Aivosairaudet yleistyvät samaan aikaan, kun ihmisten kemikaalikuorma kasvaa. Tutkimuksissa on saatu viitteitä siitä, että ilmiöt ovat yhteydessä toisiinsa.
Katja Pulkkinen
Erilaiset kehityshäiriöt ja aivosairaudet ovat viime vuosikymmeninä yleistyneet huomattavasti, eikä muutos ole selitettävissä pelkästään diagnostiikan tehostumisella tai perinnöllisillä tekijöillä.
Osuutensa sairaustapausten lisääntymiseen voi olla kemikaalialtistumisella.
Näin todettiin Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian (NAS) viime vuonna järjestämässä avoimessa työpajassa, jossa käsiteltiin kemikaalien vaikutuksia aivotoimintaan ja aivosairauksiin.
Tapahtumalla haluttiin kiinnittää huomiota merkittävään mutta toistaiseksi vähälle huomiolle jääneeseen ympäristöterveyskysymykseen.
Samalla päästiin keskustelemaan yhteistyön käynnistämisestä, jotta tutkimusta ja riskinhallintaa voitaisiin kehittää.
Yhteys Alzheimeriin ja Parkinsonin tautiin
Pohjois-Amerikassa, aivan kuten Euroopassakin, käytetään jokapäiväisessä arjessa ja teollisuudessa kymmeniä tuhansia erilaisia kemikaaleja, joista useimpien keskushermostovaikutuksia ei ole vielä selvitetty.
Aivosairauksien ja kemikaalialtistumisen yhteyksiin ja mekanismeihin paneutuneissa tutkimuksissa on kuitenkin tehty jo runsaasti kiinnostavia ja samalla huolestuttavia löydöksiä.
Tapahtumassa kuultiin monia alustuksia siitä, missä alan tutkimus eri sairauksien ja aineiden kohdalla tällä hetkellä menee.
Esityksistä kävi ilmi, että tutkijat ovat havainneet selviä yhteyksiä kemikaalialtistumisen ja esimerkiksi Alzheimerin taudin, Parkinsonin taudin, amyotrofisen lateraaliskleroosin eli als-taudin ja autismin välillä.
Aineita, joita aivosairauksiin ja kehityshäiriöihin on yhdistetty, ovat muun muassa monet raskasmetallit, torjunta-aineet, palon- ja homeenestoaineet sekä muovinpehmentimet.
Aineille altistutaan pääasiassa ravinnon, juomaveden, sisäilman pölyn ja ulkoilman pienhiukkasten hengittämisen kautta.
Joidenkin aineiden osalta tunnetaan varsin hyvin mekanismit, joilla aine vaikuttaa keskushermostoon. Kaiken kaikkiaan tutkimusta tarvitaan kuitenkin vielä paljon lisää.
Lyijyllä ja stressillä on sama kohde
NAS:n työpajaan osallistuneiden tutkijoiden ja viranomaisten yhteinen näkemys vaikutti olevan, että kemikaalit ovat yksi keskeisistä ympäristö- ja elämäntapatekijöistä, jotka yhdessä rappeuttavat nykyihmisen aivotoimintaa.
Rochesterin yliopiston ympäristölääketieteen ja kansanterveystieteen professori Deborah Cory-Slechta kertoi, että esimerkiksi lyijyaltistumisesta, köyhyydestä, stressistä ja kehnosta lapsuusajan terveydenhuollosta kärsivät usein samat ihmiset.
Näillä ympäristötekijöillä on myös samanlaisia vaikutuksia.
”Lyijy ja sikiöaikainen stressi vaikuttavat aivoissa samaan alueeseen”, Cory-Slechta sanoi.
Harvardin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa ja Bostonin lastensairaalassa työskentelevä professori David Bellinger toi esiin näkökulman, että kyse ei aina ole ongelmien yhteisvaikutuksista.
Tutkijoiden alustavat löydökset viittaavat siihen, että altistuminen hermostoon vaikuttaville aineille saattaa liittyä kykyyn kestää erilaisia hermostoon vaikuttavia iskuja myöhemmässä vaiheessa elämää.
Poikasina lyijylle altistetut hiiret suoriutuivat aivoinfarktin jälkeen motorisista testeistä heikommin kuin hiiret, joita ei ollut altistettu myrkylliselle metallille. Ennen infarktia ryhmien välillä ei ollut eroja, Bellinger kertoi.
