Tunnelointimikroskooppi (STM), jolla saadaan kolmiulotteisia atomitason kuvia aineen pintarakenteesta. Kuva: Kristian Molhave
Tunnelointimikroskooppi (STM), jolla saadaan kolmiulotteisia atomitason kuvia aineen pintarakenteesta. Kuva: Kristian Molhave

Suomalais-yhdysvaltalainen tutkijaryhmä havaitsi, että vaikkei tietty nanohiukkastyyppi ole yksinään haitallinen, sen vuorovaikutukset voivat vahingoittaa soluja.

Nanohiukkasten terveysvaikutuksista ei tiedetä vielä paljoakaan, vaikka niitä käytetään jo laajalti esimerkiksi kosmetiikassa ja elintarvikkeiden pakkausmateriaaleissa.

Ilpo Vattulainen Tampereen teknillisestä yliopistosta ja Emppu Salonen Teknillisestä korkeakoulusta ovat suomalais- ja yhdysvaltalaiskollegoineen selvittäneet, kuinka hiilen nanohiukkaset reagoivat solujen kanssa.

Tutkimuksessa kävi ilmi, että soluviljelmät eivät häiriinny, kun ne altistetaan hiilen pallomaisille nanohiukkasille eli fullereeneille yksinään. Jos taas soluliuoksessa on fullereenien lisäksi gallushappoa, molekyylit järjestyvät yhdessä rakenteiksi, jotka sitoutuvat solujen pinnalle ja tappavat solut. Pelkkä gallushappo, jota esiintyy tanniinien rakenneosana monissa kasveissa, ei ole haitallista soluille.

Vaikka tutkimuksesta ei voi vetää suoria johtopäätöksiä nanohiukkasten terveyshaitoista, se osoittaa, kuinka vaikeaa vaikutusten kartoittaminen on. Vaikka yksittäinen nanohiukkastyyppi ei näyttäisikään olevan myrkyllinen, sen vuorovaikutukset muiden elimistössä esiintyvien yhdisteiden, kuten gallushapon kaltaisten fenolihappojen kanssa voivat aiheuttaa vakavia ongelmia solujen toiminnalle. Nanohiukkas-biomolekyyliyhdistelmiä on suunnaton määrä, joten niiden systemaattinen tutkiminen on käytännössä mahdotonta.

Tutkimuksen julkaisi nanotieteen tutkimuslehti Small.

Irlantilaisia punnitsemassa perunoita Corkissa 1800-luvun alussa. Peruna oli keskeinen ravinto suurelle osalle Irlannin väestöä 1800-luvulla. Piirros on teoksesta The Irish World. Kuva: Sampson Towgood Roch
Irlantilaisia punnitsemassa perunoita Corkissa 1800-luvun alussa. Peruna oli keskeinen ravinto suurelle osalle Irlannin väestöä 1800-luvulla. Piirros on teoksesta The Irish World. Kuva: Sampson Towgood Roch

Ruokakasvi alkoi yleistyä Euroopassa 1700-luvulla, ja samoihin aikoihin yhteenotot vähenivät.

Espanjalaiset valloittajat toivat perunan Eurooppaan 1500-luvun puolivälissä Etelä-Amerikasta. Mukulakasvi osoittautui rauhan rakentajaksi, paljastaa uusi tutkimus.

Perunan ansiosta Euroopassa sodittiin aiempaa vähemmän, väittävät amerikkalaiset taloustieteilijät. He tarkastelivat tutkimuksessaan erilaisia konflikteja Euroopassa ja lähialueilla. Havainto oli se, että perunanviljelyn yleistyminen näytti vähentävän sotimista ja kapinoita Euroopassa 1700-luvulta alkaen.

Tutkijat kokosivat tietokannan kaikista taisteluista, talonpoikaiskapinoista ja muista väkivaltaisuuksista vuosina 1400–1900, joissa kuoli vähintään 32 ihmistä.

Euroopan lisäksi he ottivat mukaan myös Lähi-idän ja Pohjois-Afrikan alueen konfliktit. Kaikkiaan tutkijat tarkastelivat lähes 2 500 taistelua ja väkivaltaista selkkausta.

Perunanviljely alkoi yleistyä 1700-luvulla. Samoihin aikoihin myös väkivalta väheni niillä alueilla, joilla perunaa kyettiin viljelemään.

Tutkimus ei voi osoittaa syy-seuraussuhdetta, mutta tilastollinen yhteys perunanviljelyllä ja konfliktien vähenemisellä on.

Tutkijat löytävät ilmiölle kaksi selitystä. Ensinnäkin peruna tehosti viljelyä niin, että pienempi maapläntti tuotti ruokaa aiempaa useammalle ihmiselle. Kun tuottavuus kasvoi, viljelysmaan takia ei kannattanut sotia.

Toisaalta maanviljelijöiden ahdinko helpottui. Peruna on energiapitoinen ja melko säänkestävä kasvi, joka tuottaa luotettavasti satoa.

Köyhät viljelijät tienasivat enemmän, mikä toi myös valtion kassaan lisää verotuloja. Peruna elätti kasvavaa väestöä ravintoa kylminä ja kuivina aikoina.

Tutkijat Murat Iyigun, Nathan Nunn ja Nancy Qian ovat taloustieteen professoreita Stanfordin, Harvardin ja Chicagon Northwestern-yliopistoista. He ovat aiemminkin tutkineet ilmaston ja viljelyskasvien vaikutuksia konflikteihin ja rauhattomuuksiin.

