tiede on Suomessa korkeatasoista ja yhteyksiä tänne hänellä oli jo olemassa. Tuloa motivoi myös tieto uusista mahdollisista yhteistyökumppaneista, jotka jakoivat kiinnostuksen samaan aihepiiriin.

teksti Katri Pajusola
kuva Veikko Somerpuro

• Painetussa lehdessä sivu 32