Eteneekö vanheneminen tasaisesti vai harppauksin?

Vanhenemisen ajatellaan olevan itsestään etenevä prosessi. Monesti ajatellaankin, että vanheneminen etenee tasaista tahtia iän karttuessa. Mutta onko tilanne todella tämä? Vai tapahtuuko kehon vanheneminen itse asiassa harppauksin?

Vanheneminen ei aina ole niin tasaista kuin miltä näyttää. Kuva: Pixabay

Ikääntyminen alkaa heti syntymästä, vanheneminen noin kymmenvuotiaana. Vuosi vuodelta keho muuttuu, ja lopulta heikkenee ja haurastuu. Mikäli elämässä ei tule vastaan ylitsepääsemättömiä katastrofeja, kukaan tuskin huomaa vanhentuneensa kymmentä vuotta yhden yön aikana. Kehon vanheneminen saattaa kuitenkin edetä tasaisen tahdin sijaan harppauksin.

Biologisen vanhenemisen kolme käännekohtaa

Biologinen tutkimus on viime vuosina painottunut yhä enemmän yhden geenin tai proteiinin tutkimisen sijaan kaikkien geenien tai niiden tuottamien proteiinien yhtäaikaiseen tarkasteluun. Puhutaan ”omiikasta”, esimerkiksi proteomiikasta, jolloin suurennuslasin alla on kaikkien proteiinien muodostama vuorovaikutusverkosto. Näitä menetelmiä hyödynnetään yhä useammin myös ikääntymisen tutkimuksessa. Taustalla on tieto siitä, että tutkitut ilmiöt, kuten ikääntyminen, eivät ole yhden geenin tai proteiinin takana.

Kun puhutaan biologisesta ikääntymisestä, vaikuttaa nykytietämyksen mukaan siltä, että vanheneminen ei etene tasaisella tai edes tasaisesti kiihtyvällä vauhdilla. Sen sijaan vanhenemisella on kolme käännekohtaa. Nämä ajoittuvat keskimäärin ikävuosiin 34, 60 ja 78. Tähän lopputulokseen on päädytty tutkimalla veren proteomiikkaa. Veren vaikutus ikääntymiseen on havaittu jo vuosisatoja sitten parabioosin kautta. Joskin yhä on epäselvää, mitkä veren ainesosat tarkalleen ottaen vanhentavat tai nuorentavat meitä.

Miehet ja naiset vanhenevat eri tavoin

Miesten ja naisten vanhenemisen eroja on pohdittu jo vuosikymmeniä. Naiset elävät miehiä pidempään, mutta toisaalta kohtaavat elämässään erilaisia haasteita, jotka voivat vaikuttaa kehon ikääntymiseen. Yksi tällaisista haasteista ovat vaihdevuodet, jonka hormonimuutokset on liitetty muun muassa lihasmassan ja -voiman vähenemiseen. Tuoreiden tutkimusten mukaan nämä ikääntymiseen liittyvät muutokset tapahtuvat itse asiassa jo menopaussin siirtymävaiheessa, eivätkä vasta vuosia menopaussin jälkeen.

Myös veren proteomiikkaa tutkittaessa havaittiin, että jopa kaksi kolmasosaa iän mukana muuttuvista proteiineista muuttuivat eri tavoin sukupuolesta riippuen. Tämä on mielenkiintoinen havainto, johon saadaan toivottavasti lisätietoa lähivuosina.

Veren proteiinit terveydentilan mittareina

Proteiinien määrän mittaamista verestä on jo pitkään käytetty terveydentilan ja sairauksien tunnistamiseen. Hyvä esimerkki tästä ovat veren lipoproteiinit, tai tuttavallisemmin HDL eli “hyvä kolesteroli” ja LDL eli ”paha kolesteroli”.

Veren proteiinien yhteys vanhenemiseen on kiinnostava uusi avaus. Veren proteiinien mittaaminen voikin olla tulevaisuudessa yksi keino määrittää kehon biologista ikää epigeneettisten kellojen ohella. Epäselvää kuitenkin on, edesauttavatko nämä proteiinit vanhenemista vai toimivat vain sen merkkiaineina.

Kuten muidenkin biologisten kellojen kanssa, myös veren proteiineihin perustuva iän mittaus voisi auttaa havaitsemaan ne henkilöt, joiden keho vanhenee syystä tai toisesta keskimääräistä nopeammin. Tällöin tilanteeseen voitaisiin mahdollisesti puuttua esimerkiksi terveellisten elintapojen ja liikunnan avulla.

Lähteet:

  • Lehallier, B., D. Gate, N. Schaum, T. Nanasi, S.E. Lee, H. Yousef, P. Moran Losada, et al. (2019). Undulating changes in human plasma proteome profiles across the lifespan. Nature Medicine 25, 1843-1850.
  • Villeda, S.A., K.E. Plambeck, J. Middeldorp, J.M. Castellano, K.I. Mosher, J. Luo, L.K. Smith, et al. (2014). Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice. Nature Medicine 20, 659-663.
  • Ostan, R., D. Monti, P. Gueresi, M. Bussolotto, C. Franceschi & G. Baggio. (2016). Gender, aging and longevity in humans: an update of an intriguing/neglected scenario paving the way to a gender-specific medicine. Clinical Science (London, England : 1979) 130, 1711-1725.
  • Juppi, H.K., S. Sipila, N.J. Cronin, S. Karvinen, J.E. Karppinen, T.H. Tammelin, P. Aukee, et al. (2020). Role of Menopausal Transition and Physical Activity in Loss of Lean and Muscle Mass: A Follow-Up Study in Middle-Aged Finnish Women. Journal of Clinical Medicine 9, 10.3390/jcm9051588.

Johtaako vanhenemisen hidastaminen aina ongelmiin?

Vanhenemisen hidastaminen on yksi biogerontologian kiehtovimmista tutkimusaiheista. Vaikka lupaavia keinoja toisinaan löydetään, harvoin pysähdytään miettimään sitä, mihin ikääntymisen hidastaminen tai estäminen oikeastaan perustuu. Johtaako ikääntymisen hidastaminen väistämättä ongelmiin?

Ikääntymisen hidastamisen tarjoiluehdotus. Kuva: Pixabay.

Vastauksia pitkän iän salaisuudeksi on varmasti yhtä monta kuin on vastaajaakin. Oikea ruokavalio ja riittävä liikunta tuntuvat pitävän pintansa, samoin omien vanhempien valitseminen viisaasti.  Kun puolestaan puhutaan vanhenemisen hidastamisesta tai estämisestä, riippuu vastaus todennäköisesti vastaajan näkemyksestä. Näkemyksestä riippuen vanhenemiseen ei joko voida puuttua lainkaan, sitä voidaan hidastaa tai se voidaan jopa kokonaan estää. Mihin koulukuntaan itse kuulut? 

Vanhenemisen estäminen johtaa vakaviin sivuvaikutuksiin

Yks evolutiivisista ikääntymisteorioista esittää, että vanheneminen kulkee perimässä, ja on luonnonvalinnan ulottumattomissa. Tällä viitataan siihen, että evoluutio ei suosi pitkään eläviä yksilöitä, sillä eläimet ehtivät menehtyä luonnon muihin haasteisiin ennen varttunutta ikää.

Näin ollen perimässä rikastuvat nimenomaan nuorelle yksilölle olennaiset geenit, ja samalla on rikastunut geenejä/mutaatioita, jotka johtavat kuolemaan vanhemmalla iällä.

Jos vanhanemisen ajatellaan olevan seurausta perimästä, joka suosii nuoressa iässä hyödyllisiä geenejä, ei ikääntymiseen kannata puuttua. Vanhenemisen kajoaminen tarkoittaisi nimittäin myös kajoamista niihin geeneihin, jotka ovat nuorelle yksilölle välttämättömiä. Tästä saattaisi seurata jopa kuolemaan johtavia sivuvaikutuksia nuorella iällä. Näin ollen ikääntymisen estäminen nähdään mahdottomana, ja ikääntymisen tutkimus täyttää vain tutkijoiden tiedonnälkää.

Vanhenemista voidaan hidastaa kääntämällä kelloa taaksepäin

Ohjelmoidun ikääntymisen teoriat perustuvat ajatukseen, että ikääntyminen on väistämätön prosessi, joka on ohjelmoitu meihin. Tämän teorian alle voidaan katsoa kuuluvaksi esimerkiksi telomeerien pituuteen keskittyvä ikääntymisteoria. Telomeerit suojaavat kromosomien päitä ja niiden kulumisen ajatellaan johtavan solujen kuolemaan ja sitä kautta kehon vanhenemiseen.

Ohjelmoituun ikääntymiseen luottavat tutkijat uskovat siihen, että jos ikääntyminen kerran on ohjelmoitu prosessi, voidaan kelloja myös kääntää siten, että ikääntymistä saadaan ainakin hidastettua. Siksipä katseet ovat kääntyneet biologisen iän mittareihin, epigeneettisiin kelloihin, jotka ovat osoittautuneet varsin tarkoiksi ikääntymisen mittareiksi. Toistaiseksi biologista ikää on saatu nuorennettua muutamalla vuodella aavistuksen kyseenalaisella usean lääkkeen yhdistelmällä, joten yhä etsitään luotettavia ja turvallisia tapoja kääntää kelloa taaksepäin.

Vanhenemisen mekanismeihin voidaan puuttua ja jopa estää vanheneminen

Virheiden karttumisteorioiden kannattajat ovat sikäli onnellisessa asemassa, että heidän mielestään ikääntymiseen voidaan todellakin puuttua. He uskovat, että ikääntyminen on seurausta kehossa tapahtuvista virheistä, jolloin nuo virheet korjaamalla saadaan parhaassa tapauksessa ikuinen ja toimiva keho.

