Laboratoriossa viljellyt kyynelrauhaset tuottavat kyyneliä, jotka tässä on merkitty punaisella.
Uutinen: Laboratoriossa kasvatetaan kyynelkanavia, joista valuu kyyneliä
Maaliskuussa 2021 alankomaalaiset tutkijat kertoivat uudesta läpimurrostaan: he olivat viljelleet kyynelrauhasia ja opettaneet ne itkemään.
Kyynelrauhaset oli kasvatettu ihmisen ja hiiren kantasoluista. Tutkimuksen haasteita oli saada kyynelrauhaset erittämään. Oikea viestiaineyhdistelmä käynnisti kuitenkin kyynelnesteen tuotannon, ja rauhaset turposivat kuin vesirakkulat. Lopputulos oli erinomainen.
Myöhemmin keinotekoisia kyynelkanavia siirrettiin hiirille eri silmäsairauksia koskevassa tutkimuksessa. Tavoitteena on kehittää uusia keinoja auttaa etenkin ihmisiä, jotka kärsivät kuivien silmien oireyhtymästä. Sitä esiintyy maailmanlaajuisesti noin viidellä prosentilla aikuisväestöstä.
Kuivasilmäisyys voi ilmetä kyynelnesteen puutteena tai vähyytenä. Kun kyyneliä ei synny, ei voi itkeä normaalisti eivätkä silmät puhdistu luonnollisesti. Silmät ärtyvät ja tulehtuvat helposti. Pahimmassa tapauksessa sarveiskalvo vaurioituu, ja silloin näkökyky voi huonontua selvästi.
Lue tästä, miksi me itkemme. Jutusta selviää myös, miten kyyneleet vaikuttavat seksihaluihin ja mitä israelilainen tutkija aikoo tehdä pakastetuilla kyynelillä 👇
Artikkeli on julkaistu ensimmäisen kerran vuonna 2017
Itku on osa ihmisen elämää. Vastasyntyneen parku saa kätilön huokaisemaan helpotuksesta. Itku kertoo, että lapsen elimistö toimii niin kuin pitää.
Helpotuksen kyynelkin saattaa nousta silmäkulmaan. Äidin kasvoilla synnytyskipujen aiheuttama itku vaihtuu ilon kyyneleihin, kun hän saa lapsen syliinsä.
Tuoreen isänkin silmät kostuvat. Itku ja kyynelehtiminen onkin yksi harvoista kyvyistä, jotka ihmisellä on syntymästä alkaen.
Vaikka iän karttuessa ihminen oppii puhumaan ja ilmaisemaan itseään muillakin tavoin, useimmat näyttävät tunteitaan itkemällä myös aikuisena.
Silti tutkijat tietävät hyvin vähän siitä, mikä itkun tehtävä on. Israelilainen aivotutkija Noam Sobel haluaa paikata tietovajeen.
Silmissäsi on aina kyyneleitä
Silmäkuopan yläreunassa sijaitsevat kyynelrauhaset tuottavat koko ajan kyynelnestettä, joka huuhtelee sarveiskalvoa.
Kyyneleet pitävät katseen terävänä. Kyynelrauhasen neste tuottaa silmään kalvon, joka huuhtoo pois epäpuhtauksia ja samalla parantaa sarveiskalvon optisia ominaisuuksia.
Kyynelkalvon tuottaa kaksi kyynelrauhasta, jotka sijaitsevat silmäkuopan ylä- ja ulkoreunassa. Rauhaset erittävät koko ajan niin sanottuja peruskyyneleitä, jotka kostuttavat ja suojaavat silmää lialta ja bakteereilta.
Kun silmäluomet ovat auki, kyynelnestetta haihtuu silmästä ja kyynelkalvoon tulee aukkoa. Siksi räpytysrefleksi levittää silmään uuden kyynelkalvon 12–20 sekunnin välein. Samalla vanha kyynelneste pyyhkiytyy pois silmästä.
Sobel aikoo selvittää ihmisen itkun syyn ja tehtävän tutkimalla ihmisen kyyneleitä. Hän on itse asiassa yrittänyt jo vuosikausia analysoida kyynelnesteen koostumusta.
Nyt hän on kokoamassa maailmanlaajuista kyynelpankkia, jonka näytteistä voidaan selvittää perus-, tunne- ja refleksikyyneleiden tarkka koostumus ja ehkä myös löytää keino, jolla kyyneleistä voidaan löytää merkkejä piilevistä sairauksista.
Sukupuoli näkyy kyyneleissä
Kyynelpankin perustamisen taustalla on käytännöllinen ongelma. Joka kerta kun Sobel käynnistää uuden kyyneltutkimuksen, hän on saman pulman edessä: hänellä ei ole tarpeeksi tutkimusaineistoa.
Kyynelpankin tarkoitus onkin toimia varastona, josta kaikki maailman tutkijat saavat aineistoa tutkimuksiinsa.
”On jo olemassa näytepankkeja verelle, virtsalle ja lapsivedelle. Me haluamme perustaa kyynelpankin. Sen avulla kyyneltutkimusten tekeminen lyhenee kuudesta kuukaudesta kahteen viikkoon”, kertoo Sobel tiedelehti Scientific Americanissa.