Lyijyaltistuksen kohteena olleet jyrsijät esimerkiksi lipsahtelivat kävellessään keppiä pitkin. Verrokkihiiret sen sijaan kipittivät sen vikkelästi päästä päähän.
Verrokit myös toipuivat infarktista paremmin kuin lyijylle altistuneet.
Oikeudenmukaisuuden äärellä
Kun ihminen altistuu hermostoon vaikuttaville aineille, seurausten ketju voi olla raju. Professori Bellinger käytti puheenvuorossaan termiä ympäristöoikeudenmukaisuus.
Paljon tutkittu lyijy on tästä kuvaava esimerkki.
”Lapsuudenaikaisen lyijyaltistumisen tiedetään olevan yhteydessä myöhempään huonoon koulumenestykseen, keskittymisongelmiin, heikkoon impulssikontrolliin ja monenlaiseen riskikäyttäytymiseen”, Bellinger kertoi.
On esimerkiksi havaittu, että lyijyaltistuneilla lapsilla on aikuisena alempi sosioekonominen asema kuin omilla vanhemmillaan.
Lyijylle lapsuudessaan altistuneilla ihmisillä myös päihteiden käyttö ja kodittomuus ovat huomattavasti yleisempiä kuin verrokeilla.
Yhteiskunnan kannalta tärkeimpiä ovat silti altistumisen lievät vaikutukset. Tämä johtuu yksinkertaisesti siitä, että ne ovat niin yleisiä.
”Kymmenistä tutkimuksista tiedetään, että lyijyaltistuminen korreloi negatiivisesti älykkyysosamäärän kanssa ja että myös pienillä altistusmäärillä on merkitystä”, Bellinger sanoi.
”Vaikka vaikutukset eivät olisi yksilötasolla dramaattisia, viitearvot alittavat lyijypitoisuudet kattavat kaikesta älykkyyden alenemasta lähes 90 prosenttia. Se on yhteiskunnallisesti merkittävä asia.”
”Omalla työllä voi vaikuttaa”
Alhaisesta älykkyysosamäärästä keskusteltiin tapahtumassa paljon, sillä se heijastaa yleisemminkin aivoterveyttä.
Monenlaiset tekijät, kuten aivovammat, ennenaikaiset syntymät ja erilaiset puutostilat tunnetaan älykkyyteen vaikuttavina tekijöinä.
Älykkyyttä heikentävien riskitekijöiden vertailulistalla on korkeilla sijoilla lyijyn lisäksi muun muassa organofosfaattisia torjunta-aineita.
Kalifornian yliopiston lisääntymisterveystieteen professori Tracey Woodruff kertoi pitävänsä työtään ympäristöterveyden hyväksi hyvin motivoivana. On palkitsevaa, kun riskiaine tunnistetaan ja sen rajoittamiseksi voidaan toimia.
Esimerkiksi palonestoaine pbde, jonka oletetaan vaikuttavan heikentävästi sikiö- ja lapsuusaikana altistuvien älykkyyteen, kiellettiin Kaliforniassa vuonna 2006.
”Sen jälkeen alueen asukkailta kerättyjen näytteiden pbde-tasot laskivat muutamassa vuodessa melkein 40 prosenttia”, Woodroff kertoi.
Valitettavaa on se, että haitallisia aineita korvataan niiden käytön rajoittamisen usein aineilla, jotka myöhemmin paljastuvat yhtä haitallisiksi.
Tällaiseen ongelmakorvaamiseen halutaan etenkin EU:ssa puuttua. Euroopan kemikaalivirasto Echa on jo kertonut käynnistävänsä ryhmittelyyn perustuvaa aineiden arviointia.
Kun kemikaalit arvioidaan yksi kerrallaan, prosessi on hidas ja jättää samankaltaisesti vaikuttavia aineita odottamaan omaa arviointivuoroaan kauas tulevaisuuteen.
Dataa satelliiteista ja älypuhelimista
Miksi kemikaalien aivovaikutusten kaltaiseen tärkeään teemaan ei ole kunnolla reagoitu aiemmin?
Tutkimusta on hidastanut ainakin niin kutsuttu siiloutuminen. Tapahtumassa aihetta kutsuttiin väliinputoajaksi, se kun ei ole oikein sopinut minkään vakiintuneen tutkimussektorin raameihin.