Yksittäisten ikääntymismekanismien muokkaamisesta on viljalti tutkimuksia ja lähestymistapoja on monia. Tutkimuksissa on muun muassa tehostettu puolustusmekanismien toimintaa happiradikaaleja vastaan tai vaikkapa poistettu ikääntyneitä (senesenssejä) soluja jättäen tilalle vain tuliterät, hyvässä iskussa olevat solut. Positiivinen tulos eliniän kannalta voidaan saada aikaan monin keinoin.

Lupaavimman elinikää pidentävät yhdisteet kuitenkin vaikuttavat useaan eri ikääntymisen mekanismiin yhtäaikaisesti, esimerkkinä nuoruudenlähteeksi tituleerattu resveratroli. Resveratroli on muun muassa marjoissa esiintyvä fenoliyhdiste, jonka on todettu hidastavan ikääntymistä useilla eliöillä. Ikääntymisen lisäksi resveratroli vaikuttaisi estävän myös lihomista ja syövän kehittymistä, tarjoten näin suojaa usealta eri elinikää lyhentävältä ilmiöltä. Haasteena kuitenkin on juuri resveratrolin moniulotteisuus, jolloin sen kokonaisvaltaisia vaikutuksia elimistössä on hankala arvioida.

Oma ikääntymisteoriani – onko sitä?

Biogerentologin on ennemmin tai myöhemmin pohdittava omaa näkemystään vanhenemisteorioihin liittyen. Teorioiden tuntemus auttaa paitsi muodostamaan oman näkemyksen tutkimuksensa taustaksi, myös ymmärtämään ja kunnioittamaan muiden näkemyksiä.

Oma näkemykseni varmasti kypsyy vielä. Tällä hetkellä siinä on piirteitä kaikista kolmesta teoriapohjasta. Geeniperimä on tutkimusten perusteella vahva eliniän määrittäjä, ja tarkoituksenmukainen geeninsäätely on olennaista niin kasvun, kehityksen kuin vanhenemisenkin kannalta. On totta, että tiettyjen geenien toiminnan estäminen vääräaikaisesti varmasti johtaa ongelmiin. Nykyisin kuitenkin geeninsäätelyn tutkimus on edennyt harppauksittain, ja pystymme säätämään geenejä kohdennetusti ja tiettyyn aikaan. Siksi en näe tilannetta niin mustavalkoisena, kuin evolutiivinen teoria antaa ymmärtää.

Myös ikääntymisen hidastaminen, mikäli sitä mitataan eliniän pituutena, vaikuttaisi onnistuvan esimerkiksi kalorirajoitteisella ruokavaliolla. Tiettyjä ikääntymisen mekanismeja on myös onnistuneesti hiljennetty. Mikään yksittäinen teoria ei kuitenkaan ole minulle ylitse muiden. Ikääntyminen on niin monimutkainen ja monella tasolla esiintyvä ilmiö, että se vaatii useita teorioita kuvaamaan erilaisia tapahtumaketjuja. Tämä on biogerontologiassa sekä uhka että mahdollisuus – saatat tehdä oletuksia toisen teorian pohjalta, ja päätyä tuloksissasi tukemaan aivan toista. Kaikille teorioille on siis annettava mahdollisuus!

Johtaako vanhenemisen hidastaminen siis aina ongelmiin? Toistaiseksi ymmärrys ja kyky muokata kehon toimintoja on vielä siinä pisteessä, että terveeseen kehoon kajoaminen on enemmän riski kuin mahdollisuus. Sen sijaan oman terveyden huolto ja ylläpito terveellisellä ravinnolla ja riittävällä liikunnalla on kaikille saatavilla olevaa, luonnonmukaista vanhenemisen hidastamista.

Lähteet:

  • Williams GC (1957). Pleiotropy, natural selection and the evolution of senescence. Evolution 11: 398-411.
  • Rose, M. & B. Charlesworth. (1980). A test of evolutionary theories of senescence. Nature 287, 141-142.
  • Jin K: Modern Biological Theories of Aging. Aging Dis 2010, 1(2):72-74.
  • Varela E & Blasco MA (2009). Nobel Prize in Physiology or Medicine: telomeres and telomerase Oncogene. 2010 Mar 18;29(11):1561-5.
  • Horvath S: DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biol 2013, 14(10):R115-2013-14-10-r115.
  • Fahy, G.M., R.T. Brooke, J.P. Watson, Z. Good, S.S. Vasanawala, H. Maecker, M.D. Leipold, et al. (2019). Reversal of epigenetic aging and immunosenescent trends in humans. Aging Cell 18, e13028.
  • Fairfield KM, Fletcher RH: Vitamins for chronic disease prevention in adults: scientific review. JAMA 2002, 287(23):3116-3126.
  • van Deursen, J.M. (2019). Senolytic therapies for healthy longevity. Science (New York, N.Y.) 364, 636-637.

Vanhenemisen perimmäinen syy – miksi ihmiset kuolevat, mutta hydrat eivät?

Miksi vanheneminen tapahtuu, on ikääntymisteorioiden keskeisimpiä kysymyksiä. Nykyisin tunnetaan jo paljon ikääntymisen prosesseja, mutta missä lymyilee ikääntymisen perimmäinen syy? Ikääntymisen miksi-kysymystä selvitetään evolutiivisten ikääntymisteorioiden kautta. Perimmäinen miksi-kysymys johtaa sen äärelle, onko meidän lajimme edun kannalta kuoltava.

Miksi me vanhenemme ja lopulta kuolemme, on yksi elämän perimmäisistä kysymyksistä. Kuva: Pixabay.

Vanhenemiseen liittyvät suuret kysymykset voidaan jakaa karkeasti kahteen luokkaan: MIKSI me vanhenemme ja MITEN me vanhenemme. Vaikka IkäKRIISI-blogin aiemmat aiheet liikkuvat kielen puolesta miksi-linjalla, luokitellaan ne ikääntymisteorioiden valossa miten-kysymyksen alle. Miksi-kysymys johtaa meidät evolutiivisten ikääntymisteorioiden äärelle.

Miksi -kysymykseen vastataan evoluution kautta

Kuten sana evolutiivinen antaa ymmärtää, viitataan näillä teorioilla sukupolvien myötä tapahtuviin, periytyviin muutoksiin. Oppi-isänä teorioiden taustalla on luonnontieteiden suurmies Darwin. Evolutiivisia ikääntymisteorioita nimitetäänkin myös geneettisiksi ikääntymisteorioiksi. Näiden teorioiden nojalla ikääntymisen ajatellaan ohjautuvan geeneissä kulkevien ominaisuuksien kautta. Tätä ilmiötä puolestaan ajaa luonnonvalinta, jossa elinympäristön kannalta hyödylliset perinnölliset ominaisuudet yleistyvät ja haitalliset harvinaistuvat.

Ajaako perimä ikääntymistä?

Yksi varhaisista evolutiivisia ikääntymisen teorioita perusteli ikääntymistä sillä, että meidät on ohjelmoitu vanhenemaan ja kuolemaan. Näin varmistetaan, että ihmisen määrä ei kasva rajattomasti, ja toisaalta myös se, että tulevat sukupolvet pystyvät paremmin mukautumaan muuttuvaan ympäristöön. Tämän teorian nojalla vanhat sukupolvet siis tekevät tilaa uusille, ympäristöön paremmin soveltuville yksilöille.

Vai onko vanheneminen luonnonvalinnan ulottumattomissa?

Edellistä teoriaa on kuitenkin kritisoitu siitä, että luonnonvalinta ei luonnossa elävien eläinten kohdalla ulotu koskemaan vanhenemista, koska eläimet ehtivät menehtyä sairauksiin, petojen kynsiin tai luonnon muihin haasteisiin ennen kuin vanheneminen kunnolla pääsee alkuun. Vaikka eläin pääsisi elämään vanhaksikin, ei ikääntymistä kiihdyttävistä geeneistä olisi sille etua.

Toisen teorian mukaan ajatellaankin, että yksilön kannalta olennaisinta on kasvaa sukukypsäksi ja jatkaa sukua mahdollisimman tehokkaasti. Tämän jälkeen yksilö on täyttänyt tehtävänsä oman geenistönsä jatkumisen kannalta, ja on yhdentekevää, mitä yksilölle tämän jälkeen tapahtuu. Näin ollen perimässä on rikastunut suvun jatkumiselle (ja nuorelle yksilölle) olennaiset geenit, mutta toisaalta samalla on voinut myös rikastua geenejä/mutaatioita, jotka johtavat kuolemaan vanhemmalla iällä. Tämän nojalla luonnon valinnalla ei ole ollut keinoja ehkäistä esimerkiksi vanhenemiseen liittyvien sairauksien, kuten sydän- ja verisuonitautien ja syöpien, esiintymistä.

Ikääntymisen estäminen vaatii energiaa

Kolmas teoria puolestaan perustuu aineenvaihdunnasta saatavan energian optimaaliseen jakamiseen kehon ylläpidon ja lisääntymisen välillä. Solujen/kehon ylläpito on järkevää vain niin kauan kuin yksilöllä on mahdollisuus lisääntyä ja selvitä elinympäristössään. Kaikki elimistön keinot estää ikääntymiseen liittyviä ilmiöitä (kuten DNA:n korjausmekanismit) vaativat energiaa, joten on mietittävä tarkkaan, mihin kaikkeen energiaa käytetään. Valoa ei voi niin sanotusti pitää päällä joka ikkunassa, vaan vain siinä huoneessa, missä kulloinkin ollaan.

On siis kaksi tapaa nähdä asia geenien valossa – joko geenit aktiivisesti ajavat vanhenemista, tai sitten vanhenemiseen johtavat geenit rikastuvat tahattomasti. Kolmas näkökulma puolestaan perustuu rajalliseen energianmäärään, jolloin on tarkoin valittava, mihin sähkönsä käyttää.

