Luonnollinen hormonilääke hoitaa aikaerorasitusta

Pitkät lennot sekoittavat aivojen kellon – ja häiriöt suurentavat riskiä sairastua esimerkiksi masennukseen. Tutkimus tähtää uudenlaisiin keinoihin palauttaa keho oikeaan uni-valverytmiin heti matkan päätyttyä.

Pitkät lennot sekoittavat aivojen kellon – ja häiriöt suurentavat riskiä sairastua esimerkiksi masennukseen. Tutkimus tähtää uudenlaisiin keinoihin palauttaa keho oikeaan uni-valverytmiin heti matkan päätyttyä.

Shutterstock

Lentokone laskeutuu Helsinkiin melkein yhdeksän tuntia New Yorkista lennettyään. Aikaero on seitsemän tuntia, ja kello on 24, mutta viisarien pitäisi osoittaa 17:ää.

Vaikka on pimeää, tunnet itsesi pirteäksi eikä ajatus nukkumaanmenosta houkuta. Majoituttuasi lentokenttähotelliin kello 1 otat kuitenkin tabletin, jonka tehtävä on aiheuttaa väsymystä.

Nukahdat – ja heräät seuraavana aamuna. Olet nukkunut kahdeksan tuntia yhteen kyytiin, eikä sinulla ole pienintäkään vaikeutta aloittaa päivääsi.

Aikaerorasitus, joka aiheutuu matkustamisesta useiden aikavyöhykkeiden yli niin nopeasti, että aivot eivät pysy perässä, suurentaa riskiä sairastua muun muassa psyykkisesti.

Edellä kuvattu tulevaisuudenvisio on muuttumassa realistisemmaksi, sillä tutkimus paljastaa jatkuvasti uutta uni-valverytmistä.

Eturivin tutkijoihin kuuluva Martin Fredensborg Rath Kööpenhaminan yliopistosta on yli kymmenen vuotta selvittänyt aivojen sisäisen kellon toimintaa ja säätelyä ja yhdessä kollegoidensa kanssa julkaissut Neuroendocrinology-lehdessä artikkelin, jossa esitetään stressihormoni kortisolin olevan siinä avainasemassa.

Tämän tiedon pohjalta voidaan tutkia, kykeneekö hormonijärjestelmä korjaamaan häiriöt, jotka pitkä lentomatka aiheuttaa.

Aivojen sisäinen kello sekoaa

Aikaerorasitukseen liittyy aikavyöhykkeiden ylittämisestä johtuva vuorokausirytmin sekoittuminen aivojen suprakiasmaattisessa tumakkeessa (SCN), joka tunnetaan kehon kellona. SCN kykenee itse ohjaamaan uni-valverytmiä, vaikka ollaan pimeässä pitkään – niin kuin kaamosaikaan Pohjois-Lapissa.

Valoisan ja pimeän vaihtelu vaikuttaa kuitenkin SCN:ään, joka säätelee omilla viesteillään elimistön energiankulutusta. Toisin sanoen valo osallistuu kellon käynnin säätämiseen ja voi rukata sitä.

Kun matkustetaan nopeasti mantereelta toiselle, lähtö- ja saapumispaikkojen välillä on eroa muun muassa valon määrässä. Siksi sisäinen kello on ristiriidassa ympäristön kanssa.

Ensinnäkin sisäinen kello noudattaa vielä New Yorkin aikaa, toiseksi pimeys Helsingissä viestii jotain ihan muuta.

Vastakkaisuus saa aivojen sisäisen kellon noin 20 000 hermosolua työskentelemään kiivaasti sen hyväksi, että uni-valverytmi vastaisi vuorokaudenaikaa saapumispaikalla. Tehtävä vaatii vain enemmän aikaa kuin matka kesti.

Martin Fredensborg Rathin mukaan aikaerorasitus on lentoliikenteen aiheuttama ongelma, sillä muilla matkustustavoilla aikavyöhykkeitä ei ylitetä niin nopeasti, että uni-valverytmi menee sekaisin.

Tieteen esittämä ratkaisu on mukautua matkakohteen aikaan jo ennen lähtöä, jotta elimistö ehtii sopeutua. Aivot on mahdollista siirtää uuteen vuorokausirytmiin yksinkertaisesti muuttamalla vähitellen heräämis- ja nukkumaanmenoaikaa.

Valolla on virkistävä vaikutus, ja iltaisin aivoille voi antaa viestin väsymisestä eli unipaineen kasvamisesta lääkeaine melatoniinilla.