Asiaan voi olla luvassa parannusta, sillä halu tieteidenväliseen yhteistyöhön oli tilaisuudessa käsinkosketeltava.
Kiinnostusta lisää myös se, että uusilla tutkimusmenetelmillä voidaan tätä nykyä selvittää asioita, jotka ennen jäivät mahdottomina tutkimatta.
Tähän kiinnitti huomiota Kalifornian yliopiston Berkeleyn yksikön professori Brenda Eskenazi, joka johtaa yliopiston ympäristöterveyteen ja lastentauteihin paneutuvaa Cerch-keskusta.
Eskenazi kertoi, että tutkijoiden käytössä on nykyisin monia uusia kajoamattomia menetelmiä, joilla voidaan selvittää ihmisen hermojärjestelmän toimintoja ja rakennetta myös niiden kehittyessä, jo sikiövaiheessa.
”Samaan aikaan myös ympäristön ja altistumisen mittausmenetelmät ovat menneet eteenpäin”, hän muistutti.
”Ympäristöterveystutkimuksessa on esimerkiksi opittu hyödyntämään geospatiaalisia menetelmiä, kuten satelliittien avulla tapahtuvaa kaukokartoitusta ja älypuhelimien avulla kerättyä reaaliaikaista tietoa lähiympäristöstä.”
Ihmisistä otettuja bionäytteitäkin on käytettävänä aiempaa enemmän, joten kemikaalialtistumista voidaan senkin ansiosta mitata paljon entistä paremmin.
Eskenazi toivoo, että erilaisia ihmisen ja ympäristön uusia tutkimusmenetelmiä saadaan yhdistettyä niin, että myös aivo- ja kehityshäiriötutkimus hyötyy niistä.
Aikakone on keksitty
Kemikaalialtistumisen tutkimus on aikaa vievää. Kun halutaan selvittää vaikkapa lapsuudessa tapahtuneen altistumisen myöhempiä vaikutuksia, keskeinen menetelmä ovat pitkittäistutkimukset.
Brenda Eskenazi korostaa, että tarpeen ovat myös monta sukupolvea kattavat tutkimukset, sillä altistumisen seuraukset voivat olla ylisukupolvisia.
Hyväksi keinoksi matkustaa nopeasti ajassa vuosikymmeniä taaksepäin on osoittautunut hampaiden tutkiminen.
Viime vuosina on havaittu, että hampaiden kasvaessa niihin varastoituu monenlaisia kemikaaleja, joiden sijainti hammasluun kasvurenkaissa kertoo, milloin aine on päätynyt elimistöön.
Hampaisiin syntyy päivittäin uusi kerros, josta voidaan löytää esimerkiksi ftalaatteja ja fluorattuja yhdisteitä.
Pysyvät hampaat alkavat kehittyä leukaluissa jo syntymän jälkeen ja varastoivat näin arvokasta tietoa lapsuudenaikaisesta kemikaalialtistuksesta. Maitohampaiden avulla päästään vielä kauemmas, sikiöaikaisen altistumisen ääreen.
Tuoreiden hammastutkimusten avulla on havaittu, että aikuisiällä puhjennut als-tauti on yhteydessä elimistön kohonneisiin metallipitoisuuksiin lapsuudessa ja murrosiässä eli vuosikymmeniä aikaisemmin.
Yhdysvaltain Michiganissa tutkittujen als-potilaiden hampaissa oli muun muassa kromia, mangaania ja nikkeliä selvästi korkeampia määriä kuin terveillä verrokeilla.
Kuinka vahvasti metallit korreloivat als-tautiin riippui siitä, millaisina yhdistelminä eri metalleja hampaista löytyi ja milloin niitä oli elimistössä ollut. Kriittiset ikävuodet vaihtelivat ainekohtaisesti.
Hiirillä tehdyt altistuskokeet tukivat hammasanalyysien tuloksia.
Als on vakava selkäytimen liikehermojen sairaus, joka tuhoaa vähitellen lihasten toiminnan ja lamaa hengityksen.
Tärkeää mitata yhteisvaikutuksia
Monista aineista ja sairauksista on kertynyt Michiganin als-tutkimuksen kaltaista näyttöä, mutta vielä useampi kysymys on yhä avoinna, ja kokonaisuudesta puuttuu tärkeitä paloja.
