hasse karlsson 4.5.16
TRANSCRIPT
Raskausajan psyykkinen vointi ja
lapsen aivojen kehitys
Hasse Karlsson, LT, FM, Integratiivisen neurotieteen ja psykiatrian professori,
FinnBrain –tutkimusryhmä, Turun yliopisto
Ylilääkäri, VSSHP/psykiatria Johtaja, Turku Brain and Mind Center
Esityksen sisältö
• Raskausaika (ja varhaislapsuus) vaikuttavat merkittävästi lapsen aivojen kehitykseen ja tulevaan terveyteen
• Mitä tiedetään välittävistä mekanismeista?
• Miten tätä tutkitaan FinnBrain tutkimusprojektissa?
FinnBrain -‐ syntymäkohor1tutkimus
Yli 4000 perheen (11000 yksilön) prospek=ivinen kohor1, jossa selvitetään lapsen aivojen kehitystä, eri sairauksien
riskitekijöitä ja niiden mekanismeja
Yli 80 tutkijaa, 30 väitöskirjatutkijaa
www.finnbrain.fi
Blogit.utu.fi/finnbrain/
Taustaksi • Psykiatrisilla sairauksilla on vahva yhteys
lapsuuden negatiivisiin kokemuksiin
• Esimerkkeinä depressio ja päihdeongelmat
• Tämä on tiedetty jo pitkään
• Mekanismien on ajateltu olevan psykologisia
• Raskausajan tiedetään myös olevan syntyvän lapsen terveyden kannalta tärkeä aika
• Esimerkkeinä äidin päihteiden käyttö tai diabetes
• Näiden mekanismien on ajateltu olevan biologisia
Raskausaika
• Pitkään on tiedetty, että myrkyillä, alkoholilla, huumeilla, säteilyllä, infektioilla jne. voi olla pitkäaikaisvaikutuksia kehittyvään sikiöön
• Uusi tieto viittaa siihen, että myös äidin mielialalla, ahdistuneisuudella ja stressillä on vaikutuksia
• Tässä yhteydessä puhutaankin elimistön raskaudenaikaisesta ohjelmoitumisesta
• Kohdun olosuhteet voivat muuttaa erilaisia sikiön elimistön säätelyjärjestelmiä pysyvästi vaikuttamalla geenien ilmenemiseen
• Raskausaika voi olla lapsen ensimmäinen “traumaattinen kokemus”
• Mutta lapsuuden negatiiviset kokemuksen assosioituvat myös ainakin seuraaviin aikuisiän ruumiillisiin sairauksiin
– Sepelvaltimotauti – Syöpätaudit – Krooniset keuhkosairaudet
• Nämä mekanismit ovat biologisia
Shonkoff ym. JAMA 2009
Dube et al. 2009
Adverse Childhood Experiences (ACE) study
• Alcoholism and alcohol abuse • Chronic obstructive pulmonary
disease (COPD) • Depression • Fetal death • Health-related quality of life • Illicit drug use • Ischemic heart disease (IHD) • Liver disease • Risk for intimate partner
violence
• Multiple sexual partners • Sexually transmitted diseases
(STDs) • Smoking • Suicide attempts • Unintended pregnancies • Early initiation of smoking • Early initiation of sexual
activity • Adolescent pregnancy
The ACE Score is used to assess the total amount of stress during childhood and has demonstrated that as the number of ACE increase, the risk for the following health problems increases in a strong and graded fashion:
De Marco ym. 2012
Astman riski on noin kaksinkertainen raskauden aikaista stressiä kokeneiden
äitien lapsilla
Chiu et al .2012
Quon & Goss 2012
• Nämä vaikutukset eivät puolestaan ole minkään ulkoisen biologisen tai kemiallisen aineen vaikutuksista johtuvia
Early life stress (ELS; varhaislapsuuden stressi)
• Käsitteistö epäselvää (traumaattiset kokemukset, kaltoinkohtelu, varhainen stressi, emotionaalinen vaillejääminen, lasten pahoinpitelyt jne.)
