Lasten diabeteksen ja ympäristötekijöiden yhteyttä tutkineella, perjantaina Aalto-yliopistossa väitelleellä diplomi-insinööri Tommi Vatasella oli väitöskirjansa (siirryt toiseen palveluun) aiheeseen vankka peruste.

– Tyypin 1 diabeteksen esiintyvyys on Suomessa maailman korkeinta, mutta heti rajan takana Venäjän Karjalassa se on noin kahdeksan kertaa alhaisempaa, vaikka meillä on hyvin paljon yhteistä perimää. Tästä saa jo vihjeen, että ympäristötekijöillä on iso rooli.

Vatanen tutki suolistomikrobiston ja terveyden yhteyttä moderneilla DNA-menetelmillä. Hän keskittyi erityisesti juuri tyypin 1 diabetekseen ja muihin lapsuuden autoimmuunisairauksiin.

– Suolistossa elää satoja bakteereita, ja varhaislapsuus on erittäin tärkeää aikaa tämän bakteeriyhdyskunnan kehittymiselle ja monimuotoistumiselle.

Itäraja näkyy myös diabeteksessa

Vatasen tutkimus lähti siitä oletuksesta, että vauvan vähäinen altistus ympäristön mikrobeille voi johtaa häiriöihin immuunijärjestelmän kehityksessä. Oheistutkimuksessa selvitettiin antibioottikuurien vaikutusta lasten suoliston mikrobistoon.

Autoimmuunisairauksissa elimistön puolustusjärjestelmä kääntyy itseään vastaan. Taustalla on perimä, mutta miksi joku saa taudin ja joku toinen ei?

Ensimmäinen tulos aiheutti runsaudenpulan seuraavista askelista.

Ison palapelin yhtä syytä jäljitettiin lähes 300 suomalaisen, virolaisen ja venäläisen lapsen ulostenäytteistä heidän kolmen ensimmäisen elinvuotensa ajan. Kaikilla oli perinnöllinen diabetesriski.

Ensimmäinen tulos oli yllätys ja aiheutti runsaudenpulan siitä, miten palapeliä pitäisi alkaa ratkoa, Vatanen kertoo.

– Suomalaisten ja venäläisten lasten suolistobakteerien koostumus osoittautui hyvin erilaiseksi. Suomalaisilla alkoi myös ilmestyä varhain autovasta-aineita tyypin 1 diabetekselle eli taudin esiasteita. Venäläisillä niitä ei ilmaantunut juuri ollenkaan, vaikka perinnöllinen riski on yhtäläinen.

Suolistomikrobit kouluttavat immuunijärjestelmän

Päätelmä oli, että jokin ympäristössä todellakin altistaa suomalaisia. Kiinnostavaa lisätodistetta tuli virolaisten lasten näytteistä.

– Vielä parikymmentä vuotta sitten tyypin 1 diabeteksen yleisyys oli Virossa erittäin alhainen, mutta nyt tauti on lähes yhtä yleinen kuin Suomessa.

Isoksi eroksi löytyi bakteerien pintamolekyyli, lipopolysakkaridi, LPS. Sitä oli suomalaislapsilla paljon enemmän kuin venäläisillä. Siksi Vatanen yhteistyökumppaneineen teki monia kokeita selvittääkseen, miten LPS vaikuttaa diabeteksen puhkeamiseen.

– Sillä on tekemistä immuunijärjestelmän kehittymisen kanssa juuri ensimmäisten ikävuosien aikana. Suolistomikrobit tavallaan kouluttavat ihmisen immuunijärjestelmän. Jos siinä varhaisessa vaiheessa jotakin menee pieleen, niin saattaa olla, että juuri autoimmuunisairaudet yleistyvät.

"Evoluutiota minikoossa"

Monien muiden tutkimusten perusteella tiedetään, että antibiootit hävittävät suoliston mikrobikantaa. Siksi aineistosta tehtiin oheistutkimus antibioottikuurien vaikutuksesta.

Tutkimukseen valittiin lapsia, joilla oli kymmenen antibioottikuuria tai jopa useampia kolmen ensimmäisen elinvuoden aikana. Vertailuryhmällä kuureja ei ollut lainkaan. Tulos oli odotettu: antibiootit köyhdyttävät mikrobistoa selvästi.

– Pyrimme myös vähän katsomaan mikrobiston geneettistä koodia, ja näimme, että ainoastaan ne bakteerit jäävät, joilla sattuu olemaan vastustuskykyä antibiooteille, ja niiden geenit lisääntyvät. Se on evoluutiota minikoossa.

Suolistomikrobisto on pystytty tutkimaan näin tarkasti vasta muutamia vuosia.

Vaikuttaa siltä, että monet varhaisen kehityksen kannalta hyvät ja tärkeät bakteerit ovat herkkiä antibiooteille eli ne häviävät väliaikaisesti kokonaan, Vatanen kertoo.

Hän korostaa kuitenkin, että suolistomikrobisto on hyvin monimutkainen ja sitä on pystytty tutkimaan näin tarkasti vasta muutamia vuosia.

– Tämä on hyvin tuore ala. Tulevatko yhteydet ympäristötekijöiden kautta, antibiooteista tai muuten? Ne ovat vielä avoimia kysymyksiä. Virossakin ovat 20 vuoden aikana muuttuneet niin monet asiat, että antibioottien käytöstä on vaikea vetää syy-seuraus-yhteyttä.

Probiooteista apu diabeteksen hillitsemiseen?

Vatasella on tiedossa jo seuraava tutkimusaihe: Voiko ympäristötekijöiden köyhdyttävää vaikutusta estää antamalla lapselle probiootteja eli hyödyllisiksi todettuja bakteereita tasapainottamaan suoliston mikrobistoa?

– On jo olemassa tutkimusnäyttöä siitä, että probiootit saattaisivat antaa suojaa tyypin 1 diabetekselta. Ajatellaan, että ne ikään kuin muokkaavat koko bakteeriyhteisöä eli muidenkin bakteerien määrää, jolloin koko kehityskaari vähän muuttuu.

Tyypin 1 diabeteksen yleisyyttä voidaan ehkä vähentää pienillä askelilla, ja siinä probiootit voivat auttaa, Tommi Vatanen sanoo.