Sobel aikoo perustaa kyynelpankkinsa Weizmannin tieteellisen tutkimuslaitokseen, joka sijaitsee Israelissa Rehevotin kaupungissa Tel Avivin lähistöllä.
Kyyneleestä on moneksi
Paljastaa sairauksia
Kyynelten sisältämät musiinit ovat valkuaisaineita, jotka suojaavat silmää, mutta niistä voidaan myös ennustaa riskiä sairastua eri syöpiin.
Tappaa bakteereja
Kyyneleissä on lysotsyymientsyymiä, joka tuhoaa bakteereja hajottamalla niiden soluseinämät. Näin se ehkäisee silmän tulehduksia.
Suojaa silmiä
Valkuaisiin sitoutumaton eli vapaa rauta houkuttelee bakteereja, jotka voivat vahingoittaa silmää. Kyyneleen laktoferriinivalkuainen sitoo raudan.
Lievittää kipua
Surun tai kivun aiheuttamat kyyneleet sisältävät enkefaliineiksi kutsuttuja peptidejä, jotka lievittävät kipuja estämällä kipusignaalien kulun.
Hän toimii tutkimuslaitoksen neurobiologisen osaston johtajana. Sobelin kyynelpankin näytteet jaotellaan erilaisten kriteerien mukaan.
Pankkiin aiotaan perustaa muun muassa omat osastot miesten ja naisten kyynelnäytteille, sillä sukupuoli vaikuttaa kyyneleiden kemialliseen koostumukseen.
Lisäksi erotellaan surun tai kivun kyyneleet ja kyyneleet, jotka huuhtovat pölyä silmästä.
Ihmisen kyyneleet jaetaan yleensä kolmeen ryhmään: peruskyyneliin, refleksikyyneliin ja tunnekyyneliin. Peruskyyneleet kostuttavat, huuhtelevat ja suojaavat silmiä.
Niitä muodostuu kyynelrauhasissa silmäkuopan yläreunassa yötä päivää. Vuorokaudessa ihminen tuottaa keskimäärin millilitran verran peruskyyneleitä. Ne koostuvat vedestä ja suoloista.
Lisäksi niissä on proteiineja, jotka tuhoavat silmään tulehduksia aiheuttavia bakteereja, viruksia ja sieniä. Peruskyyneleiden eritys vähenee iän myötä, ja monet vanhat ihmiset kärsivätkin kuivista ja kirvelevistä silmistä.
Refleksikyyneleet nousevat silmään esimerkiksi sipulia leikattaessa. Kun veitsi rikkoo sipulin solurakenteen, vapautuu entsyymejä, jotka reagoivat sipulin aminohappojen kanssa ja tuottavat helposti haihtuvia rikkiyhdisteitä.
Nämä taas ärsyttävät silmiä. Myös pöly, höyryt ja sarveiskalvon haavat saavat kyynelrauhaset tuottamaan refleksikyyneleitä.
"Nykyään on näytepankkeja, joissa on verta, virtsaa ja lapsivettä. Mekokoamme kyynelpankin." Noam Sobel - Israelilainen aivotutkija
Refleksikyyneleissä on runsaasti proteiineja ja entsyymejä, jotka torjuvat bakteereja, sekä kasvutekijöitä, jotka jouduttavat solujen uusiutumista, jos silmä vahingoittuu.
Itku auttaa kipuun
Kolmas kyyneltyyppi eli tunnekyyneleet on varmasti kiinnostavin tavallisen ihmisen näkökulmasta. Ihminen on tiettävästi ainoa eläinlaji, joka reagoi suruun, iloon tai muuhun voimakkaaseen tunteeseen erittämällä kyynelei tä.
Kyyneleiden ja tunteiden yhteyttä on yritetty selittää tieteellisesti, mutta selvyyttä ei ole saatu.
Tiedetään, että tunnekyyneleet sisältävät kipuja lievittäviä hormoja, joita ei ole muissa kyyneleissä, mutta tunnekyyneleiden kemiallista koostumusta ei täysin tunneta.
Sitäkään ei tiedetä, onko ilon kyyneleissä eri aineita kuin surun aiheuttamissa.
Jos Sobel saa pankkinsa rakennettua, itkututkijat voivat tilata tutkittavakseen juuri haluamansa tyyppisiä kyyneleitä.
Kyyneleet kylmään
Kyyneleissä on monia ominaisuuksia, joiden luulisi innostavan tutkijoita. Vuonna 2011 Sobel kollegoineen teki kokeen, jossa ilmeni, että altistuminen naisen kyyneleille sisäänhengitysilmassa johti miesten seksuaalisen mielenkiinnon hiipumiseen.
Tulos herätti paljon huomiota maailman medioissa, mutta tutkimusryhmä ei ole pystynyt suorittamaan jatkotutkimuksia, koska ei heillä ole ollut kylliksi kyyneleitä tutkittavaksi.
