Tampereen yliopisto

Tutkijat havaitsivat, että eri lajit reagoivat molekyylitasolla nanohiukkasiin samalla tavalla

Jaa
Elävät organismit altistuvat päivittäin erilaisissa tuotteissa ja ilmansaasteissa oleville nanohiukkasille. Tampereen yliopiston tutkijat analysoivat satoja nanohiukkasaltistuksia ja saivat selville, että eri lajeilla on samanlainen epigeneettinen molekyylivaste hiukkasille. Tutkijoiden löytämä mekanismi selittää, miten solut ja organismit sopeutuvat pitkäaikaiseen altistumiseen nanokokoisille materiaaleille.
Kuvituskuva: Giusy del Giudice / Tampere University.
Kuvituskuva: Giusy del Giudice / Tampere University.

Tampereen yliopiston FHAIVE-tutkimuskeskuksen (Finnish Hub for Development and Validation of Integrated Approaches) tutkijat ovat löytäneet uuden, useille lajeille yhteisen vastemekanismin nanohiukkasille altistumiselle. Väitöskirjatutkija Giusy del Giudice analysoi laajaa nanomateriaaleihin kohdistuvaa molekyylivastetta koskevaa tietoaineistoa ja löysi epigeneettisen, jo esi-isiltämme peräisin olevan puolustusmekanismin, joka selittää, miten eri lajit ihmisistä yksinkertaisempiin olentoihin sopeutuvat ajan myötä tämäntyyppiseen altistumiseen.

Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnan bioinformatiikan professori Dario Grecon koordinoiman tutkimuksen tulokset esitellään tieteellisessä artikkelissa An Ancestral Molecular Response to Nanomaterial Particulates, joka julkaistiin äskettäin arvostetussa Nature Nanotechnology -tiedelehdessä.

– Olemme ensimmäistä kertaa osoittaneet, että nanohiukkasille on olemassa erityinen vaste, joka liittyy niiden nano-ominaisuuksiin. Tutkimuksemme antaa lisätietoa siitä, miten eri lajit reagoivat hiukkasiin samalla tavalla. Ehdotamme ratkaisua yksi kemikaali – yksi vaste -ongelmaan, joka tällä hetkellä rajoittaa toksikogenomiikan käyttöä kemikaaliturvallisuuden arvioinnissa, kertoo Greco, joka toimii myös FHAIVE:n johtajana.

Nanohiukkaset vaikuttavat immuunipuolustukseen

Tutkimuksen vaikutukset ulottuvat toksikologian alaa laajemmalle. Koronaviruspandemian aikana immuunivasteen aktivoitumisen merkitys korostui virusinfektion kliinisen lopputuloksen ennustamisessa. Alueilla, joilla ilmansaasteita oli eniten, koronaviruksen vaikutukset väestöön olivat vakavampia.

– Tutkimuksemme tulokset paljastavat tärkeän yhteyden elävien eliöiden peruspuolustusmekanismien ja niiden immuunitoimintojen ymmärtämisen välillä, Greco sanoo.

– Tutkimuksen mukaan mikä tahansa lääkkeille tai viruksille altistuminen tai infektio jättää jäljen immuunijärjestelmään ja tämä jälki vaikuttaa elimistön tapaan reagoida vastaisuudessa. Meillä on nyt todisteita, että hiukkasetkin pohjustavat immuunijärjestelmäämme, tieteellisen artikkelin pääkirjoittaja Giusy del Giudice kertoo.

Jo pitkään on tiedetty, että ilmansaasteet vaikuttavat haitallisesti hengityselimiin, mutta vasta äskettäin Francis Crick -instituutin tutkijat osoittivat niiden aiheuttavan keuhkosyöpää tupakoimattomilla henkilöillä. Hiukkasten vaikutus immuunijärjestelmän toimintaan on osoitettu niin koronaviruksen kuin keuhkosyövän tapauksessa.

– Hiukkasten ja immuunijärjestelmän aktivoitumisen välinen yhteys on äärimmäisen tärkeä, ja se voi johtaa ratkaiseviin epidemiologisiin vaikutuksiin, del Giudice jatkaa.

Askel planetaarisen terveyden suuntaan

COVID-19-pandemia nosti esille myös planetaarisen terveyden käsitteen: sen mukaan kaikki maapallon elävät organismit ovat yhteydessä toisiinsa, ja vaikutukset yhteen lajiin tulevat ennen pitkää leviämään myös muihin. Tutkimuksen tulokset avaavat tältä osin myös uusia mahdollisuuksia laatia integroituja malleja, jotka ennustavat kemiallisen altistuksen vaikutuksia useisiin lajeihin kerralla.

– Tuloksemme viittaavat tähän suuntaan kuvaamalla monille lajeille yhteisiä puolustusmekanismeja kaikkien lajien universaalissa elämän puussa,” del Giudice lisää.

