Hiiri oikealla on lihonut huomattavasti kaveriaan tuhdimmaksi. Siltä puuttuu ankyrin-b -nimistä proteiinia tuottava geeni kokonaan. Kuva: UNC Nutrition and Obesity Research Center
Hiiri oikealla on lihonut huomattavasti kaveriaan tuhdimmaksi. Siltä puuttuu ankyrin-b -nimistä proteiinia tuottava geeni kokonaan. Kuva: UNC Nutrition and Obesity Research Center

Muutos yhden ainoan geenin toiminnassa sai hiiret lihomaan, vaikka ne liikkuivat yhtä paljon kuin lajitoverinsa.

Vaikka varmin tapa lihoa on syödä liikaa ja liikkua liian vähän, voi lihavuus olla osittain myös perinnöllistä.

Hiirillä Yhdysvalloissa tehty tutkimus antaa nyt osviittaa, että mutaatiot eräässä geenissä voivat vaikuttaa huomattavan paljon siihen, miten rasvaa kertyy kehoon.

Kyseisen geenin ja sen tuottaman proteiinin nimi on ankyrin-b. Hiiret, joilla oli poikkeava muoto tästä geenistä tai joilta tutkijat olivat poistaneet kyseisen geenin kokonaan, lihoivat huomattavasti enemmän kuin lajitoverinsa.

Muutos geenin toiminnassa sai rasvasolut imemään itseensä glukoosia paljon nopeammin kuin tavallisesti.

Kun tähän yhdistetään ikääntymisen mukanaan tuoma aineenvaihdunnan hidastuminen ja ylensyönti, on lihavuus käytännössä varmaa.

”Uskomme, että tämä geeni on auttanut esi-isiämme varastoimaan energiaa laihoina aikoina. Kuitenkin nykymaailmassa, jossa ruoasta ei ole pulaa, se voi ruokkia ylilihavuusepidemiaa”, kertoo professori Vann Bennett Duken yliopistosta tiedotteessa.

Bennett löysi ankyrin-b -proteiinin yli kolmekymmentä vuotta sitten. Sitä on kehossamme jokaisessa kudoksessa ja sillä on tärkeä tehtävä erilaisten proteiinien ankkuroimisessa solukalvoon.

Bennettin laboratorion tohtoriopiskelija Jane Healey huomasi muutama vuosi sitten, että hiiret, joilla oli ankyrin b -geenin mutaatioista johtuvia rytmihäiriöitä, olivat muita hiiriä lihavampia.

Tutkijat peukaloivat hiirten perimään ihmiselle tyypillisiä ankyrin b -geenin variantteja. Tulokset olivat tuhteja. Nämä hiiret varastoivat suurimman osan ravintonsa energiasta rasvaksi.

Havainnosta julkaistiin tutkimus vuonna 2015. Nyt tutkijat selvittivät mekanismia vielä tarkemmin.

Geenimutaatioiden tutkimisen sijasta hiiriltä poistettiin ankyrin b -geeni kokonaan. Vaikka hiiret liikkuivat yhtä paljon kuin tavalliset lajitoverinsa, niiden rasvasolut pullistuivat kaksinkertaisiksi, kun ne varastoivat energiaa ravinnosta.

Painonnousu vain kiihtyi hiirten ikääntyessä ja kun niille syötettiin rasvaista ruokaa. Rasvaa ei kertynyt vain rasvasoluihin vaan sitä tihkui myös maksaan ja lihaksiin. Siitä aiheutui tulehdusta ja insuliinivasteen häiriöitä, mikä taas on kakkostyypin diabeteksessa tyypillistä.

Näyttää siltä, että muutokset ankyrin b -geenissä tai sen puuttuminen kokonaan saa rasvasolujen portinvartijana toimivan glut 4 -proteiinin häiriintymään. Glukoosi pääsee virtaamaan rasvasoluun huomattavasti nopeammin kuin tavallisesti.

Tutkimuksen päätekijä, solubiologian ja fysiologian apulaisprofessori Damaris Lorenzo havaitsi saman myös rasvasoluilla soluviljelmässä. Solut, joissa oli joillekin ihmisille tyypillisiä mutaatioita ankyrin b -geenin toiminnassa, imivät itseensä enemmän rasvaa.

Tällaisia geenivariantteja kantaa Yhdysvalloissa arviolta 1,3 prosenttia valkoisesta väestöstä ja 8,4 prosenttia afrikkalaistaustaisesta väestöstä.

Tulokset täytyy vielä vahvistaa ihmisillä. Näin saadaan selville, mikä ankyrin b -geenin rooli todella on ihmisten lihomiseen.

Tutkimuksen julkaisi Pnas.

Ihotulosteen anturin voi pestä pois vedellä. Kuva: McAlpine group / University of Minnesota
Ihotulosteen anturin voi pestä pois vedellä. Kuva: McAlpine group / University of Minnesota

”Kätevä kuin Sveitsin armeijan linkkuveitsi”, kehuu tutkija.

Anturi on tulostettu ensi kertaa suoraan iholle 3d-tulostimella. Tällainen tuloste voi esimerkiksi aistia ympäristön kemiallisia aineita.

Tulosteeseen voi liittää aurinkokennot. Valmistajan eli Minnesotan yliopiston mukaan tekniikka sopisi esimerkiksi sotilaille.

”Tulostimen voi ottaa repusta ja printata sillä anturin tai muun elektroniikan suoraan iholle. Tulostin olisi kätevä kuin Sveitsin armeijan linkkuveitsi”, sanoo Minnesotan yliopiston apulaisprofessori Michael McAlpinen PhysOrg-verkkojulkaisussa.

