12.12.2018

Hyvä, paha huonepöly – mikrobit voivat joko karaista tai altistaa allergioille

Neljänsadan suomalaiskodin olohuoneen lattialla käy imuri. Pölynäytteet pakastetaan. Kuluu kolmetoista vuotta, ennen kuin DNA-tekniikalla osataan paljastaa yllättävä totuus: pölyssä on elänyt bakteereja ja sieniä yli tuhannesta eri suvusta ja lajista. Erikoistutkija Anne Karvonen Terveyden ja hyvinvoinnin laitokselta selvitti, mikä yhteys pölynäytteiden mikrobistoilla oli perheiden lasten allergisiin sairauksiin. Kotien vauvat olivat pölyn keräämishetkellä kaksikuisia.

"Tässä tutkimuksessa oli ainutlaatuista se, että tarkasteltiin sekä kosteusvaurioiden haittavaikutuksia että maatilojen suojaavia vaikutuksia", kuvailee Karvonen tutkimusaineistoaan.

"Käytössämme on syntymäkohorttiaineisto, jossa seurataan ison joukon vointia syntymästä alkaen. On hyödyllistä, että pitkäaikaiseen seurantatutkimukseen saadaan ympäristönäytteitä varhaislapsuudesta, koska se on immuunnijärjestelmän kypsymisen ja kehittymisen kannalta tärkeä ajanjakso. Näin pystytään osoittamaan ainutlaatuisia syy-seuraussuhteita. Näistä syistä tämän tutkimuksen tieteellinen arvo on erittäin suuri."

Karvosen työtehtäviin kuuluu tilastoanalyysien teon jälkeen tulosten raportointi tieteellisissä julkaisuissa ja kokouksissa, kuten posteriesitys Amercian Thoracic Societyn (ATS) vuosikokouksessa San Franciscossa vuonna 2016. Kuva: Tutkijan albumista.

Huonepölyä räätälöimällä lisää terveyttä?

Allergiset sairaudet lisääntyvät maailmalaajuisesti. Syytä tähän ei tiedetä. Maatilojen lapsilla on allergisia sairauksia tutkitusti vähemmän kuin muilla lapsilla,  ja maaseudun monenkirjavan mikrobiston tiedetään treenaavan lapsen immuniteettia. Toisaalta mikrobipitoisuudet ovat korkeita myös kosteusvauriotaloissa, eikä siitä seuraa mitään hyvää.

Sama mikrobi voikin olla hyödyllinen, neutraali tai haitallinen eri kasvuympäristössä ja olosuhteissa. Karvonen selvitti mikrobiotan koostumusta eri ympäristöissä ja mikrobien vaikutusta astmaan ja muihin allergisiin sairauksiin, jotka puhkesivat lasten 10,5 vuoden ikään mennessä.

"LUKAS-tutkimuksessa selvitimme erilaisten elinympäristön mikrobien osuuksia ja roolia: sekä maatilojen suojavaikutuksia että kosteusvaurioiden haittavaikutuksia. Aineistosta tunnistettiin sisäilman erilaisia bakteereita, lähinnä maaperästä lähtöisin olevia Actinobakteereita. Todettiin, että niiden esiintyminen yhdessä vähensi lasten astmariskiä  lähes 50%.  Jatkotutkimuksissa selvitetään, voidaanko sairastuvuutta vähentää esimerkiksi muuttamalla kodin huonepölyn koostumusta."

Tilastonikkari ison datan kimpussa

Karvonen löysi tavallisten suomalaiskotien huonepölystä mikrobeja yli tuhat sukua ja lajia. Tällaista määrää bakteereita ja sieniä ei havaita perinteisellä viljelytekniikalla, vaan se vaatii DNA-sekvensointimenetelmän käyttöä.

"DNA:n hyödyntäminen mikrobianalytiikassa on arkipäivää, mutta sekvensointi tuottaa niin paljon dataa, ettei sitä voi analysoida pienempiin aineistoihin soveltuvilla, perinteisillä tilastomenetelmillä."