Nanoteknologialla on tärkeä rooli monilla aloilla biolääketieteestä energiaan ja ilmastoon. Modernit nanomateriaalit ovat kemiallisia aineita tai materiaaleja, joiden hiukkaskoko on vain 1–100 nanometriä eli kolmannes ihmisen hiuksen paksuudesta.

Tällä hetkellä nanomateriaaleja löytyy tuhansista kuluttajatuotteista. Niiden terveys- ja ympäristövaikutusten testaaminen perinteisellä eläin- tai in vitro -kokeisiin perustuvalla, fenotyyppimuutoksia altistuksessa seuraavalla toksikologialla olisi hidasta ja työlästä.

– Emme voi testata kaikkia uusia nanomateriaaleja kaikilla mahdollisilla lajeilla. Tarvitsemme innovatiivisia tapoja arvioida mahdollisia vaarallisia tuotteita luotettavasti ja mahdollisimman nopeasti. Tutkimuksestamme saatu tieteellinen näyttö voi auttaa kehittämään uusia malleja, jotka eivät vaadi suuria määriä eläinkokeita, Greco sanoo.

Tutkimus on osa NanoSolveIT-projektia, jossa luodaan laskennallisia malleja valmistettujen nanomateriaalien ympäristöterveyden ja -turvallisuuden testaamiseksi. FHAIVE johti tutkimusta, johon osallistui tutkijoita yliopistoista ympäri Eurooppaa sekä Yhdysvalloista, Australiasta, Etelä-Afrikasta, Japanista ja Etelä-Koreasta. FHAIVE:ssa kehitetään myös vaihtoehtoja eläinkokeille kansallisella tasolla.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Yhteydenotot englanniksi:


Dario Greco
050 318 2106
dario.greco@tuni.fi


Giusy del Giudice
040 159 6390
giusy.delgiudice@tuni.fi


Yhteydenotot suomeksi:


Laura Saarimäki
040 534 6888
laura.saarimaki@tuni.fi

Kuvat

Kuvituskuva: Giusy del Giudice / Tampere University.
Kuvituskuva: Giusy del Giudice / Tampere University.
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 22 000 opiskelijaa ja henkilöstöä yli 4 000. Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

290 000 viestiä vihapuheesta – tutkimus selvitti, millaista on keskustelu vihapuheesta somessa24.6.2025 09:15:00 EEST | Tiedote

Tutkijat ovat julkaisseet ensimmäisen vihapuhetta metatasolla käsittelevän, laajaan keskusteluaineistoon pohjautuvan tutkimusartikkelin. Tutkimuksen mukaan vihapuheen käsitteen avulla käydään kamppailua tiedosta, totuudesta ja yhteiskunnallisista valta-asetelmista. Keskusteluissa vihapuhetta normalisoitiin ja oikeutettiin samalla väheksyen sen vaikutuksia sekä yhteiskuntaan että vihapuheen kohteisiin.

Väitös: Koulun keskustelukulttuuri ja sosiaalinen pääoma vahvistavat ruotsinkielisten nuorten luottamusta poliittisiin kykyihinsä19.6.2025 10:21:48 EEST | Tiedote

Valtiotieteen maisteri Venla Hannuksela selvittää väitöskirjassaan, miksi ruotsinkieliseen vähemmistöön kuuluvat suomalaisnuoret luottavat kykyihinsä ymmärtää politiikkaa ja vaikuttaa siihen enemmän kuin suomenkieliset nuoret. Tutkimus tunnistaa kaksi selitystä: ruotsinkielisten koulujen avoimemman poliittisen keskusteluilmapiirin ja ruotsinkielisten vahvemman sosiaalisen yhteisön. Vaikka vähemmistöasema osaltaan selittää ruotsinkielisten tilannetta, koulujen poliittiseen keskusteluun ja nuorten yksinäisyyden torjumiseen panostamalla voidaan vahvistaa kaikkien nuorten poliittisen osallistumisen edellytyksiä.

Doktorsavhandling: Skolans diskussionskultur och socialt kapital stärker svenskspråkiga ungdomars förtroende för sin politiska förmåga19.6.2025 10:20:10 EEST | Tiedote

Politices magister Venla Hannuksela undersöker i sin doktorsavhandling varför finländska ungdomar som tillhör den svenskspråkiga minoriteten har större tilltro till sin förmåga att förstå och påverka politik än finskspråkiga ungdomar. Forskningen identifierar två förklaringar: ett öppnare politiskt diskussionsklimat i svenskspråkiga skolor och starkare sociala gemenskaper bland svenskspråkiga. Även om minoritetsstatus delvis förklarar situationen för svenskspråkiga ungdomar, kan satsningar på politiska diskussioner i skolor och på att motverka ungas ensamhet stärka alla ungdomars möjligheter till politiskt deltagande.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye