Satelliiteissa käytetty kaukokartoitustekniikka auttaa nyt paljastamaan ihosyövän silmän räpäyksessä.

Perinteisesti niin sanottu hyperspektrikuvaus on vaatinut suurikokoisia kameroita, joilla maanpinnasta heijastunutta säteilyä on mitattu suurella määrällä hyvin kapeita aallonpituuskaistoja. Viipaloimalla kuvissa olevat eri värisävyt hyvin tarkasti ja tutkimalla niitä erikseen sekä ristikkäin on voitu esimerkiksi tunnistaa avaruudesta pinnalla ja välittömästi pinnan alla olevia mineraaleja, arvioida kasvien biomassaa vaikkapa lannoitussuunnitelmia varten, seurata ympäristön tilaa ja määrittää ilmakehän kaasujen pitoisuuksia.

Mitä useammalla ja kapeammalla aallonpituuskaistalla mittaukset tehdään, sitä pienemmät erot kohteiden välillä havaitaan.

Nyt samaa tekniikkaa voidaan käyttää siis ihon kuvaamiseen ja siinä olevien mahdollisten ihosyövän esiasteiden nopeaan määrittämiseen. VTT:n kehittämä kevyt ja kannettava hyperspektrikamera kuvaa ihoalueen parissa sekunnissa ja pystyy päättelemään automaattisesti onko omituinen läiskä mahdollisesti syöpää vai ei. Silmä ei tähän pysty.

Kun kamera kuvaa kerralla 12 neliösenttimetriä, on laajojen ihoalueiden kuvantaminen kerralla mahdollista. Koska ihosyöpien määrä on räjähdysmäisessä kasvussa niin maailmanlaajuisesti kuin myös Suomessa ihmisten liiallisen auringolle altistumisen seurauksena aiheutuvista UV-haitoista sekä väestön ikääntymisestä johtuen, on tälle tekniikalle suuri tarve.

Kameran avulla kyetään määrittämään hoidon tarpeessa oleva ihoalue siten, että voidaan kerralla hoitaa myös ne alueet, joihin myöhemmässä vaiheessa olisi kehittymässä ihosyövän esiasteita. Hyperspektrikameralla on tutkittu myös hankalasti silmällä erottuvien kasvojen alueen pintamelanoomien (lentigo malignojen) rajojen määrittämistä, jotta vältyttäisiin myöhemmiltä lisäleikkauksilta.

Pilottivaiheen tutkimuksessa yhteistyökumppaneina ovat olleet Jyväskylän yliopisto, Päijät-Hämeen keskussairaala ja HYKSin Iho- ja allergiasairaala. Jyväskylän yliopiston omistuksessa oleva kamera on tutkimuskäytössä Tietotekniikan laitoksella, ja sitä voidaan hyödyntää yleisinstrumenttina myös monessa muussa eri sovelluskohteessa.

Fabry-Perot -interferometriin perustuva hyperspektrikamera ottaa kuvan kymmenillä valon aallonpituuksilla, kun normaali kamera kykenee kolmeen aallonpituuteen. Muodostuva spektrikuva on kolmiulotteinen kuutio, joka koostuu lukuisista päällekkäisistä harmaasävykuvista, joista jokainen on otettu kapealla valon aallonpituusalueella. Kuutiossa olevat kuvat muodostavat spektrin jokaiselle spektrikuvan pisteelle, joista kudokset voidaan tunnistaa ja näin rajata terveet ja pahanlaatuiset ihoalueet toisistaan. Kuvista pystytään laskennallisten menetelmien avulla päättelemään hoidettavan ihokasvaimen sijainti ja laajuus. Pilottivaiheen tutkimuksessa tulokset varmennetaan koepaloilla.

Tuntematon, erityisesti lapsiin iskevä polion kaltainen sairaus leviää Kaliforniassa. Toistaiseksi tapauksia on vain kourallinen, eikä kukaan ole kuollut sairauteen, mutta jo kahden vuoden ajan yleistynyt outo tauti herättää huolta – ja pelkoa.

Sairaus saa aikaa hyvin heikon tilan ja saattaa johtaa hyvin nopeasti yhden tai useamman raajan halvaantumiseen. Se siis muistuttaa poliota, joka on onnistuttu häätämään Yhdysvalloista jo aikaa sitten. Niinpä yllä olevan kaltaiset kuvat amerikkalaisista poliopotilaista 1950-luvulla ovat olleet historiaa, kunnes vastaavia on nyt tullut uudelleen.

Tapauksista ovat kertoneet mm. USA Today ja Los Angeles Times.

Lehtien mukaan Kalifornian terveysviranomaiset ovat tutkineet asiaa siitä alkaen, kun lääkäri pyysi yllättäen vuonna 2012 poliotestiä nuorelle potilaalleen, jonka raajat olivat yllättäen lähes halvaatuneet. Tämän jälkeen uusia tautitapauksia on tullut ilmi eri puolilta osavaltiota. Asiasta tekee huolestuttavan se, että poliota ei pitäisi olla Kaliforniassa, eivätkä sairastuneet lapset olleet käyneet ulkomailla.

