Suolisto – toiset aivomme

Tunnustan. Tämän artikkelin aloittaminen oli todella vaikeaa. Silmäilin useamman tunnin ajan muiden töiden ohessa tyhjää tekstinkäsittelyohjelman ruutua. Kollega huomasi tilanteen ja kysyi, miten artikkelin kirjoitus on lähtenyt käyntiin. Yritin olla vitsikäs ja vastasin, että eipä ole runosuoli vielä lähtenyt pulppuamaan. Suolipa hyvinkin.

Jatkoin toinen toistaan uskomattomampien tutkimusten ja teorioiden lukemista suoliston ja aivojen kaksisuuntaisesta signaloinnista ja suolistomikrobien roolista erilaisissa aivosairauksissa.

Todella kiehtovaa, mutta kovin mutkikasta ja alustavaa vielä vailla todellista konkretiaa.

Ennen ajateltiin, että suolisto on lähinnä polttoainetankki ja jätemylly. Aivojen ja hermoston ajateltiin olevan erillään kaikesta, suojassa kallon ja selkärangan sisällä ja vieläpä eristettynä verenkierrosta veri-aivo esteen avulla. Aivojen komentokeskuksesta lähti viestit muualle kehoon.

Tutkimusten pitkä tie

Sisäelimistä ja suolistosta aivoihin kulkevan kiertäjähermon olemassaolo tiedettiin kyllä jo 1920 -luvulta asti, mutta senkin roolin ajateltiin olevan yksisuuntainen. Bakteerit ja mikrobit miellettiin pitkään lähinnä haitallisiksi taudinaiheuttajiksi. Paras bakteeri on kuollut bakteeri, ajateltiin. Toki tiedettiin, että suolistossa elää hyviäkin mikrobeja, mutta näillä ajateltiin olevan lähinnä ruuansulatuksellinen rooli.

Skottilainen lääkäri Alexander Fleming keksi antibiootit vahingossa vuonna 1928. Hän unohti bakteeriviljelymaljan laboratorion pöydälle lähtiessään kahden viikon lomalle. Palattuaan hän huomasi, että maljalla kasvava home oli erittänyt ainetta, joka esti bakteerien kasvua. Flemingin keksintö on pelastanut myöhemmin miljoonia ihmishenkiä, toki haittapuoletkin ovat tänä päivänä selvillä.

”Löysimme elämän salaisuuden”, huusi biologi Francis Crick Eagle-pubissa Cambridgessa vuonna 1953 keksittyään DNA :n ja geenien rakenteen.

Kaikille herroille napsahti ansaitut lääketieteen Nobelit. Todella kovia juttuja! Yhtään väheksymättä keksintöjä, DNA:n ja antibiootin rakenne ja toiminta olivat kuitenkin suhteellisen suoraviivaisia. Ainakin kun verrataan monstereihin nimeltä mikrobiomi ja suoli-aivoakseli, joiden äärellä tämän päivän tutkijat pakertavat.

Suoliston mikrobiomi on valtavan suuri

Ihmisen hengitysteissä, suolistossa, iholla ja limakalvoilla elää mikrobiyhdyskuntia, joita kutsutaan mikrobiomeiksi. Suolen normaali mikrobiomi sisältää yli 1000 erilaista mikrobia sisältäen mm. bakteereita, arkkeja (= yksisoluisia, aiemmin bakteereihin luokiteltuja eliöitä), viruksia ja sieniä. Aikuisen suoliston mikrobiomi painaa noin 1,5 kiloa, yhtä paljon kuin sydän tai maksa.

Näissä pienissä ja paljain silmin näkymättömissä soluissa on kaiken kaikkiaan 100–200-kertainen määrä proteiineja koodittavia geenejä omiin soluihimme verrattuna. Mikrobiomi on siis paljon meitä monimuotoisempi geeniensä osalta.

Tämän monimuotoisuuden ymmärtämiseen tarvitaan uusia tehokkaita laboratoriomenetelmiä ja tietokoneavusteista analysointia. Mikrobeita kutsutaan myös toiseksi genomiksemme, joka kuvaa hyvin niiden merkitystä.

Aikuisen suoliston mikrobiomi painaa noin 1,5 kiloa, yhtä paljon kuin sydän tai maksa.

Suoliston mikrobiomi (ruoansulatuskanavan mikrobien, niiden geenien ja vuorovaikutusten kokonaisuus) on elimistön kannalta välttämätön ”elin”. Se osallistuu aktiivisesti elimistön normaaliin toimintaan, ja muutokset sen koostumuksessa voivat olla sekä tavallisten että harvinaisten sairauksien perimmäinen syy.

Tutkimusten perusteella merkittävä osa suoliston mikrobiomista siirtyy synnytyksessä äidiltä lapselle. Tämänkin jälkeen esim. ravinto, ympäristötekijät ja elämän aikana syödyt antibioottikuurit muokkaavat mikrobiomia. Kuitenkin syntymä ja ensimmäiset elinkuukaudet näyttävät olevan suuressa roolissa.

Suoli-aivoakseli on laaja kokonaisuus

Suoli-aivoakseli on laaja toiminnallinen kokonaisuus. Tähän kokonaisuuten kuuluvat:

Yksinkertaisesti sitä voidaan kuvata suoliston mikrobiomin ja keskushermoston välisenä kaksisuuntaisena keskusteluna, joka tapahtuu monia kanavia pitkin.

