Ionisoivan säteilyn vaikutukset luonnonvaraisten nisäkkäiden mikrobiomeihin

Eläimillä on ruuansulatuskanavassaan monimuotoisia bakteerien yhteisöjä, joita kutsutaan suolistomikrobiomeiksi. Tällä mikrobiomilla on olennainen rooli eläinten ruuansulatuksessa, ja se auttaa suojaamaan taudinaiheuttajia ja myrkyllisiä yhdisteitä vastaan. Koska muutokset mikrobiyhteisöissä voivat vaikuttaa isäntäeläimen terveyteen, on tärkeää ymmärtää, mitkä tekijät voivat muokata mikrobiyhteisöjen rakennetta ja monimuotoisuutta.

Ruokavalion ja elintapojen tiedetään vaikuttavan ihmisten ja laboratorioeläinten suolistomikrobiomin koostumukseen, kun taas villieläinten mikrobiomia muokkaavista tekijöistä tiedetään vähemmän. Anton Lavrinienkon väitöskirjatutkimus osoitti, että villieläimillä, jotka elävät radioaktiivisen materiaalin (radionuklidit) saastuttamilla alueilla, on erilainen suolistomikrobiomin koostumus verrattuna kontrollialueiden eläimiin, jotka eivät ole altistuneet säteilylle.

Anton Lavrinienko keräsi tutkimuksissaan jyrsijöiden ulostenäytteitä Tšernobylin (Ukraina) ja Fukushiman (Japani) ydinvoimalaonnettomuuksien alueilta. DNA-sekvenssianalyysin avulla näytteistä määritettiin ja laskettiin eläinten suolistossa elävät bakteerit. Tämänkaltaisella analyysilla voidaan tunnistaa näytteistä satoja bakteerien taksoneja.

Mielenkiintoinen löydös oli, että useiden keskeisten bakteerien suhteellinen määrä oli muuttunut säteilysaasteelle altistuneissa eläimissä verrattuna saastumattomien kontrollialueiden eläimiin. Lisäksi Lavrinienkon Ukrainassa ja Japanissa tekemät kenttätutkimukset osoittivat, että ympäristösäteilylle altistumisen vaikutukset suolistomikrobiomiin ovat samankaltaisia eri jyrsijälajeilla ja että muutokset mikrobiomissa ovat myös ajallisesti pysyviä.

Väitöskirjatyö osoittaa, että ympäristön saasteille altistuminen voi muokata villieläinten mikrobiomeja. Tutkimus herättää mielenkiintoisia lisäkysymyksiä siitä, ovatko havaitut muutokset mikrobiomissa merkkejä villieläinten terveyden heikkenemisestä, vai voisivatko muutokset olla osa sopeutumista elämään saastuneessa elinympäristössä ja edistää osaltaan villieläinten terveyttä. Ihmisten aiheuttamien ympäristömuutoksien lisääntyessä onkin olennaista ymmärtää mikrobiomin vaihteluun johtavia tekijöitä ja niiden seurauksia (positiiviset tai negatiiviset) villieläinten terveyteen.

Tutkimusta rahoittivat Suomen Akatemia, Oskar Öflundin säätiö, Oulun yliopiston apuraharahasto sekä Oulun yliopiston tutkijakoulu.