Uppsalan yliopistossa ja Karoliinisessa Instituutissa tehdyssä Cedernaesin ja kollegoiden tuoreessa tutkimuksessa havaittiin, että jo yhden yön univaje voi vaikuttaa vuorokausirytmiä säätelevien niin kutsuttujen kellogeenien toimintaan. Tutkimus julkaistiin Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism -lehdessä heinäkuussa 2015.
Aikaisemmissa tutkimuksissa on havaittu, että unenpuutteella voi olla epäedullinen vaikutus aineenvaihduntaan, ja univajeesta kärsivillä ihmisillä on huomattu kehittyvän muita todennäköisemmin energia-aineenvaihdunnan häiriöitä sekä insuliiniresistenssiä. Poikkeava vuorokausirytmi tai riittämätön uni näyttävät johtavan hormonitasapainon muutoksiin, sympaattisen hermoston yliaktivoitumiseen ja eri kudosten solukellojen desynkronisaatioon (erirytmisyys). Lisäksi liian vähäinen uni on ollut yhteydessä suurempaan lihavuuden ja tyypin 2 diabeteksen riskiin, ja poikkeava unen pituus puolestaan lisääntyneeseen kuolleisuuteen ja suurempaan riskiin sairastua sydän- ja verisuonisairauksiin. Eläinkokeissa kellogeenien toiminnan sulkeminen on myöskin saanut aikaan lihavuutta ja tyypin 2 diabetesta tutkituilla eläimillä.
Nykykäsityksen mukaan unta ja vuorokausirytmiä säätelevät geenit vaikuttavat myös elimistön aineenvaihduntaan, ja poikkeava vuorokausirytmi tai riittämätön uni voivat saada aikaan häiriöitä ruokahalun hormonaalisessa säätelyssä, mistä voi puolestaan seurata ruokahaluan kasvua ja tunnesyömistä. Lisääntynyt ruokahalu ja tunnesyöminen saattavat puolestaan lisätä riskiä lihavuudelle ja lihavuuteen liittyville kroonisille sairauksille. Toisaalta eläinkokeiden perusteella tiedetään, että myös syömisen ajoitus ja ravinnon koostumus voivat vaikuttaa vuorokausirytmin säätelyyn. On arveltu, että geeniensäätelyn tapahtumat ovat kietouneet univajeeseen liitettyjen sairauksien yhteisiin molekyyligeneettisiin mekanismeihin.
Cedernaesin ja kollegoiden tutkimukseen osallistui 15 tervettä ja normaalipainoista miestä, ja tutkimus toteutettiin satunnaistetulla vaihtovuoroasetelmalla. Tutkittavat viettivät kahteen otteeseen lähes kaksi yötä valvottuissa laboratoriolosuhteissa: olosuhteet olivat hyvin kontrolloidut valon, ravinnonsaannin ja fyysisen aktiivisuuden osalta, ja miesten tuli olla vuoteessa myös sen ajan, jonka he olivat hereillä. Toisena yönä miehet pidettiin hereillä, kun taas toisena yönä he nukkuivat normaalisti, ilmeisesti yli 8 tuntia yhteen putkeen tai kahdessa osassa.
Molempien käyntikertojen toisen yön jälkeen miehiltä otettiin näytteet rasva- ja lihaskudoksesta, sillä nämä kudokset ovat merkityksellisiä aineenvaihdunnan ja verensokerin säätelyn kannalta. Lisäksi miehiltä poissuljettiin diabetes sokerirasituskokeen avulla.
Kudosnäytteiden analyysien perusteella tutkijat havaitsivat, että kellogeenien säätely ja aktiivisuus muuttuivat jo yhden valvotun yön jälkeen. Tiedetään, että geenien aktiivisuutta säädellän muun muassa DNA:n kemiallisten muokkausten avulla. Esimerkiksi DNA:n metylaatio (metyyliryhmän kiinnittyminen) säätelee epigeneettisesti sitä, kuinka aktiivisesti geenejä luetaan. Tutkijat havaitsivat, että tiettyjen kellogeenien metylaatio lisääntyi univajeen jälkeen samalla, kun tiettyjen geenien ekspressio (geenin koodaaman proteiinin tuotantoon johtava tapahtuma) muuttui. Muutokset olivat kuitenkin erilaisia lihas- ja rasvakudosnäytteissä. Lisäksi tutkittavilla havaittiin heikentynyttä sokerinsietoa valvotun yön jälkeen.
