Lasten ympäristö- ja elintapa-altisteiden kokonaisuus yhteydessä veren aineenvaihduntatuotteisiin

Ympäristöaltisteiden ja epäterveellisten elintapojen yhdistelmä voi vaikuttaa lasten aineenvaihdunta- ja valtimoterveyteen ylittäen niiden yksittäiset vaikutukset, osoittaa tuore Itä-Suomen yliopiston tutkimus. Ympäristö- ja elintapa-altisteiden kokonaisuutta kuvaava eksposomi oli yhteydessä useaan verestä mitattuun elimistön aineenvaihduntatuotteeseen, joilla on aiemmissa tutkimuksissa havaittu olevan yhteys aineenvaihdunta- ja valtimoterveyteen.

Tutkimukseen osallistui 504 iältään 6–9-vuotiasta lasta, joita seurattiin kahdeksan vuotta osana Kuopiossa toteutettavaa Lasten liikunta ja ravitsemus – eli Physical Activity and Nutrition in Children (PANIC) -tutkimusta. Tutkimuksen tulokset julkaistiin Communications Biology -tiedelehdessä.

– Tämä on tietääksemme ensimmäinen pitkittäistutkimus, jossa seurataan lasten ja nuorten eksposomin yhteyksiä elimistön aineenvaihduntatuotteisiin, kertoo artikkelin ensimmäinen kirjoittaja, väitöskirjatutkija Darren Healy Itä-Suomen yliopistosta.

Eksposomilla tarkoitetaan ihmisen elinkaaren aikana karttuvia ympäristö- ja elintapa-altisteita. Nyt julkaistussa tutkimuksessa lasten ja nuorten eksposomi laskettiin ruokavalion, fyysisen aktiivisuuden, unen määrän, ilmansaasteille altistumisen ja vanhempien sosioekonomisen statuksen perusteella. Tutkimus toteutettiin osana EU:n rahoittamaa LongITools-hanketta.

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että aineenvaihdunta- ja valtimosairauksien kehittyminen voi alkaa jo lapsuudessa. Useat veren aineenvaihduntatuotteet voivat heijastella näitä varhaisia muutoksia jo ennen varsinaisten sairauksien syntyä. Metabolomiikan menetelmien kehitys on mahdollistanut näiden aineenvaihduntatuotteiden mittaamisen aiempaa tarkemmin.

Nyt julkaistussa tutkimuksessa suurempi haitallisten altisteiden määrästä kertova eksposomiarvo liittyi kaikkiaan 31 verestä mitatun aineenvaihduntatuotteen pitoisuuden muutokseen lapsuus- ja nuoruusiässä. Seerumin aineenvaihduntatuotteita mitattiin ydinmagneettisella resonanssispektroskopialla (NMR) ja nestekromatografia-massaspektrometrialla (LC-MS). Muutoksia havaittiin erityisesti useiden fosfolipidien, rasvahappojen, aminohappojen, rasva-amidien, ksenobioottien ja energia-aineenvaihdunnan tuotteiden pitoisuuksissa. Osa näistä aineenvaihduntatuotteista on aiemmissa tutkimuksissa liitetty esimerkiksi lihavuuden, tyypin 2 diabeteksen tai valtimosairauksien kehittymiseen myöhemmin elämässä.

Huomionarvoista on, että 12 eksposomiarvoon yhteydessä olleista aineenvaihduntatuotteista ei ollut yhteydessä mihinkään yksittäiseen ympäristö- tai elintapa-altisteeseen. Tämä osoittaa, että kokonaisaltistumista epäterveellisille ympäristötekijöille ja elintavoille kuvaavat mittarit tuovat tärkeää lisätietoa ympäristö- ja elintapa-altisteiden haitoista aineenvaihdunnalle.

Tutkijat havaitsivat myös, että osa eksposomiarvon ja veren aineenvaihduntatuotteiden yhteyksistä selittyi osittain kehon rasvapitoisuudella. Esimerkiksi seerumista mitattu glykoproteiinien asetylaatio liittyi korkeampaan eksposomiarvoon vain lapsilla, joilla kehon rasvapitoisuus oli suurentunut. Glykoproteiinien asetylaatio on tulehdusmerkkiaine, jota tässä tutkimuksessa mitattiin ydinmagneettisella resonanssispektroskopialla ja jonka on havaittu joissakin tutkimuksissa ennustavan ennenaikaista valtimosairauksien vaaraa aikuisilla.

Tutkimukseen osallistuvilta lapsilta mitattiin tuhansia seerumin aineenvaihduntatuotteita tutkimuksen alussa sekä kaksi ja kahdeksan vuotta myöhemmin. Lasten ruokavaliota arvioitiin nelipäiväisillä ruokapäiväkirjoilla, fyysistä aktiivisuutta, paikallaanoloa ja unen määrää rintakehälle asetettavilla syke- ja liikemittareilla ja vanhempien sosioekonomista asemaa kyselylomakkeilla. Ilmansaasteiden pitoisuuksista saatiin tiedot Kuopiossa sijaitsevilta mittausasemilta.

Lisätietoja:

Väitöskirjatutkija Darren Healy, Itä-Suomen yliopisto, kansanterveystieteen ja kliinisen ravitsemustieteen yksikkö, email: darren.healy@uef.fi, https://uefconnect.uef.fi/en/person/darren.healy/

Tutkimusartikkeli:

Darren R. Healy, Iman Zarei, Santtu Mikkonen, Sonja Soininen, Anna Viitasalo, Eero A. Haapala, Seppo Auriola, Kati Hanhineva, Marjukka Kolehmainen, Timo A. Lakka. Longitudinal associations of an exposome score with serum metabolites from childhood to adolescence, Commun Biol 7, 890 (2024). https://doi.org/10.1038/s42003-024-06146-0