Siksi Karvonen lähti hankkeen tiimoilta vuodeksi 2016 Harvardin yliopistoon solmimaan kontakteja ja oppimaan analyysitekniikoita paitsi Akatemian myös THL:n, Juho Vainion säätiön ja Lastentautien tutkimussäätiön rahoitusten tuella. Näin hanke on edistänyt tutkimusosaamista menetelmätasolla, ja tuonut Suomeen osaamista, jota voidaan soveltaa jatkossakin.

Vaikka Karvosen  tiimiin kuuluu erilaisia osaajia ­– mikrobiologeista bioinformaatikkoihin ja immunologeihin  – on tutkijan työ välillä itsenäistä puurtamista, ja tutkimustulosten julkaisu kestää kauan. Syntymäkohorttitutkimukset eivät lähtökohtaisestikaan ole hätäisen hommaa, mutta vastapainoksi aineisto on antoisa kuin aarrearkku. Sitä voidaan hyödyntää monta kertaa, uusillakin menetelmillä. Kuva: Taina Siponen.

Ylös, ulos ja maahan möyrimään! 

"Kosteusvaurioiden terveyshaitat tutkimusaiheena tulivat minulle tutuiksi jo graduvaiheessa. Tutkimuslaitokseen pääsin äitiyslomien jälkeen tavallaan kokeeksi, ja tutkijan ammatti alkoi kiehtoa. Pääsin syntymäkohorttiaineistoon kiinni alkumetereillä. Akatemiarahoitus on osaltaan mahdollistanut arvokkaan tiedon ammentamisen tästä ainutlaatuisesta aineistosta."

Ammennettavaa riittää yhä. Tällä hetkellä Karvonen suunnittelee yhteistyössä eurooppalaisten tutkijakolleegoidensa kanssa uutta tutkimuskäyntiä kohorttiin kuuluville, nyt 16-vuotiaille nuorille ja heidän vanhemmilleen.  Erityisesti kiinnostaa alahengitysteiden mikrobiota: näkyykö varhaislapsuuden maatila- tai kosteusvaurioaltistus 16-vuotiaiden alahengitysteiden mikrobiotassa.

Huonepölyn mikrobiotan "räätälöimisen" lisäksi toiveena on sekvensoida lasten kodeista myöhemmin kerättyjä pölynäytteitä ja katsoa, mikä vaikutus kodin mikrobiotalla on lapsen nielun ja ihon mikrobiotaan sekä myöhempään allergisten sairauksien sairastumisen riskiin. Myös tutkimus mikrobiotan yhteydestä lasten ylivilkkauteen kiinnostaa.

"Julkaisutiheys on tietenkin yksi mittari tutkimuksen vaikuttavuudelle. Oleellista on myös tiedon saaminen kansalaisten käyttöön ja lopulta sen vaikutus kansanterveyteen pitkällä aikavälillä", Karvonen punnitsee alansa tutkimuksen laatukriteereitä.

Minkä käytännön neuvon tutkija antaisi kansalaisille tämänhetkisen tiedon valossa?  "Kodin oma mikrobiota on tärkeä: kotia saa siivota, mutta kodin sterilointi voimakkailla pesuaineilla on turhaa. Lisäksi lasten olisi hyvä saada möyriä maassa ulkona, jolloin kehittyvä immuunipuolustusjärjestelmä oppisi kohtaamaan vieraita mikrobeja normaalisti. "

Post doc -vierailulla avautuu uusia näköaloja, eikä vain omaan tutkimusaiheeseen. Harvardin reissullaan Karvonen ihaili niitä Cadillac Mountainin päältä Acadian kansallispuistossa. Kuva: tutkijan albumista.

Monipuolinen suhde ulkoilmaharrastuksiin takaa, että työreissuillakin löytää uusia elämyksiä. Kansainvälisessä PASTURE-tutkimuskokouksessa Davosissa päästiin laskettelemaan. Kuva: Tutkijan albumista.

Teksti: Nina Mäki-Kihniä
Kuvat: Anne Karvonen, Taina Siponen, THL

Viimeksi muokattu 14.12.2018

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi