Kansainvälistä näkyvyyttä saavuttanut suomalaisjulkaisu tarkastelee lisääntymisen ja biologisen vanhenemisen välistä yhteyttä

Tutkimuksessa hyödynnettyjä epigeneettisiä kelloja tutkitaan Minervainstituutin epigenomiikkaan keskittyvässä tutkimusryhmässä. Kuvassa (vas/oik) ryhmänjohtaja, dosentti Miina Ollikainen ja (vas/oik) tutkimusryhmän jäsen, väitöskirjatutkija Mikaela Hukkanen. 

Tammikuun alussa Nature Communications -julkaisusarjassa ilmestynyt suomalaisjulkaisu valottaa naisten lisääntymishistorian ja biologisen vanhenemisen välistä yhteyttä. Nature Communications on yksi suurimmista ja arvostetuimmista luonnontieteiden alan vertaisarvioiduista julkaisusarjoista. Suomalaisella kaksosaineistolla toteutettu tutkimus osoittaa, että synnytysten määrä ja raskauksien ajoitus ovat yhteydessä epigeneettiseen vanhenemiseen sekä eliniän odotteeseen.

Helsingin yliopiston, Jyväskylän yliopiston sekä Minervainstituutin tutkijoista koostuvan tutkimusryhmän julkaisu Epigenetic aging and lifespan reflect reproductive history in the Finnish Twin Cohort osoittaa, että synnytysten määrä sekä ajoitus heijastuvat naisen biologiseen vanhenemiseen ja eliniänodotteeseen. Julkaisun ilmestyminen Nature Communications -julkaisusarjassa on tuonut tutkimukselle myös paljon medianäkyvyyttä sekä kotimaassa että ulkomailla.

Julkaisu perustuu Helsingin yliopiston ja Minervainstituutin tutkijan Mikaela Hukkasen väitöskirjan löydöksiin. Hän on ollut päävastuussa tutkimuksen toteuttamisesta. Tutkimusaineiston ja analyysien kanssa hän on saanut apua muilta tutkijakollegoiltaan, ja koko väitöskirjan kokoamisessa pääohjaajaltaan Miina Ollikaiselta sekä muilta ohjaajilta Robin Cristofarilta ja Jaakko Kapriolta.

Tutkimuksen aineistona käytettiin laajaa suomalaista kaksostutkimusta, johon osallistuneiden naisten elämänkulkua on seurattu vuodesta 1975 lähtien aina nykypäivään asti. Seurantatutkimus perustuu lähes 15 000 kaksosnaisen tietoihin, jotka ovat syntyneet vuosina 1880–1957. Seurannan aikana kaksosilta on kerätty tietoa lisääntymishistoriasta sekä elintavoista ja heidän mahdollinen kuolinpäivänsä on määritetty Digi- ja väestötietoviraston tiedoista. Lisäksi heiltä on kerätty verinäytteitä, joista on määritetty epigeneettinen ikä. Tämän laajan seurannan perusteella pisimpään vaikuttavat elävän ne naiset, joilla on 2–3 lasta. Myös raskauksien ajoituksella on merkitystä, sillä tutkimuksen mukaan lapsensa noin 24–38-vuotiaana saaneet naiset vanhenivat hitaimmin.

Erityisesti keskimääräistä suuremman lasten määrän (yli 4) havaittiin olevan yhteydessä lyhyempään elinikään ja kiihtyneeseen biologiseen vanhenemiseen. Tutkijoiden mukaan tämä havainto sopii hyvin yhteen 1900-luvulla kehitetyn evoluutiobiologisen elinkiertoteorian kanssa. 

Eläinmaailma innoitti tutkimuksen äärelle

Hukkanen on ollut pitkään kiinnostunut evoluutiobiologiasta ja erityisesti vanhenemiseen liittyvistä kysymyksistä. Sen myötä tutkimusaihe oli selkeä, vaikkakin hänen aiemmat tutkimuskohteensa ovat liittyneet eläinten maailmaan – lähinnä varpuslintuihin ja lohikaloihin. Väitöskirjan seuraavassa luvussa Hukkanen tutkii kuningaspingviinejä.

– Minua on aina kiinnostanut ikääntyminen, ja aiemmin eläinten parissa tekemäni tutkimus innoitti minut pohtimaan evoluution peruskysymyksiä ihmisen kohdalla. Halusin selvittää, löytyykö ns. nykyihmisiltä samanlainen yhteys lisääntymisen ja ikääntymisen välillä. Luonnonvalintahan suosii lisääntymistä, mutta evoluutioteorian mukaan se tapahtuu eliniän kustannuksella. Tässä tutkimuksessa selvitimme tätä resurssien välistä ’trade-offia’ katsomalla ensimmäistä kertaa laajemmin kaikkien synnytysten ajoitusta, ei vain niiden lukumäärää. Kattava kaksosaineisto mahdollisti samanaikaisesti myös biologisen vanhenemisen tutkimisen, Hukkanen avaa.

