Lyhytaikainenkin liikunta vähentää sisäelinten rasvaa

Turun PET-keskuksen tutkijan, FT Jarna Hannukaisen tutkimusryhmän jo saamat tutkimustulokset ovat kannustavia.

Ryhmä selvittää liikunnan terveyshyötyjä tyypin 2 diabeteksen riskissä oleville ja jo sairastuneille. Lisäksi se pyrkii tunnistamaan heitä, joille liikuntaharjoittelusta olisi erityistä hyötyä insuliiniresistenssin ja tyypin 2 diabeteksen ennaltaehkäisyssä

– Tutkimme liikunnan vaikutusta aivojen ja sisäelinten eli haiman, maksan ja suoliston aineenvaihduntaan.

Tutkijat ovat kiinnostuneita erityisesti siitä, kuinka liikunta vaikuttaa muualle kuin varsinaiseen rasvakudokseen eli sisäelimiin, lihaksiin ja sydämeen kertyneeseen rasvaan. Tällaista rasvaa kutsutaan ektooppiseksi rasvaksi.

– Kun ihonalainen rasvakudos ei enää kykene varastoimaan liiallisen energian saannin myötä elimistöömme kertyvää rasvaa, alkaa rasva kerääntyä lihaksiin ja sisäelimiin. Sitä, missä järjestyksessä ektooppinen rasva kertyy eri kudoksiin, ei vielä tiedetä, ja se on yksi tutkimuskohteistamme, Hannukainen täsmentää.

Myös jo sairastuneet hyötyvät

Jo päättyneessä tutkimuksessa Hannukaisen ryhmä mittasi lyhytkestoisen liikunnan vaikutusta ektooppiseeen rasvaan. Tutkimuksessa vertailtiin pitkäkestoisen aerobisen liikunnan eli esimerkiksi tunnin sauvakävelyn ja lyhytkestoisen, tempoltaan rankan HIIT-liikunnan tuloksia.

HIIT tarkoitti tutkimuksessa 30 sekunnin teholiikuntaa 4-6 kertaa peräjälkeen liikkujan jaksamisen mukaan. Kertojen välissä oli neljän minuutin tauko.

Tutkimukseen osallistui tyypin 2 diabeetikoita, tyypin 2 diabeteksen esiasteeseen sairastuneita sekä terveitä henkilöitä. Heidät jaettiin ryhmiin, joista toiset liikkuivat vain pitkäkestoisesti ja toiset tekivät vain HIIT-harjoitteita.

Liikuntakertoja oli kaikilla ryhmillä kahden viikon aikana yhteensä kuusi.

– Tulos oli mielenkiintoinen. Molemmat liikkumistavat vähensivät ektooppista rasvaa haimassa, maksassa ja sydämessä, eikä tapojen välillä havaittu eroa. Liikunnan positiivinen vaikutus näkyi myös tyypin 2 diabeetikoilla.

Tutkimustulos vahvistaa, että myös jo tyypin 2 diabetekseen sairastuneiden kannattaa liikkua säännöllisesti. Rasvan väheneminen ja sisäelinten aineenvaihdunnan paraneminen ovat terveyden kannalta edullisia tuloksia aivan kaikille.

– Liikunta vähentää ektooppista rasvaa tehokkaasti, koska elimistö ottaa energiaa sieltä, mistä sen nopeimmin saa. Mahdollisesti rasvaa saa polttoaineeksi helpoiten juuri sisäelimistä, kun taas ihonalaisrasvakudos on kuin ”kirjaston takavarasto”, Hannukainen pohtii.

Kaksoset liikkuvat kuusi kuukautta

Nyt Hannukaisen ryhmä tekee tutkimusta, jossa selvitetään pitkäkestoisemman liikuntaharjoittelun vaikutusta aineenvaihduntaan. Tutkimukseen on tarkoitus saada mukaan 30 paria identtisiä kaksosia, joista toisen kaksosen tulee olla selvästi painavampi kuin toinen.

Kaksoset aloittavat kuusi kuukautta kestävän, henkilökohtaisesti ohjatun liikuntaharjoittelun, ja pitävät aktiivisuusmittareita ja liikuntapäiväkirjaa.

Liikunnasta pyritään tekemään miellyttävää. Se sisältää aerobisia pidempiä lenkkejä sekä kuntosali- ja HIIT-treenejä. Kukin tutkimuksessa oleva ikäryhmä – keski-ikäisistä yli 70-vuotiaisiin kaksosiin – liikkuu omien mahdollisten rajoitustensa puitteissa.

– Tutkimme osallistujien kudosten insuliiniherkkyyttä, ektooppista rasvaa ja aivojen tulehdustilaa sekä teemme tiedonkäsittelytaitoja mittaavia testejä. Eri puolilta Suomea kotoisin olevat kaksosparit käyvät kuvantamis- ja laboratoriotutkimuksissa Turussa kolme eri kertaa, yhteensä useamman päivän ajan. Heidän panoksensa onkin meille kultaa, Hannukainen kiittää.

Liikunnan lisääminen on lääkettä

Kaksostutkimuksessa halutaan selvittää, näkyvätkö liikunnan positiiviset vaikutukset yhteneväisesti molemmissa kaksosissa, ja saavuttaako ylipainoinen kaksonen hoikemman kaksosen terveydentilan ilman lääkehoitoa.