Toinen huolestattava seikka on se, että oireet ovat puhjenneet usein vaarattomalta vaikuttaneen flunssan jälkitautina. Kahdella potilaalla flunssavirus on yhdistetty suoraan uuteen poliolta vaikuttavaan tautiin.

Tapaukset ovat nousseet nyt uutisiin, koska Stanfordin yliopiston Lucile Packard -lastensairaalan lääkäri Keith Van Haren kertoi viidestä kiinnostavimmasta tapauksesta Amerikkalaisen neurologia-akatemian kokoontumisessa Philadelphiassa. Näissä tapauksissa potilaat ovat sairastuttuaan menettäneet yhden tai kaksi raajaa, siis joko jalan tai käden, kahden vuorokauden kuluessa, eikä kukaan heistä ole pystynyt käyttämään halvaantuneita raajojaan sen koommin.

"Tiedämme, että kyseessä ei ole polio", toteaa Van Haren Los Angeles Timesin artikkelissa. Hän lisää, että kaikki lapset oli myös rokotettu poliota vastaan.

Tunnettuja, varmoja tapauksia on toistaiseksi noin 20, mutta tunnistamattomia saattaa olla vielä lisää. Sairastuneiden keski-ikä oli 12 vuotta.

Samantyyppisiä paikallisia epidemioita on ollut aikaisemminkin, muun muassa Aasiassa ja Australiassa. Näissä syy on ollut yleensä enteroviruksen variantit, jotka aiheuttavat esimerkiksi aivokalvontulehdusta ja sydänlihastulehdusta. Näiden tiedetään olevan flunssan jälkisaurauksia, tosin erittäin harvinaisia. Joskus tietyt enterovirukset voivat levitä selkäytimeen ja keskushermostoon hyvin vakavin seurauksi.

Kalifornialaislapsilta löytynyt enteroviruksen variantti oli serotyyppi EV-68, mikä on aikaisemminkin yhdistetty sairauteen, joka muistuttaa poliota. On todennäköistä, että tauti rajoittuu paikallisesti Kaliforniaan, mutta sitä kannattaa pitää silmällä, sillä jos hengitystieinfektion jälkitautina saisi polion tyyppisen sairauden ja tapaukset yleistyisivät, on koossa jälleen mahdollisen pandemian ainekset. Mutta toistaiseksi kannattaa pitää jaitä hatussa.

Kuva: Flickr / Jenn Clark (Creative Commons -lisenssi)

Kantasolut ovat varsin erikoisia soluja, ja niitä on meissä kaikissa. Niitä on kudoksissamme ja elimissä pienissä määrin, ja niistä tekee erityisen se, että voivat muodostaa useita erilaisia solutyyppejä, eli ikään kuin muokkautua erikoistuneiksi soluiksi, kuten vaikkapa hermo- tai sydänlihassoluiksi. Kantasoluja käyttämällä soluvauriot ja niistä johtuvat sairaudet voidaan parantaa paikan päällä, siellä missä soluja on tuhoutunut.

Uudessa Tekesin isossa strategisessa tutkimusavauksessa paneudutaan juuri hermoihin ja sydänsoluihin: Aalto-yliopiston, Helsingin yliopiston ja Helsingin yliopistollisen keskussairaalan yhteishankkeessa tavoitteena saada vaurioituneet elimet korjaamaan itse itsensä. Avuksi tarvitaan lääkkeitä, jotka kohdennetaan esimerkiksi sydämeen tai aivoihin vauhdittamaan kantasolujen erilaistumista tarvittaviksi uusiksi sydän- tai hermosoluiksi.

Kantasoluhoidot ovat eräs nopeimmin kasvavista ja kehittyvistä lääketieteellisen tutkimuksen aloista, koska niillä on saatu aikaan erittäin kiinnostavia hoitotuloksia. Vielä vuosikymmen sitten esimerkiksi halvaantuneiden raajojen saaminen takaisin toimintaan oli lähes ihme, mutta nyt tässä on onnituttu – tosin vasta laboratoriossa.

Kaikkein lupaavimmat tulokset on saatu ns. embryonaalisilla kantasoluilla, eli alkiosta otetuilla kantasoluilla. Niillä on kyky erilaistua miksi tahansa eliön kudostyypiksi. Näiden käyttäminen on kuitenkin vaikeaa, koska alkioiden käyttäminen on hankalaa ja siihen liittyy suuria eettisiä kysymyksiä. Lisäksi solujen jakaantumisen hallitseminen on osoittautunut haastavaksi, koska tuloksena voi olla hoidon sijaan hallitsematonta solukasvua, kuten syöpä. Tällaisia embryonaalisia kantasoluja käyttäviä hoitoja ei ole tehty vielä ihmisille.

Sen sijaan esimerkiksi luuytimissä ja rasvakudoksessa olevat kantasolut ovat suhteellisen helposti käytettävissä ja niillä on tehty hoitoja Suomessakin vuodesta 2006 alkaen.

Myös nyt rahoitetussa hankkeessa käytetään niitä.

"Suurimpia haasteita on selvittää, mitkä ovat ne keskeiset kemikaalit, jotka vaikuttavat solujen erilaistumiseen", sanoo Aalto-yliopiston professori mikroteknologian professori Sami Franssila. "Työssä tarvitaan mikro- ja nanoteknologiaa, sillä yhdessä farmaseuttisen kemian laitoksen kanssa meidän on kehitettävä niin herkkä analyysimenetelmä, että sillä voidaan tutkia erittäin pieniä, jopa vain tuhannen molekyylin, ainemääriä. Herkkyyden lisäksi menetelmältä vaaditaan myös tarkkuutta vastapainoksi soluista otettujen näytteiden luonnolliselle biologiselle vaihtelulle".

Työtä on tehty jo kymmenen vuoden ajan. Mukana yhteistyössä ovat VTT:n ja Aalto-yliopiston yhteinen mikro- ja nanoteknologian keskus Micronova, Viikissä toimiva Helsingin yliopiston farmaseuttisen kemian osasto ja Helsingin yliopistollinen keskussairaala. Yliopiston tutkijat analysoivat HUS:n tuottamat kantasolut Micronovan ryhmän toimittamien sirujen avulla.

Tuoreen tutkimuksen mukaan pohjoisen pallonpuolen päällä olevat aaltoilevat nopeiden tuulien alueet, suihkuvirtaukset, ovat muuttuneet aikaisempaa mutkaisemmiksi. Tämä voi olla eräs ensimmäisistä, selvistä merkeistä käynnissä olevasta ilmastomuutoksesta. Se voi myös selittää tämänkin talven voimakkaat sääilmiöt Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa, sillä mutkitteleva suihkuvirtaus saa helposti aikaan saman säätyypin jysähtämisen paikalleen pitkäksi ajaksi.

Tutkimus esiteltiin Chicagossa meneillään olevassa suuressa tiedekokouksessa, Yhdysvaltain tieteenedistämisyhdistyksen kuuluisassa AAAS-tapahtumassa. Asiasta kertoi kokouksessa professori Jennifer Francis New Jerseyssä sijaitsevasta Rutgers -yliopistosta: "Tutkimuksemme mukaan tyypilliset sääkuviot ovat muuttumassa ja ihmiset ovat myös huomanneet sen, että sää heidän alueellaan ei ole enää sellainen kuin se yleensä on ollut."

Kylmät ja leudot talvet sekä enemmän tai vähemmän paahtavat kesät kuuluvat normaaliin sään vaihteluun, mutta viime vuosina vaihtelu on ollut hyvin voimakasta ja vallitseva säätyyppi on – juuri tutkimusen ennustamaan tapaan – lukittunut pitäksi ajaksi paikalleen. Tätä toki on tapahtunut aikaisemminkin, mutta ei tässä mittakaavassa. Voimakkaat sääalueet ovat saaneet aikaan ääri-ilmiöitä, jotka ovat toistuneet aiempaa useammin ja tuhoisempina.

Suihkuvirtaukset mutkalle

Maata kiertävät suurinopeuksiset tuulialueet, suihkuvirtaukset, ovat ala-ilmakehässä noin kymmenen kilometrin korkeudessa olevia putkimaisia vyöhykkeitä, joissa tuuli saattaa puhaltaa jopa noin 400 kilometrin tuntinopeudella. Tuulet puhaltavat tyypillisesti pohjoisella pallonpuolella kohti itää, eli usein esimerkiksi Atlantin yli kohti Eurooppaa lentävä lentokone saattaa lentää yli 1200 km/h:n maanopeudella, kun suihkuvirtaus saa aikaan sopivan myötätuulen. Toiseen suuntaan lennettäessä koneet joutuvat taas puskemaan vastatuuleen, mutta silloin lentäjät pyrkivät luonnollisesti välttämään suihkuvirtauksen voimakkaimmassa alueessa lentämistä.

Suihkuvirtaus mutkittelee ilmamassojen rajamailla jotakuinkin matalapaineiden yläpuolella, eli se on normaalisti epävakaisen sään yläpuolella. Mutkaisuudessa on selvästi havaittavissa pientä vaihtelua, mikä johtuu yksittäisistä matalapaineista, sekä laajempia kaaria, jotka vaikuttavat suursäätilaan.

