Nuoruuseliksiiriä nuoresta suolesta

Mikrobimaailman ihmeteot muuttuvat entistä ihmeellisemmiksi.

Nuoruuden lähdettä on etsitty niin kauan kuin historiaa on dokumentoitu. Harvalle lienee tullut mieleen, että se voisi olla niin lähellä kuin omassa suolistossamme. Nyt tämä on kuitenkin osoitettu todeksi kaloilla.

Mikrobien yhteys eliniän pituuteen ei itse asiassa ole kaukaa haettu ajatus. Tiedetään, että ihmisilläkin suolistomikrobien kirjo vähenee merkittävästi vanhuusiällä, ja tasatahtia mikrobiston köyhtyessä lisääntyy riski sairastua neurodegeneratiivisiin sairauksiin.

Notobranchius furzeri on trooppinen kala, jonka tarina on suolistobakteerien osalta samanlainen kuin ihmisellä. Parhaassa iässään sen suoliston mikrobisto on monimuotoisimmillaan, ja kalan vanhetessa suoliston mikrobisto köyhtyy. Muutokset mikrobistossa ovat niin säännönmukaisia, että pelkästään suolistobakteerin kirjoa katsomalla tutkijat voivat sanoa, onko kyseessä nuori vai vanha yksilö.

Kalalla on toinenkin ominaisuus, joka tekee siitä houkuttelevan tutkimuskohteen. Se on selkärankaiseksi äärimmäisen lyhytikäinen. Se elää vain 12-16 viikkoa, eli suunnilleen yhtä pitkään kuin banaanikärpäset. Vertailun vuoksi mainittakoon, että toinen biologisen tutkimuksen mallikala, seeprakala, elää laboratoriossa viisikin vuotta.

Näiden ominaisuuksiensa vuoksi N. furzeri on ihanteellinen malli tutkimukseen, jossa tarkasteltiin mitä tapahtuu vanhalle kalalle, jos sille siirretään nuoren kalan suolistomikrobisto. Jos olet koskaan ihmetellyt, miten kalalle tehdään ulostesiirre, se tehdään seuraavalla tavalla. Tuhotaan vanhojen kalojen oma suolistomikrobisto antamalla niille antibiootteja. Sitten ne siirretään akvaarioon, johon levitetään nuorten kalojen kakkaa.

N. furzeri ei normaalisti syö ulosteita, mutta ne maistelevat niitä testatessaan ovatko ne syötäviä, ja näin mikrobit pääsevät kalan suuhun  ja sitä kautta suolistoon. Kokeessa oli myös kontrolliryhmä, jossa samalla tavalla käsitellyt vanhat kalat laitettiin akvaarioon, jossa olikin niiden ikätovereiden kakkaa.

Suoliston kolonisaatio onnistui hyvin, eli 16-viikkoisten vanhusten suolistomikrobisto alkoi muistuttaa 6-viikkoisten mikrobistoa, ja tässä ryhmässä vaikutukset olivat dramaattiset. Kalat elivät lähes puolet pidempään kuin kontrolliryhmän kalat, joilla oli  vanhusten mikrobisto. Lisäksi niiden aktiivisuustaso oli huomattavan korkeampi, ja ne sinkoilivat akvaariossa kuin olisivat itsekin kuusiviikkoisia.

Mikä on mekanismi, jolla nuori mikrobisto saa vanhuksen nuortumaan, on toistaiseksi arvailujen varassa.

Veren perintö
Paljon mikrobeja tutkitumpi nuoruuden lähde on veri. Kreivitär Bathoryn väitetään kylpeneen nuorten neitsyeiden veressä pysyäkseen nuorena, ja viime vuosina monet tutkimukset ovat vahvistaneet, että kun nuoren yksilön verta siirretään vanhaan yksilöön, sillä on monia terveellisiä vaikutuksia.

Tutkimuksia on tähän mennessä tehty hiirillä. Niissä on hyödynnetty jo 1800-luvulta polveutuvaa metodia, parabioosia, jossa kahden yksilön – nuoren ja vanhan – verenkierrot ommellaan yhteen, ja tämän jälkeen hiiret elävät kuin siamilaiset kaksoset yhteisen verenkierron kanssa.