Tämä saattoi olla ensimmäinen tutkimus ihmisillä, jossa voitiin suoraan osoittaa, että univaje sai aikaan epigeneettisiä muutoksia vuorokausirytmiä säätelevissä aineenvaihdunnallisesti merkittävissä kellogeeneissä. Erilaiset muutokset lihas- ja rasvakudoksessa saattavat kertoa vuorokausirytmin säätelyn desynkronisaatiosta, joka on yhdistetty erilaisiin patologisiin aineenvaihdunnallisiin muutoksiin. Tämä ilmiö saattaisi myös selittää tutkittavilla esiintynyttä heikentynyttä sokerinsietoa valvomisen jälkeen.
Tämänkaltaisten epigeneettisten muutosten pysyvyyttä ei tunneta vielä hyvin, eikä senkään vuoksi voida luotettavasti sanoa, mikä merkitys tämän tutkimuksen havainnoilla voisi olla todellisessa elämässä. Tutkimus oli vasta hyvin alustava, eikä sen pohjalta tule tehdä liian suoria johtopäätöksiä. Tuloksiin tulee muutenkin suhtautua kriittisesti ja varauksellisesti
Viitteitä on myös kellogeenien DNA-metylaation ja syömiskäyttäytymisen mahdollisista yhteyksistä
Tutkimus palautti kuitenkin mieleeni erään toisen Espanjalaisen tutkimuksen vuodelta 2012, jossa Milagro kollegoineen tarkasteli lihavuuteen ja metaboliseen syndroomaan liittyvien ominaisuuksien yhteyttä kellogeenien metylaatiotasoihin veren valkosoluissa, ja näiden epigeneettisten merkkien yhteyksiä erilaisiin muuttujiin 16 viikkoa kestäneen laihdutusintervention yhteydessä.
Tutkimuksessa kerättiin DNA:ta sisältävä verinäyte yhteensä 60 normaalipainoiselta, ylipainoiselta ja obeesilta naiselta ennen koejakson alkua. Tutkittujen kellogeenien metylaatioasteella havaittiin tässä tutkimuksessa yhteys muun muassa painonpudotuksen suuruuteen, painoindeksiin ja plasman greliinipitoisuuteen (syömiskäyttäytymistä säätelevä hormoni). Lisäksi tutkimuksessa saatiin viitteitä kellogeenien epigeneettisten merkkien mahdollisista ravitsemuksellisista yhteyksistä (kertatyydyttymättömien ja monityydyttymättömien rasvahappojen saanti ja syömiskäyttäytyminen).
Tutkimuksessa tutkittiin kuitenkin mm. eri kudosta ja sukupuolta, kuin Cedernaesin ja kollegoiden tuoreessa tutkimuksessa. Lisäksi nämäkin tutkimustulokset olivat vasta hyvin alustavia ja näytön taso heikko, joten tuloksia tulee pitää vielä senkin vuoksi epäluotettavina. Tässäkin tutkimuksessa pistettiin kuitenkin merkille se, että unen kesto korreloi käänteisesti tietyn kellogeenin alueen DNA-metylaatioon sen jälkeen, kun lihavuuteen liittyvien parametrien ja fyysisen aktiivisuuden vaikutus korjattiin.
Vuorokausirytmiin liittyvän geenien säätelyn ja syömiskäyttäytymisen välinen suhde onkin tällä hetkellä heikosti tunnettu aihealue, joten jäämme mielenkiinnolla odottamaan lisää tutkimustuloksia aiheesta.
Lähteet:
Ravitsemustalo 