Monet erilaiset ympäristötekijät vaikuttavat vanhenemiseen yhdistettyjen telomeerien pituuteen, vahvistaa tuore väitöstutkimus. FM Tiia Kärkkäinen tutki Turun yliopistossa tarkastettavassa väitöskirjassaan kirjosieppojen telomeeridynamiikkaa ja havaitsi, että erityisesti kasvun aikaiset olosuhteet vaikuttivat yksilön telomeerien pituuden kehitykseen. Telomeerien pituuden on puolestaan havaittu ennustavan muun muassa yksilön elinikää.
Kromosomien päissä sijaitsevat telomeerit suojelevat geenejä vaurioilta ja ylläpitävät normaalia solutoimintaa. Telomeerit kuitenkin lyhenevät ajan kuluessa muun muassa stressiä aiheuttavien sisäisten ja ulkoisten tekijöiden, kuten ruokavalion, vaikutuksesta. Liian lyhyet telomeerit eivät enää kykene suojelemaan geenejä ja soluja, jolloin normaali solutoiminta häiriintyy. Tämä heikentää elimistön toimintaa ja voi johtaa moniin erilaisiin sairauksiin, kuten syöpään.
– Tämän takia telomeerejä pidetään sekä menneiden stressitekijöiden että tulevaisuuden kuntoisuuden mittareina. Monet uudet tutkimukset ja meta-analyysit vahvistavat lyhyiden telomeerien yhteyden niin menneisyydessä koettuun stressiin kuin kohonneeseen sairaus- ja kuolemanriskiinkin, Kärkkäinen kertoo.
Stressi kuluttaa
Erityisesti erilaisten stressitekijöiden on ajateltu nopeuttavan telomeerien lyhenemistä. Kärkkäinen tutki väitöskirjassaan pedon läheisyyden sekä sisaruskilpailun vaikutuksia kirjosieppojen telomeereihin.
Tutkimuksessa havaittiin, että saalistajan – tässä tutkimuksessa varpuspöllön – läheisyys, eli kasvanut saalistusriski, nopeutti pesivien kirjosieppovanhempien telomeerien lyhenemistä. Toinen tutkimus osoitti, että jos kuoriutumisen jälkeiset olosuhteet eivät vastanneet sikiön kehityksen aikaisia olosuhteita sisaruskilpailun suhteen, poikasten kasvussa ja telomeereissä tapahtui epäsuotuisia muutoksia. Tämä on seurausta siitä, että muninnan aikana sieppoemot siirtävät muniinsa eri määriä mm. erilaisia hormoneja tarkoituksenaan auttaa poikasta selviytymään kuoriutumisen jälkeisessä ympäristössä.
– Tulokset korostavat varhaisen kehityksen merkitystä telomeerien pituuden kehitykselle, vaikka stressaavat kokemukset myös aikuisena voivat vaikuttaa telomeereihin, Kärkkäinen summaa.
Alueellisia eroja telomeerien pituudessa
Lajien sisäistä suuren mittakaavan vaihtelua telomeerien pituudessa ei ole juurikaan aiemmin tutkittu, vaikka monet lajit asuttavat monenlaisia elinympäristöjä laajalla maantieteellisellä alueella.
– Havaitsin selkeitä eroja telomeerien pituudessa kirjosieppopopulaatioiden välillä ympäri Eurooppaa.
Ympäristötekijät, esimerkiksi metsätyyppi, mahdollisesti selittävät näitä eroja, jolloin ympäristön tärkeys korostuu entisestään. Tulevissa tutkimuksissa tulisi kuitenkin selvittää tarkemmin, johtuvatko erot ympäristöstä tai esimerkiksi genetiikasta, Kärkkäinen pohtii.
Menetelmän toistettavuus tärkeää
Telomeeritutkimus on lisääntynyt viime vuosina valtavasti. Telomeerien pituudesta tehdään yhä enemmän johtopäätöksiä ilman takeita aineiston laadusta, jolloin päätelmien luotettavuus voi olla kyseenalaista. Tämän vuoksi Kärkkäinen tutki meta-analyyttisin keinoin yksilön telomeerien pituuden toistettavuutta, eli kuinka hyvin yksi telomeerimittaus ennustaa seuraavaa mittausta. Hän havaitsi telomeerimittausten olevan valtaosin hyvin toistettavia, mutta käytetyt laboratoriomenetelmät vaikuttivat toistettavuuden voimakkuuteen.
– Näyttää siltä, että telomeerien pituutta voi kuin voikin käyttää menneisyyden ja tulevaisuuden tulkinnoissa, kunhan varmistaa menetelmien toimivuuden ja sen jälkeen aineiston toistettavuuden, Kärkkäinen tiivistää.
***
FM Tiia Kärkkäinen esittää väitöskirjansa ”Lifestyle and environment affecting telomere dynamics in a long-distance migratory passerine” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 30.4.2021 klo 12. Väitöstilaisuutta voi seurata etäyhteyden kautta.
Vastaväittäjänä toimii tieteellinen johtaja Sandra Bouwhuis (Institute of Avian Research, Saksa) ja kustoksena professori Toni Laaksonen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on biologia.
Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
