Perhekoko ja vatsan toiminta yhteydessä varhaiseen suolistomikrobistoon vauvasta taaperoon

Helsingin yliopiston kattavassa, yliopistotutkija Anne Salosen johtamassa HELMi-tutkimuksessa  seurataan, miten perheen elintapa- ja ympäristötekijät muokkaavat lapsen suolistobakteeristoa ja mitkä bakteeriston piirteet liittyvät lapsen terveyteen ja hyvinvointiin. Vasta viime vuosina on alettu ymmärtää, miten keskeinen merkitys suolistomikrobistolla on ihmisen terveydelle ja miten tärkeä prosessi vauvan mikrobiston kehitys on.

Tässä tutkimuksessa selvitettiin, miten lapsen kahden ensimmäisen elinvuoden aikana kerätyt elintapa- ja ympäristöaltistustiedot liittyivät suolistomikrobistokoostumuksen vaihteluun yli 7000 näytteen aineistossa. Aineisto on maailmanlaajuisesti yksi suurimmista ja kattavimmista varhaisen mikrobistokehityksen tutkimukseen keskittyvistä syntymäkohorteista.

Tärkeimmät vaikuttimet vaihtelivat iän mukaan

Lapsen suolistomikrobiston kehitys alkaa syntymän yhteydessä äidiltä siirtyvillä bakteereilla, ja imetyksessä äidinmaidon mukana siirtyy sekä hyödyllisiä bakteereja että niille mieluisia ravintoaineita. Toisaalta syntymä keisarileikkauksella ja vähäinen rintaruokinta sekä antibioottien käyttö ovat riskitekijöitä mikrobiston kehitykselle.

Lapsen suolistomikrobiston vaikuttimet vaihtelivat tutkimuksessa lapsen iän mukaan: synnytystapa ja varhaiset antibioottialtistukset olivat tärkeimmät vaikuttimet ensimmäisten kuukausien aikana, kun taas ruokavalion monipuolistuminen näkyi selvästi myöhemmissä aikapisteissä. Osa muuttujista, kuten perhekoko ja suoliston toiminta, olivat johdonmukaisesti tärkeitä koko kahden vuoden seurannan ajan.

Vanhempien sisarusten läsnäolo on aiemmissa tutkimuksissa yhdistetty esimerkiksi pienempään allergiariskiin.

– Tutkimuksemme antaa viitteitä siitä, että perhekoon vaikutus mikrobistoon on erilainen eri teitse syntyneillä lapsilla, väitöskirjatutkija Roosa Jokela kertoo. 

Vanhempien sisarusten läsnäolo voi tukea esimerkiksi keisarileikkauksella syntyneiden lasten mikrobistokehitystä. Sektiolla syntyneiden lasten suolistomikrobiston on useissa tutkimuksissa arveltu liittyvän esimerkiksi lisääntyneeseen allergiariskiin. Tutkimus antaa viitteitä siitä, että alateitse, ilman antibioottia syntyneillä lapsilla sisarusefekti välittyisi enemmän äidiltä siirtyneen mikrobiston kautta, kun taas antibiootille altistuneilla ja keisarinleikkauksella syntyneillä lapsilla vaikutus voisi olla suoremmin sisarusvälitteinen.

– Tämä on ensimmäinen löydös asiasta ja vaatii lisätutkimuksia, mutta nostaa kuitenkin esille kysymyksen perhekoon vaikutustavasta mikrobistoon, korostaa Salonen.

Tutkimuksessa havaittiin myös, että lapsen toiselle elinvuodelle jatkuva imetys vaikuttaa yhä lapsen suolistomikrobistoon, vaikka lapsen muu ruokavalio on monipuolistunut.

Lapsen vatsan toimintaa kuvaavat muuttujat, kuten ulostustiheys ja ulosteen koostumus, selittivät lapsen suolistomikrobistovaihtelua koko kahden vuoden seurantajakson ajan. Niillä oli myös selvä yhteys lapsen ruokintaan.

Varhainen suolistomikrobisto yhteydessä myös myöhempään terveyteen?  

Vaikka sisarusten on aiemmin havaittu pienentävän lasten allergiariskiä ja synnyttäneisyys on yhdistetty sekä suolisto- että emätinmikrobiston koostumuksen muutoksiin äideillä, on perhekokoon liittyviä mikrobistopiirteitä tutkittu vähän. Samoin lapsen ruuansulatuselimistön toiminnan ja suolistomikrobiston yhteyden tutkimus on jäänyt vähälle suolistosairauksien ja -vaivojen ulkopuolella, mutta aikuisilla yhteyttä on tutkittu enemmän.