”Ilmaston vaihtelu, esimerkiksi ankarat talvet, ovat usein johtaneet levottomuuksiin. Ihmiset ovat joutuneet taistelemaan selvitäkseen”, sanoo professori Murat Iyigun tiedotteessa.

Iyigun huomauttaa, että näin on yhä asian laita erittäin köyhissä ja maanviljelyksestä riippuvaisissa maissa.

”Ruoantuotannon vakauttaminen on edellytys rauhalle. Nämä ovat aivan perusasioita”, Iyigun sanoo The Wall Street Journal -lehdessä.

Elimistö reagoi henkiseen uhkaan kuin fyysiseen vammaan tai bakteerien hyökkäykseen. Kuva: Intermountain Medical Center

Apea ja toivoton mieli käynnistää aivoissa tulehdusreaktion.

Noin kolmannes masennuspotilaista ei saa lievitystä tavallisista depressiolääkkeistä, jotka säätävät hermovälittäjäaineita. Tulevaisuudessa heille voi löytyä helpotusta tulehduslääkkeistä.

Idean juuret vievät autoimmuunisairauksien, kuten nivelreuman ja psoriaasin, hoitoon. Näissä taudeissa elimistön immuunijärjestelmä kääntyy itseään vastaan ja nostattaa tulehduksen.

Kun autoimmuunisairauksia alettiin hoitaa uudenlaisilla tulehduslääkkeillä, esiin nousi odottamaton sivuvaikutus. Potilaat, jotka kärsivät masennuksesta, kertoivat mielialansa kohentuneen. Vaikka psoriaasi tai reuma ei hävinnyt, masennusoireet lievittyivät.

Immuunireaktion ja mielen kytköksestä todistavat myös kokeet, joissa terveille ihmisille on annettu tulehdusta nostattavaa ainetta. He ovat saaneet sivutuotteena masennusoireita.

Nyttemmin masentuneiden aivoista on löytynyt myös suoraan tulehduksen merkkejä. Ensin kanadalaistutkijat havaitsivat, että aivojen puolustussolut toimivat sitä vilkkaammin, mitä vakavampi masennus on. Äskettäin brittitutkijat huomasivat, että nämä mikrogliasolut ovat erityisen aktiivisia niillä, jotka hautovat itsemurha-ajatuksia.

Ensi vuonna Britanniassa on tarkoitus aloittaa kokeet, joissa testataan tulehduslääkkeiden tehoa masennukseen.

Esivanhempamme hyötyivät

Ihmislajin menneisyydessä masennuksen tapainen apeus on ollut hyödyllinen reaktio. Menetyksen tai muun koettelemuksen kohdattua oli hyvä vetäytyä omiin oloihinsa miettimään, mitä tapahtui ja miten voisi välttää vastaavat ikävyydet tulevaisuudessa.

Väliaikaiseksi tuumaus- ja latautumistauoksi kehittynyt alavire pitkittyy nykyään turhan usein masennukseksi – ja nyt näyttää siltä, että syy – ainakin yksi syy – on tulehdustila.

Tämän otaksuman mukaan elimistön puolustusjärjestelmä ei aktivoidukaan ainoastaan fyysisistä vammoista tai taudinaiheuttajien hyökkäyksistä vaan myös henkisistä uhkista, kuten stressistä ja yksinäisyydestä, jotka ovat nyky-yhteiskuntien vitsauksia.

Psyykkisen stressin ja immuunipuolustuksen yhteys käy järkeen evoluution näkökulmasta. Ammoisissa oloissa stressaavat tilanteet, kuten metsästys tai arvovaltakamppailu, saattoivat johtaa loukkaantumiseen. Siksi evoluutio kenties suosi yksilöitä, jotka virittivät tulehdusreaktion jo etukäteen mahdollisen vaurion varalta.

Ajatuksen puolesta on jo saatu kokeellista näyttöä.

Eräässä tutkimuksessa terveiden koehenkilöiden piti valmistella ja pitää puhe kriittiselle yleisölle. Tilanne nostatti elimistön tyypilliseen taistele tai pakene -tilaan. Syke nousi, ja stressihormoni kortisolin eritys kiihtyi. Reaktio ei yllättänyt, sillä julkinen puhuminen pelottaa monia ihmisiä.

Yllättävämpää oli se, että esiintymisjännitys lisäsi myös tulehdusta edistäviä aineita eli sytokiineja veressä. Elimistö käynnisti siis suojauksen, vaikka ainoa uhka, joka ilmassa leijui, oli omanarvontuntoon kohdistuva uhka.

 

Lue lisää

Joulukuun Tiede-lehdessä on koosteartikkeli, jossa Sanoman tiedetoimitus ennakoi ensi vuoden tieteellisiä puheenaiheita. Tiede-lehden psykologiantoimittaja Mikko Puttosen katsaus masennuksen uusista tulkinnoista ja hoidoista on yksi niistä.

Kiinnostavia uutisia odotetaan myös näistä:

  • Kuka voittaa suuren kuukisan?
  • Pääseekö uudenlainen geeniruoka kauppoihin?
  • Parantaako modulaarinen reaktori ydinvoiman turvallisuutta?
  • Miten lämpeneminen sorkkii säitä?
  • Lunastaako kvanttitietokone lupauksensa?
  • Kulkeutuuko merten muoviroska kaloista ihmiseen?

Jos aihe kiinnostaa, käy ostamassa painettu lehti tai iPad-digilehti.

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea artikkelin Digilehdet-palvelussa kirjautumalla tilaajatunnuksillasi alla olevasta artikkelilinkistä.

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