Ilmansaasteet heikentävät solujen energia-aineenvaihduntaa

Hiljattain julkaistun Itä-Suomen yliopiston tutkimuksen mukaan ilman pienhiukkasille altistuminen heikentää nenän hajuepiteelin solujen aineenvaihduntaa. Tulokset voivat auttaa ymmärtämään ilmansaasteiden haittoja aivoterveydelle, sillä nenä voi toimia keskeisenä vaikutusreittinä aivoihin.

Viimeisten kymmenen vuoden aikana ilman pienhiukkasten ja muiden ilmansaasteiden haitallisista vaikutuksista keskushermostoon on alkanut karttua tietoa niin epidemiologisista tutkimuksista, eläinkokeista kuin ruumiinavausaineistoistakin. Altistumisella on havaittu yhteys esimerkiksi aivojen rappeumasairauksiin. Yhdeksi vaikutusreitiksi, jonka kautta ilman pienhiukkaset voivat heikentää aivoterveyttä, on esitetty nenäontelon yläosassa sijaitsevaa hajuepiteeliä, jolta on hajuradan kautta suora yhteys aivoihin. Hajuepiteelillä sijaitsee hermosolujen lisäksi muitakin hajuaistille tärkeitä soluja. Hajuepiteeli on alttiina hengitysilman epäpuhtauksille, mutta ilmansaasteiden vaikutusta sen toimintaan ei vielä tunneta.

Apulaisprofessori Katja Kannisen tutkimusryhmä Itä-Suomen yliopistosta selvitti, miten ilman pienhiukkasille altistuminen vaikuttaa hajuepiteelin toimintaan. Tutkimuksessa käytettiin uudenlaista ihmisen hajuepiteelin solumallia. Tulokset julkaistiin Particle and Fibre Toxicology -lehdessä.

Tutkimuksessa osoitettiin toiminnallisten mittausten ja transkriptomiikka-analyysien avulla, että ilman pienhiukkasille altistuminen heikentää olennaisesti hajuepiteelin solujen aineenvaihduntaa, sillä solujen energiantuotannosta vastaavien mitokondrioiden toiminta häiriintyy. Pienhiukkasaltistuksen haitalliset vaikutukset liittyivät erityisesti mitokondrioita säätelevän NPTX1-geenin toimintaan, jolla on aikaisemmin havaittu yhteys muun muassa aivojen rappeumasairauksiin.

Kannisen mukaan tutkimus voi jatkossa auttaa ymmärtämään entistä paremmin ympäristön haitallisten tekijöiden vaikutuksia aivoihin. – Nenäontelo voi olla vierasaineille ja pienhiukkasille tärkeä reitti aivoihin. Kun saadaan lisää tutkimustietoa ympäristötekijöiden vaikutuksista hajuepiteeliin, voidaan ehkä löytää myös keinoja rajoittaa pienhiukkasille altistumisen haittoja.

Lisätietoja:

Apulaisprofessori Katja Kanninen, Itä-Suomen yliopiston, A.I. Virtanen -instituutti, +358-46-9210065, katja.kanninen (a) uef.fi

Tutkimusartikkeli (Open Access):

Chew S, Lampinen R, Saveleva L, Korhonen P, Mikhailov N, Grubman A, Polo JM, Wilson T, Komppula M, Rönkkö T, Gu C, Mackay-Sim A, Malm T, White AR, Jalava P & Kanninen K. Urban air particulate matter induces mitochondrial dysfunction in human olfactory mucosal cells. Part Fibre Toxicol 17, 18 (2020). https://doi.org/10.1186/s12989-020-00352-4