Vaikuttavatko hedelmöityshoidot lapsen kehitykseen?

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen (THL) tilastoraportin mukaan vuonna 2013 Suomessa aloitettiin 13 500 hedelmöityshoitoa, joista syntyi lähes 2500 lasta. Heistä noin 2000 syntyi koeputkihedelmöityshoidoilla (in vitro fertilization, IVF) ja mikroinjektiohoidolla eli pistämällä siittiö suoraan munasoluun (intracytoplasmic sperm injection, ICSI) sekä näiden hoitojen jälkeen pakastetuilla alkioilla. Loput hoidoista tehtiin inseminaatiolla, jossa siittiöt ruiskutetaan suoraan kohtuun. IVF- ja ICSI-hoidoissa käytetään munasolujen kypsytyshoitoja, samoin kuin osassa inseminaatioista.

Hoitojen avulla syntyneet lapset ovat yleisesti ottaen terveitä. Verrattaessa heitä spontaanisti, ilman hoitoja syntyneisiin lapsiin, on heillä tutkimusten mukaan kuitenkin hieman suurempi riski ennenaikaiseen syntymään, alhaiseen syntymäpainoon sekä synnynnäisiin kehityshäiriöihin.

Mitä maljalla tapahtuu?

Hoitojen tulokset ovat mielestäni hämmästyttävän hyviä! Etenkin kun ottaa huomioon, että menetelmissä puututaan yksilönkehityksen vaiheisiin, jotka ainakin epigenetiikan tutkija mieltää erityisen merkittäviksi. Maljalla varhaisen alkion solut alkavat jakautua ja erilaistua, pisimmillään viiden tai kuuden päivän ajan blastokystiviljelyssä. Alkionkehityksen alussa solujen geenien toimintaa sääteleviä epigeneettisiä merkkejä pyyhkiytyy ja niitä pidetäänkin poissa, jotta ensimmäiset solut pysyvät kyvykkäinä erilaistumaan miksi tahansa solutyypiksi. Vähitellen kullekin solutyypille muodostuu omanlaisensa epigenomi, joka säätelee tarpeellisten  geenien toimintaa. Juuri tämän epigeneettiseksi uudelleenohjelmoitumiseksi kutsutun ajanjakson on tutkimuksissa huomattu olevan herkkä ympäristön vaikutuksille.

Tunnetun epidemiologin David Barkerin biologiseksi ohjelmoinniksi kutsutun hypoteesin mukaan ympäristön ärsyke kehityksen kriittisellä hetkellä voi vaikuttaa pysyvästi geenien ilmenemiseen ja muuttaa kehityksen suuntaa. Tämä on todistettu useissa tutkimuksissa ja epigeneettiset muutokset näyttäisivät olevan keskeisessä roolissa ympäristön ärsykkeen vaikuttaessa geenien toimintaan. Esimerkiksi äidin huonon raskaudenaikaisen ravitsemuksen on huomattu vaikuttavan lapsen syntymäpainoon sekä muuttavan pysyvästi lapsen epigeneettisiä merkkejä, mutta vain ajoittuessaan alkuraskauteen. Voisi kuvitella, että myös keinotekoinen kasvuympäristö maljalla vaikuttaisi jollain lailla kehittyvään alkion epigenomiin. Myös kypsyvässä munasolussa tapahtuu epigeneettisten merkkien uudelleenohjelmoitumista, eikä munasolujen kypsymistä nopeuttavien hoitojen vaikutuksista näihin tapahtumiin tiedetä paljoakaan.

Jotain tavanomaisesta poikeavaa saattaa maljalla tapahtuakin. Olosuhteet eivät vastaa täysin alkion oloja kohdussa ja tutkimusten mukaan kasvatusliuostenkin välillä on eroja: tutkittaessa kahta eri alkioviljelyssä käytettyä liuosta havaittiin merkittävä ero lasten syntymäpainoissa. Väestöliiton tekemässä tutkimuksessa alkioiden pidempi viljely maljalla puolestaan näyttäisi johtavan IVF-hoidoille tyypillisen pienemmän syntymäpainon sijaan korkeampaan syntymäpainoon.