• Monia negatiivisia seurauksia:
1. Terveys: depressio, PTSD, paniikkihäiriö, skitsofrenia, päihdeongelmat, ADHD, syömishäiriöt, useat ruumiilliset sairaudet
2. Kognitiiviset häiriöt → vähemmän tutkittu 3. Emotionaaliset häiriöt → vähemmän tutkittu → Krooninen tai vakava ELS voi vaikuttaa aivojen kehitykseen
ja sitä kautta sekä psyykkiseen että ruumiilliseen terveyteen.
Hedges & Woon, 2011; Pechtel & Pizzagalli, 2010
Varhainen stressi voi siis olla vaarallista, mutta…………
• ”Stressitutkijan kannalta rasittavin asia on stressin käsite” (M. Huttunen, Duodecim 1981)
Miten prenataalistressi määritellään tutkimuksissa?
• Yleensä: Kliinisesti merkittävät masennus- tai ahdistusoireet ja/tai kuormittavat elämäntapahtumat
Adverse Childhood Experiences (ACE) tutkimus vs. FinnBrain-tutkimus
FinnBrain
Aivot • 86 miljardia hermosolua
• Jokainen on yhteydessä noin 1000 muuhun hermosoluun
• Kehityksen huippukohdassa syntyy noin 200000 hermosolua joka minuutti
• Suurta plastisuutta kehityksen aikana
Stressin ja kokemusten vaikutusten perusmekanismi: ne muuttavat hermoston
rakennetta ja toimintaa
Eric Kandel ja merietana (Aplysia californica), noin
20.000 hermosolua
Psykoterapiatutkimus käynnissä??
Image credit: Ray Lee
Aivojen rakenteet muuttuvat oppimisen aikana
Draganski B et al. J. Neurosci. 2006;26:6314-6317
©2006 by Society for Neuroscience
Hippokampus eli aivoturso (lat. hippocampus) on aivojen osa, joka sijaitsee temporaali- eli ohimolohkojen sisäosissa korvien lähellä. Hippokampuksella on keskeinen rooli muistitoiminnoissa. Hippokampuksen poikkileikkauspinta muistuttaa muodoltaan merihevosta, mistä sen nimi johtuu (kreik. hippos, hevonen; campos, merieläin).
Jos asut Lontoossa ja haluat suuren hippokampuksen, niin kumpi ammatti kannattaa valita?
3
• Muovautuvuuden pimeä puoli
The dark side of plas=city
Bremner et al. 1995, Sheline et al. 2003
Stressi, traumaa1set kokemukset, depressio ja hippokampus
”Stressiakseli” (HPA akseli)
Postnataalistressi eli varhaislapsuuden stressi
• Keskeinen tutkimusmenetelmä on ollut selvittää lyhytaikaisen emosta erottamisen vaikutuksia rotanpoikaseen
Keskeinen ja satoja kertoja toistettu löydös:
• Rotanpoikasille, jotka on eristetty emosta lyhyiksikin ajoiksi, kehittyy pysyvä HPA-akselin toimintahäiriö…
• …joka johtaa aikuisena suurempaan stressiherkkyyteen ja altistaa monille sairauksille
Miten tämä toimii? • Emosta erottaminen on rotanpoikaselle stressitekijä
• Stressireaktion tuloksena stressihormonien ylimäärä (kortisoli)
• Ja/tai yliherkkyys stressihormoneille normaalista hormonitasosta huolimatta
• Kortisoli on tarpeellista, mutta ylimäärä ohjelmoi keskushermostoa toimimaan epätarkoituksenmukaisella tavalla
Hyman SE, How adversity gets under skin. Nat Neurosci 2009
• Geenien vaikutukset ovat koodautuneina DNA-säikeiden emäsjärjestykseen, mutta geenien oikeanlaiseen toimintaan tarvitaan säätelytekijöitä, jotka ohjaavat geenejä käynnistymään ja sammumaan
• Epigeneettisillä tekijöillä tarkoitetaan geenien toimintaan vaikuttavia, solusukupolvesta toiseen periytyviä säätelytekijöitä, jotka eivät muuta DNA:n emäsjärjestystä
Tottenham et al. 2010
Amygdalan koko lastenkodissa (huonoissa olosuhteissa) pitkään viettäneillä lapsilla
Hart & Rubia 2012
Regions highlighted in pink correspond to fronto-limbic areas involved in emotion and motivation processing and regions highlighted in blue to fronto-striatal brain regions involved in executive functions, working memory, inhibition and attention
Anatomical brain regions implicated in maltreated subjects based on structural and functional imaging studies
Hart & Rubia 2012
Regions highlighted in pink correspond to fronto-limbic areas involved in emotion and motivation processing and regions highlighted in blue to fronto-striatal brain regions involved in executive functions, working memory, inhibition and attention
Anatomical brain regions implicated in maltreated subjects based on structural and functional imaging studies
Hart & Rubia 2012
Regions highlighted in pink correspond to fronto-limbic areas involved in emotion and motivation processing and regions highlighted in blue to fronto-striatal brain regions involved in executive functions, working memory, inhibition and attention
Anatomical brain regions implicated in maltreated subjects based on structural and functional imaging studies
Diffuusiotensorikuvantaminen
Choi et al. 2012
Valkean aineen radastot ja perheväkivallan näkeminen (herkkyyskausi 7-13 vuotta!)
