Oman elimistön tuottamat sirtuiinit, jotka auttavat meidät stressaavien elämänvaiheiden ylitse, ovat ilmeisesti kauan kaivatut pitkän elämän molekyylit.

Vuonna 1914 tuleva nobelisti Francis Peyton Rous kasvatti laboratoriossaan yhdysvaltalaisessa Johns Hopkins Medical Schoolissa hiiriä ja ihmetteli erästä seikkaa. Jos hiirten ravinnonsaantia rajoitettiin, niissä olleiden syöpäkasvainten lisääntyminen hidastui ja eläinten yleiskunto parani.

Nuori tutkija arkaili retostella havainnollaan. Tiedeyhteisö oli nauranut maan rakoon hänen edellisen huomionsa, jonka mukaan virukset levittävät joitakin syöpiä - ja josta hän pokkasi Nobelin palkinnon 55 vuotta myöhemmin.

Kesti lähes kaksi vuosikymmentä, ennen kuin joku palasi tutkimaan kalorirajoitusta. 1930-luvulla saatiin vihdoin ensimmäinen vahva näyttö siitä, että niukasti syövät hiiret elävät kauimmin. Nykyisin kalorien vähentämistä 30-40 prosentilla pidetään ainoana tieteellisesti osoitettuna iänpidennystapana.

Tutkijat olivat pitkään ymmällään ilmiöstä. Yleisimmin arveltiin, että aineenvaihdunnan haitalliset sivutuotteet kuluttavat soluja ja siksi liiallinen syöminen vanhentaa. 1990-luvulla kuitenkin löytyi uusi molekyyliperhe, joka sopii selitykseksi. Nämä molekyylit, sirtuiinit, lisääntyvät kalorirajoituksen aikana ja suojelevat elimistöä.

Nyt tutkijat etsivät keinoa, jolla sirtuiinit saisi valjastettua lääkkeeksi. Toiveena on ihmepilleri, joka pidentäisi ihmisten terveitä elinvuosia. Mutta miten realistinen tuo haave on?

Yhteys elinikään löytyi 1995

Ensimmäinen sirtuiini, sir2, löydettiin hiivalta jo 1970-luvulla, kauan ennen kuin kukaan osasi arvata sen vaikutusta ikään. Tuolloin siitä puhuttiin geenien hiljentäjänä, mistä juontuu sirtuiinien nimikin (silent information regulators). Sirtuiinit säätelevät geenien aktiivisuutta toimimalla eräänlaisena lukkona dna-nauhan tyvessä.

- Sirtuiinit joko pitävät nauhan tiukalla, jolloin geenit pysyvät hiljaisina, tai hölläävät otettaan, jolloin nauha vapautuu ja geenit voidaan lukea proteiineiksi, sanoo sirtuiineja tutkiva professori Lea Sistonen Åbo Akademista.

Yhteys pitkäikäisyyteen löytyi vuonna 1995 Massachusettsin teknisen yliopiston MIT:n professorin Lenny Guarenten laboratoriossa. Siellä tutkijat seuloivat hiivasolujen joukosta epätavallisen vanhoja yksilöitä ja selvittivät, miten ne eroavat muista. He löysivät mutaation sir2-geenistä. Myös jos tavalliseen hiivasoluun lisättiin yksi ylimääräinen sir2-kopio, solun elinikä lisääntyi huomattavasti.

Seuraavaksi havaittiin sirtuiinien ja syömisen yhteys. Tutkijat huomasivat, että kalorirajoituksen aikana sirtuiinien määrä nousee huimasti, vieläpä kaikissa kudoksissa puolustussoluista lihassoluihin. Tätä seurasivat vielä tärkeät tutkimukset koe-eläimillä, joiden sirtuiinigeeni oli sammutettu. Niillä kalorirajoitus ei pidentänyt ikää, joten ilman sirtuiineja nälästä ei ollut hyötyä.

Suojaavat soluja stressiltä

Vaikka sirtuiineista usein puhutaan pitkän elämän molekyyleinä, parempi määritelmä olisi stressimolekyyli. Sirtuiinit osallistuvat lukemattomiin solujen normaaleihin tapahtumiin mutta lisääntyvät, jos solut stressaantuvat. Sirtuiinien määrää voi kasvattaa laboratoriokokeissa altistamalla solut kuumalle tai vahingoittamalla niiden dna:ta.

Sirtuiinit suojelevat soluja estämällä ja korjaamalla stressinaikaisia dna-vaurioita. Sirtuiinien käynnistämät geenit suojaavat muutenkin solua stressiltä ja estävät uusien vikojen syntyä.

Tiedetään, että pahoja dna-vaurioita saanut solu pyrkii tuhoamaan itsensä käynnistämällä itsemurhaohjelman, apoptoosin. Tutkimusten perusteella sirtuiinit toimivat nostamalla apoptoosin kynnystä, eli niiden ansiosta solulle jää aikaa korjata vaurionsa ja se säästyy itsemurhalta.

Tätä on tarjottu selitykseksi sille, miksi niukasti ruokitut eläimet säästyvät hermostoa rappeuttavilta sairauksilta, joille solujen kuoleminen on tyypillistä. Monin tutkimuksin on vahvistettu, että sirtuiinit suojaavat hiirten hermosoluja Alzheimerin ja Huntingtonin taudissa sekä ALS:ssä.