Ympäristön aiheuttama muutos alkion geenien säätelyssä voi tulla esiin vasta aikuisena. IVF-hoidolla ja spontaanisti alkunsa saaneiden nuorten seurantatutkimuksessa havaittiin ryhmien välillä eroja verenpaineessa ja veren glukoositasoissa. Tutkimuksen mukaan hoidot lisäävät riskiä sairastua sydän- ja verisuonitauteihin myöhemmällä iällä. Mekanismit, joilla ympäristö vaikuttaa kehitykseen ovat yhä epäselviä, mutta juuri geenien toimintaa säätelevällä epigenomilla voisi olla tässä keskeinen rooli. Useissa viimeaikaisissa tutkimuksissa on huomattu hedelmöityshoitojen aiheuttaneen muutoksia epigeneettisissä merkeissä, mutta aineistot ovat pieniä ja tulokset kaikenkaikkiaan ristiriitaisia.

Hedelmöityshoitojen mahdollisten vaikutusten tutkiminen

Hoitojen todellisten vaikutusten selvittäminen vaatii laajan seurantatutkimuksen. Mahdollisten muutosten osoittamiseen luotettavasti tarvitaan suuri määrä näytteitä. Lisäksi osallistujia tulisi olla riittävästi, jotta heidät voisi jakaa hoidoissa käytettävien erilaisia menetelmien ja niiden yhdistelmien mukaisiin ryhmiin. Lasten seurantaa tulisi jatkaa mahdollisimman pitkään, koska vaikutukset voivat tulla esiin vasta iän karttuessa.

Kuten jo viimeksi kirjoitinkin, tutkimuksissa täytyy ottaa huomioon, että löydetyt muutokset eivät välttämättä johdu hoidoista vaan syistä, joiden takia hoitoihin on hakeuduttu. Lisäksi täytyy muistaa, että hedelmöityshoitoihin hakeutuvat ovat usein hieman vanhempia kuin ilman hoitoja synnyttävät keskimäärin. THL:n raportin mukaan hedelmöityshoitoihin hakeutuvista naisista 17 prosenttia on alle 30-vuotiaita ja 14 prosenttia yli 40-vuotiaita. Nuorempien osuus on laskenut vähitellen 2000-luvulla ja vanhempien osuus on kasvanut. Spontaanisti synnyttävistä on noin neljä prosenttia yli 40-vuotiaita.

Jos kerran hoitojen avulla syntyneet lapset ovat pääosin terveitä, niin kannattaako hoitojen vaikutuksia tutkia? Mielestäni kannattaa. Ja täytyykin. Näin merkittävien menetelmien käyttö jo itsessään velvoittaa tutkimiseen ja tarkkaan seurantaan. Juuri julkaistussa tutkimuksessa todettiin syntymäpainojen nousseen ja ennenaikaisten synnytysten määrän laskeneen, ja näin hedelmöityshoitojen selvästi parantuneen viimeisen 20 vuoden aikana. Tässä laajassa pohjoismaisessa tutkimuksessa tarkasteltiin lähes 100 000 vastasyntyneen terveyttä. Suurin syy parempiin tuloksiin on todennäköisesti siirrettyjen alkioiden lukumäärän vähentäminen, mutta myös viljelymenetelmien sekä liuosten kehittymisestä on varmasti ollut hyötyä.

Lisää tietoa hedelmöityshoitojen epigenetiikkaa tutkivasta epiART-projektistamme löytyy osoitteesta http://environmental-epigenetics.helsinki.fi/epiART/index.html


Lähteitä:

Syntymärekisteri (www.stakes.fi/FI/tilastot/aiheittain/Lisaantyminen/index.htm).

THL: Hedelmöityshoidot 2013-2014 (https://www.thl.fi/fi/tilastot/tilastot-aiheittain/seksuaali-ja-lisaantymisterveys/hedelmoityshoidot)

Pinborg A et al. Why do singletons conceived after assisted reproduction technology have adverse perinatal outcome? Systematic review and meta-analysis. Hum Reprod Update, 2013;19:87-104.

Hansen M et al. Assisted reproductive technology and birth defects: a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod Update, 2013;19:330-53.

Heijmans B et al. Persistent epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Nov 4; 105(44): 17046–17049.

Dumoulin JC et al. Effect of in vitro culture of human embryos on birthweight of newborns. Hum Reprod, 2010;25:605-12.

Nelissen EC et a. Further evidence that culture media affect perinatal outcome: findings after transfer of fresh and cryopreserved embryos. Hum Reprod, 2012;27:1966-76.

Mäkinen S et al. Does long in vitro culture promote large for gestational age babies? Hum Reprod, 2013; 28:828-34.

Ceelen M et al. Cardiometabolic differences in children born after in vitro fertilization: follow-up study. J Clin Endocrinol Metab. 2008; 93:1682-8.
Henningsen et al. Trends in perinatal health after assisted reproduction: a Nordic study from the CoNARTsS group. Hum Reprod, 2015; 30:710-6.

Malja hedelmöityshoidoille

Piipahdin viime perjantaina kilistelemässä kuohuvaa Väestöliiton Lapsettomuusklinikan Helsingin toimipisteen tupaantuliaisissa. Uudet valoisat tilat hohtivat puhtaan valkoisina ja laboratorio oli moderni, viimeisen päälle toimivaksi suunniteltu. Oli otettu paremmin huomioon esimerkiksi HIV-potilaiden hedelmöityshoidot. Labraa kiertäessä tuli väkisinkin mieleen, kuinka suuresta paikasta on kyse. Kuinka paljon näissä tiloissa tullaan vanhemmiksi ja pakahdutaan onnesta! Tai annetaan lahjoina sukusoluja muille. Ja kuinka paljon itkua, ahdistusta ja pettymystä seinien sisällä tulee olemaan. Ihmisenä, jolla vauvakuumeet ovat olleet voimakkaita fyysisiäkin kokemuksia, en osaa edes kuvitella miltä vuosien tulokseton yrittäminen tuntuu. Että miten ihmisen täytyisi muuttaa täysin ajatuksesensa tulevaisuudesta, oman elämänsä merkityksestä ja lisäksi taistella ihan perusbiologisia viettejä vastaan.

Näin jälkikäteen hedelmöityshoitojen alku tuntuu uskomattomalta. Miten ensimmäinen hedelmöityshoito ihmisillä uskallettiin edes tehdä? Olen kuullut sanottavan ettei koe olisi mennyt nykypäivänä mistään eettisestä lautakunnasta läpi, enkä yhtään ihmettele. Mitä jos koe olisi epäonnistunut, eikä ensimmäinen labrassa alkunsa saanut koeputkilapsi vuonna 1978 syntynyt Louise Brown olisikaan ollut terve? Ja jos koe olisi epäonnistunut, missä vaiheessa joku olisi sanonut, että “hei, nyt näyttää huonolta, koe täytyy keskeyttää” ja olisimmeko koskaan keskeyttämisestä kuulleet? Nyt Louise Brown on terve lähes nelikymppinen äiti. Hän sai alkunsa in vitro-fertilisaatiolla (IVF), missä munasolu hedelmöitetään siittiöllä maljalla ja hedelmöittyneen munasolun annetaan kasvaa useamman solun alkioksi. Näistä alkioista siirretään kohtuun kasvamaan yksi tai kaksi, joissakin maissa useampiakin. Loput alkiot voidaan pakastaa nestetyppeen ja käyttää myöhemmin. Tämä menetelmä on nykypäivänäkin  kaikista yleisin hoitomuoto ja tässä voidaan käyttää omien sukusolujen lisäksi joko lahjamunasoluja, lahjasiittiöitä tai molempia.

Suomessa ensimmäinen IVF-lapsi syntyi vuonna 1984 ja nykyään vuosittain syntyneistä lapsista saa alkunsa hedelmöityshoidoilla noin neljä prosenttia. Eli noin 2500 lasta vuodessa. Muitakin menetelmiä on, kuten mikroinjektiot eli ICSIt (intracytoplasmic sperm injection), joiden avulla hoidetaan miehestä johtuvaa lapsettomuutta. Sen sijaan, että siittiöt uisivat kilpaa kohti munasolua, tässä menetelmässä valitaan paras mikroskoopin alla ja se pistetään suoraan munasoluun. Inseminaatiossa valitut siittiöt, omat tai lahjat, voidaan ruiskuttaa suoraan kohtuun. Munasolujen kypsymistä voidaan auttaa ovulaation induktiolla eli  hormonilääkehoidon avulla.

Hedelmöityshoidoilla saa joka vuosi alkunsa iso joukko toivottuja ja terveitä lapsia, ja tästä hyvästä brittitutkija Robert Edwards sai vuonna 2010 lääketieteen Nobelin. Nyt vuosien kuluessa on tutkittu lasten kehitystä ja huomattu, että hoidot olisivat vaikuttaneet esimerkiksi lapsen kasvuun. Tulokset ovat kuitenkin ristiriitaisia ja on vaikea tietää aiheuttaako kohonneet riskit itse hoidot vai syyt, joiden takia ollaan hoitoihin hakeuduttu. Hedelmöityshoitojen vaikutuksia kehitykseen kuitenkin tutkitaan aktiivisesti, mikä on mielestäni hyvä asia. Ei siksi, että peloteltaisiin hedelmöityshoitoja käyttäneitä vanhempia tai heidän lapsiaan, vaan siksi, että tiedettäisiin mahdolliset riskit esimerkiksi sydän- ja verisuonitauteihin, joihin voi vaikuttaa elintavoilla. Ja tieto auttaa parantamaan hoitoja.

Väestöliiton klinikan tupareissa julkaistiin myös kirja ”Meidän pihan perhesoppa”. Riina Katajavuoren, Riikka Toivasen ja Maiju Tokolan kirjoittama ja Christel Rönnsin kuvittama kirja kertoo lapsille ymmärrettävästi keinohedelmöityksestä, lahjasukusoluista ja erilaisista perheistä. Sopii mainiosti myös aikuisille!

Hyvää kansainvälistä FASD-päivää!

Tänään 9.9. on FASD-päivä. Päivämäärä muistuttaa meitä kaikille merkittävistä yhdeksästä kuukaudesta ja niiden päihteettömyydestä. Tuohon yhdeksään kuukauteen mahtuu munasolun irtoaminen, hedelmöittyminen, sikiön kehittyminen ja lopulta lapsen syntymä. On arvioitu, että Suomessa syntyy vuosittain jopa 3000 alkoholin vaurioittamaa lasta. Lasten diagnosointi on hankalaa eikä kukaan tiedä tarkkoja lukuja. Alkoholi ja äitiys eivät sovi yhteen, eikä syyttely, syyllisyys, pelko huostaanotosta ja ehkä tulevaisuudessa uhka pakkohoidosta tee ongelman tunnistamisesta yhtään helpompaa. Alkoholin vaurioittamia lapsia auttaa tällä hetkellä parhaiten mahdollisimman varhain aloitettu kehityksen tuki. Tutkimuksessa tähtäämme juuri alkoholivaurioiden aikaiseen diagnoosiin. Etsimme biologisia merkkejä, biomarkkereita, joiden avulla voisimme tunnistaa vaurioiden laajuuden heti lapsen synnyttyä. Ajatuksemme on, että alkoholi muuttaa geenien säätelyä epigeneettisten muutosten välityksellä. Tämä biologinen merkki voisi olla esimerkiksi rykelmä metyyliryhmiä istumassa DNA-juosteella. Tämä kohta juostetta olisi jonkin kasvulle merkittävän geenin säätelyalueella ja metyyliryhmät estäisivät geenin normaalin toiminnan.

Olemme tutkineet miten alkuraskauden alkoholialtistus vaikuttaa sikiönkehitykseen. Työssämme, josta viime kerralla kerroin, tutkimme hiirimallilla raskauden alussa juodun alkoholin vaikutusta muistille ja oppimiselle oleellisiin aivojen hippokampuksiin. Emme päässeet ensimmäisenä tutkimaan olisiko alkoholi aiheuttanut koko epigenomin laajuisia muutoksia DNA:n metyyliryhmissä ja näin geenien säätelyssä, joten aloitimme geenien ilmenemisestä. Vertasimme toisiinsa alkoholille altistettujen jälkeläisten ja verrokkihiirten geenien toimintaa ja sitä kautta toivoimme löytävämme muutoksia geenien säätelystä. Joukko geenejä toimi erilaisella aktiivisuudella alkoholille altistuneissa hippokampuksissa, mutta mitään selkeästi FAS-piirteisiin liittyviä geenejä emme löytäneet. Täytyy kuitenkin muistaa, että tutkimme hippokampusta, missä toimii normaalisti vain sille aivoalueelle tyypillisten solujen geenit. Lisäksi hiiret olivat nuoria aikuisia ja niillä toimivat juuri sen ikäisen hiiren geenit.

Löytämämme samanlaiset muutokset geenien aktiivisuudessa hiirenpoikasten eri kudoksissa tukevat ajatustamme, että tuo aikainen altistus muuttaisi pysyvästi geenien toimintaa jo ensimmäisissä soluissa. Löysimme samankaltaisia muutoksia eri alkiokerroksista, mesodermistä muodostuvasta luuytimestä, sekä ektodermin erilaistuneista kudoksista: pintaektodermin hajuepiteelistä ja aivojen hippokampuksesta.

Nuo aikaiset muutokset geenien säätelyssä näyttävät pieniltä. Pienten geenien toiminnan muutosten lisäksi löysimme pieniä, jopa satunnaiselta vaikuttavia muutoksia hiirten piirteissä. Kaikkien alkoholille altistuneiden hiirtenpoikasten kasvu ei ollut häiriintynyt, kalloissa ei ollut muutoksia, eivätkä kaikki olleet vilkkaampia. Paljaalla silmällä mitään eroja hiirten välillä ei huomannut. Kyse oli siis pääasiassa hyvin pienistä muutoksista, jotka täytyi todistaa alkoholin aiheuttamiksi vaihtelevilla näytemäärillä. Jos ajattelee havaitsemiamme pienehköjä vaikkakin systemaattisia muutoksia hippokampusten ja hajukäämien koossa, saa myös jonkinlaisen käsityksen hiirten aivojen rakenteeseen vaikuttavien alkoholin aiheuttamien muutosten suuruudesta. Muutoksia ei ole havaittu nuorissa hiirissä, mutta aikuisissa ne tulivat esiin. Hiirillä ja ihmisillä on muutamia paikkoja, joissa kantasolut erilaistuvat koko elämän. Aivoissa hermoston kantasoluja on sekä hajukäämissä että hippokampuksessa. Voisiko olla niin, että pienet muutokset näkyisivätkin juuri niillä alueilla? Ehkä pienikin muutos säätelyssä tulisi lopulta esiin juuri kudoksessa, jossa solut erilaistuvat ja jakautuvat jatkuvasti.

Työmme on herättänyt paljon keskustelua turvallisista alkoholinkäytön rajoista raskauden aikana ja jo raskautta suunniteltaessa. Olen aina korostanut, että tässä työssä tutkimme hiirtä ja vertailussa täytyy olla varovainen. Jo erot raskauden kestossa tekevät vertailusta haastavan: hiiren raskaus kestää noin 18 päivää ja ihmisen raskauden kolmas kolmannes esimerkiksi aivojen kehityksessä tapahtuu hiirellä vasta syntymän jälkeen. Jotakin samaa hiiressä ja ihmisessä kuitenkin on: olemme löytäneet samanlaisia alkoholin aiheuttamia muutoksia molempien jälkeläisten piirteissä. Tämä tekee hiirestä korvaamattoman avun yrityksessä ymmärtää alkoholin vaikutusmekanismia.

