Vuorokausirytmi ohjailee fysiologiaamme ja käyttäytymistämme. Se vaikuttaa muun muassa hormonien pitoisuuksiin, verenpaineeseen, vireyteen ja ruumiin lämpötilaan. © Nobel Media AB 2017

Maapallon pyöriminen rytmittää valon ja lämpötilan muutoksia vuorokauden mittaan. Valtaosa eliöistä on kehittänyt itselleen sisäisen kellon, joka ennakoi yön ja päivän vaihtelua ja optimoi fysiologiset toiminnot sen mukaan.

Sisäisestä vuorokausirytmistä saatiin ensi kertaa vihiä jo 1700-luvulla, kun tähtitieteilijä Jean-Jacques d’Ortous de Mairan pisti merkille, että mimosat käänsivät terälehtensä päivällä aurinkoon ja hämärän tullen vetivät ne suppuun.

De Mairan halusi tietää, mitä tapahtuisi, jos kasvit pidettäisiin kokonaan pimeässä. Kokeissa paljastui, että niiden lehdet jatkoivat liikettään samassa tahdissa ilman auringonvaloakin – ihan kuin niillä olisi jokin sisäinen kello.

Sittemmin tajuttiin, että samanlainen biologinen kello on myös eläimillä ja ihmisillä.

Sisäsyntyinen vuorokausirytmi on muinainen ilmiö, joka on säilynyt läpi evoluution. Sitä seuraavat niin yksisoluiset syanobakteerit kuin kaikki monisoluiset eliötkin. Sellainen löytyy siis sekä sienistä ja nisäkkäistä että hyönteisistä ja vihanneksista.

Miten tämä rytmi säätyy, pysyi kuitenkin pitkään mysteerinä.

”Suuri merkitys terveydellemme ja hyvinvoinnillemme.”

1970-luvulla Seymour Benzer ja Ronald Konopka Kalifornian teknillisestä yliopistosta (CALTECH) saivat tutkimuksissaan selville, että banaanikärpästen vuorokausirytmiin kietoutui tietty geeni. Se sai myöhemmin nimen period.

Vuonna 1984 yhdysvaltalaisgeneetikot Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash ja Michael W. Young saivat vihdoin eristettyä periodin. Jatkotutkimuksissa he tunnistivat lisää kellogeenejä ja proteiineja, jotka pyörittävät sisäistä kellokoneistoamme soluissa.

Hall, Rosbash ja Young palkittiin vuoden 2017 lääketieteen Nobelin palkinnolla.

”Keskeisten molekyylimekanismien paikantaminen, joilla kellogeenit säätelevät vuorokausirytmin vaihtelua soluissa ja kudoksissa, on lisännyt ymmärrystä siitä, miten eliöt sopeutuvat säännöllisiin muutoksiin ympäristössä”, Nobel-komitean jäsen, professori Carlos Ibáñez jäsensi palkinnon taustaa.

”Kolmen nobelistin uraauurtavien löytöjen jälkeen vuorokausirytmin tutkimuksesta on kehittynyt dynaaminen ala, jolla on suuri merkitys terveydellemme ja hyvinvoinnillemme.”

Biologinen rytmimme säätelee niin käyttäytymistä, hormonipitoisuuksia, unta, ruumiinlämpöä kuin aineenvaihduntaakin.

Voimme huonosti, kun sisäinen kellomme joutuu epätahtiin ulkoisen ympäristön kanssa – kuten käy esimerkiksi jet-lagissa.

On myös näyttöä siitä, että luontaisen uni-valverytmin jatkuva rikkominen – esimerkiksi yötyö – lisää monien sairauksien riskiä.

Nyt tiedämme myös sen, että kellomekanismi toimii samalla periaatteella kaikissa monisoluissa eliöissä, Nobel-tiedote kiittää.

”’Pilailet’, Rosbash tokaisi pitkän hiljaisuuden jälkeen puhelimessa, kun kerroin hänelle voitosta”, Nobel-komitean sihteeri, professori Thomas Perlmann kertoi tiedotustilaisuudessa Tukholmassa 2. lokakuuta.

Nobel-palkinto on yhdeksän miljoonaa Ruotsin kruunua eli noin 937 000 euroa.