Myös kalorirajoituksen terveysvaikutukset liittyvät läheisesti stressiin. Sistosen mukaan sirtuiinit aistivat solujen energiatasoa ja aktivoituvat, kun energian määrä laskee tietyn kynnyksen alapuolelle. - Tässä mielessä ravinnon puute on soluille samanlainen stressinaiheuttaja kuin kuumuus, hän sanoo. Jos nälkä jatkuu pitkään, myös sirtuiinipitoisuus pysyy suurena ja suojavaikutus säilyy. Eliniän pidentyminen on näin siis stressinhallinnan sivutuote.

Sirtuiinien yhteys vanhenemiseen on looginen. Yksilön vanhentuessa sirtuiinien määrä alkaa vääjäämättä laskea. Tällöin solut jäävät alttiimmiksi erilaisten stressinaiheuttajien hyökkäyksille, soluihin syntyy enemmän vaurioita ja järjestelmä rapistuu hiljalleen.

Ihmelääke vielä hakusessa

Riittävä kalorirajoitus merkitsisi ihmiselle jatkuvaa nälkää. Siksi tutkijat jahtaavat nyt yhdistettä, joka tuottaisi kaikki sirtuiinien edut mutta samalla antaisi syödä aivan normaalisti.

On helppo kuvitella, kuinka tuottoisa bisnes tällainen ihmelääke olisi. Ei siis ihme, että kaksi sirtuiinitutkimuksen suurinta nimeä, Guarente ja kollega David Sinclair, koettavat kilvan kaupallistaa keksintöjään. Sinclair onnistui viime vuonna myymään yrityksensä Sirtis Pharmaceuticalsin lääkejätti Glaxo Smith Klinelle 720 miljoonalla dollarilla. Myös Guarentella on oma lääkekehitysyritys nimeltä Geron. Ensimmäisiä ihmiskokeita eri yhdisteillä on käynnissä jo useita.

Lääkeyhtiöiden tavoitteena on löytää yhdisteitä, jotka aktivoivat solujen oman sirtuiinituotannon. Tunnetuin näistä on punaviinin resveratroli. Tällä maagisen maineen saaneella aineella on pyritty selittämään, miksi ranskalaiset voivat syödä melkein mitä vain mutta silti pysyä terveinä. Myös eräät pienimolekyyliset lääkeaineet tehostavat sirtuiinien tuotantoa.

Sirtuiinien menestystarinan tiellä on kuitenkin vielä monta estettä. Ensinnäkin asiantuntijat ovat edelleen erimielisiä siitä, pidentävätkö juuri sirtuiinit myös pitkäikäisten nisäkkäiden elämää. Hiivan, sukkulamadon ja banaanikärpäsen osalta epäselvyyksiä ei ole, mutta nisäkästutkimusten todisteluketjusta puuttuu viimeinen silaus.

Toinen ongelma koskee sitä, miten vähän vielä tiedämme sirtuiineista. Sistonen korostaa, että lähes aina, kun puhutaan sirtuiineista, puhutaan vain tutkituimmasta: Sirt1:stä. - Sirtuiineja tunnetaan seitsemän erilaista, emmekä tiedä vielä kovinkaan paljon siitä, mitä kuusi muuta perheenjäsentä tekevät ja miten ne pelaavat yhteen.
Siksi turvallisin tapa hankkia sirtuiininsa on toistaiseksi vain paastota.

Ihmisen sirtuiinit korjaavat ja säätävät

 

- Sirt1: tumassa, osallistuu aineenvaihduntaan ja tulehdusreaktion säätelyyn.

- Sirt2: solulimassa, osallistuu solun jakautumisen säätelyyn, suojaa syövältä.

- Sirt3: tumassa ja mitokondriossa, osallistuu aineenvaihduntaan.

- Sirt4: mitokondriossa, osallistuu insuliinin säätelyyn.

- Sirt5: mitokondriossa, estää aminohappojen hajoamistuotteita kertymästä haitallisesti.

- Sirt6: tumassa, osallistuu dna-vaurioiden korjaamiseen.

- Sirt7: tumassa, ohjaa ribosomin rna:n valmistusta.

Tiedot: Molecular Endocrinology 2007, 21:1745-1755, Cell 2009, 1:560-570

Ilman sirtuiineja toiminnot häiriintyvät

 

Sirtuiinien merkitystä voi päätellä haitoista, joita syntyy, kun niitä tuottavia geenejä poistetaan. Tätä on kokeiltu hiirissä:

- Poistettu Sirt1: kuolee sikiöasteella, kehityshäiriöitä verkkokalvossa, luustossa ja sydämessä.

- Poistettu Sirt3: kehittyy normaalisti, häiriöitä aineen vaihdunnassa.

- Poistettu Sirt4: kehittyy normaalisti, ongelmia mitokondrioiden toiminnassa.

- Poistettu Sirt5: ongelmia virtsan säätelyssä.

- Poistettu Sirt6: vanhenee ennenaikaisesti, kuolee neljässä viikossa.

- Poistettu Sirt7: elinikä lyhenee, ongelmia sydämessä.

Julkaistu Tiede -lehdessä 2/2010 

Jani Kaaro on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5216
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti