Emma Raitoharju

Periytyykö sotilaiden kokema stressi jälkipolville epigeneettisten mekanismien kautta?

Olen taustakoulutukseltani molekyylibiologi ja johdan molekulaarisen epidemiologian tutkimusryhmää Tampereen Yliopistolla. Tutkimme miten verestä mitattavat molekulaariset profiilit muuttuvat yksilön ikääntyessä ja sydän- ja verisuonitautien kehittyessä. Erityisesti olemme keskittyneet epigeneettisiin profiileihin, kuten DNA:n metylaatioon ja proteiinia koodaamattomiin RNA:ihin.

Epigeneettiset profiilit ovat solusta toiselle periytyviä muutoksia, jotka säätelevät solun toimintaa ja geenien ilmentymistä ilman että ne muuttavat DNA:n sekvenssiä eli perimän emäsjärjestystä. Nämä epigeneettiset profiilit esimerkiksi varmistavat, että maksasolun jakautuessa syntyvät uudet solut osaavat toimia myös maksasoluina, eivätkä esimerkiksi ryhdy ilmentämään vain hermosolulle tarkoitettuja geenejä.

Yksilön näkökulmasta epigeneetiset mekanismit mahdollistavat myös kehon joustavan sopeutumisen ympäristöoloihin ja elintapoihin. Tiedetään että ravinnon laatu ja esimerkiksi tupakointi muokkaavat epigeneettisiä profiileja ja että nämä muutokset ovat myös palautuvia (Kuva 1A). Epigeneettiset profiilit mahdollistavat myös tulevan jälkeläisen sopeutumisen tuleviin oloihin jo raskausaikana. Esimerkiksi puute ravinnosta raskauden ensimmäisen kolmanneksen aikana johtaa siihen, että lapsi ”ohjelmoituu” ottamaan ravinnosta kaiken mahdollisen energian talteen. Jos lapsen elämän aikana ravintoa on kuitenkin riittävästi saatavilla, tämä ”ohjelmointi” voi johtaa esimerkiksi ylipainoon ja tyypin 2 diabeteksen kehittymiseen (Kuva 1B). Olemme itsekin tutkimusryhmässäni osoittaneet, että epäsuotuisat raskausolot saattavat heijastua jälkeläisen tulevaan sairausriskiin pieniltä osin erään geenin DNA metylaatioprofiilin kautta. Ravinnon lisäksi myös psykologisen stressin seurausten on esitetty periytyvän jälkipolville epigeneettisten mekanismien kautta. Hankittujen ominaisuuksien periytyminen epigeneettisten profiilien kautta on näytetty eläinmalleilla, mutta sen olemassaolosta ihmisillä tiedetään vielä hyvin vähän.

Kuva 1. A) Epigeneettiset mekanismit välittävät ympäristön ja elintapojen vaikutusta yksilön terveyteen. B) Näiden mekanismien on osoitettu välittävän myös raskausajan altisteiden vaikutusta jälkeläisten terveyteen. Kuva tehty Biorender.com. ohjelmalla

Olen ollut urallani onnekas, kun olen päässyt työskentelemään upean Lasten Sepelvaltimotaudin Riskitekijät (LASERI) tutkimuksen parissa. Aineisto koostuu alun perin yli 3500 suomalaisesta, joita on seurattu vuodesta 1980, jolloin he olivat 3-18 -vuotiaita, tähän päivään saakka. Viimeisimmässä seurannassa myös heidän vanhempansa ja lapsensa kutsuttiin mukaan tutkimuksiin ja kaikista sukupolvista tehtiin kattavien terveys- ja elintapakartoitusten lisäksi myös epigeneettisiä profilointeja.

Vuonna 2021 Aamulehti esitteli minun ja Professori Terho Lehtimäen tutkimuksia epigenetiikan parissa LASERI-aineistossa. Sattumalta tämä juttu osui historiantutkija, dosentti Ville Kivimäen silmiin. Kivimäki suunnitteli parhaillaan tutkimushanketta "Epätasa-arvoinen sota: Haavoittuvuus, stressi ja selviytyminen Suomen armeijassa toisen maailmansodan aikana", joka sai myöhemmin vuonna 2023 Suomen Akatemian rahoituksen. Yhdessä tutkijatohtori Ilari Taskisen kanssa he pohtivat, voisiko sodassa koettu stressi aiheuttaa biologisia muutoksia, jotka periytyisivät myös jälkipolville. Ville Kivimäki otti yhteyttä minuun, Terho Lehtimäkeen ja LASERI-aineiston projektikoordinaattoriin Akatemiaprofessori Olli Raitakariin. Alustavien keskustelujen jälkeen minä, Ville, Ilari, Dosentti Saara Marttilan ja tutkija Virva Liski lähdimme selvittämään, miten käytännössä voisimme yhdistää sodassa palvelleiden miesten sotakokemukset ja LASERI-aineistosta vuosikymmenien aikana kerätyn tutkimustiedon, sekä tutkimushenkilöiden epigeneettiset profiilit.

Signe ja Ane Gyllenbergin rahoituksella pystyimme selvittämään LASERI-seuranta-aineiston osallistujien isoisien henkilötiedot. Näiden tietojen perusteella Kansallisarkisto poimi heidän kantakorttinsa (Kuva 2.), jotka ensin valokuvattiin. Tämän jälkeen valokuvista poimittiin oleelliset tiedot sotilaiden sotakokemuksista, kuten taisteluista ja haavoittumisista, mutta myös esimerkiksi sairastumisesta sekä pituudesta ja painosta kutsuntavaiheessa. Nämä tiedot digitalisoitiin ja niiden perusteella on tarkoitus koostaa tieto koetusta sotastressistä.

Kuva 2. Esimerkki Kansallisarkiston kantakortista. Täytetyissä kantakorteissa on kuvattuna jokaisen miehen yksilöllinen sotahistoria.

Kun sotastressi on saatu kattavasti kartoitettua aiomme tutkimusryhmässämme analysoida, onko sotilaan kokema stressi ennen lapsen saamista yhteydessä lapsen, lapsenlapsen tai jopa lapsenlapsenlapsen epigeneettisiin profiileihin. Tutkimus toistetaan myös erikseen niin sanotussa isälinjassa (isä-poika-pojan lapsi, Kuva 3.) koska eläinkokeet ja satokirjanpitoon perustuvat tutkimukset ihmisaineistoilla ovat näyttäneet, että jotkin isän altisteiden ylisukupolviset seuraukset näkyvät vain isiltä pojille. Jos löydämme sellaisia epigeneettisiä profiileja, jotka ovat yhteydessä isän tai isänisän sotastressiin jatkamme tutkimusta analysoimalla onko näillä profiileja yhteyttä jälkeläisten fyysiseen tai psyykkiseen terveyteen. Tavoitteenamme on siis selvittää, jäikö Suomen sodista sotilaisiin molekyylibiologinen jälki, joka on periytynyt heidän jälkeläisilleen ja yhä vaikuttaa näiden jälkeläisten terveyteen.

Kuva 3. Kootun tutkimusaineiston rakenne ja eri sukupolvien syntymävuodet. LASERI-aineisto kattaa sotaan osallistuneen sukupolven lapset, lapsenlapset ja lapsenlapsenlapset.

Emme vielä ole saanut lopullisia tuloksia tutkimuksistamme, mutta alustavat tulokset osoittavat, että koostamamme aineisto mahdollistaa suunnitelmamme mukaisten analyysien tekemisen. On myös mahdollista että tutkimuksemme osoittaa etteivät sotilaiden kokemat traumat siirtyneet biologisen signaloinnin kautta heidän jälkeläisilleen. Tämä ei kuitenkaan poissulje sosiaalista periytymistä, eikä vähennä sotakokemusten aiheuttamaa taakkaa perheille ja kokonaisille suvuille.

TREES hankkeen nettisivut: https://www.tuni.fi/en/research/trees-transgenerational-epigenetic-effects-war-stress

Molekulaarisen epidemiologian nettisivut: https://www.tuni.fi/fi/tutkimus/molekulaarinen-epidemiologia-mole

Epätasa-arvoinen sota: Haavoittuvuus, stressi ja selviytyminen Suomen armeijassa toisen maailmansodan aikana (UnWar) hankkeen nettisivut https://www.tuni.fi/fi/tutkimus/epatasa-arvoinen-sota

LASERI-tutkimuksen nettisivut https://youngfinnsstudy.utu.fi/

Emma Raitaharju
Dosentti
Tampereen Yliopisto, Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta