Apurahat ja residenssipaikat

Tiede

Elinympäristön ja ihmisen mikrobiotan vaikutus immuunijärjestelmän tasapainoon ja häiriöihin, jotka johtavat allergiaan: Karjala-allergiatutkimus

Hakemuksen tiivistelmä

Tutkimushankkeessa selvitetään elinympäristön, ihmisen mikrobiotan ja geenien vuorovaikutusta allergialta suojaavien ja allergiaa aiheuttavien tapahtuminen säätelyssä ainutlaatuisessa Karjala-tutkimuskohortissa. Karjalan tutkimuskohortti on maailmanlaajuisesti poikkeuksellinen, koska Suomen-Karjalan ja Venäjän-Karjalan välillä on yksi maailman jyrkimmistä elintasoeroista. Nämä kaksi lähinaapuria ovat sosioekonomisesti hyvin erilaisia, mutta ilmastollisesti ja maantieteellisesti hyvin samanlaisia. Hankkeen yleisenä tavoitteena on tutkia elinympäristön ja ihmisen mikrobiomin vaikutuksia immunologisiin mekanismeihin, jotka suojaavat allergioilta, tai johtavat allergiseen herkistymiseen ja allergiaan. Yksityiskohtaisena tavoitteena on: I. Selvittää geenien ja mikrobien vuorovaikutuksia analysoimalla geenin ilmentymistä, DNA:n metylaatiota ja ihmisen mikrobiota-dataa. Tunnistamme eri lailla (differentiaalisesti) ilmentyvät geenit ja metyloidut DNA-alueet veren lymfosyyteissä (FIN vs. RUS) ja tutkimme niiden yhteyttä ihmisen mikrobiotaan. II. Tutkia transkriptioprofiileja allergeeni- tai mikrobistimuloiduissa verisoluissa. Osahankkeessa keskitytään allergeenien ja mikrobien aiheuttamien geenien ilmentymisprofiilierojen selvittämiseen FIN- ja RUS-aineistossa. III. Analysoidaan kokeellisissa eläin- ja solumalleissa tärkeimpien mikrobien toiminnallisia rooleja, jotka liittyvät joko allergiseen herkistymiseen tai allergialta suojautumiseen

Tutkimushankkeessa on selvitetty elinympäristön, ihmisen mikrobiotan ja geenien vuorovaikutusta allergialta suojaavien ja allergiaa aiheuttavien tapahtuminen säätelyssä ainutlaatuisessa Karjala-tutkimuskohortissa. Olemme julkaisseet hankkeesta kolme alkuperäisartikkelia (I-III) ja osallistuneet katsausartikkelin (IV) kirjoittamiseen.

I) Osoitimme, että Suomen ja Venäjän Karjalassa asuvilla nuorilla on selviä eroja geenien ilmentymisprofiileissa sekä ihon ja nenän epiteelin mikrobiotassa. Korkea Acinetobakteerien määrä venäläisillä nuorilla korreloi synnynnäisen immuunivasteen hiljentymiseen. Näyttäisi siltä, että venäjänkarjalan rikas mikrobisto ja siitä aiheutuva mikrobien ja geenien vuorovaikutus johtaa tasapainoisempaan immuniteettiin ja mahdollisesti myös alhaisempaan allergioiden esiintyvyyteen.

II) Stimuloimme myös verisoluja koivun siitepölyn tärkeimmällä allergeenilla (Betv1) ja tutkimme immuunisoluvasteita suomalaisten allergisten ja ei-allergisten potilasryhmien välillä. Geenien ilmentymisprofiileja tutkimalla ja bioinformatiikkaa hyödyntämällä pystyimme paikantamaan tärkeitä immuunivasteen mekanismeja varhaisessa koivuallergiavasteessa.

III) Tutkimme myös veren immuunisolujen pitkien ei-koodaavien RNA- (lncRNA) molekyylien ilmentymisprofiileja. Suomen ja Venäjän Karjalan nuorten lncRNA profiileissa näytti olevan merkittäviä eroja - venäläisillä nuorilla oli korkeat lncRNA ilmentymistasot mutta vähän allergioita, sitävastoin suomalaisilla nuorilla oli matalat lncRNA-tasot, mutta paljon allergioita. Tunnistimme 37 lncRNAta, jotka korreloituvat sekä allergiastatukseen ja mikrobiaaliseen immuunivasteeseen, että myös Acinetobakteerien määrään ihossa. Näyttäisi siltä, että lncRNA:t osallistuvat merkittävällä tavalla mikrobien ja immuunijärjestelmän vuorovaikutuksen säätelyyn ja sitä kautta myös allergioiden esiintymiseen.

IV) Katsausartikkelissa käsittelimme immunologista resilienssiä ja sen mahdollista yhteyttä ympäristön monimuotoisuuteen, mikrobiomin ja geenien vuorovaikutukseen, sekä niiden hyödyntämistä allergisten sairauksien ja astman ehkäisyssä.

Takaisin apurahalistaukseen