Epigeneettinen kello paljastaa biologisen iän

Tutkimuksessa käytettiin niin sanottuja epigeneettisiä kelloja, jotka mittaavat DNA-metylaation perusteella elimistön biologista ikää kronologisen iän sijaan. Tämä tutkimusmenetelmä toi uutta näkökulmaa aiheeseen, josta tutkijat ovat olleet kiinnostuneita jo 1900-luvun alkupuolelta saakka. Tulokset osoittivat, että synnyttämättömät naiset, tai he joilla oli viisi tai useampia lapsia, vaikuttivat biologisesti vanhemmilta verrattuna naisiin, joilla oli 2–4 lasta.

Lisäksi tutkijat havaitsivat, että myöhäisempi ikä ensisynnytyksen aikaan oli yhteydessä hitaampaan biologiseen ikääntymiseen ja pidempään elinikään. Tämä viittaa siihen, että lisääntymishistoria ja elämäntapahtumat jättävät pysyvän jäljen naisen elimistöön.

Hukkanen ja koko tutkimusryhmä haluavat kuitenkin korostaa, että ihmisen elinikään ja eliniänodotteeseen vaikuttavat lukuisat muutkin perimään, elintapoihin ja ympäristöön liittyvät tekijät.

– Vaikka tuloksemme valottavat lisääntymisen yhteyttä vanhenemiseen, on muistettava, että biologinen ikä on valtavan monimutkainen ilmiö. Sitä ei voi määritellä pelkästään lisääntymishistorian perusteella. Esimerkiksi yksilön perimä, sosioekonominen asema, ja elintavat, kuten tupakointi, alkoholin käyttö ja stressi, vaikuttavat kokonaisuuteen suuresti. Kaikki nämä tekijät kietoutuvat toisiinsa, eikä suoria syy-seuraussuhteita voida tässä tutkimuksessamme havaita luotettavasti, Hukkasen ohjaajana toiminut Miina Ollikainen toteaa. 

Samalla koko tutkimusryhmä haluaa painottaa, että tutkimuksen tulosten ei tulisi antaa vaikuttaa henkilökohtaisiin lapsitoiveisiin tai elämänsuunnitelmiin, varsinkin kun yhteiskunta ja synnytysiät ovat muuttuneet tutkimusajankohdasta. He myös korostavat, että havainnot pätevät vain väestötasolla, eikä yksilöllisten suositusten antaminen nyt lisääntymisiässä oleville naisille ole niiden perusteella mahdollista tai tarkoituksenmukaista.

Suomalaistutkimuksesta uutta vertailupohjaa tuleville tutkimuksille

Koska tutkimuksessa hyödynnetty suomalainen kaksosaineisto on laajuudessaan ja tarkkuudessaan poikkeuksellinen, se tarjoaa arvokasta vertailupohjaa globaalille ikääntymistutkimukselle.

Vastaavat lisääntymistä ja biologista vanhenemista analysoivat tutkimukset ovat harvassa, mutta lasten lukumäärää ja eliniän pituutta on tarkasteltu enemmän aikaisemmissa tutkimuksessa. Hukkanen toteaa tutkimustulosten olevan linjassa aikaisempien tutkimustulosten kanssa:  

– Suomalaiset tulokset eivät varsinaisesti tarjoa suuria yllätyksiä, vaan ne noudattavat sitä, mitä olemme nähneet muuallakin eläinmaailmassa. Olisi kiinnostavaa nähdä vastaavaa tutkimusta muissa kulttuureissa – on nimittäin mahdollista, että eroavaisuudet voisivat korostua muualla kuin nykyaikaisessa länsimaisessa elinympäristössä.

Tutkijat haluavat kuitenkin alleviivata, että tästä tutkimuksesta saadut tulokset heijastavat sen hetkisen tilanteen ajankuvaa, kun aineistoa on kerätty – seurantatutkimuksessa tarkasteltujen kaksosnaisten syntymävuodet ajoittuvat vuosien 1880–1957 välille. Siksi on tärkeää huomioida, että nämä havainnot heijastavat juuri tutkitun väestöryhmän elinolosuhteita, eivätkä ne välttämättä ole suoraan yleistettävissä muihin kulttuureihin tai nykypäivän erilaisiin elämäntilanteisiin. Koska jokaisen yksilön resurssit ja elinympäristö ovat erilaisia, se mikä on biologisesti eduksi yhdelle, ei välttämättä päde toiseen. 