Suihkuvirtaukseen vaikuttaa mm. pohjoisnavan ympäristön ja keskileveysasteiden välinen lämpötilaero, ja Rutgers -yliopiston tutkimus paneutuu juuri tähän. Kun pohjoiset alueet ovat muuttuneet lämpimämmiksi, on suihkuvirtauksessa havaittu tästä johtuvia selviä, pysyviä muutoksia. Paitsi että syvempien matalapaineiden vuoksi aikaisempaa mutkaisempi suihkuvirtaus saa säätyypin pysymään pitempään paikallaan, se puhaltaa toisinaan enemmän kylmää ilmaa kohti etelää ja lämmintä ilmaa kohti pohjoista. Tänä talvena tämä on ollut hyvin selvästi havaittavissa niin kylmässä hytisevässä Pohjois-Amerikassa kuin leudossa Pohjolassa. Myös Alaskassa on tavanomaista lämpimämpää.

"Meillä on luonnollisesti kunnollisia havaintoja vain lyhyeltä ajalta, mutta Arktis on lämmennyt voimakkaasti viimeiden 15 vuoden aikana ja näemme suihkuvirtauksessa muutoksia, jotka voidaan selittää vain sen avulla", Francis sanoo. "Oletan, että näemme tässä selviä merkkejä ilmaston muuttumisesta, ja asia tulee vain selvemmäksi sitä mukaa kun saamme lisää havaintomateriaalia."

Influenssaepidemia on käynnissä koko maassa ja muun muassa sikainfluenssa on jälleen noussut otsikoihin, kun se on vienyt perusterveitä nuoriakin ihmisiä tehohoitoon.

Niinpä Terveyden ja hyvinvoinnin laitos (THL)muistuttaa nyt rokotuksen ottamisen tärkeydestä.

Tämän kauden kausi-influenssarokotus tehoaa hyvin parhaillaan kiertäviin influenssaviruksiin (myös A(H1N1)pdm09 virukseen, eli niin sanottuun sikainfluenssavirukseen) ja se on paras suoja sairastumista vastaan. Rokotuksen ehtii vielä ottaa ja suoja syntyy kahden viikon kuluessa. Rokotuksesta ei ole myöskään haittaa vaikka sairastuisi tautiin. Rokotteita on vielä terveyskeskuksissa hyvin saatavilla. Suomessa lähes kaikki varusmiehet rokotettiin kausi-influenssaa vastaan viime vuonna. THL:n seurantaan on ilmoitettu aiempia vuosia huomattavasti vähemmän influenssalöydöksiä varusmiehiltä, ainoastaan kaksi.

THL:n tehohoidon seurantaan on toistaiseksi ilmoitettu 13 influenssatapausta, joista kuusi on HUS:n alueelta ja muut eri puolilta Suomea. Suurin osa edellä mainituista tapauksista on A(H1N1)pdm09 viruksen aiheuttamia. Tehohoitoa vaativaan tautimuotoon sairastuneista suuri osa on työikäisiä, joilla ei ole vakavalle influenssainfektiolle altistavaa perustautia. Yhdeksän heistä ei ollut saanut influenssarokotusta.

THL:n asiantuntijat suosittelevat viruslääkitystä riskiryhmiin kuuluvien infektioissa, vakavissa influenssainfektioissa ja sairaalahoidossa oleville potilaille.

Influenssaepidemia on myös käynnissä suuressa osassa Eurooppaa. Yhdysvalloissa influenssakausi alkoi jo marraskuussa. Suurin osa influenssaviruksista on kuulunut influenssa A(H1N1)pdm09-alatyypin viruksiin ja sairaalahoitoa vaativia on ollut poikkeuksellisen paljon 18−64-vuotiaissa. Sama ilmiö havaittiin vuoden 2009 influenssapandemian aikana.

Teksti on lainattu lähes suoraan 12.2. julkaistusta THL:n tiedotteesta Influenssa voi viedä rokottamattoman perusterveenkin tehohoitoon.

Kuva: Flickr/izahorsky.

D-vitamiini on eräs ihmisen välttämättä tarvitsemista vitamiineista, mutta valitettavasti sitä ei saa Suomessa etenkään talviaikaan tarpeeksi ruoasta. Sen on väitetty lisäksi tuovan parannusta moniin vaivoihin. Niinpä sitä kannattaa nauttia lisäravinteena, joskin siitä, kuinka paljon D-vitamiinia pitäisi nappailla lisää, on olemassa monia näkemyksiä.

Oikea annoskoko nousi jälleen keskusteluun valtion ravitsemusneuvottelukunnan julkistettua uudet ravitsemussuosituksensa. Päivitettyjen ravitsemussuositusten mukaan yli 75-vuotiaiden suositeltu päivittäinen D-vitamiiniannos on 20 mikrogrammaa, mutta lääkäreiden mielestä ikääntyneiden luuston terveys edellyttäisi peräti 100 mikrogramman päivittäistä lisäannosta.