Kyyneleet ovat hankala tutkimuskohde monesta syystä. Ensinnäkin niitä on vaikea saada riittävästi ja säännöllisesti, koska luovuttajat eivät oikein pysty itkemään käskystä.
Erityisesti on pulaa miesten kyyneleistä, sillä luovuttajia on vähän ja miehet itkevät keskimäärin vähemmän kuin naiset.
Miesten seksuaalinen mielenkiinto hiipuu, kunhe aistivat naisen kyyneleitä, kertoo tutkimus.
Vuonna 2009 tehdyn alankomaalaisen tutkimuksen mukaan naiset itkevät keskimäärin 30–64 kertaa vuodessa, kun taas miehet puhkeavat itkuun vain 6–17 kertaa vuoden aikana.
Suurin ongelma on kuitenkin kyyneleiden huono säilyvyys. Kyyneleiden molekyylit alkavat hajota pian kyynelrauhasesta lähdön jälkeen. Sobel on kehittänyt tekniikan, joka voi ratkaista ongelman.
Sobelin ratkaisussa kyyneleet jäähdytetään heti näytteenoton jälkeen nopeasti −80 asteeseen. Pakasta Pakastaminen tapahtuu nestemäisen typen avulla.
Näin hän uskoo, että kaikenlaiset kyyneleet saadaan säilöttyä ilman, että niiden proteiinit, entsyymit ja peptidit hajoavat.
Sobel kollegoineen valmistelee tieteellistä artikkelia uraauurtavasta pakastusmenetelmästään.
Näytön tuijottelu haihduttaa kyyneleet
Sobelin kyynelpankki on herättänyt kansainvälistä kiinnostusta muissakin kuin itkututkijoissa.
Kyyneleitä tutkimalla yritetään selvittää muun muassa, miten älypuhelimien, tablettien ja tietokoneiden näyttöjen tuijottaminen vaikuttaa silmiin ja niitä suojaamaan kyynelkalvoon.
Peruskyyneleistä muodostuva kalvo parantaa silmän optisia ominaisuuksia. Se uudistuu joka kerta, kun räpäytämme silmiämme.
Kun ihminen tuijottaa näyttöä, hän räpyttelee silmiään harvemmin kuin normaalisti. Siksi kyynelkalvo pääsee haihtumaan. Kun silmissä ei ole kyynelkalvoa suojana, silmät kuivuvat, mistä voi seurata silmien
väsymistä, näön heikkemistä ja tulehduksia.
Tutkimuksissa on saatu viitteitä siitä, että pitkäkestoinen digilaitteiden näyttöjen tuijottaminen muuttaa peruskyyneleiden koostumusta niin, että niissä on normaalia vähemmän niin sanottua MUC5AC-proteiinia. MUC5AC on tärkeä osa silmän kyynelkalvoa.
3 teoriaa ihmisen itkusta
Ihminen on tiettävästi ainoa eläinlaji, joka kyynelehtii surusta tai kivusta. Tutkijoilla on itkulle kolme selitystä.
Viesti muille:
Itkevä pyytäähuomiota
Surun tai kivun kyyneleet sisältävät enemmän proteiineja kuin kyynelneste, joka huuhtelee epäpuhtaudet pois silmästä. Osa tutkijoista uskoo, että suuri proteiinipitoisuus hidastaa kyyneleiden valumista, jolloin ne näkyvät paremmin. Itku olisi siis viesti, että ihminen kaipaa huomiota.
Jäänne muilta lajeilta:
Itku on jäänne vedessä eläneeltä kantamuodolta
Brittiläinen meribiologi Alister Hardy esitti 1960, että ihmisen esivanhemmat olivat vesielämään sopeutuneita apinoita. Teoriaa tulkittiin niin, että kyyneleet ovat jäänne tästä kehitysvaiheesta.
Stressinlievittäjä:
Itku on elimistön keino vähentää stressiä
Itkevän erittämät tunnekyyneleet sisältävät enkefaliininimistä ainetta, joka lievittää kipuja ja rauhoittaa. Tästä havainnosta on päätelty, että itku on evoluution myötä syntynyt keino helpottaa oloa stressaavissa tilanteissa.
Jos Sobel saa kerättyä pankkiinsa kyyneleitä esimerkiksi ohjelmoijilta, jotka tuijottelevat näyttöjä työkseen, ja vaikkapa ammattiurheilijoilta, jotka ehtivät vain harvoin näytön äärelle, voidaan verrata heidän kyynelnesteensä koostumusta ja ehkä selvittää, miten siitä johtuvia silmäsairauksia voidaan lievittää.
Kyyneleet sisältävät myös niin sanottuja biomarkkereita eli merkkiaineita, joista voidaan päätellä sairauksia tai eri aineiden vaikutuksia ihmiseen.
Esimerkiksi eturauhas- ja rintasyöpäpotilailla on havaittu globiiniproteiinien määrän kasvaneen kyynelnesteessä.
Toiveissa onkin menetelmä, jolla syöpä voidaan tunnistaa kyynelnäytteestä, ennen kuin se kehittyy hengenvaaralliseksi.
Kyynelnestettä on helpompi analysoida kuin verta, joista syövän merkkiaineita nykyään etsitään.