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.

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25798
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1189
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.