Tutkimuksissa pitkäaikaisten suurten D-vitamiiniannosten terveysvaikutukset vielä epäselviä. Asiasta on saatu nyt lisätietoa Itä-Suomen yliopistossa tehtävästä suuresta kliinisestä tutkimuksesta – lajissaan ensimmäisestä.

”Isojen D-vitamiinilisäannosten pitkäaikaisen käytön hyödyistä ja haitoista ei ole vielä riittävästi näyttöä, koska näitä tutkimuksia ei ole tehty”, sanoo ravitsemustieteilijä Sari Voutilainen Itä-Suomen yliopistosta. Voutilainen on siis ravitsemustieteilijä, ei lääkäri.

”Tuskin lääkärikunnassakaan on yksimielisyyttä suurten annosten vaikutuksista. Molempien ammattikuntien edustajat ovat yhtä kiinnostuneita tutkimustuloksista. Pidämme asian perusteellista selvittämistä tärkeänä ennen suositusten uutta muuttamista. Oman tutkimuksemme lisäksi on käynnissä muitakin suuria tutkimushankkeita, joiden tuloksia joudutaan odottamaan ainakin vuoteen 2017.”

Voutilainen tosin toteaa, että lyhyemmissä eli alle vuoden tutkimuksissa isoillakaan annoksilla (100 mikrogrammaa päivässä) ei ole havaittu haittavaikutuksia. Voutilaisen tutkimushankkeen tavoitteena onkin tutkia myös suurempien D-vitamiiniannosten terveysvaikutuksia.

Esimerkiksi sydän- ja verisuonitaudit, luuston hyvinvointi, syövät, masennus, metabolinen oireyhtymä ja aikuistyypin diabetes ovat sairauksia, joihin D-vitamiinin on väitetty auttavan.

”Kaikissa tutkimuksissa tällaisia vaikutuksia ei ole havaittu", väittää Voutilainen. "Väestötutkimuksissa on monia puutteita, eikä niiden perusteella ole helppo päätellä syys-seuraus -suhteita. Vielä ei varmuudella tiedetä, suojaako D-vitamiini todella kaikilta esitetyiltä sairauksilta, vai kertooko korkeampi veren D-vitamiinipitoisuus osittain ihmisten terveemmistä elintavoista ja ruokavaliosta. Kliinisessä tutkimuksessa pystytään kontrolloimaan muita vaikuttavia tekijöitä paremmin”.

”Pääasiassa tutkimme D-vitamiinilisän vaikutusta monien kansantautien syntyyn. D-vitamiinilla voi olla vaikutuksia sydän- ja verisuonitauteihin tai aikuistyypin diabetekseen. D-vitamiini on paitsi vitamiini, myös hormonin kaltainen yhdiste, joka liittyy terveyteen monella tavalla. D-vitamiinin alhaiset pitoisuudet elimistössä voivat kertoa sairaudesta, tai D-vitamiinilisillä voidaan ehkäistä sairauksia. Tämä kaikki on vielä vain arvelua, sillä tutkimustuloksia ei ole tarpeeksi”.

”On todettu, että hyvin suuret D-vitamiiniannokset voivat aiheuttaa muun muassa hyperkalsemiaa eli veren liiallista kalsiumpitoisuutta. Tähän on kuitenkin tarvittu erittäin suuria annoksia, yleensä yli 1000 mikrogramman päiväannosta yli kolmen kuukauden ajan, tai hyvin suuren kerta-annoksen nauttimista.”

Millaisia määriä ja lisiä tutkija suosittelee?

Useiden suomalaisten tutkimusten mukaan veren D-vitamiinipitoisuus (kalsidioli) laskee nopeasti kesän jälkeen ja alkaa nousta vasta huhti-toukokuussa. Auringosta saa ihon muodostamana helposti 100 mikrogrammaa D-vitamiinia vuorokaudessa ja ruokalusikallisesta kalanmaksaöljyäkin 30 mikrogrammaa.

”Suurimman osan vuodesta tasot ovat meillä Suomessa matalat ja 20 mikrogrammaa päivässä on aivan turvallinen ympäri vuoden. Jos siltä tuntuu, niin jopa 50 mikrogrammaa päivässä voi syödä välillä. Turvallisen saannin yläraja on 100 mikrogrammaa vuorokaudessa, joten noilla annoksilla ei haittavaikutuksia pitäisi esiintyä.”

Ravinnosta on vaikeaa saada tarvittavaa määrää D-vitamiinia ja kaikissa ikäryhmissä vitamiinin pitoisuudet ovat jatkuvasti turhan alhaisia. Millaisella ruualla asiaa voisi auttaa? ”Tilannetta voi parantaa syömällä erityisesti kotimaista kalaa. Sitä ei kuitenkaan voi syödä millään niin paljon, että saisi riittävästi D-vitamiinia. Tämän vuoksi olisi hyvä nauttia myös D-vitamiinilla täydennettyjä elintarvikkeita, kuten maitotuotteita, tai käyttää D-vitamiinia sisältäviä ravintolisiä.”

Arvo Ylppö suositteli aikanaan kalanmaksaöljyä lapsille päivittäisenä lisäravinteena.

”Ylppö torjui ohjeillaan riisitautia ja sivutuotteena saatiin D-vitamiinia paljon nykyistä suurempia määriä”, summa Voutilainen. "Ja se oli hyvä juttu".

Ravinnon lisäksi D-vitamiinia saadaan Auringon valosta, koska UVB-säteily muuttaa ihossa olevaa 7-dehydrokolesterolia D3-vitamiinin esiasteeksi. Kesällä auringonvalo on Suomessa merkittävin D-vitamiinin lähde, mutta talvella valoa ei ole riittävästi D-vitamiinin tarpeen tyydyttämiseksi.

Niinpä kannattaa hakeutua apteekkiin ja nauttia D-vitamiinia muodossa tai toisessa – mutta kohtuudella, kunnes toisin todistetaan.

Artikkeli perustuu Suomen Akatemian tiedotteeseen Pitkäaikaisten suurten D-vitamiiniannosten terveysvaikutukset vielä epäselviä.

Nykysin lääketiede on aivan huimalla tasolla ja joka päivä lähisairaaloissammekin tehdään operaatioita, jotka vielä muutama kymmentä vuotta sitten olivat joko mahdottomia tai ainakin hyvin vaikeita. Tie tähän on kuitenkin ollut pitkä, ja aina välillä kannattaa muistaa miten tähän on tultu.

Yksi pieni esimerkki nykylääketieteen tasosta on siamilaiset kaksoset. Siamilaisiksi kutsutaan kaksosia, jotka jakavat ruumiinosia, joskus jopa sisäelimiä, tai ovat muutoin kiinni toisissaan, esimerkiksi kylkien välisellä kudoksella. Kyse ei suinkaan ole pelkistä ihmisistä, vaan ilmiötä esiintyy kaikken muidenkin eläinten keskuudessa. Tämä harvinainen ilmiö esiintyy vain samanmunaisilla kaksosilla, eli geeniperimältään täysin samanlaisilla kaksosilla, jotka syntyvät  yhdestä jakautuneesta hedelmöittyneestä munasolusta. Siamilaisilla munasolu alkaajakautua hedelmöittymisen jälkeen jakautua normaaliin tapaan muodostaakseen alkion, mutta jakautuminen ei tapahdukaan täydellisesti, vaan kaksi alkiota jää kiinni toisiinsa jostain kohtaa, enemmän tai vähemmän.

Nimitys ”siamilaiset kaksoset” juontuu 1800-luvulla Siamissa (nykyisessä Thaimaassa) syntyneistä, mutta Yhdysvaltoihin muuttaneista ja siellä paljon julkisuutta saaneista kaksosista Chang ja Eng Bunkerista. He olivat kiinni toisissaan rinnasta.

1900-luvun alkuun saakka siamilaisille ei voitu tehdä mitään. Monet heistä, jotka eivät kuolleet nuorina, löysivät tiensä sirkuksiin tai muihin paikkoihin, missä he elivät kummajaisina. Esimerkiksi Bunkerin veljekset työskentelivät Amerikassa Barnum and Bailey -sirkuksessa.

Kirurgian kehittyminen kuitenkin teki vähitellen mahdolliseksi siamilaisten erottamisen toisistaan, etenkin "helpoissa" tapauksissa. Vielä nykyisinkin sisäelimiä, etenkin sydämen tai osia aivoistaan jakavien siamilaisten erottaminen on hyvin hankalaa.

Ensimmäisenä tässä onnistui ranskalaislääkäri Eugène-Louis Doyen vuonna 1902, jolloin hän erotti toisistaan Radika ja Dodika Neik -kaksoset. Leikkaus tapahtui tänään, siis täsmälleen 112 vuotta sitten.

Tuntuuko tiukan tuumailun aikana toisinaan siltä, että pää painaa hartioita entistä enemmän? Olet oikeassa, niin todella tapahtuu.

David Field ja Laura Inman tekivät Readingin yliopistossa Englannissa mittauksia, jotka osoittavat, että aktiivisesti toimivat aivot painavat enemmän kuin joutilaassa tilassa olevat. Field sai idean punnitukseen kokeista, joita italialainen tutkija Angelo Mosso teki jo 1880-luvun lopulla. Mosso oli rakentanut tarkan, koko kehon tasapainoa mittaavan vaa’an, jolla hän pystyi osoittamaan, että aivotoiminnan vilkastuminen lisäsi pään painoa eli veren määrää aivoissa. 

