Erilaiset stressitekijät voivat nopeuttaa biologista ikääntymistä (Väitös: FM Janina Stauffer, 7.9.2018, biologia)
Turun yliopistossa tarkastettava väitöskirja antaa uutta tietoa biologisen ikääntymisen kannalta keskeisten mekanismien alttiudesta elinympäristön vaikutuksille eri selkärankaisilla. Tutkimustietoa voidaan hyödyntää ikääntymisen mekanismien ymmärtämiseen. Monipuolisen aineiston ansiosta tutkimuksen tuloksia voidaan soveltaa myös luonnonsuojelullisiin tarkoituksiin.
Turun yliopiston tiedote 3.9.2018
Janina Stauffer tutki Turun yliopistoon tekemässään fysiologian ja genetiikan alaan kuuluvassa väitöskirjassaan biologisen ikääntymisen mekanismeja. Staufferin kiinnostuksen kohteena oli telomeerien pituus ja oksidatiivinen stressi, joiden oletetaan toimivan biologisen ikääntymisen molekyylitason mekanismina.
– Kokonaisuudessaan väitöskirjani tulokset tukevat käsitystä, että erilaiset ympäristön stressitekijät voivat nopeuttaa biologista ikääntymistä oksidatiivisen stressin ja telomeerien lyhenemisen seurauksena, Stauffer sanoo.
Telomeerit ovat suojaavia alueita kromosomien päissä, jotka lyhenevät jokaisen solunjakautumisen ja ikääntymisen myötä. Lyhyiden telomeerien on todettu olevan yhteydessä lisääntyneeseen kuolleisuusriskiin ja kasvaneeseen alttiuteen sairastua ikääntymiseen liittyviin sairauksiin.
Oksidatiivista stressiä puolestaan aiheutuu, mikäli elimistön antioksidanttipuolustus ei ole riittävä vapaiden radikaalien tuotantoon nähden. Terveissä kudoksissa vapaita radikaaleja syntyy aineenvaihdunnan sivutuotteena, mutta useat eri stressitekijät voivat lisätä merkittävästi niiden tuotantoa, mikä puolestaan voi nopeuttaa telomeerien lyhenemistä.
– Ympäristön muutokset, kuten saasteet ja ilmaston lämpeneminen vaikuttavat kaikkiin eliöihin. Havaitsin, että raskasmetalleista saastuneella alueella talitiaisten poikasilla oli lyhyemmät telomeerit sekä muutoksia antioksidanttipuolustuksessa verrattuna puhtaan alueen poikasiin. Talitiaisemoilla sekä kirjosieppoemoilla ja -poikasilla saastevaikutukset eivät olleet yhtä silmiinpistäviä, Stauffer sanoo.
Stauffer tutki myös ilmaston lämpenemisen myötä lohikaloilla yleistyneen loisinfektion vaikutuksia taimenilla. Kaloilla, joiden kasvu ei hidastunut loisista huolimatta, oli myös pidemmät telomeerit ja vähemmän tiettyjä antioksidantteja verrattuna loisinfektiolle herkempiin kaloihin.
– Telomeerien pituus näyttää heijastavan yksilön kokemaa stressiä, sekä kykyä selviytyä siitä huolimatta, Stauffer pohtii.
Biologiseen ikääntymiseen vaikuttavat tekijät ovat lajikohtaisia
Selvittääkseen tarkemmin telomeerien ja oksidatiivisen stressin yhteyttä Stauffer tutki laboratorion kontrolloiduissa olosuhteissa keinotekoisen valinnan avulla tuotettuja toisistaan telomeerien pituudeltaan eroavia villihiiriä. Tulokset osoittivat, että useimmat antioksidantit lisääntyvät poikasesta aikuisikään ja lisäksi tasot olivat korkeampia naarailla kuin uroksilla.
Stauffer havaitsi myös, että erityisen pitkätelomeerisillä uroksilla oli huomattavasti madaltunut antioksidanttipuolustus, huolimatta siitä, että niiden aineenvaihdunta oli suhteellisen korkea ja samalla tasolla kuin kontrolliuroksilla. Toisaalta lyhyet telomeerit aiheuttivat uroksilla aineenvaihdunnan hidastumisen.
– Väitöskirjani tulokset korostavat, että muutokset oksidatiivisessä stressissä ja telomeerien pituudessa ovat lajikohtaisia ja vaihtelevat lisäksi kudoksesta, sukupuolesta, elinkierron vaiheesta sekä koetusta stressistä riippuen, Stauffer toteaa.
Nämä tekijät vaikuttavat myös siihen, mitkä eri antioksidanttipuolustuksen osat ovat käytössä. Väitöskirjatyön monipuolinen aineisto korostaa varovaisuutta tutkimustulosten yleistämisessä.
– Eliötasolla tuloksia tulkittaessa on huomioitava monimutkaisten molekyylitason mekanismien verkoston lisäksi ulkopuolisen ympäristön vaikutukset. Elämän monimuotoisuus on syytä pitää mielessä ja välttää liian rajatusta näkökulmasta tehtyjä johtopäätöksiä, Stauffer tiivistää.
***
FM Janina Stauffer esittää väitöskirjansa Stress induced alterations in redox status and telomere length as a potential mechanism of biological ageing julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 7.9.2018 klo 12 (Turun yliopisto, Quantum, Auditorium, Vesilinnantie 5, Turku).
Vastaväittäjänä toimii tohtori Sylvie Massemin (Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien, Ranska) ja kustoksena dosentti Tapio Eeva (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen.
FM Janina Stauffer on syntynyt vuonna 1986 ja kirjoitti ylioppilaaksi Kastun lukiossa vuonna 2005. Stauffer suoritti korkeakoulututkintonsa (FM) Turun yliopistossa vuonna 2012. Väitöksen alana on biologia.
Väittelijän yhteystiedot: p 0442729939, jejsta@utu.fi
Väittelijän kuva: https://apps.utu.fi/media/vaittelijat/stauffer_janina.jpg
Väitöskirja on julkaistu sähköisenä: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-7362-0