Mitä ihmisen sukusoluissa tapahtuu – tai pitäisi tapahtua – hedelmöittymisen hetkellä? Sitä selvittävät parhaillaan ympäristö- ja biotieteiden laitoksen evoluutiobiologian tutkijat. Hedelmättömyys ei ehkä aina olekaan sairaus, vaan se voi olla seurausta myös sukusolujen välisestä parinvalinnasta.
Vaikka lisääntymisbiologinen tutkimus usein oletetaan kuuluvan lähinnä terveystieteiden tai lääketieteen tutkijoiden työsarkaan, Itä-Suomen yliopistossa aihetta tutkitaan nyt evoluutiobiologian näkökulmasta.
Eläinfysiologian apulaisprofessori Jukka Kekäläisen ja yliopistotutkija Marjo Malisen tutkimuksen taustalla on oletus, että hedelmättömyyden syiden diagnostiikkaa voidaan parantaa sukusolujen välisen kommunikaation mekanismeja selvittämällä.
—Nykyisin hedelmättömyyden syyt jaotellaan joko miehestä tai naisesta johtuviin patologisiin tekijöihin, biolääketieteen yksiköstä ympäristö- ja biotieteiden laitokselle siirtynyt Malinen kertoo.
— Kuitenkin jopa noin 30-40 prosentilla tutkituista pareista ei pystytä sanomaan, kummassa osapuolessa syy lopulta on.
— Parinvalinnan on perinteisesti ajateltu tapahtuvan yksilötasolla, mutta voisiko sitä tapahtua myös sukusolujen välillä? Tutkimuksemme pyrkii testaamaan mahdollisuutta, että sukusolujen välinen biokemiallinen kommunikaatio toimii parinvalinnan mekanismina, parantaen sukusolutasolla yhteensopivien parien hedelmöitystodennäköisyyttä, Kekäläinen sanoo.
— Ilmiössä ei useinkaan ole kyse siitä, että parin jommankumman osapuolen sukusolujen laatu olisi heikko, vaan ennemminkin siitä, että mahdollisesti jotkin immunologiset tekijät tekevät joidenkin parien sukusolut huonommin yhteensopiviksi kuin toisten. Sukusolutason yhteensopimattomuus ei kuitenkaan tarkoita, että mies ja nainen olisivat muuten, kuten esimerkiksi persoonaltaan, keskenään yhteensopimattomia.
—Ihmisen sukusolutason parinvalintaa tutkitaan nyt ensimmäistä kertaa molekyylitasolla. Yllättävää kyllä, perusbiologiaan kuuluvasta hedelmöittymisen hetkestä ei itse asiassa tiedetä vielä paljoakaan. Esimerkiksi munasolujen ja siittiöiden yhtymisen reseptoritason mekanismit ovat käytännössä lähes täysin tuntemattomia.
Jokaiselle voi löytyä sopiva lisääntymiskumppani
Tutkimusryhmän äskettäin suorittamassa kokeessa kahdeksan miehen siittiösolut ja kymmenen naisen munasarjoissa muodostuvat munarakkulanesteet sekoitettiin keskenään.
Siittiöistä mitattiin fysiologisia muutoksia ja liikkuvuutta eri mies-nais-yhdistelmissä siittiöiden videokuvauksen, sekä erilaisten fluoresoivien soluvärien avulla. Tehtyjen mittausten avulla pystyttiin yksityiskohtaisesti tutkimaan siittiöiden valmistautumista hedelmöitykseen eri mies-nais-kombinaatioissa.
—Tutkimuksessa havaittiin, että jonkun miehen siittiöt liikkuvat paremmin jonkun tietyn naisen munarakkulanesteestä kuin jonkun toisen. Hypoteesimme mukaisesti saadut tulokset viittaavat siihen, että yhden ja saman miehen tai naisen sukusolut eivät todennäköisesti sovi yhtä hyvin yhteen kaikkien vastakkaisen sukupuolen edustajien sukusolujen kanssa, Kekäläinen toteaa.
— Vaikka tulokset viittaavat siihen, että sukusolutason parinvalinta voi olla tärkeässä roolissa hedelmöittymisen onnistumisen säätelyssä, emme voi taata, että sukusolutasolla hyvin yhteensopivienkaan parien lisääntyminen olisi ongelmatonta, Malinen muistuttaa.
— Munarakkulanesteen siittiöissä indusoimien fysiologisten muutosten on kuitenkin havaittu ennustavan hedelmöittymisen onnistumista, Kekäläinen sanoo.
Tutkimus suoritettiin yhteistyössä FT Liisa Kuusipalon ja Pohjois-Karjalan keskussairaalan naistentautien poliklinikan muun henkilökunnan kanssa. Tutkimushankkeen muita osatutkimuksia varten näytteitä saadaan myös Kuopion yliopistollisesta sairaalasta.
—Yhteistyö sairaaloiden henkilökuntien kanssa on korvaamaton apu meille tutkijoille, jota ilman tutkimus ei olisi mahdollista, Kekäläinen kiittää.
— Haluamme kiittää myös kaikkia tutkimukseemme osallistuneita vapaaehtoisia, jotka vaikeasta elämäntilanteestaan huolimatta ovat lähteneet ennakkoluulottomasti mukaan tutkimukseemme.
Hedelmättömyys ei välttämättä ole pysyvä tila
Hedelmättömyysdiagnoosin saaminen ei useinkaan tarkoita, että lapsen hankkiminen on mahdotonta. Kun elämä muuttuu esimerkiksi onnistuneen koeputkihedelmöityshoidon jälkeen, voi seuraava lapsi syntyäkin luonnonmukaisesti.
—On mahdollista, että tämäkin ilmiö on immunologinen ja mahdollisesti liittyy jotenkin immuunijärjestelmän niin sanottujen muistisolujen toimintaan, johon perustuu myös muun muassa rokotteiden vaikutus, Kekäläinen sanoo.
—Onkin kiinnostavaa spekuloida, olisiko mahdollista vaikuttaa sukusolujen väliseen kommunikaatioon, yhteensopivuuteen ja hedelmöittymisen onnistumiseen rokotusten tapaan.
—Tämä voisi avata mahdollisuuksia myös uudenlaisten ehkäisymenetelmien kehittämiselle, lisää Malinen.
Hedelmöityshoidot ovat epävarmoja, kalliita ja stressaavia, joten tutkimuksen yhtenä päätavoitteena on pyrkiä luomaan pohjaa entistä tarkempien hedelmättömyyden diagnosointimenetelmien kehittämiselle. Tämä vähentäisi sekä lapsettomuudesta kärsivien henkilöiden epävarmuutta ja stressiä, että hoitotoimenpiteistä koituvia kustannuksia.
On kuitenkin muistettava, että hedelmättömyyden syyt ovat monimutkaisia, ja muun muassa ympäristömyrkkyjen, ylipainon ja liian lämpimän tai kireän vaatetuksen on todettu alentavan hedelmällisyyttä. Tutkijoiden mukaan myös ruokavaliolla – ja elintavoilla yleensäkin – voi saada aikaan muutoksia sukusoluissa, ja siten parantaa hedelmöittymisen onnistumisen todennäköisyyttä.
—Jatkossa tarkoituksenamme on tutkia D-vitamiinin, sekä hormonitoimintaa häiritsevien kemikaalien, kuten bisfenolien ja ftalaatin vaikutusta hedelmättömyyteen ja sukusolujen väliseen kommunikaatioon, he toteavat.
— Sukusolujen kommunikaatiotutkimuksesta tuloksia on luvassa syksyllä.
Kuvassa: Siittiöitä.