Entä voimmeko pilata lapsen elämän ennen kuin edes tiedämme raskaudesta? Tiedämme tästä vielä liian vähän, mutta miksei se olisi mahdollista. Todennäköisesti alkoholia täytyy juoda kerralla paljon ja ajankohdan olla sikiönkehitykselle erityisen merkittävä. Ehkä kriittinen aika alkuraskaudessa, jolloin hermosolut muodostavat yhteyden aivokurkiaisen kautta aivopuoliskolta toiselle? Tai ehkä juodun alkoholin täytyykin vain muuttaa minä tahansa hetkenä sikiön DNA-juosteen epigeneettisiä merkkejä ja seuraavat kehitysvaiheet muuttuvat näiden geenien säätelyyn vaikuttavien muutosten myötä. Tästä voisi seurata esimerkiksi hidastunut kasvu ja pienempi päänympärys. Tai ehkä hieman epäsymmetriaa aivoissa, ylivilkkautta tai oppimisvaikeuksia? Tai taipumusta masennukseen myöhemmin, jälkeläisen ollessa aikuinen? Toivottavasti vuoden päästä 9. syyskuuta tiedämme jo paljon enemmän!

Alkuraskaus ja alkoholi

Me kaikki tiedämme, että raskauden aikana juotu alkoholi voi häiritä sikiönkehitystä ja aiheuttaa fetaalialkoholisyndrooman (FAS). Sen tunnuspiirteitä ovat lapsen pienempi koko ja hermoston häiriöt. Lisäksi tunnusmerkkeihin kuuluu erityiset kasvonpiirteet, kuten ohut ylähuuli ja olematon vako ylähuulen ja nenän välissä. Alkoholi voi kuitenkin aiheuttaa häiriöitä ilman että nämä FAS-kriteerit täyttyvät. Ehkä lapsen on vain vaikea keskittyä tai hallita tunteitaan. Tästä syystä FAS:n sijaan käytänkin mieluummin termiä FASD (fetal alcohol spectrum disorder), joka on lyhenne laajasta häiriöiden kirjosta, jonka sikiöaikainen alkoholialtistus aiheuttaa.

Moni meistä on positiivisen raskaustestin nähdessään laskenut taaksepäin päiviä ja juotuja viinilasillisia. Tunnustan, että minä ainakin olen. Yleisesti ajatellaan, ettei alkiota voi vahingoittaa, jos raskaudesta ei vielä edes tiedä. Vai voiko sittenkin? Alkoholi läpäisee solukalvot, joten tarvitaanko toimiva istukka ennen kuin vaurioita voi syntyä?

Alkoholi raskauden alussa

Äskettäin julkaistussa tutkimuksessa keskityimme juuri alkuraskauteen. Siinä annettiin 10-prosenttista alkoholia hiiriemoille kahdeksan päivän ajan, hedelmöityksestä hermoston kehityksen alkuun. Tämä vastaa ihmisellä kehityksellisesti raskauden kolmea tai neljää ensimmäistä viikkoa eli raskausviikoissa kolmannesta kuudennelle. Aiemmissa tutkimuksissa oli jo selvinnyt, että tämä annos aiheuttaa syntyville poikasille ihmisen FAS:n piirteitä. Poikaset olivat hieman pienempiä ja niillä oli FAS-lasten kasvojen muutoksiin verrattavia muutoksia luustossa. Lisäksi poikaset olivat hieman verrokkeja vilkkaampia. Käytöskokeet paljastivat myös yllätyksen: alkoholille altistuneilla hiirenpoikasilla oli parantunut spatiaalinen eli paikan hahmottamiseen liittyvä muisti. Aiemmissa kokeissa alkoholin oli todettu vaikuttavan juuri päinvastoin eli heikentävän sitä. Mutta näissä aiemmissa kokeissa altistuksen ajankohta olikin toinen.  

Alkuraskaudessa solut jakautuvat kiivaasti ja kullekin solutyypille muodostuu omanlaisensa epigenomi. Olimme jo Australiassa työskennellessäni ottaneet selvää vaikuttaako tämä alkuraskauden alkoholi juuri kehittyvään epigenomiin. Käytimme työssä apuna tunnettua epigeneettisesti erityisen herkkää turkinväriin vaikuttavaa geenimuotoa Agouti viable yellow. Sitä on käytetty monissa tutkimuksissa, joissa on haluttu selvittää vaikuttaako jokin ympäristötekijä nimenomaan epigenomin välityksellä geenien toimintaan. Huomasimme, että FAS-piirteiden lisäksi alkoholialtistus näytti vaikuttavan tämän geenimuodon epigeneettisiin merkkeihin: DNA-metyyliryhmiä oli enemmän, geenin toiminta oli vaimeampaa ja poikasten turkki tummempi.

Muutokset hippokampuksissa

Hippokampukset ovat tärkeitä oppimiselle ja muistille. Ne ovat myös aiempien tutkimusten mukaan herkkiä alkoholin vaikutukselle. Päätimme tutkia, vaikuttaako emon alkuraskaudessa juoma alkoholi hippokampusten geenien toimintaan ja epigenomiin. Löysimme joukon geenejä, joista osa oli hieman hiljentynyt ja osan toiminta vilkastunut. Lisäksi löysimme kahden geenin mahdollisilta säätelyalueilta pieniä muutoksia DNA-metylaatiossa. On mahdollista, että nämä geenit ovat hiljentyneet hippokampuksissa juuri löytämiemme epigeneettisten muutosten takia, mutta sen osoittamiseen tarvitaan lisää kokeita laboratoriossa.

Tutkimme myös raskauden alussa juodun alkoholin vaikutusta aivojen rakenteeseen magneettikuvaamalla aikuisten hiirenpoikasten aivoja. Huomasimme, että emon juoma alkoholi sai aikaan aikuisilla poikasilla hieman suuremmat aivokammiot ja pienemmät hajukäämit. Yllätykseksemme vasemmat hippokampukset olivat alkoholille altistuneilla hiirillä merkittävästi oikeita isommat  –  ja isommat kuin verrokeilla. Alkoholin aikaansaama parempi paikkaan liittyvä muisti ja paikkaan liittyvälle muistille merkittävän aivoalueen suurentuminen sopivat hieman liiankin hyvin yhteen! Voiko se olla sattumaa?

Kuvassa verrokin (A) ja kahden alkuraskaudessa alkoholille altistuneen aikuisen hiirenpoikasen (B, C) aivokammiot (Marjonen et al. 2015, PLoS ONE 10(5): e0124931).

Leviääkö aikainen muutos geenien säätelyssä kehityksen myötä eri kudoksiin?

Koska löytämämme muutokset geenien toiminnassa olivat suhteellisen pieniä, halusimme lopuksi vielä varmistaa ne toisella menetelmällä. Samalla halusimme testata hypoteesiamme aikaisen epigeneettisen muutoksen siirtymisestä solunjakautumisien myötä sikiön kaikkiin kudoksiin. Valitsimme kolme hiirenpoikasten geeniä, joiden toiminta oli vilkastunut hippokampuksissa alkoholin vaikutuksesta. Kaksi geeneistä toimii normaalisti hiiren kuonon hajuepiteelillä ja yksi luuytimessä. Tutkimme kudokset ja huomasimme, että geeni luuytimessä ja toinen hajuepiteelin geeni toimivat tosiaankin vilkkaammin alkoholin ansiosta, samalla tavalla kuin hippokampuksessa! Emme tiedä vielä mistä muutokset geenien toiminnassa johtuu, mutta epäilemme, että epigenomi voisi olla siinä osallisena.

Jos äidin juoma alkoholi raskauden alussa todella muuttaa sikiön epigenomin välityksellä geenien toimintaa ja sikiönkehitystä, näitä muutoksia epigenomissa voisi käyttää alkoholivaurioiden biologisina merkkeinä. Niitä voisi hyödyntää vaurioiden diagnosoinnissa heti lapsen synnyttyä ja mahdollistaa juuri kyseiselle lapselle tarpeellinen kehityksen tuki. Tähän tutkimuksemme tähtää.

Tässä siis pähkinänkuoressa uusimmat tutkimustuloksemme. Nyt päätän tähän, mutta jatkan vielä aiheesta. Ensi kerralla mennään pintaa syvemmälle.