Anna Kankaanpää

Äärimmäisen liikunnan ja vanhenemisen yllättävä yhteys toi väitöstutkijalle huomiota

Anna Kankaanpää etsi väitöskirjassaan uusia yhteyksiä vanhenemisen, geeniperimän ja elintapojen välille. Tilastollisen mallinnuksen taitajalle mittava kaksosaineisto osoittautui aarrearkuksi – yllätyksiä alkoi löytyä heti.
Julkaistu
2.10.2024

Teksti: Tanja Heikkinen | Kuvat: Petteri Kivimäki, Mostphotos

Mikä hidastaa tai kiihdyttää ihmisen vanhenemista? Syitä vanhenemiseen ei vieläkään tiedetä tarkalleen, mutta vanhenemisen hidastamiseen liittyvät yhteydet kiinnostavat tutkijoita kasvavassa määrin.

Innostus tarttui Anna Kankaanpäähän jo alkumetreillä, kun hän sai tilaisuuden selvittää, löytyisikö perintö- ja ympäristötekijöistä yhteyksiä biologiseen vanhenemiseen.

äö쾱Ჹansa varten Kankaanpää sai käyttöönsä kaksosilta kerätyn mittavan . Siellä odottivat kaikkiaan yli 30 000 suomalaisen kaksosen lukuisat terveys- ja elämäntapatiedot vuodesta 1975 nykyhetkeen saakka. 

Tilastollisen mallinnuksen taitajana Kankaanpäätä kiehtoi ajatus siitä, että kaksosaineistosta voisi erotella perintö- ja ympäristötekijöiden vaikutuksia terveyteen ja biologiseen eli epigeneettiseen vanhenemiseen.

Kuvistuskuva juoksevista kaksosista
Elimistö ei aina vanhene tasatahtia kalenteri-iän kanssa. Kuva: Mostphotos

Ihmisen epigeneettinen kello tikittää biologista ikää

Innostusta herätti myös uunituore työkalu, epigeneettinen kello, jolla Kankaanpää haarukoi kaksosaineiston geenitiedoista kaksosten biologista eliepigeneettistä ikää. 

Ihmisen biologinen ikä voi olla muuta kuin kalenteri kertoo, sillä elimistö ei aina vanhene tasatahtia kalenteri-iän kanssa. 

Epigeneettisten kellojen arvio ihmisen iästä perustuu muutoksiin DNA:n metylaatioasteissa. Kun ihminen vanhenee, tiettyihin kohtiin DNA-juostetta kertyy metyyliryhmiä. Nämä kertymiset ”hiljentävät” geenin ilmenemisen.

Metylaatiot voivat siis kertoa kudosten iästä, immuunijärjestelmän tilasta, suorituskyvystä ja kuolemanvaaran riskistä. Koneoppimisen menetelmillä voidaan seuloa ne DNA:n kohdat, joiden metylaatioasteet kuvaavat parhaiten esimerkiksi kudoksen ikää tai yksilön kuolemanvaaraa.

Kankaanpää käytti tutkimuksissaan muun muassa GrimAge -kelloa. Se on laskenta-algoritmi, joka huomioi metylaatioasteen peräti 1030:ssä DNA-juosteen kohdassa. 

”Uusimmilla mittareilla arvioitu nopeampi biologinen vanhenemisnopeus ennustaa kuolemanvaaraa, monien ikään liittyvien sairauksien puhkeamista ja fyysisen toimintakyvyn laskua.”

Epigeneettiset kellot perustuvat DNA:n metylaatioon. Se tarkoittaa metyyliryhmän sitoutumista DNA-juosteeseen. Metyyliryhmien kertyminen “hiljentää” geenin ilmentymisen Metylaatiot tietyissä DNA:n kohdissa kertovat kudosten iästä ja ennustavat kuoleman vaaraa.
Epigeneettiset kellot ovat laskenta-algoritmeja, jotka perustuvat DNA:n metylaatioasteeseen. Kuva: JYU ja Bing -tekoälyn työkalut.

Artikkelipalkinto toi mediahuomion

Yksi Kankaanpään aineistosta tekemistä löydöksistä oli erityisen yllättävä: kaikista nopeimmin näyttivät vanhenevan yhtä lailla kaikista eniten ja kaikista vähiten liikkuvat. 

Kun muiden elintapojen ja sairauksien vaikutukset otettiin huomioon, yhteys jäi voimaan vain eniten liikkuville. Seuranta-aika oli 15 vuotta.

”Eniten liikkuvien ryhmässä liikunnan aikaisesta energiankulutuksesta kertovien MET-tuntien päivittäinen keskiarvo oli 7,5 MET-tuntia. Se voidaan saavuttaa esimerkiksi hölkkäämällä kolme kertaa viikossa tunnin lenkin.”

Lisäksi fyysisen aktiivisuuden elinikää pidentävä vaikutus ei näyttänyt tutkimuksessa niin selvältä kuin yleisesti annetaan ymmärtää, sanoo Kankaanpää.

”Aineistosta kävi ilmi, että vähiten liikkuvat kuolevat aiemmin. Se ei välttämättä tarkoita sitä, että kuolema ennenaikaistuu, jos liikkuu vähän, vaan ryhmään kuuluvat liikkuivat vähemmän sairauksien vuoksi. Myös geneettiset tekijät selittävät asiaa”, tulkitsee Kankaanpää.