Vauvan suolistomikrobiston kehitys vaikuttaa immuunijärjestelmän kehitykseen ja metaboliseen ohjelmointiin. Varhaiset häiriöt suoliston kolonisaatiossa ja mikrobistokehityksessä voivat näkyä myöhemmällä iällä esimerkiksi allergiariskin kasvuna. Vaikka vauvan suolistomikrobistotutkimus on erittäin aktiivinen biolääketieteen tutkimusala, suurinta osaa yksilöiden välisestä mikrobistovariaatiosta ei pystytä selittämään.

– Parempi ymmärrys eri muuttujien roolista suolistomikrobiston vaikuttimina auttaa valitsemaan toimintatapoja, jotka parhaiten tukisivat toivottua suolistomikrobistokehitystä, Jokela toteaa.

Salosen ryhmässä mm. näitä havaittuja vaikuttimia tutkitaan suhteessa lapsen mikrobistoon ja terveyteen hyödyntäen myös äskettäin päättynyttä HELMi-tutkimuksen 4–5 vuoden seurantaa.

–  Tämä tutkimus ei olisi mahdollista ilman tutkimusperheiden aktiivista osallistumista, kiittelee Salonen.  

Tutkimusartikkeli Sources of gut microbiota variation in a large longitudinal Finnish infant cohort on julkaistu eBioMedicine-lehdessä. 

Lisätietoja:

Roosa Jokela roosa.jokela@helsinki.fi 029 412 6368

Anne Salonen, anne.salonen@helsinki.fi 050 448 4522

Lisätietoa suoliston bakteereista  

Ihmisen suolistossa elää miljardeja bakteereja eli mikrobisto, jolla on keskeinen vaikutus kehomme elintoimintoihin ja terveyteen. Suolistobakteerit mm. suojaavat infektiotaudeilta ja osallistuvat ruuansulatukseen ja immuunipuolustuksen säätelyyn.

Mikrobisto vaikuttaa kehoomme kokonaisvaltaisesti, sillä se kommunikoi niin immuunijärjestelmän kuin hermostonkin kanssa. Osa bakteeriston aineenvaihduntatuotteista imeytyy suolistosta verenkiertoon ja toimii hormoninkaltaisina viestiminä eri kudoksissa ja elimissä. Suolistobakteeristo ja erityisesti sen poikkeamat onkin liitetty lukuisiin suolisto-oireisiin sekä systeemisiin sairauksiin kuten allergiat, astma, tyypin 1 diabetes sekä lihavuus liitännäissairauksineen.

Viimeaikaiset tutkimusten ovat osoittaneet, että suolistomikrobisto koodaa miljoonia geenejä, jotka täydentävät omaa perimäämme ja siten vaikuttavat yksilölliseen sairastumisalttiuteen.  Toisin kuin ihmisen perimään, suolistomikrobistoon voi omilla toimillaan vaikuttaa, erityisesti varhaislapsuudessa, kun mikrobisto vasta kehittyy ja hakee lopullista muotoaan.

Lapsen suolistomikrobisto ja elimistön puolustusjärjestelmä kypsyvät rinnan ensimmäisinä elinvuosina. Sekä kehon että ympäristön bakteerit kouluttavat puolustusjärjestelmää. Normaalisti se oppii reagoimaan taudinaiheuttajiin ja sietämään vaarattomia aineita kuten ruuan ja eläinten antigeenejä. Mikäli puolustusjärjestelmän ohjelmointi häiriintyy, seurauksena voi olla esim. infektioherkkyyttä, allergioita tai reaktiivisuutta elimistön omia soluja vastaan.

Varhaislapsuuden merkitys aikuisiän sydän- ja verisuonisairauksien sairastuvuuteen on myös hyvin tunnettu. Varhaislapsuuden mikrobisto vaikuttaa myös lapsen hermoston kehitykseen sekä kasvuun ja lihavuusriskiin. Kauaskantoisten vaikutusten lisäksi suolistomikrobisto vaikuttaa myös lapsen senhetkiseen vointiin esim. vatsavaivoina. Suolistomikrobiston kehitys voidaankin nähdä yhtenä lapsen kehityksen osa-alueena, jonka tukeminen voi olla tehokas keino edistää kokonaisvaltaista terveyttä.

Lähde: HELMi-tutkimuksen verkkosivut