Tällä tavoin uni-valverytmiä säätämällä pääsee helpommin suuren aikaeron yli. Melatoniini on elimistössä luonnollisesti syntyvä niin sanottu pimeähormoni, joka tekee uniseksi.

Pilleri muuttaa vuorokausirytmiä

Jo pitempään on tiedetty, että sisäisen kellon hermosoluihin vaikuttamalla voidaan muuttaa uni-valverytmiä. Ajatus lääkkeestä, joka säätelee vuorokausirytmiä, perustuu tähän tietoon.

Tutkimusten mukaan ratkaisun avain löytyy hermosolujen kellogeeneiksi kutsutuista perintötekijöistä, joita esiintyy muun muassa sisäisessä kellossa (SNC), pikkuaivoissa ja aivokuoressa.

Sen sijaan on tiedetty vasta vähän aikaa, kuinka sisäinen kello säätelee pikkuaivojen ja aivokuoren rytmiä, vaikka alueiden välillä ei ole hermoyhteyksiä.

Martin Fredensborg Rath havaitsi, että kellogeenien toimiessa läsnä oli kortisolia. Havainnon innoittamana hän alkoi tutkia rottien avulla, riippuuko geenien aktiivisuus hormonista.

Rotat ovat yöaktiivisia nisäkkäitä, eli ne nukkuvat valoisaan ja ovat hereillä pimeään aikaan. Muuten niiden uni-valverytmi on samankaltainen kuin ihmisen.

Kun koe-eläinten sisäinen kello pysäytettiin aivoihin asennetulla elektrodilla, ne alkoivat nukkua, herätä ja syödä epäsäännöllisesti.

Niiden 24 tunnin vuorokausirytmi meni sekaisin ja ruumiinlämpö ja hormonituotanto tasaantuivat. Lisäksi kellogeenit passivoituivat.

©

Rottakoe paljastaa uni-valverytmin dna:n

Nykyään tiedetään, että ratkaisun avain vuorokausirytmin säädössä löytyy kellogeeneiksi kutsutuista perintötekijöistä. Laboratoriorotilla tehtyjen tutkimusten mukaan kortisolilla on merkitystä.

Sisäinen kello meni rikki

Vuorokausirytmin nollausta varten porattiin kalloon reikä ja vietiin elektrodi aivoihin. Elektrodi kuumensi aivokudosta ja samalla tuhosi sisäisen kellon, joka sijaitsee suprakiasmaattisessa tumakkeessa. Käsittelyn jälkeen rotat heräsivät, söivät ja nukkuivat milloin mihinkin aikaan.

Hormonia päähän

Tutkittaessa uni-valve-rytmin palauttamista rotan niskaan asennettiin pumppu, joka annosteli säännönmukaisesti kortikosteroni-hormonia tiettyinä vuorokaudenaikoina. Kortikosteroni vastaa vaikutukseltaan ihmisen kortisolia.

Viestintä vauhtiin

Pikkuaivojen kellogeenien kommunikaatio palautui, mutta univalverytmi ei normalisoitunut: se ei noudattanut rotille tavallista noin 24 tunnin vuorokausirytmiä. Seuraavaksi yritetään selvittää syytä häiriön pysyvyyteen.

Masentuneet oireilevat pahemmin

Tutkimuksen seuraavassa vaiheessa koeeläimiin kiinnitettiin ohjelmoitava mikropumppu, jolla yleensä annostellaan lääkettä ihon alle.

Laitteen avulla voitiin varmistaa, että rotat saivat säännöllisin välein tietyn määrän kortikosteroni-nimistä hormonia. Tarkalla annostelulla tähdättiin 24 tunnin vuorokausirytmin palauttamiseen.

Kortikosteroni vaikuttaa samalla tavalla kuin ihmisen kortisoli, eli se välittää viestejä sisäisen kellon (SCN) ja pikkuaivojen välillä. Sen ansiosta aivot pystyvät jatkuvasti seuraamaan vuorokaudenaikaa.

Siitä huolimatta, että pikkuaivoissa kellogeenien todettiin jälleen toimivan tavalliseen tahtiin, rotat eivät alkaneet noudattaa normaalia uni-valverytmiä.

Koska selitystä 24 tunnin vuorokausirytmin pysyvälle häiriintymiselle ei löydetty, Martin Fredensborg Rath aikoo jatkaa tutkimusta.

Eettisistä syistä vastaavia kokeita ei voida tehdä elävillä ihmisillä. Vainajia on kuitenkin jo käytetty kellogeenien toiminnan kartoittamiseen.