Koska tutkijat haluavat mitata nimenomaan liikunnan vaikutuksia, toivotaan tutkittavien jatkavan elämäänsä muilta osin ennallaan.

– Odotamme saavamme näyttöä siitä, että jo pelkkä liikunnan lisääminen parantaa aineenvaihduntaa siten, että tyypin 2 diabeteksen puhkeaminen ainakin siirtyy tai jopa estyy kokonaan. Tällaista tutkimusnäyttöä ei vielä ole saatavilla.

Hannukainen sanoo uskovansa vankasti siihen, että painon jojottelu on terveydelle haitallisempaa kuin 5-10 liikakiloa.

– Kunhan vaan liikut säännöllisesti, voit unohtaa muutamista ylikiloista stressaamisen, hän sanoo.

Rasva näkyy PET-kuvissa

Hannukaisen tutkimusryhmän tärkeä työkalu on PET-kuvantaminen. Se on tietokoneleikekuvausmenetelmä, joka tarjoaa ainutlaatuiset mahdollisuudet diabetestutkimukseen.

– Sisäelinten rasvoittuminen on tyypin 2 diabeteksen riskitekijöistä suurin. Magneetti- ja PET-kuvista näemme ilman koepalojen ottoa, kuinka rasva kertyy sisäelimiin, ja miten sisäelinten aineenvaihdunta muuttuu.

Ihan kaikkea PET-kamerallakaan ei voi saada selville. Siksi tutkijat tarvitsevat avukseen myös rottia.

– Ylipainoisiksi syötetyt rotat saavat häkkeihinsä juoksupyörät eli tarkoitus on, että ne laihtuvat liikkumalla. Tutkimalla rottien sisäelimiä voimme selvittää sellaisia aineenvaihduntaan liittyviä mekanismeja, joita ei ihmisistä PET-kameralla näe.

Miksi aivojen sokerinkäyttö lisääntyy?

Yksi tutkimustyön onnistumisen edellytyksistä on tutkijoiden välinen yhteistyö.

Kaksostutkimuksen parit on löydetty Helsingin yliopiston lihavuustutkija Kirsi Pietiläisen ja professori Jaakko Kaprion tutkimuksien kautta. Professori Pirjo Nuutilan PET-keskuksessa jo tekemät havainnot tarjoavat puolestaan aiheita uusille tutkimuskysymyksille.

– Osoitimme HIIT-liikuntaprojektissa, että liikunta vaikuttaa aivojen sokeriaineenvaihduntaan. Nuutilan tutkimuksissa on puolestaan osoitettu, että sairaalloisen lihavien aivot käyttävät enemmän sokeria kuin normaalipainoisten aivot, Hannukainen kertoo.

Aivojen lisääntyneen sokerinkäytön syyt kiehtovat Hannukaista.

– Voivatko aivot olla niin fiksut, että ne lisäävät omaa sokerinkäyttöään suojellakseen sisäelimiä vaurioitumiselta, hän pohtii.

Yksi tyypin 2 diabeteksen riskitekijä on ihonalaisessa rasvakudoksessa oleva tulehdus. Merkkejä tulehduksesta on havaittu myös Alzheimerin tautia sairastavien aivoissa.

– Rasvakudoksen ja aivojen tulehdukset saattavat olla yhteydessä keskenään, Hannukainen jatkaa avointen tutkimuskysymysten pohdintaa.

Apurahat rohkaisevat

Hannukainen sai keväällä 2019 Diabetestutkimussäätiön 100 000 euron apurahan ja viime vuonna Suomen Akatemialta nelivuotisen 450 000 euron sekä Suomen Kulttuurirahastolta 100 000 euron apurahan.

Hannukaisen mukaan apurahat ovat merkittävä kannustin ja samalla elinehto tutkimuksen tekemiselle.

– Apurahat on tarkoitettu tutkimusryhmäni jäsenten palkkakulujen sekä muiden tutkimuskustannusten kattamiseen. Kuvantamis- ja laboratoriotutkimukset ovat kalliita, ja tarvitsemme vielä lisärahoitusta.

Yksi Hannukaisen tehtävistä tutkimusryhmän vetäjänä on rahoitushakemusten laatiminen. Myönteiset rahoituspäätökset kannustavat häntä jatkamaan, vaikka tutkijoita ei kukaan taputtele olalle, ja tutkimuksen jatkuvuus on vaakalaudalla.

– Kun rakentaja laskee vasaransa, voi hän ylpeänä todeta, että tuon minä rakensin. Tutkija voi puolestaan kyetä osoittamaan jotain uutta ja merkittävää. Ja todeta tutkimustuloksistaan saman kuin rakentaja, Hannukainen kuvaa.

Tutkimustyömaillakin tarvitaan toisten apua. Hannukaisen tutkimusryhmälle tärkeitä kumppaneita ovat Itä-Suomen yliopiston apulaisprofessori Tarja Malm sekä dosentti Leo Lahti ja professori Juha Rinne Turun yliopistosta. Malmin kanssa ryhmä tutkii tulehdusta aivoissa, ja Lahti auttaa mallintamaan matemaattisesti sitä, millaista keskustelua kudoksemme keskenään käyvät.