Väestötutkimuksissa on havaittu, että lyhyen tai riittämättömän unen ja kohonneen kuolleisuuden välillä on yhteys. Joidenkin tutkimusten mukaan myös sydän- ja verisuonitautien riski on keskimääräistä korkeampi ihmisillä, jotka nukkuvat vähän. Näiden havaintojen selitykseksi on esitetty sekä epäterveellisiä elintapoja että fysiologisia tekijöitä. Kokeelliset tutkimukset ovat osittain tukeneet epidemiologisten tutkimusten havaintoja: univajeen on muun muassa todettu nostavan verenpainetta sekä muuntavan hiilihydraattiaineenvaihduntaa tavalla, joka lisää tyypin 2 diabeteksen riskiä.
Immuunijärjestelmän on havaittu olevan tiiviissä vuoropuhelussa unen säätelyn kanssa. Tulehdusta välittävät tekijät lisääntyvät univajeessa. Toisaalta nämä samat viestimolekyylit myös lisäävät unta, kuten arkielämässä saattaa bakteeri- tai virusinfektiota sairastaessaan havaita. – Vaikka univajetilassa ei ole infektiota, se näyttää aiheuttavan elimistössä puolustusreaktion. Emme kuitenkaan tiedä, mikä tekijä laukaisee immuunijärjestelmän aktivoitumisen, tutkija Vilma Aho sanoo.
Väitöstyössään Aho tutki univajeen vaikutuksia sekä tarkoin kontrolloiduissa kokeellisissa olosuhteissa (laboratoriossa simuloitu vähäuninen työviikko, unta 4 h/yö viiden yön ajan, N=21) että väestötasolla (kansallisen FINRISKI 2007 -terveystutkimuksen osaotos, N=472, sekä Lasten Sepelvaltimotaudin Riskitekijät -aineiston 2007-aikapiste, N=2221). Hän keskittyi tutkimuksessaan erityisesti muutoksiin, jotka saattavat osallistua sydän- ja verisuonitautien kehitykseen.
Tutkimus osoitti, että unen rajoittaminen kokeellisesti terveillä koehenkilöillä aktivoi immuunijärjestelmän geenien ilmentymisen tasolla. Kolesterolin kuljetukseen osallistuvat geenit olivat vähemmän aktiivisia univajeisilla sekä kokeellisessa univajeessa että väestöaineistoissa. Myös veren lipoproteiineissa eli LDL- ja HDL-tasoissa havaittiin muutoksia. Pitemmän päälle univaje saattaa vähentää kolesterolin siivousta verisuonista.
– Näyttää siltä, että immuunijärjestelmän aktivoituminen univajeessa muuttaa aineenvaihdunnan säätelyä. Tämä näkyy lyhyellä aikavälillä LDL-kolesterolin vähentymisenä, mikä perinteisesti tulkitaan sydän- ja verisuonitautiriskiä vähentäväksi. Jos univaje ja tulehdustila kuitenkin pitkittyvät, kolesteroliaineenvaihdunta saattaa kääntyä epäedulliseen suuntaan ja altistaa sydän- ja verisuonitautien kehittymiselle yhdessä muiden riskitekijöiden kanssa, Aho summaa tuloksia.
SEEPRAKALATKIN TARVITSEVAT UNTA
Kokeelliset ja väestötason tutkimukset täydentävät toisiaan tarjoten tietoa sekä valvotuista laboratorio-olosuhteista että tosielämän pitkäaikaisvaikutuksista. Ihmisillä tehtävissä tutkimuksissa saadaan yleensä kuitenkin tietoa lähinnä verinäytteistä.
– Vaikka veressä kiertävät valkosolut ovatkin monien sairauksien keskiössä, myös muut elimet, kuten maksa, ovat olennaisia näiden monimutkaisten prosessien säätelyssä. Koska uni liittyy hermoverkkojen yhteistoimintaan ja laajemmin aivojen ja muiden elimien yhteistoimintaan, sitä ei voi tutkia pelkästään soluviljelmissä, vaan tarvitaan myös eläinmalleja, Aho toteaa.
Seeprakala on biolääketieteellisessä tutkimuksessa verrattain paljon käytetty mallieläin, jonka genomi on sekvensoitu. Lajin etuina tutkimuksessa ovat muun muassa lyhyt sukupolvien väli, poikasvaiheen läpinäkyvyys sekä geneettinen muokattavuus. Seeprakalalla on valveen ja unen ajoituksesta vastaava sirkadiaaninen järjestelmä eli vuorokausirytmi, mutta aikaisemmin ei ole kiistattomasti osoitettu, esiintyykö seeprakalalla myös niin sanotun homeostaattisen unipaineen aiheuttamaa korvausunta.
– Homeostaattinen unipaine vastaa unen ja valveen määrän tasapainosta. Valveen pitkittyessä unipaine kasvaa, ja seurauksena on enemmän tai syvempää unta, niin sanottua korvausunta (sleep rebound). Korvausunen voi havaita esimerkiksi siitä, että kynnys reagoida aistiärsykkeisiin nousee, Aho selittää.
Väitöstutkimuksessaan hän kehitti seeprakalan poikasille luonnollisen menetelmän valveen pitkittämiseen ja reaktioiden mittaamiseen ja osoitti sen avulla, että myös seeprakalalla esiintyy korvausunta. – Nyt tiedämme, että seeprakalan poikasia voidaan käyttää ihmisaineistossa saatujen tulosten taustamekanismien tutkimiseen. Voimme esimerkiksi seurata kolesterolin kulkeutumista elävässä eläimessä ja saada siten tarkempaa tietoa univajeen aiheuttamista kolesteroliaineenvaihdunnan muutoksista.
FM Vilma Aho väittelee 4.11.2016 kello 12 Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Kuolema kuittaa univelat? Effects of cumulative sleep loss on immune functions and lipid metabolism". Väitöskirja on luettavissa ethesis-palvelussa.
Väittelijän yhteystiedot:
Sähköposti: vilma.aho@helsinki.fi