Aivan käsittämätöntä. Sisällämme asuu siis valtava yhdyskunta erilaisia organismeja, jotka hoitavat suuren osan elimistön tehtävistä ja lisäksi vielä keskustelevat aivojen kanssa lähettäen ja vastaanottaen viestejä useilla eri kanavilla!

Eikä tässä vielä kaikki: ”heillä” on käytössään normaalien viestien lisäksi myös pikaviestejä. Suolistossa tuotettu serotoniini ei itse kulkeudu aivoihin, mutta se aktivoi keskushermostoa kiertäjähermon välityksellä ja vaikuttaa sitä kautta esimerkiksi mielialaan.

Science-lehdessä vuonna 2018 julkaistu tutkimus osoitti hiirikokeilla, että kiertäjähermon kautta aivoihin kulkee lisäksi nopeita sähköisiä pikaviestejä suoraan suolen seinämän hermosoluista.

Sairaudet ja mikrobiomi

Muutokset tai puutteet suoliston mikrobiomissa voivat olla yhteydessä esimerkiksi seuraaviin tauteihin:

• diabetes
• keliakia
• masennus
• allergiat
• atooppinen ihottuma
• tulehdukselliset suolistosairaudet (Crohnin tauti ja haavainen paksusuolentulehdus)
• ärtyvän suolen oireyhtymään

Tuhannet tutkijat ympäri maailmaa pakertavat aiheen parissa päivittäin. Jo selvitetyistä yhteyksistä saadaan lisätietoa ja uusia eri sairauksien välillä löydetään jatkuvasti lisää. Esimerkiksi Pubmed lääketieteellisestä tietokannasta löytyy 11 tutkimusta pelkästään syyskuussa 2020 hakusanalla ’gut microbiota’. Yhteensä tämä hakusana tuottaa noin 35 000 osumaa.

Kroonisten sairauksien ja mikrobiomin yhteyksiä koskevat havainnot ovat mielenkiintoisia, mutta ainakin toistaiseksi niihin on syytä suhtautua varovasti. Osa eläinkokeiden tuloksista on ristiriitaisia, ja ihmisillä tehtyihin tämän tyyppisiin tutkimuksiin liittyy aina virhelähteitä.

Tulevaisuudenkuvia

Ensimmäinen luonnos koko ihmisen genomista julkaistiin vuonna 2001. Oli kulunut 48 vuotta siitä, kun Cricks ja Watson keksivät DNA:n rakenteen. Toki analyysimenetelmät ja tietokoneiden laskentateho kehittyivät hurjasti viimeisinä vuosina.

Kuitenkaan vielä tänäkään päivänä ei tunneta läheskään kaikkien ihmisen geenien toimintaa, yhteistoimintaa, puhumattakaan mikrobiomin toiminnasta, saati ihmisen genomin ja mikrobiomin yhteistoiminnasta.

Tulevaisuudessa potilaan suoliston mikrobiomista analysoidaan paljon eri asioita ihan samalla tavalla kuin nyt tehdään verikokeita.

Kyseessä on sellainen palapeli, jota ei todennäköisesti koskaan saada valmiiksi, mutta paljon on tutkijoilla erilaisia ahaa elämyksiä vielä odotettavissa.

Tulevaisuudessa potilaan suoliston mikrobiomista analysoidaan paljon eri asioita ihan samalla tavalla kuin nyt tehdään verikokeita. Tulosta peilataan muihin löydöksiin ja mahdollisesti potilaita hoidetaan erilaisia bakteereja ja mikrobeja sisältävillä täsmähoidoilla.

Ihmisiä voidaan myös seuloa ja tyypittää erilaisia riskitekijöitä ja hoitovalintoja varten.

Miten huolehtia oman suoliston hyvinvoinnista?

Jätetään siis tutkijat pakertamaan sekä tietokoneet raksuttamaan rauhassa ja nautitaan omasta matkastamme. Ohessa kolme konstia, joilla voit nautiskelun ohessa huolehtia omasta mikrobiomistasi:

1. Syö monipuolisesti ja runsaasti käyttäen puhtaita ja luonnollisia raaka-aineita: kasviksia, vihanneksia, marjoja, hedelmiä, kalaa ja täysjyvätuotteita. Minimoi ruokavaliostasi kovat eläinperäiset rasvat ja prosessoidut ruuat.
2. Retkeile metsässä, möyri puutarhassa, peuhaa lemmikkieläimen kanssa.
3. Liiku monipuolisesti ja säännöllisesti. Erityisesti kestävyysliikunnalla on positiivinen vaikutus suoliston mikrobiomiin. Älä unohda unta ja rentoutumista.

Tekstin on kirjoittanut Ainoa-tuotteiden tuotepäällikkö Mikko Karjalainen. Karjalainen on koulutukseltaan kemisti FM, ja hänellä on 20 vuoden työkokemus lääke- ja terveysteollisuudesta. Mikko on työskennellyt mm. biologisten lääkkeiden, analytiikan, lääkinnällisten laitteiden ja ravintolisien parissa.