Yksi NAS:n työpajassa puhuneiden asiantuntijoiden pääviesteistä oli, että aivosairauksia ei kyetä kunnolla ymmärtämään, jos tutkimuspöydälle otetaan ympäristötekijöitä yksi kerrallaan.
”Altistumme valtavalle määrälle kemikaaleja, mutta perinteisesti on tutkittu kerrallaan vain yhtä ainetta tai parhaimmillaan jotakin aineryhmää. Sehän ei kerro todellisuudesta paljoakaan”, professori Eskenazi sanoi.
”Pitää mitata kemikaaliseoksia ja sen lisäksi monia yksilöllisiä tekijöitä, kuten ravitsemusta, stressiä ja perimää, jotka voivat joko vahvistaa tai lieventää kemikaalialtistusten vaikutuksia.”
Rochesterin yliopiston Deborah Cory-Slechtan mielestä kumulatiivisten riskien arviointiin vaaditaan nyt laskennallisia keinoja eli erilaisia algoritmeja.
“On yleistä, että monenlaiset aineet vaikuttavat elimistössä samaan järjestelmään mutta eri mekanismein. Ne voivat myös voimistaa toistensa vaikutuksia, joiden laskemiseen tarvitaan uusia menetelmiä”, Cory-Slechta sanoi.
Algoritmien laatiminen voidaan aloittaa kokoamalla sairauskohtaisesti yhteen niitä kemikaaleja, joilla on vaikutusta kunkin sairauden kehittymiseen.
”Yksittäisten aineiden vaikutuksista eri sairauksiin on jo paljon tietoa, on kyse sitten Parkinsonin taudista tai korkeasta verenpaineesta. Voimme eritellä aineita, joiden tiedetään vaikuttavan sairauteen samansuuntaisesti, ja alkaa tilastollisin menetelmin mallintaa niiden yhteisvaikutusta”, hän ehdotti.
”Mukaan voidaan liittää myös esimerkiksi taloudellista dataa ja tehdä siten vaikkapa analyyseja aineiden sääntelyn aiheuttamien kustannusten ja sen tuomien hyötyjen suhteesta.”
Työpajan esityksiin ja siitä laadittuun julkaisuun voi tutustua täällä.
Kuvat: Adobe Stock
Lyijylle altistuu koko kansa
Suomessa Ruokavirasto on laatinut tutkimusraportin kansalaisten elintarvikkeiden kautta saamasta lyijyaltistuksesta.
Raportin mukaan lyijylle altistuu koko väestö, mutta suurinta altistus on lapsilla. Vähäisintä altistuminen on vanhuksilla.
Lyijylle altistuminen on yhteydessä älykkyyden heikkenemiseen. Suomessa ravinnon kautta saatavaan lyijyyn liittyvän tautitaakan suuruus on tutkijoiden arvion mukaan 570 daly-yksikköä vuodessa.
Tautitaakka tarkoittaa sairauksien ja ennenaikaiseen kuolemaan tai invaliditeettiin johtavien tekijöiden aiheuttamaa kokonaishaittaa väestössä.
Daly (disability adjusted life years) merkitsee haittapainotettua elinvuotta. Käsite sisältää sekä vuodet, joina eletään sairauden takia vajaakuntoisena että vuodet, jotka menetetään ennenaikaisen kuoleman vuoksi kokonaan.
Aiheuttaa myös munuaisvaurioita
Lyijylle altistuminen ei vaikuta ainoastaan älykkyyteen. Myrkyllinen metalli lisää myös hermostovaurion, munuaisongelmien ja verenkiertoelimistön sairauksien riskiä.
Ruokaviraston raportin mukaan terveyshaittojen mahdollisuutta ei voida sulkea pois juuri kenenkään osalta.
Vain kuudella prosentilla 25–75-vuotiaista suomalaisista lyijyaltistus on niin vähäistä, että terveysriski on mitätön.
Lyijy kulkeutuu elintarvikeketjuun maaperästä kasvien ja veden välityksellä.
Muita elintarvikkeita korkeampia lyijypitoisuuksia voi esiintyä ravintolisissä, laihdutusvalmisteissa, mausteissa ja kaakaopohjaisissa tuotteissa, raportissa todetaan.
Lisää aiheesta:
Ranneke mittaa ihmisen kemikaalikuormaa
Tartu Kemia-lehden tilaustarjouksiin:
- Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa. Hintaan kuuluu sähköinen näköislehti, jota on helppo lukea ja jakaa.
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 19 euroa
