Ilmastonmuutoksen ennustetaan lisäävän siitepölyaltistusta, mutta sen vaikutuksista siitepölyn biologisiin ominaisuuksiin tiedetään vielä vähän. Itä-Suomen yliopiston tuore Allergy‑lehdessä julkaistu tutkimus osoittaa, että kohonnut lämpötila ja hiilidioksidipitoisuus voivat muuttaa sitä, miten heinien siitepöly vaikuttaa ihmisen nenän epiteelin toimintaan solutasolla.
Tutkimuksessa tarkasteltiin Suomessa hyvin yleisten timotein (Phleum pratense) ja nurmipuntarpään (Alopecurus pratensis) siitepölyä. Erityisesti varhain alkukesästä kukkiva nurmipuntarpää on monille allergikoille merkityksellinen, mutta jäänyt vähälle huomiolle allergiatutkimuksessa verrattuna timoteihin. Tutkimuksessa selvitettiin, miten nyky- ja tulevaisuuden ilmasto‑olosuhteissa kasvatettujen kasvien tuottama siitepöly vaikuttaa ihmisen nenän epiteelin toimintaan.
Tutkimus toteutettiin kehittyneellä kolmiulotteisella ihmisen nenän epiteelimallilla, joka jäljittelee hengitysteiden rakennetta ja toimintaa. Löydökset paljastivat, että molempien heinälajien siitepöly heikensi nenän epiteelin eheyttä ja suojaavaa toimintaa riippumatta kasvien kasvuolosuhteista. Siitepölyaltistus käynnisti tulehdusvasteita, mikä näkyi IL‑8‑kemokiinin lisääntyneenä tuotantona proteiinitasolla sekä lisääntyneenä ilmentymisenä geeniryhmissä, jotka liittyvät tulehdukseen, solujen välisiin liitoksiin ja kudoskorjaukseen. Tämä voi viitata siihen, että nenän epiteelissä käynnistyy molekyylitason tapahtumia, joiden tarkoituksena voi olla siitepölyn aiheuttamien vaurioiden kompensointi.
Ilmastonmuutosta jäljittelevät kasvuolosuhteet puolestaan muokkasivat merkittävästi sitä, millaisia molekyylitason vasteita siitepöly käynnisti nenän epiteelissä. Tulevaisuuden ilmasto‑olosuhteissa kasvatetun timotein siitepöly vähensi erityisesti värekarvojen muodostumiseen ja toimintaan liittyvien geenien ilmentymistä. Värekarvat ovat keskeisiä hengitysteiden puhdistautumismekanismissa, sillä ne kuljettavat limaa ja siihen sitoutuneita hiukkasia pois hengitysteistä. Tulevaisuuden nurmipuntarpään siitepöly puolestaan vaikutti erityisesti solujen väliseen viestintään ja aineiden kuljetukseen liittyviin mekanismeihin. Geenitasolla muutokset kohdistuivat vesikkelivälitteiseen kuljetukseen sekä transkriptio‑ ja translaatioprosesseihin, jotka säätelevät solujen toimintaa laaja‑alaisesti.
– Tuloksemme viittaavat siihen, että ilmastonmuutos ei välttämättä ainoastaan vaikuta siitepölykauden pituuteen Suomessa, vaan voi myös muuttaa siitepölyn biologisia ominaisuuksia ja sitä, miten hengitysteiden epiteeli reagoi altistukseen. Tämä voi olla merkityksellistä allergiaoireiden synnyn ja vaikeusasteen kannalta, erityisesti Suomessa yleisten heinälajien kohdalla, kertoo tutkijatohtori Tarleena Tossavainen Itä-Suomen yliopistosta.
Tutkimus toteutettiin Itä-Suomen yliopiston ympäristö- ja biotieteiden laitoksella, ja tutkimusta johti professori Marjut Roponen.
– Tutkimuksemme yhdisti harvemmin samaan kokonaisuuteen kytkeytyviä tutkimusaloja. Kasviekologian menetelmin tuotimme siitepölyä tulevaisuuden ilmasto-olosuhteita jäljittelevissä kasvatuskammioissa, ja toksikologian sekä molekyylibiologian menetelmillä tarkastelimme sen vaikutuksia ihmisen nenän epiteelissä solutasolla, Roponen kertoo.
Tutkimusta rahoitti Suomen Akatemia.
Lisätietoja:
Tutkijatohtori Tarleena Tossavainen, p. 050 349 5975, [email protected]
Professori Marjut Roponen, p. 040 356 2521, [email protected]
Tutkimusartikkeli:
Tossavainen T., Turunen T., Martikainen M.-V., Kankaanpää M., Malinen M., Roponen M. Elevated CO2 and temperature alter grass pollen’s ability to modify transcriptome and function of the nasal epithelium. Allergy, 2026. https://doi.org/10.1111/all.70251