Menetelmän julkaisi Advanced Materials -lehti. Yliopiston video näyttää, kuinka elektroniikka tulostuu iholle.

"Tämän voi tehdä kannettavalla ja kevyellä tulostimella, joka maksaa alle 400 dollaria (330 euroa)”, sanoo McAlpinen.

Tulostin mukautuu käden pieniin liikkeisiin konenäön avulla.

”Vaikka yrittäisi kuinka pitää kättä paikallaan, käsi liikkuu hieman. Kädet ovat muutenkin erilaisia”, sanoo McAlpinen.

Konenäkö seuraa käden liikkeitä pienten merkkipisteiden avulla. Tulostukseen laite käyttää mustetta, joka on valmistettu hopeahiutaleista. Se kovettuu huoneenlämmössä. Yleensä 3d-tulosteet täytyy kovettaa korkeissa lämpötiloissa.

Kun haluaa tulosteen pois kädestään, voi sen irrottaa pinseteillä tai huuhtoa pois vedellä.

Arkielämässä iholle printattavalla biotulosteella voisi hoitaa haavaa. Tutkijat ovat jo kokeilleet haavan hoitoa hiirillä.

Myös ihonsiirto voisi onnistua. Joskus iholle ehkä tulostuu ”biomustetta”. Musteessa on uusia ihosoluja, jotka korvaavat sairaan ihon.

Tietoisuus ei ole vakaa tila vaan vaihtelee alati. Se tarjoaa tilaisuuksia oudoille aistimuksille. Kuva: iStock

Muinaisen kalliotaiteen kuvajaiset tuotti muuntunut tietoisuus. Se syntyy meidänkin aivoissamme.

Kalliotaidetta tehtiin kaikilla asutuilla mantereilla kymmeniätuhansia vuosia. Suomestakin sitä tunnetaan yli viidentuhannen vuoden takaa.

Jos olet joskus katsellut kuvia näistä maalauksista tai uurroksista, olet varmaan pannut merkille, kuinka samankaltaisia ne ovat maailman eri puolilla.

Kaikkialla kiveen on laadittu ristikoita, siksakkeja, aaltoviivoja, täpliä, kaaria ja spiraaleja. Yhtä lailla yleismaailmallisia ovat eläimet, ja joka puolella on kuvattu paljon myös ihmisiä.

Ihmisissä huomiota kiinnittää yhtäläinen kahtalaisuus. Osa toimittaa selvästi arkisia askareita, osa kokee jotain yliluonnollista. Heillä saattaa olla linnun pää, peuran sarvet tai leijonan häntä.

Menneisyytemme tutkijoilla on selitys samankaltaisuuteen. Se löytyy aivoistamme.

Tietoisuus on universaali

Tietoisuuden syvintä olemusta etsitään yhä, mutta yksi asia näyttää selvältä: aivomme tuottavat kaikille yhteistä tajunnan sisältöä.

Esihistoriallista ihmismieltä tutkiva Steven Mithen laskee, että universaali tietoisuus syntyi noin 50 000–60 000 vuotta sitten, samoihin aikoihin, kun meidän nykyisten ihmisten esivanhemmat purkautuivat Afrikasta maailmalle. Silloin aivorakenteissa tapahtui muutoksia, jotka mahdollistivat uudet kollektiiviset innovaatiot.

Kalliotaiteessa tämä näkyy aiheiden samanlaisuutena.

Yhteiset sisällöt syntyvät muuntuneessa tietoisuuden tilassa, jossa aivot tuottavat kuvia ihan itsestään, ilman visuaalisia ärsykkeitä. Tutkijat kutsuvat sisäsyntyisiä aistimuksia entoptisiksi kuviksi, mutta he eivät osaa vielä sanoa, miten aivot niitä tarkkaan ottaen tekevät. Se tiedetään, että havainnot etenevät vaiheissa abstrakteista kuvioista hallusinaatioihin ja että aivot ovat mukana laajalti.

Kuka vain voi kokea

Myös se on käynyt tutkimuksissa ilmi, että entoptisia havaintoja voi syntyä kenen tahansa päässä.

Tilaisuuksia tarjoaa tietoisuuden häilyvyys. Tajuntamme ei näet ole vakaa vaan vaihtelee tilasta toiseen. Erityisen altis harha-aistimuksille tietoisuus on silloin, kun se on kääntynyt sisäänpäin, itseen.

Entisaikain samaanit näkivät oman kulttuurinsa pyhiä ja pahoja, me voimme nähdä enkelin, kuolleen omaisen tai hirviön. Yhdysvaltalaistutkimuksen mukaan yliluonnolliset aistimukset ovat yleisiä. Sellaisen on kokenut joka toinen maailman ihminen.

 

Lue lisää

Huhtikuun Tiede-lehdessä on pitkä artikkeli, jossa kalliotaidetta tutkiva psykologi Mauno Niskanen valaisee universaalin tietoisuuden ja entoptisten aistimusten syntyä.

Jos aihe kiinnostaa, käy ostamassa paperilehti tai iPad-digilehti.

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea artikkelin kirjautumalla tilaajatunnuksillasi Digilehdet-palveluun.

Ellet ole vielä aktivoinut digilukuominaisuutta, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.

Ellet ole tilaaja, voit hyödyntää maksutonta tutustumistilausta, joka tarjoaa neljän viikon lukuoikeuden Tiede-lehden artikkeleihin.

Pääset tekemään tilauksen klikkaamalla tätä artikkelilinkkiä.