Näin on nähty, että jos nuoren yksilön veri ei suoranaisesti nuorennakaan vanhaa yksilöä, lähes kaikkien tutkittujen kohdekudosten kunto vanhassa hiiressä paranee. Päinvastainen vaikutus nähdään, kun tarkastellaan, miten vanhan hiiren veri veri vaikuttaa nuoreen.

Mikä tai mitkä aineet veressä sitten tuottavat nämä vaikutukset, siihen etsitään kuumeisesti vastauksia. Kaksi kandidaattia on löytynyt: GDF1 ja CCL11. GDF1 on molekyyli, jonka määrä veressä vähenee iän myötä, ja jos sen tasoa nostetaan kokeellisesti nuoruusvuosien tasolle, monet eri kudokset alkavat korjata itseään ja niiden toimintakyky paranee. CCL11 puolestaan lisääntyy iän myötä, ja jos sitä ruiskutetaan esimerkiksi hippokampukseen, sen tiedetään heikentävän muistia ja kognitiivisia toimintoja. Molekyyli ilmeisesti haittaa hermosolujen uusiutumista hippokampuksessa. Näin se on hyvä kandidaatti niille huonoille vaikutuksille, jotka vanha veri siirtää nuoreen hiireen.

Tutkimus on kuitenkin nuorta, ja monia uusia kandidaatteja tullaan varmasti löytämään.

Nämä löydöt herättävät luonnollisesti kysymyksen siitä, voisiko ihmisen ikääntymistä lykätä siirtämällä vanhuksiin nuorten ihmisten verta. Jos ikääntymisen lykkääminen on liian paljon sanottu, parantaisiko se heidän kudostensa toimintakykyä? Se on paljon mahdollista, ja lähiaikoina saamme todennäköisesti kuulla siihen vastauksiakin.

Ensimmäiset esteet ihmiskokeiden tieltä siirtyivät syrjään, kun tutkijat osoittivat, että hiirten verenkiertoa ei tarvitse ommella yhteen vaikutusten aikaansaamiseksi. Riittää, että nuoren hiiren plasmaa ruiskutetaan säännönmukaisesti vanhaan hiireen. Tietä raivasi myös tutkimus, jossa 18-vuotiaiden ihmisten plasmaa ruiskutettiin vanhoihin hiiriin. Vanhat hiiret hyötyivät siitä selvästi. Mikä tahansa  ”nuorentava” molekyyli siis onkaan, ihmiselläkin se on, ja se näyttää toimivan lajirajojen ylitse. (Kyseessä oli tosin konferenssijulkaisu, jota ei ole vielä julkaistu tieteellisessä sarjassa.)

Käynnissä on tällä hetkellä useampiakin kliinisiä kokeita. Stanfordin yliopiston vuonna 2014 aloitetussa pilotissa 18 Alzheimer-potilaalle on siirretty alle 25-vuotiaiden plasmaa.

Yhdysvalloissa on liikkeellä myös kaupallisia toimijoita, kuten start-up -yritys Ambrosia, jonka tutkimukseen pääsee mukaan kuka tahansa, joka maksaa 8000 dollarin osallistumismaksun. Ambrosian tutkimus on rekisteröity virallisesti kliiniseksi tutkimukseksi, mutta se on saanut paljon kritiikkiä epätieteellisyydestään.

Yksi Ambrosian tutkimuksesta kiinnostunut on miljardööri Peter Thiel, joka on sijoittanut suuria summia start-up -yrityksiin, jotka kehittävät lääkkeitä ja menetelmiä, jotka hidastavat ikääntymistä.

Kun ensimmäiset ihmiskokeet valmistuvat, saamme kuulla, miten nuoren veren strategia toimii ihmisellä –  vai olemmeko jälleen sortuneet hypeen. On nimittäin mahdollista, että avain ei olekaan nuoren veren nuorentava vaikutus vaan vanhan veren vanhentava vaikutus. Kun hiirten verenkierto ommellaan yhteen, vanhan hiiren vanha veri laimenee nuorella verellä. Jos vanhassa veressä on jokin kudosten toimintakykyä heikentävä tekijä, myös sen vaikutuksen pitäisi heikentyä.