Field ja Inman värväsivät opiskelijoiden joukosta 14 koehenkilöä, joiden piti maata liikkumatta siten, että pää lepäsi huippuherkällä vaa’alla. Ensin heidän korviinsa soitettiin musiikkia, sitten piti katsella – edelleen musiikkia kuunnellen – videota, jolla oli värikkäitä geometrisia kuvioita. Kuuloaistiin liittyvä aivojen alue on melko pieni, joten mahdollisen ilmiön – eli aivojen painon kasvun – voimistamiseksi tutkijat järjestivät tekemistä myös näköaistimuksia prosessoivalle alueelle. 

Kun joko kuulo- tai sekä kuulo- että näköaistimus alkoi, ensimmäisen parin sekunnin aikana veri pakeni aivoista. Field ja Inman arvelevat sen johtuvan siitä, että tällä tavoin aivot valmistautuvat ahkeraan työhön hankkiutumalla eroon kertyneistä kuona-aineista. Sen jälkeen aivoihin tulvi tuoretta, happipitoista verta – ja se näkyi pienenä kasvuna voimassa, jolla pää painoi vaakaa. 

Havaittu kasvu oli hyvin pieni, ainoastaan 0,005 newtonia, ja sekin mitattiin koehenkilöillä, jotka samanaikaisesti kuuntelivat musiikkia ja katselivat kuvioita. Pelkkä musiikin kuuntelu aiheutti selvästi pienemmän muutoksen. Mittaustulosta on kuitenkin hyvin vaikea muuntaa aivoihin virranneen lisäveren täsmälliseksi määräksi, sillä se edellyttäisi tarkkaa tietoa, missä kehon osassa veren määrä on vastaavasti vähentynyt.    

Taannoisissa kokeissaan Mosso totesi, että hänen mittaamaansa aivojen painonnousuun vaikuttaa esimerkiksi se, millaista tekstiä koehenkilö lukee ja millaisia tunnekuohuja sen sisältö mahdollisesti aiheuttaa. Mielenkiintoista on se, että Mosson yli sata vuotta vanhat tutkimustulokset  julkaistiin vasta viime vuonna. Stefano Sandroden johtaman ryhmän artikkeli italialaistutkijan kokeista ilmestyi neurologian alan Brain-julkaisussa 17. toukokuuta 2013. Fieldin ja Inmanin tutkimus julkaistiin samassa lehdessä 9. tammikuuta 2014.

Sekä Mosson että Fieldin ja Inmanin tutkimuksesta kerrottiin ScienceNews-nettijulkaisussa. Brain-tiedelehti löytyy täältä, mutta artikkeleiden lukeminen on maksullista.

Kuva: Scott D. Welch

Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen NSC:n tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän enterovirusten rakenteen ja toiminnan kuvantamiseen. Menetelmän avulla saadaan uutta tietoa virusten kulkeutumisesta soluissa ja kudoksissa sekä niiden avautumismekanismeista solun sisällä, mistä on iloa esimerkiksi uusien viruslääkkeiden ja rokotteiden kehittämistyössä. Tutkimus julkaistiin eilen USA:n tiedeakatemian Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä.
 
Enterovirukset ovat ihmisiä infektoivia taudinaiheuttajia, joiden ryhmään kuuluvat poliovirukset, coxsackie-virukset, echovirukset ja rhinovirukset. Suurin osa vuosittaisista nuhakuumeista johtuu enteroviruksista. Enterovirukset aiheuttavat myös vakavia oireita kuten sydänlihastulehduksia ja halvaantumista, ja niiden on todettu olevan osallisina kroonisten sairauksien kuten diabeteksen syntymisessä.

Enterovirusten infektioreiteistä ja infektiomekanismeista tiedetään vielä suhteellisen vähän. Aikaisemmat Jyväskylässä tehdyt tukimukset ovat valottaneet muutamien enterovirusten solunsisäisiä reittejä ja solussa infektiota edistäviä tekijöitä, mutta esimerkiksi siitä, miten virus avautuu solun rakenteissa ja luovuttaa perimänsä uusien virusten valmistamiseksi, on toistaiseksi hämärän peitossa. Ymmärrys solutason mekanistisesta toiminnasta on vielä varsin vajavaista. Kudostasolla infektioprosessi tunnetaan vielä paljon huonommin. Suuri ongelma lisätiedon saamisessa on luotettavien kuvantamistyökalujen puuttuminen.

Nyt julkaistussa tutkimuksessa esitellään uudenaisia menetelmiä kuvantamiseen, ja siksi se auttaa osaltaan selvittämään paremmin solujen toimintaa. Menetelmä kehitettiin Nanotiedekeskuksessa kemistien, fyysikkojen ja biologien välisenä poikkitieteellisenä yhteistyönä, johon osallistuivat Tanja Lahtinen, Kirsi Salorinne, Jaakko Koivisto ja Mika Pettersson kemian laitoksesta, Sami Malola fysiikan laitoksesta sekä Mari Martikainen ja Varpu Marjomäki bio- ja ympäristötieteiden laitoksesta. Tutkimusta koordinoivat dosentti Varpu Marjomäki ja keskuksen tieteellinen johtaja, professori Hannu Häkkinen.

Jyväskylässä on tutkittu jo aiemmin rakenteeltaan tarkasti tunnettuja, yhdestä kolmeen nanometrin kokoisia kultapartikkeleja Hannu Häkkisen, Mika Petterssonin ja Stanfordin yliopiston professorin, kemian nobelisti Roger D Kornbergin ryhmien välisenä yhteistyönä. Tutkimus sai mm. viime elokuussa EU:n PRACE-organisaatiolta 43 miljoonan tietokonetunnin edest laskenta-aikaa, mitä on käytetty ja käytetään kultapartikkelien ja enterovirusten välisten vuorovaikutusten laskennalliseen simuloimiseen. Otsikkona tässä artikkelissa on tämä tutkimuksen tuottama kuva.

Nyt kehitetyssä menetelmässä noin kahden nanometrin kokoisen Au102-kultapartikkelin orgaanista pintaa muokattiin kemiallisesti siten, että partikkeli kiinnittyi ainoastaan enterovirusten pintaproteiinien rikkiä sisältäviin osiin. Yhteen virukseen voi kiinnittyä useita kymmeniä kultapartikkeleja, jotka näkyvät elektronimikroskooppikuvassa tummina “leimoina”. Tämä leimakuvio pysyy viruksessa kiinni koko viruksen eliniän, ja sen avulla voidaan tehdä päätelmiä virusten rakenteen muutoksista virusten eliniän aikana.
 
Tutkimuksessa huomattiin, että kultapartikkeleilla leimatut virukset säilyttävät tarttuvuutensa samalla tavalla kuin leimaamattomat virukset, mikä osoittaa, että leimausmenetelmä ei muuta viruksen biologista toimintaa solun sisällä. Tämä antaa uusia mahdollisuuksia tutkia virusten rakennetta solun sisäisistä näytteistä virusinfektion edetessä, ja näin tullaan saamaan uutta rakennetietoa virusten avautumismekanismeista infektion alkuvaiheessa. Virusten leimaaminen avaa myös aivan uudenlaisen mahdollisuuden seurata luotettavasti viruksen kulkua kudoksiin. Tämä on tärkeää, jotta voidaan ymmärtää paremmin virusten aiheuttamia akuutteja ja kroonisia oireita. Rokotteina käytettävien virusten kaltaisten partikkeleiden leimaaminen auttaa näiden kehittelytyössä tehokkaammiksi rokotteiksi.

Teksti on käytännössä suoraan lainattu Suomen Akatemian 14.1. julkistamasta tiedotteesta.

Juuri kun Tiedetuubi pääsi kehumasta kahvin suotuisia vaikutuksia, teestä pitäville tulee lunta tupaan: vihreän teen juominen ei ehkä olekaan niin suositeltavaa kuin aiemmin on ajateltu.

Vihreää teetä on perinteisesti pidetty terveellisenä juomana, sillä se voi vähentää syövän sekä sydän- ja verisuonitautien riskiä. Se myös rauhoittaa vatsaa – jopa omakohtaisten kokemusten perusteella – ja toimii etenkin luomuhunajan kera oikein mainiosti aamiaisen kyytipoikana. 

Jos on taipumusta kohonneeseen verenpaineeseen ja etenkin jos käyttää verenpainelääkettä, kannattaa ehkä harkita vihreän teen vähentämistä tai vaihtamista kokonaan toiseen teelaatuun.

Fukushiman lääketieteellisessä yliopistossa Japanissa tehdyn tutkimuksen mukaan vihreässä teessä olevat antioksidantit, erityisesti katekiinit, vaikuttavat haitallisesti lääkeaineiden imeytymiseen. Shingen Misakan johtaman ryhmän saamien tulosten mukaan katekiinit hidastavat merkittävästi verenpainelääkkeenä käytetyn nadololin siirtymistä ruoansulatuselimistöstä verenkiertoon.

Kokeeseen osallistuneella testiryhmällä nadololin määrän veressä todettiin vähentyneen neljännekseen, kun koehenkilöt joivat kaksi mukillista teetä päivässä kahden viikon ajan. Nadolol ei myöskään alentanut yhtä tehokkaasti kohonnutta verenpainetta.

Toisaalta testiryhmässä oli vain 10 henkilöä, joten vielä näiden tulosten perusteella ei ehkä tarvitse tyystin hylätä mielijuomaansa.

Tutkimus julkaistiin Clinical Pharmacology & Therapeutics -verkkolehdessä 13. tammikuuta ja siitä uutisoitiin ScienceNews-sivustolla.