Uppsalan yliopistossa ja Karoliinisessa Instituutissa tehdyssä Cedernaesin ja kollegoiden uudessa tutkimuksessa havaittiin, että jo yhden yön univaje voi vaikuttaa vuorokausirytmiä säätelevien niin kutsuttujen kellogeenien toimintaan. Tulokset 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 myös huomattu kehittyvän energia-aineenvaihdunnan häiriöitä sekä insuliiniresistenssiä. Poikkeava vuorokausirytmi tai riittämätön uni näyttävät johtavan hormonitasapainon muutoksiin, sympaattisen hermoston yliaktivoitumiseen ja eri kudosten solukellojen desynkronisaatioon. Lisäksi liian vähäinen uni on ollut yhteydessä suurempaan lihavuuden ja tyypin 2 diabeteksen riskiin ja poikkeava unen pituus lisääntyneeseen kuolleisuuteen ja sydän- ja verisuonisairauksien riskiin. Eläinkokeissa kellogeenien ablaatio (poistaminen) 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 seurata ruokahaluan kasvua ja tunnesyömistä. Lisääntynyt ruokahalu ja tunnesyöminen voisi puolestaan lisätä riskiä lihavuudelle ja erilaisille kroonisille kansansairauksille. Toisaalta eläinkokeiden perusteella tiedetään, että myös syömisen ajoitus ja ravinnon koostumus voivat vaikuttaa vuorokausirytmiin. On arveltu, että geenien säätelyn tapahtumat ovat kietouneet univajeeseen liitettyjen sairauksien yhteisiin molekyyligeneettisiin mekanismeihin. 


Cedernaesin ja kollegoiden tutkimukseen osallistui 15 tervettä ja normaalipainoista miestä ja tutkimus toteutettiin satunnaistetulla vaihtovuoroasetelmalla. Miehet saapuivat kahteen eri otteeseen valvottuihin laboratoriolosuhteisiin, jossa he viettivät lähes kaksi yötä kummallakin kerralla. Laboratorio-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 kudosnäytteet vatsanseudun pinnallisesta rasvakudoksesta ja reiden 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 yhden valvotun yön jälkeen. Tiedetään, että epigenetiikka säätelee geenien aktiivisuutta muun muassa DNA:n kemiallisten muokkausten avulla. Esimerkiksi DNA:n metylaatio (metyyliryhmän kiinnittyminen) säätelee 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 eräänlaisesta vuorokausirytmin säätelyn desynkronisaatiosta, joka on yhdistetty erilaisiin aineenvaihdunnallisiin patologisiin 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 todellisuudessa olla. Tutkimus oli vasta hyvin alustava, eikä sen pohjalta tule tehdä liian suoria johtopäätöksiä. Tuloksiin tulee muutenkin suhtautua kriittisesti ja varauksellisesti.

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. DNA:ta sisältävä verinäyte kerättiin yhteensä 60 normaalipainoiselta, ylipainoiselta ja lihavalta 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 uudessa tutkimuksessa. Lisäksi nämäkin tutkimustulokset olivat vasta hyvin alustavia ja näytön taso heikkoa, joten tuloksia tulee pitää vielä senkin vuoksi epäluotettavina. Tässäkin tutkimuksessa pistettiin kuitenkin merkille se, että unen kesto korreloi käänteisesti tietyn kellogeenin alueen 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 odotamme mielenkiinnolla lisää tutkimustuloksia aiheesta.

Lähteet:

Cedernaes J, Osler M, Voisin S, Broman JE, Vogel H,4, Dickson S, Zierath J, Schiöth H ja Benedict C. Acute sleep loss induces tissue-specific epigenetic and transcriptional alterations to circadian clock genes in men. J Clin Endocrinol Metab 2015 (painossa). http://press.endocrine.org/doi/pdf/10.1210/JC.2015-2284

Milagro F, Gómez-Abellan P, Champión J, Martínez A, Ordovás J ja Garaulet M. CLOCK, PER2 and BMAL1 DNA Methylation: Association with obesity and metabolic syndrome characteristics and monounsaturated fat intake. Chronobiology International 2012;29:1180-1194.


Ollila H, Kronholm E ja Paunio T. Unen yhteys aineenvaihdunnan häiriöihin. Suomen Lääkärilehti 36/2011. http://www.laakarilehti.fi/files/nostot/2011/nosto36_1.pdf

Kuvat: freedigitalphotos.net / franky242 / tiverylucky

Kommentoi

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s