Hydra on kuolematon yksinkertaisuutensa vuoksi

Helsingin Sanomat julkaisi 4/2020 jutun toistaiseksi ainoasta kuolemattomaksi tiedetystä eliöstä, hydrasta. Hydra on noin sentin mittainen makeissa vesissä elävä polyyppieläin, joka ei tutkimusten mukaan vanhene, saati kuole. Hydrojen vahvuus piilee siinä, että ne ovat riittävän yksinkertaisia – hydran solut eivät ole erilaistuneet eri kudoksiksi, mistä johtuen se kykenee uudistamaan solukkoaan. Lisäksi hydrat kykenevät lisääntymään sekä suvullisesti että suvuttomasti, eli joko pitämään perimänsä tismalleen saman, tai muuttamaan sitä ympäristön muuttuessa.

Hydrankaan tapauksessa kuolemattomuus ei tarkoita sitä, etteikö hydra voisi koskaan kuolla. Hydra elää ikuista elämää vain sille ihanteellisissa olosuhteissa, joissa sitä eivät uhkaa ympäristön vaarat. Kiinnostavaa kyllä, ihanteellisissakin oloissa hydra voi syödä itsensä hengiltä, jos sille antaa rajattomasti ravintoa. Yllättävän inhimillinen sentin mittainen olento siis kyseessä.

Kuolema on hinta monimutkaisuudesta

Kehon kehittyminen monimutkaiseksi asettaa siten myös omat haasteensa sen ylläpidolle, ja linkittyy siten evolutiivisiin ikääntymisteorioihin. Nämä teoriat antavat toisiaan täydentäviä, ja osin vastakkaisiakin, selityksiä vanhenemisen syille. Samalla niiden tulisi vastata myös kysymykseen siitä, miksi kullakin lajilla on sille tyypillinen elinikä? Tätä selitetään elinympäristön määrittämän kuolleisuuden kautta. Jos odotettavissa oleva elinikä lajille tyypillisessä elinympäristössä on lyhyt, luonnonvalinta suosii nopeasti lisääntyviä ja toisaalta nopeasti vanhenevia yksilöitä. Sama käy myös toisin päin, eli jos odotettavissa on, että yksilö selviää pitkälle aikuisuuteen, suosii luonnonvalinta niitä geenejä, jotka edesauttavat tervettä vanhenemista ja kehon ja solujen tehokasta ylläpitoa.

Vaikka nykyisin ihmisillä odotettavissa oleva elinikä pitenee, ovat luonnonvalinnan keinot terveen ikääntymisen tai pidemmän eliniän suhteen rajalliset. Nykyisin lääketieteen korkea taso auttaa myös huonommilla perimän pelikorteilla varustetut ihmiset saavuttamaan pitkän iän, mikä osaltaan estää luonnonvalintaa tapahtumasta. Lisäksi kehomme monimutkaisuus, jossa solut ovat erilaistuneita toiminnallisiski kudoksiksi, tekee mahdottomaksi korvata toimimatonta elintä (ainakaan omin avuin).
Maksamme siis hintaa elimistömme monimutkaisuudesta, ja se hinta on ikääntyminen. Toisaalta, olisitko tämän luettuasikaan mieluummin hydra?

Lähteet:

  • Kirkwood, T.B. & S.N. Austad. (2000). Why do we age? Nature 408, 233-238.
  • Kirkwood, T.B. (1977). Evolution of ageing. Nature 270, 301-304.
  • Rose, M. & B. Charlesworth. (1980). A test of evolutionary theories of senescence. Nature 287, 141-142.
  • Goldsmith, T.C. (2015). Is the evolutionary programmed/ non-programmed aging argument moot? Current Aging Science 8, 41-45.
  • Williams GC (1957). Pleiotropy, natural selection and the evolution of senescence. Evolution 11: 398-411.
  • Medawar, P. B (1952). An Unsolved Problem of Biology (Lewis, London).
  • Weismann A. (1889). Essays upon heredity and kindred biological problems. Oxford: Clarendon Press.
  • Bell, G. Evolutionary and nonevolutionary theories of senescence. Am. Nat. 124, 600–603 (1984).
  • Martinez, D.E. (1998). Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra. Experimental
  • Gerontology 33, 217-225.
  • https://dynamic.hs.fi/a/2020/hydra/
  • https://www.demographic-research.org/volumes/vol4/1/4-1.pdf

Kun tavallinen taistelu hävitään – vastustuskyvyn vanheneminen

Ikääntymisen seurauksena kehon vastustuskyky heikkenee. Tämä johtaa muun muassa siihen, että keho tulee alttiimmaksi sairastumiselle. Koronapandemian aikana iäkkäillä ihmisillä onkin suurempi riski saada tartunnasta vakavia oireita kuin nuoremmalla väestöllä. Miten omaa vastustuskykyä voi pitää yllä?

Mikä on oman elimistösi pahin vastustaja? Kuva: Pixabay

Kehon vastustuskyky eli immuniteetti koostuu elimistön puolustusjärjestelmistä infektioita vastaan. Infektiolla eli tartunnalla puolestaan tarkoitetaan minkä tahansa vieraaseen lajiin kuuluvan taudinaiheuttajan (tyypillisesti bakteerin tai viruksen) tunkeutumista elimistöön, aiheuttaen siellä tulehdusvasteen.

Tulehdus aktivoi elimistön immuunipuolustusjärjestelmän, joka pyrkii torjumaan taudinaiheuttajan immuunivasteella. Ihmisillä on niin kutsuttu luontainen (synnynnäinen) immuniteetti ja hankittu (adaptiivinen) immuniteetti. Näistä ensimmäisen perusta on perinnöllisesti säädeltyä ja kehittyy sikiöaikana/välittömästi syntymän jälkeen. Hankittu immuniteetti puolestaan kehittyy elämän varrella kohdattujen mikrobien ja otettujen rokotteiden kautta.

Elimistön puolustusjärjestelmät toimivat yhdessä

Lääketieteessä vastustuskyky on perinteisesti jaettu spesifiseen (mikrobikohtaiseen) ja epäspesifiseen immuniteettiin. Epäspesifinen immuniteetti pitää sisällään esimerkiksi ihon ja limakalvot, jotka antavat konkreettista suojaa taudinaiheuttajia vastaan. Myös esimerkiksi iholla elävä terve mikrobisto ja vatsahapot torjuvat haitallisia mikrobeja.

Spesifinen immuniteetti puolestaan koostuu soluvälittäisestä ja humoraalisesta vastustuskyvystä. Soluvälitteisen immuniteetin työjuhtia ovat valkosolut, joiden muistikykyä hyödynnetään myös rokotteissa. Soluvälitteinen immuniteetti noudattaa seuraavaa kaavaa: taudinaiheuttaja tunnistetaan, tuhotaan ja hävitetään. Lisäksi elimistöön jää taudinaiheuttajasta muistijälki, jolloin elimistö on valmis puolustautumaan, mikäli sama taudinaiheuttaja kohdataan uudelleen. Humoraalisella, eli nestevälitteisellä immuniteetilla tarkoitetaan pääosin seerumissa ja muissa elimistön nesteissä olevia vasta-aineita. Edellä mainitut vastustuskyvyn eri osat toimivat yhdessä pitääkseen meidät turvassa taudinaiheuttajilta.

Vastustuskyky voi myös tehdä virheitä, ylilyöntejä tai kokonaan pettää

Immuniteetti perustuu elimistön kykyyn erottaa vieras osa kehon omista osista. Immuunivaste on tarpeen vain silloin, kun elimistössä todella on tunkeilija. Kuten kaupoissa, myös elimistössä voi kuitenkin tapahtua ”aiheettomia hälytyksiä”. Tällaisessa tapauksessa elimistö hyökkääkin omia solujaan vastaan ja seurauksena voi olla autoimmuunitauti, kuten reuma, jossa tulehdusnestettä kertyy niveliin.

Vastustuskyky voi myös tehdä ylilyöntejä, eli reagoida vieraaseen aineeseen liian voimakkaasti. Tällöin seurauksena voi olla esimerkiksi ruoka-aine- tai siitepölyallergia. Immuniteetin täydellinen pettäminen puolestaan johtaa menehtymiseen, jollei tila ole väliaikainen ja hoidettavissa.

Vastustuskyvyn parasta ennen -päiväys

Vastustuskyky heikkenee iän myötä, ja muutokset alkavat näkyä erityisesti 50 ikävuoden jälkeen. Tämän vuoksi varttuneessa iässä olevilla on suurentunut riski sairastua infektio- ja autoimmuunisairauksiin ja erilaisiin syöpiin. Vanhetessa elimistön hankittu immuniteetti ei enää jaksa tunnista vieraita mikrobeja yhtä tehokkaasti, eikä anna riittävää immuunivastetta. Siinä missä influenssasta toipuminen vie terveeltä aikuiselta joitakin päiviä, voi se olla vanhalle elimistölle kohtalokas. Toisaalta luontaisen immuniteetin vasteet tehostuvat ja pitkittyvät iän myötä, johtaen esimerkiksi immuunivasteen aiheuttamiin kudosvaurioihin ja autoimmuunisairauksiin.

Ikääntymiseen liittyy myös krooninen, matala-asteinen tulehdus. Matala-asteisella tulehduksella tarkoitetaan elimistön jatkuvaa lievää tulehdustilaa, joka on usein seurausta liiallisesta rasvan kertymisestä elimistöön. Rasvakudoksen erittämät tulehdusta lisäävät välittäjäaineet eivät sinällään aiheuta oireita, mutta lisäävät riskiä sairastua esimerkiksi metaboliseen oireyhtymään, tyypin 2 diabetekseen ja sydän- ja verisuonitauteihin. Tämän lisäksi matala-asteinen tulehdus edistää myös hermoston ja lihaksiston vanhenemista. Toisaalta iän myötä esiintyvät sairaudet voivat myös lisätä elimistön tulehdustilaa – täyttä varmuutta siitä, kumpi on syy ja kumpi on seuraus – ei toistaiseksi ole.