Tuloksista kertovalla artikkelilla, viittä vaille tohtorina, Anna Kankaanpää voitti Vuoden liikuntalääketieteellinen tutkimus -palkinnon marraskuussa 2023. 

Äärimmäisen liikunnan ja vanhenemisen yllättävä yhteys sekä elinaika-analyysin tulos  herättivät paljon huomiota tutkijakollegoissa kuin mediassakin. Kotimaan mediasta uutinen kiiri kansainvälisiin medioihin. 

”Se oli todella jännittävää, sillä vasta viimeistelin siinä vaiheessa väitöskirjaani. Yhteydenottoja tuli paljon isoihinkin medioihin, sekä haastatteluihin että radio-ohjelmiin.” 

ճٰܳ쾱ܲän kokeneempien tuki oli tilanteessa tärkeä. 

”Yhdessä päätettiin rauhoittaa tilannetta ja siirtää haastatteluja väitöskirjan valmistumisen jälkeiseen aikaan. Näin sain aikaa tehdä työn loppuun”, Kankaanpää sanoo. 

Kankaanpää kuuluu Jyväskylän yliopistossa apulaisprofessori Elina Sillanpään ٳٰܳ쾱ܲää, jossa tutkitaan monitieteisesti biologista vanhenemista, terveyttä sekä toimintakykyä ennustavia geneettisiä tekijöitä ja elämäntapatekijöitä. 

Väitöstutkimus osoitti perimän vahvan vaikutuksen vanhenemiseen

Anna Kankaanpään gerontologian ja kansanterveyden väitöskirja valmistui keväällä 2024. koostuu neljästä osatutkimuksesta. 

Kiteyttäen, mitä tutkimuksessa selvisi biologiseen vanhenemiseen, perimään ja elämäntapoihin liittyen? 

”Vanheneminen on voimakkaasti periytyvää. Elintapoihin liittyvistä tekijöistä etenkin tupakoinnilla ja ylipainolla on selvä yhteys nopeampaan biologiseen vanhenemiseen. Yksilöiden väliset erot biologisessa vanhenemisessa näkyvät jo varhaisessa aikuisuudessa.”

Miten on laita liikunnan ja vanhenemisen yhteyden kanssa, millainen liikunta ei vanhenna ennenaikaisesti? 

”Tutkimustemme perusteella liikunnan ja biologisen vanhenemisen yhteys ei ole niin selvä. Tutkimuksen perusteella näyttääkin siltä, että biologisen vanhenemisen kannalta on suotuisampaa noudattaa yleisesti terveellisiä elintapoja kuin liikkua raskaalla intensiteetillä ja pitkiä aikoja”, Kankaanpää sanoo. 

Kankaanpää muistuttaa liikunnan lukuisista terveyshyödyistä: liikunta auttaa esimerkiksi pitämään yllä fyysistä toimintakykyä ja ehkäisemään painonnousua. 

Anna Kankaanpää
Anna Kankaanpää valmistui maisteriksi Jyväskylän yliopistosta matematiikka pääaineenaan. Ennen väitöskirjatutkimusta hän työskenteli liikunta-aineistojen analysoimisen parissa Liikunnan ja kansanterveyden edistämissäätiössä Likesissä.

Geeniperimän ja elintapojen yhdysvaikutusten tutkiminen vasta alussa

Kankaanpää työskentelee parhaillaan tutkijatohtorina Gerontologian tutkimuskeskuksessa Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa. Tutkimusta hän tekee GenActive -tutkimushankkeessa

Siinä selvitetään, millaisia syy-seuraus -yhteyksiä on geneettisen perimän, fyysisen aktiivisuuden ja sydän- ja verisuonitautien välillä. 

Kankaanpään huomio keskittyy seuraavan kahden vuoden aikana muun muassa fyysisen aktiivisuuden ja ylipainon yhteyden selvittämiseen eri ikävaiheissa. 

”Tavoitteenani on hyödyntää geenitietoa ja kaksosasetelmaa syy-seuraussuhteiden selvittämiseen. Selvitämme esimerkiksi, voiko perinnöllinen alttius lapsuuden ylipainolle johtaa liikkumattomaan elämäntapaan.”

Kankaanpää pitää tärkeänä, että ikääntymisprosessia tutkitaan hyvin laaja-alaisesti. Vanhenemista säätelevät monenlaiset perintötekijöihin, ympäristöön ja elintapoihin liittyvät asiat. Sen vuoksi yllättäviä vaikuttajia tai yhteyksiä voi nousta esille.

”Terveellisten elämäntapojen tärkeys nousee usein esille, kun tutkitaan ikääntymistä ja biologista vanhenemista. Mutta, esimerkiksi geenien ja elintapojen yhdysvaikutusten selvittäminen on kuitenkin vasta alkutekijöissään. On tärkeää siis selvittää, voiko elintavoilla muokata perintötekijöiden vaikutuksia biologiseen vanhenemiseen”,  Anna Kankaanpää toteaa.

Aiheeseen liittyvä sisältö