Tulevaisuuden tutkimustuloksia pohtiessaan Hukkanen ja Ollikainen toteavat, että on vaikea arvioida minkälaisia tuloksia vastaavista tutkimuksista voidaan saada. Hukkanen kuitenkin nostaa esiin yhteiskunnan murroksen: 

– On mielenkiintoista nähdä, miten esimerkiksi korkeakoulutettujen naisten määrän kasvu ja muuttuneet tekijät lapsettomuuden taustalla vaikuttavat vastaaviin tilastoihin tulevina vuosikymmeninä.

Artikkeli on herättänyt laajaa kiinnostusta sekä Suomessa että ulkomailla

Lisääntymishistorian ja eliniän välinen yhteys on aiheena yleismaailmallinen, sillä se koskettaa naisten terveyttä ja ikääntymistä kaikkialla maailmassa. Suomalaistutkimuksen tulokset ovatkin herättäneet laajaa kiinnostusta niin kansainvälisessä tiedeyhteisössä kuin suuren yleisön keskuudessa kansallisella tasolla. Suomessa valtamediat, kuten Helsingin sanomat, Iltalehti sekä Ilta-Sanomat ovat julkaisseet juttuja kyseisestä tutkimuksesta.

Hukkanen ja koko tutkimusryhmä iloitsevat siitä, että heidän tutkimuksensa on herättänyt niin paljon kiinnostusta mediassa. Kaikkein merkityksellisin tunnustus Hukkaselle on kuitenkin ollut julkaisun ilmestyminen maailmanlaajuisesti arvostetussa Nature Communications – tiedejulkaisussa:

– Nature Communications on yksi alan suurimmista ja arvostetuimmista vertaisarvioiduista julkaisusarjoista, eli oman artikkelin nosto tähän lehteen tuntuu erittäin merkittävältä ja hienolta. 

Hukkanen suhtautuu omaan tieteenalaansa suurella intohimolla. Hän kokeekin palkitsevaksi sen, että tutkimuksen myötä hän voi jakaa omaa asiantuntemustaan evoluutiobiologiaan liittyen. Samalla tutkimus tarjoaa suurelle yleisölle mahdollisuuden syventää ymmärrystään evoluution mekanismeista ja niiden vaikutuksesta ihmisen elinkaareen.

– Teemme tiedettä parantaaksemme maailmaa, ja jos meidän tutkimuksemme tavoittaa suurta yleisöä, se tuntuu erittäin hyvältä ja siltä, että olen onnistunut tutkijana. Se tuo suurta merkityksellisyyttä omaan työhöni, Hukkanen kommentoi. 

Hukkanen toteaa samaan hengenvetoon, että tutkimustyöhön kuuluu myös paljon vastuuta. Hän kokee aiheen kuitenkin erittäin tärkeäksi ja samaistuttavaksi: 

– Tutkimuksemme aihe koskettaa periaatteessa jokaista ihmistä, sillä olemme kaikki jonkun lapsia, ja monet meistä saattavat saada tulevaisuudessa myös omia lapsia.

Niin ikään Ollikainen kommentoi tutkimustulosten merkitystä sekä tutkimusaihetta seuraavasti: 

– Vanhenemisesta ja biologisesta vanhenemisesta on viime aikoina puhuttu paljon,  eli tämä on tärkeä ja ajankohtainen aihe. On tosi hienoa, että muutkin kuin tutkijat ovat olleet kiinnostuneita julkaisustamme. Näin pystymme kommunikoimaan tutkimuksemme tärkeyttä laajemmin. 

Jatkossa Hukkasen tavoitteena on edistää epigeneettisen kellon kehittämistä luonnonvaraisiin organismeihin ja sen soveltamista muihin kohderyhmiin, lähinnä eri lintulajeihin. 

Minerva iloitsee laajasta tunnustuksesta

Tulosten julkaiseminen arvostetussa Nature Communications -julkaisusarjassa on merkittävä tunnustus tutkimuksen korkeasta laadusta ja aiheen ajankohtaisuudesta. 

Minervainstituutti onnittelee väitöskirjatutkija Mikaela Hukkasta sekä Minervan epigenomiikkaan keskittyvän tutkimusryhmä johtajaa ja Hukkasen ohjaajaa Miina Ollikaista sekä julkaisun työstössä mukana ollutta tutkimusryhmää menestyksekkäästä tutkimustyöstä. Koko tutkimuslaitos iloitsee ylpeydellä julkaisun saavuttamasta laajasta huomiosta ja kansainvälisestä että kansallisesta kiinnostuksesta sen tuloksiin.