Vuorotyöstä johtuva unihäiriö voi vaikuttaa geenien toimintaan – lomalla palauttava vaikutus DNA:n muutoksiin

Pitkäaikainen univaje on terveydelle haitallista, ja se lisää psykiatristen ja somaattisten sairauksien, kuten masennuksen tai sydän- ja verisuonisairauksien riskiä. Vielä on kuitenkin vähän tietoa niistä univajeen aiheuttamista molekyylibiologisista mekanismeista, jotka ovat terveyshaittojen taustalla.

Helsingin yliopisto, Terveyden ja hyvinvoinnin laitos (THL), Työterveyslaitos (TTL) sekä Finnair selvittivät vastikään julkaistussa tutkimuksessa DNA-metylaation dynaamisia muutoksia vuorotyötä tekevillä. DNA:n metylaatio on epigeneettistä säätelyä, joka muokkaa geenien toimintaa ja säätelee niiden aktiivisuutta ilman, että DNA:n emäsjärjestys muuttuu.

DNA-metylaation aiheuttamista lyhytaikaisista geenimuutoksista tiedetään vain vähän. Metylaatio on yhteydessä elinympäristöömme, mutta se, miten ympäristömme vaikuttaa epigeneettiseen säätelyyn ja geenien toimintaan, kaipaa lisää tutkimusta.

Tuoreen tutkimuksen avulla tutkijat ovat saaneet lisää tietoa sekä DNA-metylaation toiminnasta että biologisista prosesseista, jotka vaikuttavat vuorotyöhön liittyvään unihäiriöön.

Tutkimus on julkaistu arvostetussa Scientific Reports -julkaisusarjassa.

DNA-metylaation muutokset voivat välittää univajeen aiheuttamia tulehduksia

Tutkimukseen osallistui 32 vuorotyöntekijää, joista 21 kärsi vuorotyön aiheuttamasta unihäiriöstä ja 11 edusti kontrolliryhmää. DNA-metylaation dynaamisia muutoksia selvitettiin koko perimän kattavalla analyysilla sekä työn aikana että lomajakson jälkeen.

Tutkimuksessa havaittiin, että vuorotyön aiheuttamasta unihäiriöstä kärsivillä esiintyi geenien toimintaan vaikuttavia DNA:n metylaation muutoksia. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että lomajaksojen lepo ja palautuminen johtivat myös työjakson aikana havaittujen DNA-metylaatiomuutosten palautumiseen.

Työssä osoitettiin DNA:n metylaation dynaaminen luonne, joka korostui erityisesti NMDA-glutamaattireseptorien toiminnassa. Vahvin näyttö tuli GRIN2C-reseptorista: sen säätelyalueella tietyn CpG-emäsparin metylaatiotaso oli työjakson aikana matalampi niillä, jotka kärsivät vuorotyöstä johtuvasta unihäiriöstä. Tämä muutos kuitenkin palautui ennalleen lomajakson jälkeen.

– Tulosten perusteella voimme päätellä, että vuorotyöstä johtuvaan unihäiriöön liittyy veren valkosolujen DNA-metylaation muutoksia. Nämä muutokset, kuten tutkimuksessa työjakson aikana havaittu matala metylaatiotaso, liittyvät todennäköisesti univajeeseen ja sen aiheuttamiin tulehduksellisiin seurauksiin, joita DNA:n muutokset voivat välittää, sanoo Helsingin yliopiston tohtorikoulutettava, filosofian maisteri Alexandra Lahtinen.

– Riittävä lepo ja palautuminen ovat kaikille tärkeitä, mutta ne ovat erityisen tärkeitä silloin, jos taustalla on pitkäaikaista univajetta – esimerkiksi elämäntapojen tai työolosuhteiden epäsäännöllisyyteen liittyen. On kuitenkin positiivista, että ainakin osa tutkimuksessa havaituista vuorotyöunihäiriöön liittyvistä muutoksista palautui lomajakson jälkeen, toteaa tutkimuksen vastuututkija, Helsingin yliopiston ja THL:n professori Tiina Paunio.

Artikkeli:
Alexandra Lahtinen, Antti Häkkinen, Sampsa Puttonen, Päivi Vanttola, Katriina Viitasalo, Tarja Porkka-Heiskanen, Mikko Härmä, Tiina Paunio. Differential DNA methylation in recovery from shift work disorder. Scientific Reports, 2021. DOI: 10.1038/s41598-021-82627-0

Lisätietoja:
Tiina Paunio, professori, Helsingin yliopisto, tutkimusprofessori, THL
Puh. 050 350 7936
tiina.paunio@helsinki.fi