HELMi-tutkimus selvittää suolistomikrobiston ja terveyden välistä yhteyttä

Hel­sin­gin yli­o­pis­ton HEL­Mi-tut­ki­muk­ses­sa seu­ra­taan las­ten suo­lis­to­mik­ro­bis­ton ke­hit­ty­mis­tä en­sim­mäi­si­nä elin­vuo­si­na ja sel­vi­te­tään, mi­ten suo­lis­to­mik­ro­bis­to liit­tyy per­heen elin­tapa- ja ym­pä­ris­tö­te­ki­jöi­hin sekä lap­sen voin­tiin ja ter­vey­teen.  Tut­ki­muk­ses­sa py­ri­tään löy­tä­mään suo­lis­to­mik­ro­bis­tos­ta var­hai­sia va­roi­tus­merk­ke­jä, jot­ka en­na­koi­vat ter­veys­ris­ke­jä. Mu­ka­na on rei­lu tu­hat vuo­si­na 2016–2018 syn­ty­nyt­tä vau­vaa per­hei­neen.

HEL­Mi-ly­hen­ne tu­lee tut­ki­muk­sen eng­lan­nin­kie­li­ses­tä ot­si­kos­ta He­alth and the Ear­ly Life Mic­ro­bi­o­me. 

Mikrobiston kehitys on altis häiriöille

Ih­mi­sen suo­lis­tos­sa elää run­sas ja moni­muo­toi­nen mik­ro­bis­to, jol­la on mer­kit­tä­vä vai­ku­tus ter­vey­teem­me läpi elä­män muun mu­as­sa ruo­an­su­la­tuk­sen ja im­muu­ni­puo­lus­tuk­sen sää­te­lyn kaut­ta. Yk­si­löl­li­nen mik­ro­bis­tom­me al­kaa ke­hit­tyä syn­ty­män jäl­keen tai mah­dol­li­ses­ti jo en­nen syn­ty­mää var­hais­ten al­tis­tei­den muo­vaa­ma­na.

Ke­hit­ty­vän mik­ro­bis­ton koos­tu­muk­seen vai­kut­ta­vat yh­tääl­tä se, mitä mik­ro­be­ja vau­va koh­taa, ja toi­saal­ta ym­pä­ris­tö­te­ki­jät, ku­ten var­hai­nen ra­vit­se­mus. Li­säk­si pe­ri­mäm­me oh­jan­nee osal­taan bak­tee­ris­ton ke­hi­tys­tä ja koos­tu­mus­ta, vaik­ka­kaan asi­as­ta ei ole vie­lä pal­joa tut­ki­mus­näyt­töä.

Vau­van puo­lus­tus­jär­jes­tel­mä ke­hit­tyy mer­kit­tä­väs­ti vie­lä syn­ty­män jäl­keen. Eläin­ko­kei­den pe­rus­teel­la tie­de­tään, että suo­lis­to­mik­ro­bis­tol­la on täs­sä mer­kit­tä­vä roo­li. Mik­ro­bis­ton ke­hi­tys elä­män alku­tai­pa­leil­la ei kui­ten­kaan ole vain tär­keä, vaan myös haa­voit­tu­vai­nen pro­ses­si. Sen häi­riin­ty­mi­nen voi joh­taa ”vika­ti­loi­hin” puo­lus­tus­jär­jes­tel­män oh­jel­moin­nis­sa, jol­loin ris­ki kroo­ni­siin sai­rauk­siin, ku­ten al­ler­gi­oi­hin, auto­im­muu­ni­sai­rauk­siin ja ai­kuis­iän sy­dän- ja veri­suo­ni­tau­tei­hin kas­vaa.

Varhaislapsuus herkkä mikrobiston kehitysvaihe

Eri­tyi­ses­ti koe-eläi­mil­lä teh­ty­jen tut­ki­mus­ten pe­rus­teel­la var­hai­sen suo­lis­to­mik­ro­bis­ton tie­de­tään vai­kut­ta­van myös her­mos­ton ke­hi­tyk­seen ja kas­vuun. Var­hais­lap­suu­den mik­ro­bis­to­häi­ri­öil­lä on kaik­kein vah­vim­mat ter­veys­vai­ku­tuk­set, sil­lä ajoi­tus osuu herk­kään ke­hi­tys­vai­hee­seen.   Kau­as­kan­tois­ten vai­ku­tus­ten li­säk­si suo­lis­to­mik­ro­bis­to vai­kut­taa myös lap­sen sen­het­ki­seen voin­tiin esi­mer­kik­si vat­san toi­min­nan kaut­ta.

Ke­hit­ty­vä, vie­lä kes­ken­e­räi­nen mik­ro­bis­to on her­kem­pi häi­ri­öil­le kuin ai­kui­sen va­kiin­tu­nut, moni­muo­toi­nen ja sik­si pa­lau­tu­mis­ky­kyi­nen mik­ro­bis­to. Syn­ty­mä kei­sa­rin­leik­kauk­sel­la, rin­ta­mai­don puu­te sekä tois­tu­va anti­bi­oot­tien käyt­tö ovat tun­net­tu­ja mik­ro­bis­ton ke­hit­ty­mi­seen vai­kut­ta­via te­ki­jöi­tä, joi­den tie­de­tään al­tis­ta­van im­muu­ni­vä­lit­tei­sil­le sai­rauk­sil­le ja yli­pai­nol­le. Näi­den var­hais­ten al­tis­tei­den vai­ku­tus myö­hem­pään sai­ras­ta­vuu­teen vä­lit­tyy mah­dol­li­ses­ti juu­ri suo­lis­to­mik­ro­bis­ton kaut­ta.

Tois­tai­sek­si tämä hy­po­tee­si pe­rus­tuu pit­käl­ti eläin­ko­kei­siin, sil­lä ih­mis­lap­sis­ta ei ole ol­lut riit­tä­vän laa­jo­ja pit­kit­täis­tut­ki­muk­sia, jois­sa oli­si ke­rät­ty sekä al­tis­te-, mik­ro­bis­to- että ter­veys­tie­to­ja syy-seu­raus­suh­tei­den sel­vit­tä­mi­sek­si. Sik­si mik­ro­bis­ton var­hais­ke­hi­tys­tä tu­ke­via ja häi­rit­se­viä elin­tapa- ja ym­pä­ris­tö­te­ki­jöi­tä, var­sin­kaan nii­den kes­ki­näi­siä voi­ma­suh­tei­ta ja yh­teis­vai­ku­tuk­sia, ei vie­lä juu­ri tun­ne­ta.

Syntymästä kahden vuoden ikään

Vuon­na 2016 käyn­nis­tet­ty HEL­Mi-tut­ki­mus seu­raa suo­lis­to­mik­ro­bis­ton ke­hit­ty­mis­tä syn­ty­mäs­tä kah­den vuo­den ikään ja sel­vit­tää, mit­kä vau­van hoi­to­käy­tän­tei­siin sekä per­heen elin­ta­poi­hin ja van­hem­pien ter­vey­teen liit­ty­vät te­ki­jät edis­tä­vät tai häi­rit­se­vät mik­ro­bis­ton luon­nol­lis­ta ke­hit­ty­mis­tä. Li­säk­si tut­ki­muk­ses­sa sel­vi­te­tään, mi­ten suo­lis­to­mik­ro­bis­to ja sitä muok­kaa­vat te­ki­jät liit­ty­vät lap­sen ter­vey­teen ja hy­vin­voin­tiin, kes­kit­ty­en al­ler­gi­oi­hin, kas­vuun ja kog­ni­tii­vi­seen ke­hi­tyk­seen.

Tut­ki­muk­ses­sa on mu­ka­na noin tu­hat ter­vee­nä syn­ty­nyt­tä las­ta per­hei­neen etu­pääs­sä pää­kau­pun­ki­seu­dul­ta. Yli kol­man­nes van­hem­mis­ta on al­ler­gi­sia. Li­säk­si tu­leh­duk­sel­lis­ten suo­lis­to­sai­rauk­sien sekä ke­li­a­ki­an esiin­ty­vyys van­hem­pien jou­kos­sa on poik­keuk­sel­li­sen kor­kea, jo­ten osal­la tut­ki­mus­lap­sis­ta on pe­rin­nöl­li­nen ris­ki näi­hin sai­rauk­siin. Ai­neis­toa py­ri­tään seu­raa­maan mah­dol­li­sim­man pit­kään, jot­ta las­ten tu­le­vat ter­veys­erot voi­daan suh­teut­taa var­hais­lap­suu­den mik­ro­bis­to­ke­hi­tyk­seen ja sen vai­kut­ti­miin.

Tut­ki­mus ra­ken­tuu ko­to­na ke­rät­tä­vien lap­sen ulos­te­näyt­tei­den (9 kpl) ja van­hem­pien sään­nöl­li­ses­ti täyt­tä­mien elin­tapa-, ter­veys- ja ra­vin­to­ky­se­lyi­den (57 kpl) ym­pä­ril­le. Ky­se­lyis­sä kar­toi­te­taan esi­mer­kik­si ime­tys­tä, kiin­tei­den lisä­ruo­kien aloi­tus­ta sekä pro­bi­oot­tien ja mui­den ra­vin­to­li­sien käyt­töä. Las­ten mo­to­ris­ta ja kog­ni­tii­vis­ta ke­hi­tys­tä kar­toi­te­taan ky­se­lyi­den li­säk­si kah­den vuo­den iäs­sä psy­ko­lo­gin suo­rit­ta­mal­la tes­til­lä. Ulos­te­näyt­tei­den li­säk­si vau­voil­ta ote­taan DNA-näy­te ja imet­tä­vil­tä äi­deil­tä rin­ta­mai­to­näy­te. Li­säk­si van­hem­mat ke­rää­vät ulos­te­näyt­teet vau­van syn­ty­män tie­noil­la.

Yli 40 000 terveyskyselyä ja 7000 ulostenäytettä

Tie­don- ja näyt­tei­den ke­ruu on täl­lä het­kel­lä kal­lis­tu­mas­sa vii­mei­seen nel­jän­nek­seen. Ulos­te­näyt­tei­tä on ke­rät­ty noin 7000 ja per­heet ovat vas­tan­neet yli 40 000 ky­se­lyyn. Kaik­ki taus­ta­tie­to ke­rä­tään säh­köi­ses­sä muo­dos­sa HEL­Mi-tut­ki­mus­ta var­ten luo­dul­la verk­ko­so­vel­luk­sel­la. Van­hem­mil­ta ke­rät­ty­jä ter­veys- ja lää­ki­tys­tie­to­ja täy­den­ne­tään Ke­lan ja mui­den val­ti­on lai­tos­ten re­kis­te­ri­kan­to­ja hyö­dyn­tä­en.

Ulos­te­näyt­teis­tä mää­ri­te­tään suo­lis­to­mik­ro­bis­ton koos­tu­mus­ta ja toi­min­taa uu­den­ai­kai­sil­la tut­ki­mus­me­ne­tel­mil­lä, lä­hin­nä DNA-sek­ven­soin­nil­la. Van­hem­pien ulos­te­näyt­tei­den avul­la tut­ki­taan suo­lis­to­mik­ro­bis­ton siir­ty­mis­tä van­hem­mil­ta lap­sel­le. Rin­ta­mai­to­näyt­tees­tä tut­ki­taan mm. yk­si­löl­li­ses­ti vaih­te­le­via, suo­lis­to­mik­ro­bis­toa ruok­ki­via so­ke­ri­ra­ken­tei­ta. Lap­sen DNA:sta sel­vi­te­tään esi­mer­kik­si suo­lis­ton pin­ta­ra­ken­tei­ta ja vas­tus­tus­ky­kyä sää­te­le­viä gee­ne­jä.

Tietoisia valintoja mikrobiston hyväksi

HEL­Mi-tut­ki­muk­sen tu­lok­set edis­tä­vät ym­mär­rys­tä suo­lis­to­mik­ro­bis­tos­ta ja sen ke­hit­ty­mi­ses­tä sekä las­ten ter­vey­teen vai­kut­ta­vis­ta te­ki­jöis­tä. Tu­los­ten pe­rus­teel­la van­hem­pien on tu­le­vai­suu­des­sa mah­dol­lis­ta teh­dä tie­toi­sia va­lin­to­ja, joil­la tu­e­taan las­ten suo­lis­to­mik­ro­bis­ton ke­hi­tys­tä ter­veyt­tä edis­tä­vään suun­taan.  Suo­lis­to­mik­ro­bis­ton ke­hi­tys voi­daan näh­dä yh­te­nä lap­sen ke­hi­tyk­sen osa-alu­ee­na, jon­ka tu­ke­mi­nen voi olla te­ho­kas kei­no edis­tää koko­nais­val­tais­ta ter­veyt­tä läpi elä­män­kaa­ren.

Tu­lok­set voi­vat oh­ja­ta ter­vey­den­huol­lon käy­tän­tei­tä ja suo­si­tuk­sia esi­mer­kik­si kei­sa­rin­leik­kauk­siin liit­ty­vien ter­veys­ris­kien mi­ni­moi­mi­sek­si. Las­ten ja van­hem­pien ruu­an­käyt­tö­ky­se­lyt tar­jo­a­vat ajan­ta­sais­ta tie­toa suo­ma­lais­ten vau­va- ja taa­pe­ro­per­hei­den ruo­ka­va­li­on laa­dus­ta, eri­tyis­ruo­ka­va­li­ois­ta ja ruo­kai­lu­ta­vois­ta.

Kir­joit­ta­jat:

Do­sent­ti Anne Sa­lo­nen joh­taa HEL­Mi-tut­ki­mus­ta ja tut­kii suo­lis­to- ja emä­tin­bak­tee­rei­ta Hel­sin­gin yli­o­pis­ton lää­ke­tie­teel­li­ses­sä tie­de­kun­nas­sa.

Eve­lii­na Hans­ki te­kee väi­tös­kir­jaa ni­säk­käi­den suo­lis­to­mik­ro­bis­tos­ta Ox­for­din yli­o­pis­ton eläin­tie­teel­li­sel­lä lai­tok­sel­la ja toi­mii HEL­Mi-tut­ki­muk­ses­sa tek­ni­se­nä avus­ta­ja­na.

Vuon­na 2016 käyn­nis­tet­ty HEL­Mi-tut­ki­mus seu­raa lap­sen suo­lis­to­mik­ro­bis­ton ke­hit­ty­mis­tä syn­ty­mäs­tä kah­den vuo­den ikään. Ke­hit­ty­vän mik­ro­bis­ton koos­tu­muk­seen vai­kut­ta­vat mm. var­hai­nen ra­vit­se­mus ja lap­sen elin­ym­pä­ris­tös­sään koh­taa­mat mik­ro­bit. Kuva: Pe­xels