Kun vuonna 2013 analysoitiin kuolleiden masennuspotilaiden kellogeenien aktiivisuutta, paljastui, että heidän aivonsa olivat väärällä aikavyöhykkeellä.

Toisin sanoen masennuspotilaat olivat kärsineet aikaerorasituksen kaltaisista oireista.

2-5 milligramman melatoniiniannos illalla voi palauttaa elimistön tavalliseen vuorokausirytmiin.

Havainto on sikäli mielenkiintoinen, että Kööpenhaminan yliopiston tutkijoiden mukaan useimmilla masennusta sairastavilla esiintyy erilaisia unihäiriöitä.

Viimeaikaisissa tutkimuksissa on saatu näyttöä siitä, että väärä vuorokausirytmi aiheuttaa masennusta.

Martin Fredensborg Rath tutkii asiaa: ”Viime vuonna tehdyssä tutkimuksessa estettiin kellogeenejä toimimasta hiirien aivokuoressa. Siitä seurasi, että hiiret alkoivat osoittaa masennuksen merkkejä. Tulos viittaa siihen, että vääristynyt vuorokausirytmi voi aiheuttaa sairauden oireita.”

Tutkijoiden tekemät muutokset ovat pysyviä, eli hiiristä ei saada enää normaaleja. Kun kellogeenien dna on kerran katkaistu, tutkijoilla ei ole keinoja sen korjaamiseen.

Toimenpiteen jälkeen viestintä pitää hoitaa keinotekoisesti koe-eläimiin asennettavan mikropumpun avulla.

Melatoniinista voi olla apua

Masentuneet hiiret eivät reagoineet aikaerorasitukseen eri tavalla kuin terveet hiiret. Kun masentuneet hiiret altistettiin esimerkiksi sille valoisuuden vaihtelulle, joka koetaan matkustettaessa Atlantin toiselle puolelle, ne sopeutuivat siihen samaan tapaan kuin tavalliset hiiret.

Martin Fredensborg Rathin mukaan selitys löytyy siitä, että masentuneilta hiiriltä oli sammutettu ainoastaan aivokuoren kellogeenejä. Sen sijaan itse vuorokausirytmiä säätelevän sisäisen kellon kellogeenit toimivat normaalisti.

© Shutterstock

Ota melatoniinitabletteja

Tutkituin tapa lievittää jetlagia on melatoniini. 2-5 milligrammaa melatoniinia nukkumaanmenoaikaan on useiden tutkimusten mukaan tehokkain tapa palauttaa luonnollinen vuorokausirytmi.

© Shutterstock

Muuta valon määrää

.Jos säädät valon määrää niin, että se täsmää määränpääsi aikavyöhykkseeseen, sisäinen kellosi rukkaa itseään ja alkaa tuottaa melatoniinia eri aikaan.

© Shutterstock

Liiku kylliksi

Tutkijat ovat selvittämässä sitä, miten liikunta (joka lisää serotoniini-viestiaineen tuotantoa) tukee aivoissa käpyrauhasen melatoniin tuotantoa.

Martin Fredensborg Rathin seuraava tehtävä on ottaa selvää siitä, kuinka kortisoli vaikuttaa aivokuoren kellogeeneihin. Tavoitteena on päästä paremmin jyvälle hermoston ja hormonijärjestelvän vuorovaikutuksesta aivoissa.

Tieto voi auttaa kehittämään hoitoa aikaerorasitukseen, liittyipä se sitten matkustamiseen tai vakavaan masennukseen. Kyseeseen voi tulla esimerkiksi tabletti, jonka ansiosta kaukomatka ei ala eikä pääty ikävästi muun muassa väsymyksen, unihäiriöiden, päänsäryn ja ärtyisyyden takia. Sama lääke saattaa tepsiä masennukseen.

”Sitä mukaa kuin tiedot uni-valverytmiä säätelevästä järjestelmästä karttuvat, kyetään paremmin hoitamaan niitä sairauksia, jotka johtuvat vääristyneestä vuorokausirytmistä.

Nykyään pystytään tarkemmin erottamaan ne uni-valverytmin osat, joita voidaan esimerkiksi säätää melatoniinilla”, toteaa Martin Fredensborg Rath.

Avoinna olevia kysymyksiä on paljon. Esimerkiksi B-ihmisillä on useammin kuin A-ihmisillä vääristynyt vuorokausirytmi. Siksi on ajateltavissa, että B-ihmisillä on suurempi riski sairastua masennukseen. Tutkijoiden mukaan siitä, pitääkö tämä oletus kutinsa, on vielä liian aikaista puhua.