Lihominen on yhteydessä rasvasolujen mitokondrioiden toiminnan huononemiseen

Lihavuus on yksi merkittävimmistä ja nopeimmin kasvavista kansanterveydellisistä ongelmista kehittyneissä maissa. Lihavuuden syitä ei kuitenkaan vielä täysin ymmärretä, ja vasta viime vuosina on huomattu, että rasvakudos ja erityisesti rasvasolujen mitokondrioiden toiminta on keskeisessä asemassa koko kehon aineenvaihdunnassa ja mahdollisesti myös lihavuuden aiheuttamien ongelmien kehittymisessä.

LL Sini Heinonen selvitti väitöstutkimuksessaan nuorten terveiden kaksosten rasvakudoksen varhaisia aineenvaihduntamuutoksia ja insuliiniresistenssiä hankitussa lihavuudessa. Heinonen halusi selvittää, kuinka lihavuus vaikuttaa rasvakudoksen ja rasvasolujen toimintaan ja koko kehon aineenvaihduntaan. Tutkimuksen teki mahdolliseksi ainutlaatuinen suomalainen kaksosaineisto.

– Muutoksia tutkittiin harvinaisten identtisten mutta eripainoisten kaksosten avulla. Kaksosasetelmassa voitiin ainutlaatuisesti kontrolloida geneettinen tausta, ikä, sukupuoli ja aikaiset rasvakudokseen vaikuttavat ympäristötekijät ja näin erottaa hankitut ja periytyvät syyt lihavuuden aiheuttamien ongelmien synnyssä, Heinonen sanoo.

Lihavuuden kehittyminen näytti olevan yhteydessä rasvakudoksen mitokondrioiden toiminnan häiriintymiseen. Toimintahäiriöt näkyivät sekä tuman koodaamien mitokondrioon liittyvien geenien ilmentymisen että mitokondrion omien geenien luennan ja rakenneosasten määrän vähenemisenä, mikä puolestaan liittyi koko kehon insuliiniresistenssiin, tulehdukseen ja rasvakudoksen epäedullisiin aineenvaihdunnan muutoksiin.

Identtisten mutta eripainoisten kaksosten avulla Heinonen pystyi osoittamaan, että muutokset geenien ilmenemisessä, mitokondrioissa ja aineenvaihdunnassa johtuivat hankitusta lihavuudesta eivätkä geneettisistä tekijöistä. Merkittävää tutkimuksessa oli, että muutokset olivat nähtävissä jo lihavuuden aikaisessa vaiheessa, nuorilla ja ulkoisesti vielä terveillä kaksosilla.

TOISET LIHOVAT ”TERVEELLISEMMIN”

Geneettistä näyttää sen sijaan olevan se, miten keho reagoi lihomiseen. Osa kaksosista kasvatti lihoessaan rasvasolun kokoa, toiset taas pystyivät lisäämään koon lisäksi rasvasolujensa määrää.

– Suuri rasvasolun koko ja vähäinen kyky lisätä niiden lukumäärää rasvakudoksessa näyttää aiheuttavan rasvan kertymistä maksaan ja muualle sisäelimiin. Väitöskirjan tuloksissa totesimmekin kaksi lihavuuden ryhmää, joista hyvän rasvakudoksen laajenemiskyvyn ja vähäisen maksan rasvan omaavilla ”terveillä” lihavilla mitokondrioiden toiminta säilyi paremmin, ja he olivat suojatumpia lihavuuden aiheuttamia ongelmia vastaan, Heinonen kertoo.

– On mahdollista, että maksan rasvapitoisuuden perusteella voitaisiin tunnistaa ne lihavat henkilöt, jotka ovat erityisen alttiita lihomisen aiheuttamille komplikaatioille ja insuliiniresistenssille, hän toteaa.

Väitöskirjan tulokset osoittivat myös, että lihavuus vähensi mitokondrioiden massaa ja niiden energiaa tuottavan hengitysketjun rakenneosasten määriä rasvakudoksessa. Heinosen mukaan lihavuuteen liittyviä metabolisia häiriöitä voitaisiin kentiesehkäistä tehostamalla mitokondrioiden toimintaa tai lisäämällä niiden määrää rasvakudoksessa.

LL Sini Heinonen väittelee 25.11.2016 kello 12 Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Adipose tissue metabolism in acquired obesity" (Rasvakudoksen aineenvaihdunta lihavuudessa). Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Haartman-Instituutti, luentosali 1, Haartmaninkatu 3, Helsinki. Vastaväittäjänä on Associate Professor Gijs H. Goossens, Maastricht University, ja kustoksena on professori Anu Wartiovaara. Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis -palvelussa https://helda.helsinki.fi/handle/10138/168311

Väittelijän yhteystiedot: sini.heinonen@helsinki.fi

Tietoja väittelijästä:
Sini Heinonen (s. 15.02.1984) on sisätauteihin erikoistuva lääkäri, joka työskentelee tutkijana Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan Diabetes ja lihavuus -tutkimusohjelmaan ja Suomen Akatemian FinMit-huippuyksikköön kuuluvassa Lihavuustutkimusyksikössä.

Sini Heinonen valmistui ylioppilaaksi Tapiolan lukiosta 2003 ja aloitti lääketieteen opintonsa Helsingin yliopistossa vuonna 2008. Ennen lääketieteen opintojensa aloittamista hän opiskeli v. 2003 - 2006 Teknillisessä korkeakoulussa (nykyinen Aalto-yliopisto) ja opiskelunsa ohessa suoritti v. 2005 tanssijan tutkinnon Suomen Kansallisbaletin balettioppilaitoksessa. Vuosina 2004 – 2007 hän työskenteli ammattitanssijana Suomen Kansallisbaletissa ja ulkomailla.

Lääketieteellisessä tiedekunnassa Heinonen opiskeli tutkijalääkärilinjalla ja aloitti väitöskirjastyönsä apulaisprofessori Kirsi Pietiläisen ja professori Aila Rissasen johdolla Lihavuustutkimusyksikössä. Havainnot metabolisesti terveestä ja epäterveestä lihavuudesta ovat jo aikaisemmin herättäneet kansainvälistä kiinnostusta, ja vuonna 2016 Heinonen sai Euroopan lihavuustutkijoiden Nuoren Tutkijan palkinnon.

Tutkijantyönsä ohessa Sini Heinonen on työskennellyt lääkärinä sisätautien päivystyksessä ja toimii vapaa-ajallaan tanssikoulun taiteellisena johtajana sekä opettajana.