Vastustuskyvyn vanhenemiseen voi vaikuttaa liikunnalla ja ravinnolla

Hyvä uutinen on, että oman vastustuskykynsä vanhenemisnopeuteen voi osaltaan vaikuttaa kaikille saatavissa olevilla keinoilla – liikunnalla ja terveellisellä ruokavaliolla. Vaikka liikunta voi heti suorituksen jälkeen nostaa tulehdustekijöitä, etenkin jos edellisestä liikuntakerrasta on vierähtänyt tovi, on säännöllisen liikunnan osoitettu vähentävän rasvaa ja rasvakudoksen tulehdusta. Erityisesti kestävyysharjoittelulla on tulehdusta rauhoittava vaikutus.

Liikunnan ohella ruokavalio vaikuttaa vastustuskykyyn monellakin tapaa; ravintoaineiden saannin, suolistomikrobiston ja kalorirajoituksen kautta. Kuten aiemmassa suolistomikrobeihin keskittyvässä blogitekstissä on mainittu, mikrobiomin suurimmat muutokset ajoittuvat vanhuuteen, jollin myös alttius alttius erilaisille tulehduksille kasvaa. Rasvakudoksen kertymisen ohella suoliston mikrobiomilla voi siis olla tärkeä rooli tulehdustilojen kehittymisessä. Omasta suoliston mikrobiomistaan voi pitää huolta nauttimalla riittävästi ravintokuitua.

Kalorirajoitteisen ruokavalion on todettu lisäävän elinikää. Sillä tarkoitetaan ruokavaliota, jossa vähennetään ravinnon kalorimäärää ilman, että kyseessä on aliravitsemus tai ravintoaineiden puutos. Viimeiaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että monet kalorirajoitteisen ruokavalion tuomista terveyseduista välittyvät immuunipuolustuksen kautta. Tämä ruokavalio vaikuttaisi siis alentavan elimistön tulehdustilaa tuoden sitä kautta terveyshyötyjä pidentäen elinikää. Kalorirajoitteinen ruokavalio ei kuitenkaan sovi kaikille – vaatii paljon aikaa ja ymmärrystä laatia omalle keholle sopiva ja omassa arjessa noudatettava rajoitettu ruokavalio. Toisaalta liiallinen ravintoon keskittyminen voi suistaa syömishäiriöön.

Omaan vastustuskykyyn kannattaa kuitenkin kiinnittää erityistä huomiota vanhetessa – tätä ei voi korostaa liikaa varsinkaan näin pandemia-aikana! Terveellinen, runsaskuituinen ruokavalio yhdistettynä reippaaseen liikuntaan ovat immuunipuolustuksen ylläpidon peruspilareita.

Lähteet:

  • https://www.hyvinvoinnin.fi/blogs/ravitsemus/mita-on-immunologinen-vanheneminen
  • https://www.terveyskirjasto.fi/terveyskirjasto/tk.koti?p_artikkeli=dlk01150
  • Weyand, C.M. & J.J. Goronzy. (2016). Aging of the Immune System. Mechanisms and Therapeutic Targets. Annals of the American Thoracic Society 13 Suppl 5, S422-S428.
  • Freund, A., A.V. Orjalo, P.Y. Desprez & J. Campisi. (2010). Inflammatory networks during cellular senescence: causes and consequences. Trends in Molecular Medicine 16, 238-246.
  • Franceschi, C. & J. Campisi. (2014). Chronic inflammation (inflammaging) and its potential contribution to age-associated diseases. The Journals of Gerontology.Series A, Biological Sciences and Medical Sciences 69 Suppl 1, S4-9.
  • Beyer, I., T. Mets & I. Bautmans. (2012). Chronic low-grade inflammation and age-related sarcopenia. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care 15, 12-22.
  • Shaw, A.C., D.R. Goldstein & R.R. Montgomery. (2013). Age-dependent dysregulation of innate immunity. Nature Reviews.Immunology 13, 875-887.
  • Woods, J.A., K.R. Wilund, S.A. Martin & B.M. Kistler. (2012). Exercise, inflammation and aging. Aging and Disease 3, 130-140.
  • Xu, H., G.T. Barnes, Q. Yang, G. Tan, D. Yang, C.J. Chou, J. Sole, et al. (2003). Chronic inflammation in fat plays a crucial role in the development of obesity-related insulin resistance. The Journal of Clinical Investigation 112, 1821-1830.
  • Beavers, K.M., T.E. Brinkley & B.J. Nicklas. (2010). Effect of exercise training on chronic inflammation. Clinica Chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry 411, 785-793.
  • Ma, S., S. Sun, L. Geng, M. Song, W. Wang, Y. Ye, Q. Ji, et al. (2020). Caloric Restriction Reprograms the Single-Cell Transcriptional Landscape of Rattus Norvegicus Aging.Cell 180, 984-1001.e22.

Minkä ikäisistä osista koostut? Solujen senesenssi ja kehon vanheneminen

Me kaikki olemme solujen iän suhteen mosaiikkeja – osa soluistamme on nuoria ja osa taas kulkenut mukana koko eliniän. Senesenssillä tarkoitetaan solujen ja elimistön vanhenemista. Viime vuosina solujen senesenssin on havaittu vaikuttavan myös ikääntymiseen liittyvien sairauksien kehittymiseen ja elinikään.

Mitkä osat sinussa on uusittu viimeksi? Kuva: Pixabay.

Solujen vanhenemista on tutkittu jo vuosikymmeniä, ja sen mekanismeista ollaan jo hyvin selvillä. Sen sijaan senesenssi koko kehon tasolla tunnetaan varsin puutteellisesti. Senesenssillä (seneskenssi) kuvataan paitsi solujen vanhenemista, myös biologista mekanismia, joka lakkauttaa solujen jakautumisen niiden käydessä tarpeettomiksi. Ongelmana koko kehon tutkimisessa on lähinnä senesenssissä olevien solujen erottaminen muista kehon soluista.

Senesenssi = vanha, epäkunnossa

Solujen senesenssillä viitataan yleensä heikosti toimiviin tai vaurioituneisiin, ikääntyneisiin soluihin. Senesenssejä soluja kertyy elimistön eri kudoksiin normaalin vanhenemisen seurauksena. Tämä puolestaan edistää vanhenemista ja aiheuttaa vanhenemiseen liittyviä sairauksia. Alun perin yhteys solujen senesenssin ja vanhanemisen välillä havaittiin juuri senesenssien solujen kertymisestä ikääntyneeseen kudokseen. Senesenssien solujen ajatellaan heikentävän kudoksen toimintaa ja rakennetta ympäristöönsä erittämien aineiden kautta.

Senesenssejä soluja ei pidä kuitenkaan sekoittaa normaalisti toimiviin, ikääntyneisiin soluihin. Se, ettei solu kykene enää jakautumaan ei automaattisesti tarkoita, että sen on tullut elämänsä päähän. Voi olla ihan tarkoituksen mukaista, ettei kaikkia soluja korvata uusilla, vaan vanhan toimintakykyä pidetään yllä. Solun ikään vaikuttaa erityisesti sen käyttötarkoitus. Kuten aiemmin julkaistussa telomeeri-tekstissä mainitaan, esimerkiksi suolen pintasolut uudistuvat tiuhaa tahtia, kun taas hermosolut voivat säilyä koko elämän.

Monet eri tekijät voivat laukaista senesenssin – ja monesti se on myös tarpeen

Monet stressitekijät voivat ajaa solut sensesenssiin. Esimerkkejä tällaisista tilanteista ovat oksidatiivinen stressi, telomeerien liiallinen lyheneminen sekä virheet DNA:n monistamisessa. Solun vaurioituessa sillä on kaksi vaihtoehtoa: poistua elimistöstä hallitusti ohjelmoidun solukuoleman (apoptoosin) kautta tai jäädä elimistöön senesenssissä.

Tilannetta voisi verrata vaikka siihen, että saat kotiisi vieraita, joiden kanssa viihdyt ja juttu luistaa. Normaalissa tilanteessa vieraat tajuavat sopivan ajan kuluttua lähteä (apoptoosi), kun taas joskus voi käydä niin, että vieraat eivät syystä tai toisesta lähdekään sopivan ajan kuluttua (senesenssi). Tämä voi luonnollisesti aiheuttaa isäntäväen happamoitumista (senesenssien solujen erittämät aineet). Kuitenkin voi olla niin, että näiden vieraiden läsnäolo estää vielä epämieluisempien vieraiden pesiytymistä kotiisi. Senesenssin ajatellaan nimittäin kehittyneen syövän syntyä estäväksi mekanismiksi, jolloin virheellisten solujen jakautuminen estyy ja solujen määrä pysyy hallinnassa. Solujen senesenssi on siis tärkeä ilmiö terveen kehon ylläpidolle.

Estääkö vanhojen solujen poistaminen vanhenemisen?

Eläinmalleilla on havaittu, että senesenssien solujen poistaminen elimistöstä parantaa eläinten terveyttä, lieventää iän tuomia muutoksia ja pidentää elinikää.  Tämän pohjalta onkin haluttu kehittää keinoja senesenssien solujen hallittuun poistamiseen kehosta, eli niin kutsuttuun senolyyttiseen terapiaan. Ihmisillä senolyyttisestä terapiasta on toistaiseksi saatu lupaavia tuloksia keuhkofibroosia sairastavilla potilailla.

Senolyyttinen terapia on kuitenkin vielä suurien haasteiden edessä. Ihan ensiksi tulisi löytää toimivat biomarkkerit senesensseille soluille, jolloin terapia voidaan kohdistaa vain toimimattomiin, vanhoihin soluihin. Toinen tärkeä asia on pitää hoitojen sivuvaikutukset kurissa. Riski on suuri sille, että hoidoissa kajotaan myös terveisiin, toiminnallisiin soluihin.

Toistaiseksi siis vanhanemme sulassa sovussa nuorien, vanhojen ja senesenssien solujemme kanssa.

Lähteet:

  • van Deursen, J.M. (2014). The role of senescent cells in ageing. Nature 509, 439-446.
  • Herranz, N. & J. Gil. (2018). Mechanisms and functions of cellular senescence. The Journal of Clinical Investigation 128, 1238-1246.
  • Krishnamurthy, J., C. Torrice, M.R. Ramsey, G.I. Kovalev, K. Al-Regaiey, L. Su & N.E. Sharpless. (2004). Ink4a/Arf expression is a biomarker of aging. The Journal of Clinical Investigation 114, 1299-1307.
  • Collado, M. & M. Serrano. (2010). Senescence in tumours: evidence from mice and humans. Nature Reviews.Cancer 10, 51-57.
  • Baker, D.J., B.G. Childs, M. Durik, M.E. Wijers, C.J. Sieben, J. Zhong, R.A. Saltness, et al. (2016). Naturally occurring p16(Ink4a)-positive cells shorten healthy lifespan. Nature 530, 184-189.
  • van Deursen, J.M. (2019). Senolytic therapies for healthy longevity. Science (New York, N.Y.) 364, 636-637.
  • Khosla, S., J.N. Farr, T. Tchkonia & J.L. Kirkland. (2020). The role of cellular senescence in ageing and endocrine disease. Nature Reviews.Endocrinology.
  • Childs, B.G., M. Durik, D.J. Baker & J.M. van Deursen. (2015). Cellular senescence in aging and age-related disease: from mechanisms to therapy. Nature Medicine 21, 1424-1435.
  • Justice, J.N., A.M. Nambiar, T. Tchkonia, N.K. LeBrasseur, R. Pascual, S.K. Hashmi, L. Prata, et al. (2019). Senolytics in idiopathic pulmonary fibrosis: Results from a first-in-human, open-label, pilot study. EBioMedicine 40, 554-563.

NAD+ – tuleva ikääntymisen estoaine?

Kehossa tapahtuvat aineenvaihduntareaktiot vaativat monesti entsyymejä toimiakseen – muutoin reaktiot tapahtuisivat liian hitaasti pitääkseen sinut elossa. Entsyymit puolestaan tarvitsevat monesti kaverikseen koentsyymin pystyäkseen toimimaan. NAD+ on koentsyymi, joka vaikuttaa moniin ikääntymisen ilmiöihin ja jonka määrä laskee iän karttuessa. Pidentääkö NAD+ määrän lisääminen elinikää?

NAD+ voi tarjota suojaa ikääntymiseltä. Kuva: Pixabay.

NAD+ eli nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi (koetapa sanoa 10 kertaa nopeasti peräkkäin!) on kaikissa soluissa esiintyvä koentsyymi. Entsyymeillä tarkoitetaan tavallisesti proteiineja, jotka toimivat kemiallisten reaktioiden katalyytteinä. Katalyytti jouduttaa reaktion tapahtumista kulumatta siinä itse.  Suurin osa soluissa tapahtuvista reaktioista on entsyymien katalysoimia, koska ilman entsyymejä aineenvaihdunnan reaktiot tapahtuisivat liian hitaasti. Ikääntymisen kannalta olennaiset NAD+:n säätelemät reaktiot liittyvät aineenvaihduntaan, proteiinien oikeanlaiseen laskostumiseen ja DNA:n korjausmekanismeihin.

Entsyymin rakenteessa voi proteiinin lisäksi olla muitakin osia, jotka ovat välttämättömiä sen toiminnalle. Jos tällainen osa on rakenteeltaan orgaaninen, puhutaan koentsyymistä. NAD+ on siis monelle entsyymille välttämätön koentsyymi, eli tavallaan bensa, jota monet eri autot voivat hyödyntävät kulkeakseen.

NAD+:n määrä laskee ikääntyessä

NAD+ kantaa vetyatomia solun hapetus-pelkistysreaktioissa toimien samalla myös signaalinvälittäjänä. NAD+ on bioreaktioissa hapetin ja NADH pelkistin. Hapetin vastaanottaa elektroneja ja pelkistin vastaavasti luovuttaa niitä. Koska monet entsyymit reagoivat tavalla tai toisella NAD+-tasoon, vaikuttaa se moniin solunsäätelyreitteihin.

Terveessä yksilössä NAD+:n tuotto ja hajotus ovat tasapainossa. On kuitenkin havaittu, että NAD+-taso laskee iän myötä. Pienentynyt NAD+:n määrä on yhteydessä useiden ikääntymiseen liittyvien sairauksien, kuten aineenvaihdunnallisten ja hermostollisten sairauksien sekä sydän- ja verisuonitautien kehittymiseen.

NAD+:n lisääminen pitää kehon nuorena – ainakin eläinmalleilla

Koska NAD+-taso laskee iän myötä, olisi loogista, että sen määrän nostaminen estäisi ikääntymistä. NAD+:n määrää voidaan muuttaa kolmella eri tavalla: lisäämällä sen esimuotojen määrää, lisäämällä sen aktiivisuutta tai vähentämällä sen hajotusta. NAD+-tason nosto vaikuttaisi ainakin useilla eläinmalleilla parantavan useiden eri kudosten toimintaa, terveyttä ja pidentävän elinikää.

NAD+-tason nostajien vaikutuksia on tutkittu erityisesti nopeutettua ikääntymistä mallintavilla eläimillä, joilla se on ennaltaehkäissyt ikääntymisen merkkejä ja pidentänyt elinikää. Vaikutusmekanismin arvellaan resveratrolin tavoin kulkevan ainakin osin sirtuiinien kautta, jotka tarvitsevat NAD+:n toimiakseen. Toisaalta NAD+ -lisääjien on havaittu myös parantavan mitokondrioiden ja kantasolujen toimintaa, jotka molemmat ovat yhteydessä kehon terveyteen ja elinikään.

Auttaako NAD+:n manipulointi myös ihmisiä?

Tulokset eläinkokeissa ovat olleet sen verran vakuuttavia, että NAD+:n lisääjiä on kokeiltu myös ihmisillä. Eniten tutkittu NAD+ lisääjä ihmisillä on niacin, jonka on osoitettu olevan tehokas ainakin korkean kolesterolin hoidossa. Parhaillaan eri valmisteita testataan muidenkin sairauksien hoidossa.

Toistaiseksi ei siis tiedetä, toimivatko NAD+:n lisääjät samoin ihmisillä kuin koe-eläimillä. Epäselvää muun muassa on, miten NAD+:n lisääjät vaikuttavat eri kudoksiin, ja miten niiden kuljetus solujen ja kudosten välillä tapahtuu. NAD+:n lisääjiä on myös tutkittavat niiden säilyvyyden ja oikean annostelun varmistamiseksi. Selvitettävää siis vielä riittää, vaikkakin tuloksia ihmisillä pidetäänkin lupaavina.

Kiinnostavaa kyllä, ruokavalion on havaittu hiirillä vaikuttavan NAD+:aan siten, että korkearasvainen ruokavalio laskee ja kalorirajoitteinen ruokavalio nostaa NAD+:n määrää. Ihmisilläkin on puolestaan havaittu, että kohtuullisen intensiteetin liikunta voi nostaa NAD+:n määrää, ainakin lihaskudoksessa. Omia NAD+ varastojaan voi näin ollen mahdollisesti ladata sopivan ruokavalion ja liikunnan avulla.

Lähteet:

  • www.solunetti.fi
  • Massudi, H., R. Grant, N. Braidy, J. Guest, B. Farnsworth & G.J. Guillemin. (2012). Age-associated changes in oxidative stress and NAD+ metabolism in human tissue. PloS One 7, e42357.
  • Canto, C., K.J. Menzies & J. Auwerx. (2015). NAD(+) Metabolism and the Control of Energy Homeostasis: A Balancing Act between Mitochondria and the Nucleus. Cell Metabolism 22, 31-53.
  • Rajman, L., K. Chwalek & D.A. Sinclair. (2018). Therapeutic Potential of NAD-Boosting Molecules: The In Vivo Evidence. Cell Metabolism 27, 529-547.
  • Zhang, H., D. Ryu, Y. Wu, K. Gariani, X. Wang, P. Luan, D. D’Amico, et al. (2016). NAD(+) repletion improves mitochondrial and stem cell function and enhances life span in mice. Science (New York, N.Y.) 352, 1436-1443.
  • Yaku, K., K. Okabe & T. Nakagawa. (2018). NAD metabolism: Implications in aging and longevity. Ageing Research Reviews 47, 1-17.
  • Jokinen, R., S. Pirnes-Karhu, K.H. Pietilainen & E. Pirinen. (2017). Adipose tissue NAD(+)-homeostasis, sirtuins and poly(ADP-ribose) polymerases -important players in mitochondrial metabolism and metabolic health. Redox Biology 12, 246-263.
  • Fukuwatari T, Shibata K, Ishihara K, Fushiki T and Sugimoto E. Elevation of blood NAD level after moderate exercise in young women and mice. J Nutr Sci Vitaminol 2001 Apr;47(2):177-9
  • Uddin GM, Youngson NA, Sinclair DA, and Morris MJ. Head to Head Comparison of Short-Term Treatment with the NAD(+) Precursor Nicotinamide Mononucleotide (NMN) and 6 Weeks of Exercise in Obese Female Mice. Front. Pharmacol 2016 Aug 19;7:258.

Suolisto ikääntymisen ohjaksissa

Teksti on kirjoitettu yhteistyössä Satu Pekkalan (FT, bakteriologian dosentti) kanssa.

Suolistomikrobit ovat olleet mediassa pinnalla jo vuosia. Onpa suolistoa tituleerattu jopa elimistön toisiksi aivoiksikin. Tuoreet tutkimukset ovat paljastaneet suolistolla olevan yhä moninaisempia rooleja terveyden ylläpidossa. Voisivatko suolistomikrobit vaikuttaa myös ikääntymiseen?

Mistä tietää, onko bakteeri ystävä vai vihollinen? Kuva: Pixabay

Mikrobiomilla tarkoitetaan ihmistä asuttavien mikrobien muodostamaa kokonaisuutta. Mikrobeja ovat esimerkiksi bakteerit, hiivat ja virukset. Ne ovat kooltaan niin pieniä, ettei niitä voi havaita paljain silmin. Ihmisellä on suolistoa asuttavat mikrobit painavat peräti noin 1,5 kiloa. Erilaisia mikrobiomeja on myös esimerkiksi iholla ja kehon limakalvoilla. Ihmisen oman mikrobiomin muodostuminen alkaa viimeistään syntymästä ja muovautuu suuresti elinkaaren aikana. Tämä teksti keskittyy suoliston mikrobiomiin, joka on kehomme suurin ja monimuotoisin bakteeriyhdyskunta. 

Bakteerit aiheuttavat sairauksia – mutta myös pitävät sinut terveenä

Perinteisesti ajatellaan, että bakteereista on lähinnä harmia: ne aiheuttavat erilaisia tulehduksia ja tauteja. Nykyisin kuitenkin tiedetään, että monet mikrobit – bakteerit mukaan lukien – ovat erottamaton ja tärkeä osa ihmiskehoa. Ne ylläpitävät muuan muassa ihon ja suoliston terveyttä estäen haitallisten mikrobien kasvun. Mikrobit auttavat sinua myös ravintoaineiden imeytymisessä ja K-vitamiinin tuottamisessa.

Mikrobiomia kutsutaan myös ihmisen toiseksi perimäksi, sillä mikrobit tuovat oman geneettisen materiaalinsa yksilön kehoon. Mikrobien suuren määrän vuoksi niiden perimässä on itse asiassa jopa enemmän geenejä kuin ihmisessä. Mikrobiomin tiedetään vaikuttavan esimerkiksi sairastumisalttiuteen. Meitä yksinkertaisemmilla eliöillä, kuten jyrsijöillä, mikrobien on osoitettu vaikuttavan jopa isäntänsä ikääntymisnopeuteen ja elinikään.

Mikrobiomi muuttuu vanhetessa

Mikrobiomin suurimmat muutokset ajoittuvat erityisesti varhaislapsuuteen ja vanhuuteen. Kiinnostavaa kyllä, samoihin ikäkausiin ajoittuu myös immuunipuolustuksen epävakaus, viitaten siihen, että mikrobiomi ja immuunipuolustus kehittyvät ja ikääntyvät yhdessä.

Ikääntymisen yksi erityispiirre on alttius erilaisille tulehduksille. On havaittu, että suoliston mikrobiomilla voi olla tärkeä rooli tulehdustilojen kehittymisessä. Ikääntymisen yhteydessä puhutaankin dysbioosista, eli mikrobitasapainon häiriötilasta. Häiriötila voi olla yksinkertaisesti   mikrobiomin yksipuolisuutta, mutta sen voivat aiheuttaa myös muutokset suolen toiminnassa. Dysbioosi puolestaan altistaa useille ikääntymiseen liittyville sairauksille, kuten sydän- ja verisuonitaudeille, Alzheimerin taudille ja dementialle. Suoliston bakteerit voivat siis osaltaan vaikuttaa ikääntymiseen, tai toisaalta, ikäntyminen voi muuttaa suoliston bakteereja. Yhtenä tärkeänä tekijänä voivat olla tiettyjen bakteerien tuottamat, tulehdusta hillitsevät tekijät. Jos tällaiset bakteerit vähenevät ikääntyessä, voisi se selittää myös mikrobiomin, vanhenemisen ja tulehduksen välisen yhteyden.

Ruokavalio ja ympäristö muokkaavat suoliston mikrobiomia

Ruokavalion on arveltu olevan suoliston mikrobiomin päävaikuttaja. Tämä käy ilmi erityisesti eläimillä tehdyissä kokeissa, joissa elinten ruokavalio ja elinympäristö on tarkoin kontrolloitu. Sama pätee myös tarkasteltaessa suuria ihmisjoukkoja – sen sijaan epäselvää on vielä, missä määrin yksittäinen ihminen voi suolistobakteereihinsa pelkällä ruokavaliolla vaikuttaa. Erilaisia ruokavalioita, kuten välimeren ruokavalio ja ketogeeninen ruokavalio on tutkittu paljonkin, mutta tulokset ovat osittain ristiriitaisia. Toistaiseksi ainakin ravintokuidun määrä vaikuttaa olevan mikrobiomiin eniten vaikuttava tekijä. Hämmästyttävä kyllä, uusimmissa tutkimuksissa on myös havaittu, että liikunta voi muuttaa suoliston mikrobiomia. Ehkäpä se liittyy liikunnan aikaansaamiin suolen toiminnan muutoksiin.

Viime vuosina on yhä enemmän herätty myös elinympäristön mikrobiomia muovaavaan vaikutukseen. Asia ei ole kuitenkaan niin yksinkertainen, että sopivia bakteereja saisi kehoonsa vähän multaa kääntelemällä ja possua rapsuttelemalla. Ihmisen bakteerikanta kun ei ole sama ympäristön kanssa. Monimuotoinen ympäristö kuitenkin tuntuu olevan avain terveeseen mikrobiomiin, joka puolestaan suojaa meitä monilta sairauksilta, kuten tulehduksilta.

Mikrobiomia muokkaamalla parempaa terveyttä ja pitkää ikää?

Suoliston mikrobiomin tutkimus on vasta alkutaipaleella. Jo pelkästään normaalin mikrobiomin koostumuksen määrittäminen on ollut haasteellista – vaihtelu terveidenkin ihmisten välillä kun on suurta.

Toistaiseksi ainoa suolistomikrobeihin perustuva lääketieteen hoitokeino on ulosteensiirto.Ulosteensiirrossa paksusuoleen siirretään tyypillisesti lähiomaisen niin sanottua tervettä ulostetta. Menetelmää käytetään Suomessa tällä hetkellä vain hankalan antibioottiripulin hoitoon. Maailmalla on kuitenkin tutkittu siirtoa jopa lihavuuden hoitokeinona, tosin huonoin menestyksin.

Muutokset suoliston mikrobiomissa liittyvät useisiin eri sairauksiin ja vanhenemiseen. Niinpä mikrobiomin koostumuksen ja toiminnan ymmärtäminen voisi tarjota uudenlaisia, tiettyihin mikrobikantoihin perustuvia hoitomahdollisuuksia. Tulevaisuudessa erilaisia sairauksia voidaan mahdollisesti ehkäistä ja ikääntymistä hidastaa suolistomikrobeja muokkaavan ruokavalion ja liikunnan avulla, tai jopa siirtämällä ulosteen sijaan tiettyä, hyvää mikrobia suolistoon.

Ikääntymiseen liittyen näyttäisi ainakin siltä, että kotona eläminen ”laitostumisen” sijaan rikastuttaisi mikrobiomia. Nähtäväksi kuitenkin jää, tuoko se pidempää ikää pitkällä tähtäimellä.

Lisää suolistoaiheista tietoa löydät Satun suolistoblogista.

Lähteet:

  • https://www.suolistoblogi.com/
  • https://www.duodecimlehti.fi/lehti/2013/22/duo11328
  • Qin J et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature 2010, 464(7285):59-65.
  • Backhed F, Ley RE, Sonnenburg JL, Peterson DA, Gordon JI: Host-bacterial mutualism in the human intestine. Science 2005, 307(5717):1915-1920.
  • Aitken JD, Gewirtz AT: Gut microbiota in 2012: Toward understanding and manipulating the gut microbiota. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2013, 10(2):72-74.
  • Hanski I, von Hertzen L, Fyhrquist N, Koskinen K, Torppa K, Laatikainen T, Karisola P, Auvinen P, Paulin L, Makela MJ, Vartiainen E, Kosunen TU, Alenius H, Haahtela T: Environmental biodiversity, human microbiota, and allergy are interrelated. Proc Natl Acad Sci U S A 2012, 109(21):8334-8339.
  • Morgan XC, Tickle TL, Sokol H, Gevers D, Devaney KL, Ward DV, Reyes JA, Shah SA, LeLeiko N, Snapper SB, Bousvaros A, Korzenik J, Sands BE, Xavier RJ, Huttenhower C: Dysfunction of the intestinal microbiome in inflammatory bowel disease and treatment. Genome Biol 2012, 13(9):R79-2012-13-9-r79.
  • Nagpal R, Mainali R, Ahmadi S, Wang S, Singh R, Kavanagh K, Kitzman DW, Kushugulova A, Marotta F, Yadav H: Gut microbiome and aging: Physiological and mechanistic insights. Nutr Healthy Aging 2018, 4(4):267-285.
  • Buford TW: (Dis)Trust your gut: the gut microbiome in age-related inflammation, health, and disease. Microbiome 2017, 5(1):80-017-0296-0.
  • Han B, Sivaramakrishnan P, Lin CJ, Neve IAA, He J, Tay LWR, Sowa JN, Sizovs A, Du G, Wang J, Herman C, Wang MC: Microbial Genetic Composition Tunes Host Longevity. Cell 2017, 169(7):1249-1262.e13.
  • Munukka E, Ahtiainen JP, Puigbo P, Jalkanen S, Pahkala K, Keskitalo A, Kujala UM, Pietila S, Hollmen M, Elo L, Huovinen P, D’Auria G, Pekkala S: Six-Week Endurance Exercise Alters Gut Metagenome That Is not Reflected in Systemic Metabolism in Over-weight Women. Front Microbiol 2018, 9:2323.

