Toiset aivot

Ihmisen oma geneettinen materiaali on vain alle 1 % siitä mitä koko ihmiskehosta löytyy. Valtaosa siitä kuuluu mikrobistolle, eli kollektiivisesti kaikkien ihmiskehossa majailevien pieneliöiden perimä ylittää määrällä äideiltämme ja isiltämme saamamme perimäaineksen monin kerroin. Tämä ekosysteemi ei ole aivan merkityksetön ihmisen terveyden kannalta, vaan ihmiskeho tarvitsee mikrobistoaan esimerkiksi sulamattomien ravintoaineiden pilkkomiseen, vastustuskyvyn kehittymiseen, vitamiinituotantoon ja suolistoinfektioilta suojautumiseen.

Viime aikoina on myös havaittu, että suolistomikrobistolla on terveyden ylläpitämisen lisäksi keskeinen vaikutus muun muassa tulehduksellisissa suolistosairauksissa, diabeteksessa ja atooppisissa sairauksissa. Eläinkokeiden perusteella on ehdotettu mikrobistoa jopa syyksi esimerkiksi lihavuudelle. Ihmisillä ja bakteereilla on siis tiivis yhteiselo. Edellä mainittujen lisäksi suolistomikrobiston poikkeavuudet on yhdistetty yllättävästi myös psykiatrisiin ja neurologisiin sairauksiin, kuten masennukseen, autismikirjon häiriöihin, ADHD:hen ja Parkinsonin tautiin. Miten pieneliöt voivat vaikuttaa toisaalla kehossa sijaitsevaan monimutkaiseen elimeen, kuten aivoihin?

Eläinkokeista on kuluneiden kahden vuosikymmenen aikana opittu, että suolistomikrobistolla on useita mahdollisia vaikutusreittejä: vaikutukset voivat välittyä muun muassa hermoston, immuunipuolustuksen ja mikrobiston tai suoliston tuottamien välittäjäaineiden kautta. Mikrobit tuottavat esimerkiksi valtaosan kehon tryptofaanista, mikä on serotoniinin esiaste ja tämä voi kulkeutua keskushermostoon. Serotoniinilla on vaikutusta muun muassa vireystilaan, mielialaan ja suoliston toimintaan. Suoliston mikrobistolla on siis käytössä eläinkokeiden mukaan useita mahdollisia keinoja vaikuttaa aivojen toimintaan, ja näitä molemminsuuntaisia yhteyksiä kutsutaan suoli-aivo-akseliksi.

Hiiret eivät kuitenkaan ole ihmisiä

Suurin osa suoli-aivo-akselin tutkimuksista on tähän mennessä tehty eläimillä, mutta kasvava tutkijajoukko yrittää tarkastella eläimillä havaittuja ilmiöitä myös ihmisillä. Tähän myös FinnBrain-tutkimuksen suoli-aivo-osatutkimuksessa pyritään. Lapsilla on muissa tutkimuksissa havaittu kiinnostavia yhteyksiä, muun muassa 1-2 -vuotiaiden hyvä kognitiivinen kehitys on yhdistetty Bacteroides-valtaiseen mikrobistoon, joka on tyypillinen alateitse syntyneillä lapsilla.

Lisäksi taaperoikäisten temperamenttityylit on yhdistetty suolistomikrobiston monimuotoisuuteen toisessa tutkimuksessa. FinnBrain-aineiston alustavassa tarkastelussa on myös havaittu, että puolivuotiaiden positiivinen emotionaalisuus eli taipumus osoittaa ilon ja mielihyvän tunteita, on mahdollisesti yhteydessä korkeampaan bifidobakteerien määrään 2,5 kuukauden iässä. Bifidobakteereja sisältäviä probiootteja on käytetty aikuisilla masennus- ja ahdistusoireiden lievittämiseen. Jopa aivojen aktivoitumiseen tunnemuistojen yhteydessä ne voivat vaikuttaa. Imeväisillä kuitenkin iso osa bifidobakteereista kasvaa rintaruokinnan myötä ja bifidobakteerit ovat luonnollisesti merkittävässä osassa imeväisen mikrobistossa. Tarvitaan kuitenkin vielä pidempää seurantaa, jotta voidaan varmistua temperamentin ja käyttäytymisen sekä suolistomikrobiston koostumuksen välisestä yhteydestä.

Eläinkokeissa on havaittu, että stressillä ja mikrobistolla on kaksisuuntainen yhteys: stressi muuttaa mikrobiston koostumusta ja mikrobiston muuttaminen muuttaa käyttäytymistä. Lisäksi eläimillä emon kokema stressi voi vaikuttaa lapsen suolistomikrobiston koostumukseen ja suoliston hermoston kehittymiseen. Tähän mennessä yksi tutkimus ihmisillä on havainnut äidin raskaudenaikaisen stressin olevan yhteydessä lapsen suolistomikrobiston koostumukseen ja kehittymiseen.

FinnBrain-tutkimuksen alustavien tulosten mukaan näyttäisi kuitenkin siltä, että äidin raskauden aikana kokemat lievät tai keskivaikeat masennus- tai ahdistusoireet eivät olisi yhteydessä lapsen suolistomikrobiston koostumukseen 2,5 kuukauden iässä. Työ tämän havainnon vahvistamiseksi on vielä kesken, mutta havaintojemme luotettavuutta lisää suuri tutkittavien määrä. Siitä suurin kiitos kuuluu kaikille lähes viidellesadalle tutkittavalle, jotka antoivat ulostenäytteen 2-3 kuukauden iässä.

Maailman johtava mikrobistoalan tutkija Rob Knigth kertoo IHMC-kokouksessa tärkeimpiä mikrobistotutkimuksen tulevaisuuden suuntaviivoja. Elämän alkuvaiheet ovat tärkeitä niin suolistomikrobiston koostumuksen kuin vastustuskyvyn kehittymisen kannalta.

Kuten sanottu, tähän mennessä lapsilla tehdyt tutkimukset ovat olleet kuitenkin varsin pieniä, eikä välttämättä kaikkia taustatietoja ole pystytty tarkoin raportoimaan, mikä heikentää tulosten luotettavuutta. FinnBrain-tutkimuksessa aiotaan pureutua varhaisten tekijöiden, suoliston mikrobiston ja aivojen kehittymisen väliseen yhteyteen. Aiomme selvittää tarkemmin kuinka ympäristötekijät, kuten stressi, vaikuttavat suolistomikrobiston koostumukseen ja toimintaan, ja miten tämä on taas yhteydessä lapsen kehitykseen. Lisäksi haluamme tietää, miten tähän yhteyteen vaikuttavat synnytystapa ja antibioottihoidot, jotka ovat tunnettuja lapsen mikrobikoostumukseen vaikuttavia tekijöitä. Tämän mahdollistaa FinnBrainin monialaisuus, lapsen kehityksen seuranta ja tarkat tiedot raskauden ja varhaislapsuuden ajalta. Tämän avulla voimme toivottavasti pureutua kysymykseen: kumpi oli ensin, muna vai kana?

Anna Aatsinki, LK, väitöskirjatutkija

Lisälukemistoa kiinnostuneille:

http://www.potilaanlaakarilehti.fi/site/assets/files/0/31/17/500/sll42018-203.pdf

Kalliomäki M, Käyhkö S, Mykkänen M, Isolauri E, Lähdesmäki T. Suoli-aivoakseli – mikrobiston ja hermoston monimuotoinen yhteys. Lääkärilehti 4/18 vsk 73.

Huovinen Pentti. Hyvät, pahat, näkymättömät. Miten selvitä elämässä mikrobien kanssa. 2003.

https://yle.fi/aihe/artikkeli/2014/02/19/suoliston-bakteerit-ja-mielen-terveys