Professori Hannes Lohen tutkimusryhmä Helsingin yliopistosta ja Folkhälsanin tutkimuskeskuksesta on yhteistyössä Biokeskus Kuopion LC-MS Metabolomiikkakeskuksen (Itä-Suomen yliopisto) kanssa selvittänyt yliaktiivisten ja impulsiivisten koirien verenkuvaa. Tulokset osoittavat, että erityisesti fosfolipidit ja tryptofaanin aineenvaihduntatuotteet poikkeavat verrokkikoirista. Tuloksissa on yhdenmukaisuutta aiemmin ADHD-potilailla tehtyihin löydöksiin. Tutkimus julkaistiin Behavioral and Brain Functions –lehdessä 29.9.2016.

Yleinen pelokkuus, ääniarkuus, sekä yliaktiivisuus ja impulsiivisuus ovat yleisimpiä koirien käyttäytymisongelmia. Pahimmillaan ne voivat vaikuttaa erittäin negatiivisesti sekä koiran että omistajan hyvinvointiin.

– Käyttäytyminen ja käytöshäiriöt kehittyvät usein eri perintö- ja ympäristötekijän yhteisvaikutuksesta, mikä tekee tutkimuksesta haastavaa. Aineenvaihdunnan tutkiminen eli metabolomiikka antaa uusia vihjeitä käyttäytymishäiriöiden taustalla olevista biologisista ongelmista ja samalla edistää geenitutkimuksia. Metabolomiikkatutkimukset koirissa ovat toistaiseksi harvinaisia ja tämän pilottitutkimuksen tarkoituksena oli tarkastella uusia lähestymistapoja ja saada samalla tietoa mahdollisista yliaktiivisuuteen liittyvistä aineenvaihdunnallisista muutoksista koirilla, taustoittaa professori Lohi.

Yliaktiivisilla koirilla on muuttunut veren aineenvaihduntaprofiili
 

Yliaktiivisten ja normaalikäytöksisten saksanpaimenkoirien veren aineenvaihduntatuotteiden määritys paljasti merkittävän yhteyden yliaktiivisen käytöksen ja madaltuneiden veren fosfolipidipitoisuuksien välillä.

–Tämä löydös on tuttu myös humaanipuolelta, sillä useat tutkimukset ovat havainneet matalampia veren lipidi- ja rasvahappopitoisuuksia ADHD-potilailla kuin verrokeilla. Syy-seuraussuhde ei kuitenkaan ole selkeä, ja vaatii lisätutkimuksia, erityisesti suurempia tutkimusaineistoja. Löydöksemme vahvistaa jo voimassaolevaa käsitystä ihmisten ja koirien sairauksien samankaltaisuudesta, tukien koiran asemaa erinomaisena mallina myös ihmisten sairauksille, toteaa tohtoriopiskelija FM Jenni Puurunen.

– Huomionarvoista on se, että koiran ikä, sukupuoli tai paasto eivät juurikaan vaikuttaneet käyttäytymisen ja aineenvaihduntatuotteiden välillä havaittuun yhteyteen. Myös ruokavalion mahdollinen vaikutus oli kontrolloitu syöttämällä kaikille tutkimukseen osallistuneille koirille samaa ruokaa kahden viikon ajan ennen näytteenottoa, kertoo Puurunen.

Suolistoterveydellä voi olla vaikutusta koiran käytökseen
 

Yksi tutkimuksen kiinnostavimpia löydöksiä oli negatiivinen yhteys yliaktiivisen käytöksen ja tietyn elämälle välttämättömän aminohapon, tryptofaanin, aineenvaihduntatuotteen kanssa. Kyseistä tuotetta muodostuu ravinnosta saatavasta tryptofaanista ainoastaan suolistobakteerien toimesta. Löydös viittaakin mahdollisiin eroihin yliaktiivisten ja normaalikäytöksisten koirien suoliston bakteerikannassa, ja on oleellinen viime vuosina esiin nostetun aivojen ja suoliston välisen yhteyden vuoksi.

– Tiedetään, että suoliston mikrobiflooran koostumus vaikuttaa merkittävästi esimerkiksi mielialaa ja käyttäytymistä säätelevien aivojen välittäjäaineiden muodostukseen. Vaikutus toimii kuitenkin myös toisinpäin, eli esimerkiksi aivojen stressireaktio voi vaikuttaa haitallisesti suoliston mikrobiflooraan. Näin ollen emme voi sanoa onko löydöksemme syy koirien yliaktiiviseen käytökseen vai seurausta siitä” kertoo Puurunen

Maailmanlaajuisesti ainutlaatuinen metabolomiikkaprojekti käynnissä

Lohen tutkimusryhmä on aiemmin tänä vuonna julkaissut artikkelin arkojen koirien aineenvaihdunnan tutkimuksesta, jossa havaittiin eroja arkojen ja rohkeiden koirien verenkuvan välillä. Laajemmat tutkimukset ovat kuitenkin tarpeen pilottilöydösten vahvistamiseksi. Tutkimusryhmä on käynnistänytkin laajan näytekeruun uuden metabolomiikkateknologian hyödyntämiseksi yhdessä Genoscoper –yhtiön kanssa. Onnistuessaan teknologiasta voi tulla merkittävä työkalu myös geenitutkimuksen vauhdittamiseen, erityisesti käyttäytymistutkimuksissa. 

Tutkimus on osa laajempaa tutkimusryhmässä käynnissä olevaa koirien käyttäytymisprojektia, jossa pyritään selvittämään käyttäytymiseen ja käytösongelmiin liittyviä ympäristövaikutuksia, perintötekijöitä sekä aineenvaihdunnallisia muutoksia, ja näiden yhtäläisyyksiä ihmisten vastaavissa sairauksissa.

Professori Hannes Lohen johtama tutkimusryhmä toimii Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä ja lääketieteellisessä tiedekunnassa sekä Folkhälsanin tutkimuskeskuksessa. Professori Lohen tutkimusta ovat tukeneet mm. Helsingin yliopisto, Suomen Akatemia, Biocentrum Helsinki, Jane ja Aatos Erkon Säätiö, Koirien terveystutkimusrahasto, sekä Folkhälsanin tutkimuskeskus.

Yhteystiedot:

Jenni Puurunen, jenni.puurunen@helsinki.fi ja Hannes Lohi, hannes.lohi@helsinki.fi, p. 02941 25085

Alkuperäiset artikkelit:

Puurunen J, Sulkama S, Tiira K, Araujo C, Lehtonen M, Hanhineva K and Lohi H. A non-targeted metabolite profiling pilot study suggests that tryptophan and lipid metabolisms are linked with ADHD-like behaviours in dogs. Behav Brain Funct, 12:27, 2016. DOI: 10.1186/s12993-016-0112-1    

Puurunen J, Tiira K, Lehotinen M, Hanhineva K and Lohi H. Non-targeted metabolite profiling reveals changes in oxidative stress, tryptophan and lipid metabolisms in fearful dogs. Behav Brain Funct 2016, 12(1):7-016-0091-2