Ennenaikainen syntymä ja siihen vaikuttavat tekijät
Ennenaikainen syntymä tapahtuu ennen 37. raskausviikkoa. Vuosittain maapallolla syntyy noin 15 miljoonaa ennenaikaista lasta, eli keskosta. Suomessa ennenaikaisesti syntyvien lasten osuus on 5–6 % (THL Syntymärekisteri). Keskosen elimistön, esimerkiksi keuhkojen ja aivojen kehitys on vielä keskeneräistä, mikä altistaa ennenaikaisina syntyneet lapset välittömälle kuoleman tai vammautumisen riskille. Nykylääketieteen keinoin yhä aiemmilla raskausviikoilla syntyneet keskoset jäävät eloon. Elimistön kehittymättömyys kuitenkin altistaa keskoset monille pitkäaikaisille ja myöhemmin ilmeneville terveysongelmille. Ennenaikainen syntymä lisää esimerkiksi erilaisten hengitysongelmien, cp-vamman ja heikentyneen näkökyvyn ja kuulon riskiä.
Raskauden keston säätely on monimutkainen biologinen prosessi, johon vaikuttavat ympäristön riskitekijät vuorovaikutuksessa geneettisten tekijöiden kanssa. Esimerkiksi tupakointi, kohtuun noussut tulehdus ja monisikiöinen raskaus ovat ennenaikaisuudelle altistavia riskitekijöitä. Geneettiset tekijät liittyvät vahvasti raskauden keston säätelyyn - sekä äidin että sikiön geenit voivat säädellä raskauden kestoa ja siten altistaa tai suojata ennenaikaiselta syntymältä.
Miksi ennenaikaisen syntymän tutkimus on tärkeää ja miten siihen vaikuttavia mekanismeja voidaan tutkia?
Ennenaikaisen synnytyksen tutkimusta vaikeuttaa se, ettei edes täysiaikaisen synnytyksen käynnistäviä mekanismeja täysin tunneta. Suurta osaa ennenaikaisista synnytyksistä ei pystytä ennakoimaan tai ehkäisemään. Ennenaikaisen synnytyksen tutkimus on tärkeää, koska se mahdollistaa uusien menetelmien kehityksen niin ennenaikaisuuden ennustamiseen kuin raskauden keston pidentämiseen uhkaavissa ennenaikaisissa synnytyksissä. Ennenaikaisen synnytyksen oikea-aikainen ennustaminen helpottaisi oikein ajoitetun seurannan ja hoidon aloittamista. Raskauden keston pidentäminen voisi suojata vastasyntynyttä ennenaikaisuuteen liittyviltä terveysongelmilta.
Ennenaikaisen syntymän taustalla vaikuttavat biologiset tekijät voivat liittyä äitiin, lapseen tai istukkaan. Näitä tekijöitä ja niiden vuorovaikutusta tutkimalla voidaan kartoittaa ennenaikaisen synnytyksen laukaisevia reaktioreittejä. Tutkimusryhmässämme käytämme hypoteesivapaita tai datalähtöisiä genetiikan ja molekyylibiologian menetelmiä. Näihin lukeutuu esimerkiksi genominlaajuinen assosiaatiotutkimus, jolla pyritään löytämään geneettisten tekijöiden ja ennenaikaisuuden välisiä yhteyksiä tutkimalla koko genomia esimerkiksi ennenaikaisesti ja täysiaikaisesti synnyttäneistä äideistä kerätyillä näytteillä. Lisäksi tutkimme muun muassa istukoiden proteomia ja geenien ilmentymisen eroja ennenaikaisista ja täysiaikaisista synnytyksistä peräisin olevilla istukoilla.
Äidin geenien vaikutus ennenaikaisen syntymän riskiin
Jopa 40 % syntymän ajoituksen vaihtelusta johtuu geneettisistä tekijöistä. Äidin perimän eli genomin ajatellaan vaikuttavan lapsen perimää enemmän raskauden keston vaihteluun. Uudessa genominlaajuisessa assosiaatiotutkimuksessamme hyödynsimme mm. FinnGen-tutkimusprojektin näytteitä, jotka olivat peräisin ennenaikaisesti ja täysiaikaisesti synnyttäneistä äideistä. Tutkimuksessamme tunnistimme noin 15 raskauden kestoon ja/tai ennenaikaiseen syntymään liittyvää genomin kohtaa eli lokusta, joista noin puolta ei ole aiemmin kuvattu. Kaiken kaikkiaan genominlaajuisissa assosiaatiokartoituksissa on tunnistettu noin 50 raskauden keston säätelyyn vaikuttavaa aluetta tutkimalla äitien perimää.