Aivot kontrolloivat ikääntymisen nopeutta

Teksti on kirjoitettu yhteistyössä Miriam Nokian (FT, dosentti) kanssa.

Ikääntyminen aiheuttaa monenlaisia muutoksia aivoissa. Aivot eivät kuitenkaan vain passiivisesti ota vastaan näitä muutoksia. On arveltu, että aivoilla on itse asiassa avainrooli ikääntymisnopeuden säätämisessä. Pitkään on kuitenkin ollut epäselvää, mitä kautta aivot välittävät ikääntymisnopeuteen liittyvät viestinsä elimistölle. Viimein tutkijat alkavat päästä tämän mekanismin jäljille: aivojen tietty alue ohjaa viesteillään ikääntymisen nopeutta.

Aivot kertovat kehollemme, kuinka nopeasti vanheta. Kuva: Pixabay.

Aivot ovat monessa mielessä elimistömme keskusyksikkö. Aivot ohjaavat liikkeemme ja ajatuksemme, ja aivojen kunto näkyy kaikessa toiminnassamme. Yksi aivojen keskeisimmistä ominaisuuksista on niiden plastisuus, eli kyky muuttaa hermosolujen välisten yhteyksien määrää ja vahvuutta. Tämä aivojen kyky muovautua on välttämätöntä muun muassa muistille ja oppimiselle.

Aivojen toiminta heikkenee ikääntyessä

Ikääntymisen myötä aivoissa tapahtuu monenlaisia muutoksia. Muun muassa hermosolujen määrä ja niitä yhdistävien ratojen kunto sekä verisuonitus heikkenevät. Samalla uusien hermosolujen muodostuminen muistin kannalta tärkeässä hippokampuksessa vähenee. Tästä aivojen ’kutistumisesta´ seuraa esimerkiksi muistin ja oppimisen heikkenemistä. Erilaiset sairaudet, kuten Alzheimerin tauti, saavat aivot rappeutumaan vielä normaalia nopeammin.

Hypotalamus on pieni tumake väliaivojen alaosassa ja osa hormonaalista säätelyjärjestelmää.  Se kontrolloi muun muassa kehon lämpötilaa, nälkää, janoa ja kehon vuorokausirytmiä. Hypotalamus tuottaa ja koordinoi useiden eri hormonien vapautumista ohjaten kehomme kudosten ja elimien toimintaa. Hypotalamus vaikuttaisi olevan avainasemassa myös ikääntymisessä koko kehon tasolla.

Hypotalamus määrää ikääntymisen tahdin

Hypotalamuksen on osoitettu ohjaavan ikääntymisen nopeutta. Tutkijat ovat havainneet, että hiirillä, joilla hypotalamuksen solut kuolevat, ikääntyvät selvästi tavallisia hiiriä nopeammin ja elävät lyhemmän aikaa. Toisaalta, kun keski-ikäisille hiirille lisätään aivoihin terveitä hypotalamuksen kantasoluja, ikääntyminen hidastuu ja hiiret elävät pidempään. 

Muutos ikääntymisessä havaittiin eläimissä suhteellisen nopeasti. Niinpä arveltiin, että ikääntymistahdin muutoksen syynä ei ollut aikaa vievä hermosolujen syntyminen, vaan jokin, mitä kantasolut erittivät ympäristöönsä. Aiemman tutkimuksen nojalla katseet kääntyivät ikääntymisen säätelyyn osallistuviin pieniin RNA-molekyyleihin, miRnoihin. Näin havaittiin se, että hypotalamuksen kantasolut tosiaan vapauttivat selkäydinnesteeseen paljon miRnoja, joiden määrä laski huomattavasti ikääntyessä. Tämän lisäksi hypotalamuksen solujen on havaittu erittävän ympäristöönsä erilaisia hermoston toimintaan vaikuttavia viestimolekyylejä, joiden määrän muutokset ohjaavat elinikää hiirillä.

Liikunnalla on aivoja nuorentava vaikutus

Useat eläinmallit ovat siis näyttäneet, että aivoilla on avainrooli koko kehon vanhenemisnopeuden ja eliniän säätelyssä. Vielä ei kuitenkaan tiedetä missä määrin esimerkiksi samat hypotalamuksen säätelyreitit ohjaavat ikääntymistä ihmisillä. 

Sen sijaan tiedetään, että aerobinen harjoittelu lieventää iän tuomia muutoksia pitämällä yllä hyvää hengitys- ja verenkiertoelimistön kuntoa, lisäämällä hermosolujen syntyä tärkeillä aivoalueilla ja tehostamalla oppimista. On myös viitteitä siitä, että fyysinen aktiivisuus ja sitä kautta hyvä aerobinen kunto voivat pienentää riskiä sairastua muistisairauksiin, kuten Alzheimerin tautiin. Siinä missä ikääntyminen siis heikentää tiettyjen aivoalueiden toimintaa, voi liikunta osaltaan lisätä hermosolujen määrää ja/tai tehostaa niiden toimintaa ’nuorentaen’ näin aivojamme. 

Lähteet:

  • Kim K, Choe HK: Role of hypothalamus in aging and its underlying cellular mechanisms. Mech Ageing Dev 2019, 177:74-79.
  • Zhang Y, Kim MS, Jia B, Yan J, Zuniga-Hertz JP, Han C, Cai D: Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs. Nature 2017, 548(7665):52-57.
  • Zhang G, Li J, Purkayastha S, Tang Y, Zhang H, Yin Y, Li B, Liu G, Cai D: Hypothalamic programming of systemic ageing involving IKK-beta, NF-kappaB and GnRH. Nature 2013, 497(7448):211-216.
  • Chang HC, Guarente L: SIRT1 mediates central circadian control in the SCN by a mechanism that decays with aging. Cell 2013, 153(7):1448-1460.
  • van Praag H, Shubert T, Zhao C, Gage FH: Exercise enhances learning and hippocampal neurogenesis in aged mice. J Neurosci 2005, 25(38):8680-8685.
  • Nokia MS, Lensu S, Ahtiainen JP, Johansson PP, Koch LG, Britton SL, Kainulainen H: Physical exercise increases adult hippocampal neurogenesis in male rats provided it is aerobic and sustained. J Physiol 2016, 594(7):1855-1873.
  • https://www.karjalainen.fi/uutiset/uutis-alueet/kotimaa/item/54849
  • Boon RA, Iekushi K, Lechner S, Seeger T, Fischer A, Heydt S, Kaluza D, Treguer K, Carmona G, Bonauer A, Horrevoets AJ, Didier N, Girmatsion Z, Biliczki P, Ehrlich JR, Katus HA, Muller OJ, Potente M, Zeiher AM, Hermeking H, Dimmeler S: MicroRNA-34a regulates cardiac ageing and function. Nature 2013, 495(7439):107-110.
  • Kramer JM, Plowey ED, Beatty JA, Little HR, Waldrop TG: Hypothalamus, hypertension, and exercise. Brain Res Bull 2000, 53(1):77-85.
  • Larson EB, Wang L, Bowen JD, McCormick WC, Teri L, Crane P, Kukull W: Exercise is associated with reduced risk for incident dementia among persons 65 years of age and older. Ann Intern Med 2006, 144(2):73-81.
  • Kaufmann T et al., Common brain disorders are associated with heritable patterns of apparent aging of the brain. Nat Neurosci 2019, 22(10):1617-1623.

Kiistellyt kantasolut – kudosten nuoruudenlähde

Ikääntyessä kudosten toiminta heikkenee. Yksi syy tähän on kudoksia korjaavien kantasolujen uusiutumiskyvyn heikkeneminen, jonka on ajateltu olevan myös vanhenemista ajava voima. Ikääntyminen vaikuttaa sekä kantasolujen määrään että laatuun – vanhat kantasolut eivät enää korjaa kudosta nuorien solujen tavoin. Tämän vuoksi kantasoluhoidot on nähty yhtenä varteenotettavana keinona ikääntymisen hidastamiseen tai jopa estämiseen.

Kantasolut toimivat kudosten vaihtopenkkinä – yhden solun väsyessä uusi korvaa sen. Kuva: Pixabay.

Verta, tai tarkemmin verensiirtoa, on pidetty yhtenä nuoruuden lähteenä jo vuosisatojen ajan. 1800-luvulla  kehitetty menetelmä nimeltä parabioosi on vahvistanut käsitystä tästä veren hämmästyttävästä kyvystä vielä tälläkin vuosituhannella. Parabioosilla tarkoitetaan kahden yksilön verenkiertojen yhdistämistä toisiinsa. Kun kokeissa yhdistettiin vanhan ja nuoren eläimen verenkierrot toisiinsa, ryhtyi vanhan eläimen keho toimimaan nuoren tavoin. Tämän havainnon mukaan verenkierron kautta välittyi tekijöitä, jotka ovat sidoksissa yksilön ikään, ja jotka voivat muuttaa toisen yksilön ominaisuuksia. Myöhemmissä tutkimuksissa on havaittu, että nuoren yksilön veressä tosiaan on molekyylejä, jotka muun muassa tehostavat kehon kantasolujen toimintaa. Juuri tämä kantasolujen uudelleenohjelmointi auttaa kudoksia pysymään nuorena.

Kantasoluista on moneksi

Kantasoluilla tarkoitetaan yleisesti uusiutumiskykyisiä soluja, jotka kykenevät erilaistumaan miksi tahansa aikuisen yksilön solutyypiksi. Kantasoluja on olemassa erilaisia. Mediassa eniten keskustelua herättävät alkion kantasolut, jotka voivat alkion kehitysasteesta riippuen muodostaa lähes minkä tahansa kudoksen. Myös aikuisilla on kantasoluja – niitä on vähäisissä määrin lähes kaikissa kudoksissa. Nämä aikuisen kantasolut voivat muodostaa vain tietyntyyppisiä, kyseisen kudoksen toimintaa tukevia soluja. Yksi esimerkki ovat lihaksen kantasolut, satelliittisolut, jotka pystyvät erilaistumaan lihassoluksi. Aikuisen yleisesti hyödynnettäviä kantasoluja ovat luuytimen solut, joita käytetään muun muassa leukemian hoidossa.