Nyt tekemässämme tutkimuksessa useat tunnistetut geenit ilmentyivät lisääntymiseen liitetyissä kudoksissa tai tulehdukseen liittyvissä veren soluissa. Havaitsimme esimerkiksi, että ZBTB38-geenin korkeampi ilmentyminen immuunijärjestelmän tulehdussoluissa on yhteydessä pidempään raskauden kestoon. Aiemman tutkimustiedon perusteella geeni myös liittyy immuunisolujen määrään veressä. Tulehdussolujen välinen viestintä liittyykin normaaliin täysiaikaiseen synnytykseen, mutta voi toisaalta vaikuttaa myös ennenaikaisen synnytyksen riskiin. Tällä tavalla ZBTB38-geenin ja muiden tutkimuksessa löydettyjen lokusten tarkastelu voi auttaa ymmärtämään ennenaikaisuuden ja raskauden keston taustalla vaikuttavia biologisia prosesseja.
Istukan rooli enneaikaisen synnytyksen tutkimuksessa
Istukka huolehtii sikiön veren kaasujen vaihdosta, ravintoaineiden saannista ja suojaa sikiötä infektioilta. Näiden lisäksi istukalla ja sen toiminnalla uskotaan olevan tärkeä rooli raskauden keston säätelyssä ja synnytyksen käynnistävissä mekanismeissa. Tämän takia istukka on yksi tärkeimmistä ennenaikaisen synnytyksen tutkimuksen kohteista. Muun muassa istukan proteiineja tutkimalla voidaan selvittää ennenaikaisuuteen johtavia reaktioreittejä. Tutkimuksemme ovat muun muassa paljastaneet, että istukassa varsinkin tulehdukseen ja immuunipuolustukseen liittyvät tekijät sekä tekijät, jotka vaikuttavat istukan kasvuun ja kehitykseen, voivat liittyä ennenaikaiseen synnytykseen.
Ennenaikaisen synnytyksen tutkimuksen tulevaisuus
Tehtyjen tutkimusten avulla löydettyjen biologisten tekijöiden avulla voidaan saada parempi kuva ennenaikaisen synnytyksen käynnistävistä tapahtumista. Jatkossa tutkimuksen tavoitteena on selvittää tarkemmin, mikä on näiden tunnistettujen geenien ja proteiinien merkitys ja rooli ennenaikaiseen syntymään johtavilla biokemiallisilla reaktioreiteillä. Näitä voidaan tutkia muun muassa hiirikokeilla ja erilaisia solumalleja käyttäen. Lopullisena tavoitteenamme on, että tulevaisuudessa tutkimuksemme avulla pystyttäisiin edistämään lasten terveyttä.
Kirjoittajat:
Anu Pasanen, FT, tutkijatohtori
Heli Tiensuu, FT, tutkijatohtori
Blogissa mainitut tutkimusjulkaisut:
Pasanen A, Karjalainen MK; FinnGen, et al. Meta-analysis of genome-wide association studies of gestational duration and spontaneous preterm birth identifies new maternal risk loci. PLoS Genet. 2023;19(10):e1010982. doi:10.1371/journal.pgen.1010982.
Tiensuu H, Haapalainen AM, Tissarinen P, Pasanen A, Määttä TA, Huusko JM, Ohlmeier S, Bergmann U, Ojaniemi M, Muglia LJ, Hallman M, Rämet M. Human placental proteomics and exon variant studies link AAT/SERPINA1 with spontaneous preterm birth. BMC Med. 2022 Apr 28;20(1):141. doi: 10.1186/s12916-022-02339-8. PMID: 35477570; PMCID: PMC9047282.
Terveyttä tutkimassa -blogissa kirjoitetaan väestöterveyden ja lääketieteen tutkimukseen liittyvistä aiheista sekä esitellään ja pohditaan ajankohtaisia aiheeseen liittyviä ilmiöitä. Kirjoittajina toimivat pääasiassa lääketieteellisen tiedekunnan tutkijat.