Vanhat kantasolut voidaan ’nuorentaa’

Kantasoluihin keskittyvä ikääntymisteoria painottaa, että ikääntyminen ei johdu soluihin kertyvistä virheistä, vaan pikemminkin kyvyttömyydestä korvata vaurioituneet solut uusilla, toimivilla soluilla. Ikääntyessä sekä kantasolujen määrä vähenee että niiden reagointi ympäristön viesteille muuttuu. Toisin sanoen, syystä tai toisesta vanhat kantasolut eivät enää ymmärrä korvata vaurioituneita soluja. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että kudosten kantasoluja voidaan ’nuorentaa’ muuttamalla solujen ympäristöä nuoren kaltaiseksi, jolloin myös kudoksen toiminta saadaan pysymään yllä. Tämä voidaan tehdä joko veriplasman tai jo tunnettujen, kantasoluja aktivoivien molekyylien avulla. Tilanne on vähän sama kuin antaisi kuulokojeen heikkokuuloiselle – yhtäkkiä viestit saadaankin perille ja kudos taas toimimaan. Toinen vaihtoehto on tuoda kehoon uusia, nuoria kantasoluja vanhojen tilalle.

Kantasolusiirto ei yksin riitä hidastamaan vanhenemista

Jotta kantasoluhoitoja voitaisiin hyödyntää ikääntymisen hidastamisessa, on vielä useita haasteita, jotka täytyy ylittää. Kantasolut eivät toimi koskaan yksin vaan aina vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa – tämän vuoksi pelkkä solujen istutus ei välttämättä takaa haluttua lopputulosta – myös maaperän on oltava otollinen. Selvitettäviä kohteita ovat myös kantasolujen lisääntymisen ja niiden erilaistumisen hallinta. Nuoruuden lähteen jäljille päästäisiin parhaiten tunnistamalla ne säätelijämolekyylit, jotka kykenevät nuorentamaan elimistön omia kantasoluja palauttamalla niiden kudoksia korjaavat kyvyt.

Lähteet:

  • Honoki K: Preventing aging with stem cell rejuvenation: Feasible or infeasible? World J Stem Cells 2017, 9(1):1-8.
  • Van Zant G, Liang Y: The role of stem cells in aging. Exp Hematol 2003, 31(8):659-672.
  • Rando TA, Wyss-Coray T: Stem cells as vehicles for youthful regeneration of aged tissues. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2014, 69 Suppl 1:S39-42.
  • Conboy IM, Rando TA: Heterochronic parabiosis for the study of the effects of aging on stem cells and their niches. Cell Cycle 2012, 11(12):2260-2267.
  • https://www.terveysportti.fi/xmedia/duo/duo12144.pdf

Kiihdyttääkö lihominen ikääntymistä?

Ylipainon ja siihen liittyvien sairauksien yleistyminen länsimaissa on alkanut vaikuttaa jo elinajanodotteeseen. Nyt kasvavat sukupolvet voivat olla ensimmäisiä, jotka elävät vanhempiaan lyhemmän ajan. Miksi ylipaino sitten lisää riskiä kuolla nuorempana? Yksi vastaus voi olla rasvakudoksen erittämä adiponektiini.

Ylipaino saattaa kiihdyttää vyötärön kasvun lisäksi myös ikääntymistä. Kuva: Pixabay.

Adiponektiini on rasvakudoksesta verenkiertoon erittyvä hormoni, joka vaikuttaa muun muassa sokeri- ja rasva-aineenvaihduntaan. Sitä on myös tituleerattu yhdeksi eliniän säätelijäksi. Epäloogista kyllä, adiponektiinin taso on sitä matalampi, mitä korkeampi kehonmassaindeksi (BMI) ihmisellä on. Toisin sanoen, mitä enemmän kehossa on rasvaa, sitä vähemmän adiponektiinia tuotetaan. Perinteisesti aikuisilla BMI>25 tarkoittaa ylipainoa ja BMI>30 liikalihavuutta. BMI ei kuitenkaan kerro koko totuutta, sillä se ei huomioi kehonkoostumusta, kuten lihasmassaa. Veren adiponektiinitason on havaittu vaikuttavan sairastumisalttiuteen; henkilöillä, joilla veren adiponektiinipitoisuus on matala, on suurempi riski sairastua muun muassa metaboliseen oireyhtymään.

Adiponektiini suomalaisilla

Eräs meille suomalaisille tyypillinen geenimuoto voi lisätä riskiä metabolisille sairauksille. Yksi adiponektiinin rakenteeseen vaikuttava geenimuunnos on nimittäin yleinen suomalaisilla tyypin 2 diabeetikoilla. Adiponektiinin määrän lisäksi myös sen rakenne siis näyttäisi vaikuttavan kehon toimintaan.

On myös havaittu, että naisilla ja miehillä veren adiponektiinitaso vaikuttaa sairauksien riskiin eri lailla. Naisilla on tyypillisempää, että adiponektiinitaso on yhteydessä useampiin sydän- verisuonitautien riskitekijöihin, kuten korkeaan verenpaineeseen ja kehnoihin veren rasva-arvoihin. Naisilla adopinektiinitasoon voivat vaikuttaa myös vaihdevuodet – hormonikorvaushoito vaikuttaisi kaikeksi harmiksi laskevan adiponektiinitasoa, ainakin suun kautta annosteltuna.

Korkea ikä – korkea adiponektiinitaso

Miten adiponektiini sitten liittyy ikääntymiseen? Veren adiponektiinipitoisuuden on havaittu kasvavan ikääntyessä. Tämä on sinällään ristiriitainen havainto, sillä ikääntyminen myös lisää sydän- ja verisuonitautien ja metabolisten sairauksien riskiä. Kun veren adiponektiinipitoisuus määritettiin hyvin iäkkäiltä (>95 vuotiaat), olivat heidän adiponektiinitasonsa huomattavasti nuorempia ikäryhmiä korkeammat. Samalla havaittiin, että adiponektiinitasot ovat osittain perinnöllisiä, sillä yli 95-vuotiaiden jälkeläisillä tasot olivat korkeammat kuin vastaavan ikäisillä, ei-pitkäikäistä sukua olevilla henkilöillä. Lisäksi adiponektiinin tietty geenimuoto yhdistettynä adiponektiiniin korkeaan määrään on yhteydessä pitkään elinikään. Jokin adiponektiinin rakenteessa, tuotannossa ja erittämisessä verenkiertoon siis tuntuu olevan osana pitkän iän salaisuutta.

Lihominen voi kiihdyttää ikääntymistä monella tavalla

Lihominen, tai oikeammin liikalihvuus, vähentää adiponektiinin tuotantoa, joka osaltaan lisää metabolisten ja sydän- ja verisuonitautien riskiä. Nämä sairaudet puolestaan voivat lyhentää elinikää. Ylipaino itsessään lisää myös tiettyjen syöpien yleisyyttä, oksidatiivisen stressin määrää, ja liikalihavuden on havaittu olevan yhteydessä mitokondrioiden heikentyneeseen toimintaan ja lyhentyneisiin telomeereihin. Lihominen voi kiihdyttää siis ikääntymistä monen eri reitin kautta.

Veren adiponektiinitaso yksin tuskin määrittää elinikää. Adiponektiinitaso tai sen geeninimuoto voivat kuitenkin auttaa metabolisten sairauksien riskin arvioimisessa. Adiponektiini on myös potentiaalinen lääkeaine ylipainoon liittyevien sairauksien hoidossa, ja sitä kautta eläiniän pidentämisessä. Kuka tietää, jos joskus tulevaisuudessa korkean riskin geeniä kantavien viallinen geeni vaihdetaan edullisempaan muotoon geeniterapian avulla terveemmän kehon ja pidemmän eliniän toivossa.


Lähteet:

  • Atzmon G, Pollin TI, Crandall J, Tanner K, Schechter CB, Scherer PE, Rincon M, Siegel G, Katz M, Lipton RB, Shuldiner AR, Barzilai N: Adiponectin levels and genotype: a potential regulator of life span in humans. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2008, 63(5):447-453.
  • Jalovaara K, Santaniemi M, Timonen M, Jokelainen J, Kesaniemi YA, Ukkola O, Keinanen-Kiukaanniemi S, Rajala U: Low serum adiponectin level as a predictor of impaired glucose regulation and type 2 diabetes mellitus in a middle-aged Finnish population. Metabolism 2008, 57(8):1130-1134.
  • Ukkola O, Santaniemi M, Rankinen T, Leon AS, Skinner JS, Wilmore JH, Rao DC, Bergman R, Kesaniemi YA, Bouchard C: Adiponectin polymorphisms, adiposity and insulin metabolism: HERITAGE family study and Oulu diabetic study. Ann Med 2005, 37(2):141-150.
  • Ukkola O, Santaniemi M: Adiponectin: a link between excess adiposity and associated comorbidities? J Mol Med (Berl) 2002, 80(11):696-702.
  • Cnop M, Havel PJ, Utzschneider KM, Carr DB, Sinha MK, Boyko EJ, Retzlaff BM, Knopp RH, Brunzell JD, Kahn SE: Relationship of adiponectin to body fat distribution, insulin sensitivity and plasma lipoproteins: evidence for independent roles of age and sex. Diabetologia 2003, 46(4):459-469.
  • Salvestrini V, Sell C, Lorenzini A: Obesity May Accelerate the Aging Process. Front Endocrinol (Lausanne) 2019, 10:266.
  • de Mello AH, Costa AB, Engel JDG, Rezin GT: Mitochondrial dysfunction in obesity. Life Sci 2018, 192:26-32.