• Entä raskausajan stressi siOen…?
Raskauden aikainen ohjelmoituminen: Barkerin hypoteesi (DOHaD)
• David Barker, epidemiologian professori Southamptonissa, Englannissa
• Barker ehdotti epidemiologisiin tutkimuksiin perustuen 1980-luvulla että tyypin 2-diabeteksen, verenpainetaudin ja sepelvaltimotaudin juuret ovat jo sikiöajassa ja varhaislapsuudessa
• Keskeinen riskitekijä: matala syntymäpaino
• “Common chronic illnesses such as cancer, cardiovascular disease and diabetes result not always from bad genes and an unhealthy adult lifestyle, but from poor intrauterine and early postnatal health”
Eriksson et al. 1999
Miten äidin raskauden aikainen stressi välittyy lapseen?
Seckl & Holmes 2006
11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2
O'Donnell et al. 2011
Raskauden aikaiset kor=solitasot ja lapsen amygdalan koko
Buss et al. 2012
Ei ainoastaan kortisoli, vaan myös immuunijärjestelmän aktivaatio
Pervanidou et al. 2007
Immuuniaktivaatio ja aivot
Cryan & Dinan 2012
Ja uusin mekanismi: suoliston mikrobit
• Runsaasti eläinkokeita aiheesta
• Äidin raskauden aikainen stressi liittyy lapsen mataliin maitohappobakteereihin ja kohonneisiin Proteobakteeriryhmiin (Zijlmans ym. 2015)
• Lapsen bakteerien diversiteetti-indeksi liittyy temperamenttipiirteisiin (18-27 kk iässä) (Christian ym. 2015)
O'Mahony et al. 2015
• “We review a significant body of evidence from independent prospective studies that if a mother is stressed while pregnant, her child is substantially more likely to have emotional or cognitive problems, including an increased risk of attentional deficit/hyperactivity, anxiety, and language delay”
Talge ym. 2007
Ihmisellä parhaimmin dokumentoidut häiriöt, joilla on yhteyksiä
prenataalistressiin…
• ADHD • Ahdistuneisuus • Kognitiiviset toiminnot (kielen kehityksen
viivästyminen)
Prenataaliahdistuneisuus ja lapsen temperamentti
Blair et al. 2011
Sandman et al. 2010
Raskausajan interventiot
• Varhaisintervention vaikutukset koettuun stressiin ja kortisolin vuorokausipitoisuuksiin raskaana olevilla naisilla, joilla on stressiä ja ahdistuneisuus- ja masennusoireita (2 eri tutkimusta)
• Interventioon osallistuneilla naisilla oli
vertailuryhmään verrattuna merkittävä kortisolitason lasku
Mikä muu puskuroi stressin vaikutuksia?
• Mentalisaa=okyky???
Pediatrician
Child psychiatrist
Neuropsychologist Brain researchers
Nutritionist
Statistician
Dentist Mikrobiome researcher
Cytokine researcher
Psychologists Lady cortisol
Eri sairaudet
FinnBrain
Data collec=on
Pilot phase may 2010 – december 2010 (n= approx. 200 families)
Main cohort december 2011 -‐ april 2015 (n= 4013)
4 recruitment sites covering around 3000 births/year
Tutkimusmenetelmiä
• Kyselylomakkeita • Veri-, sylki-, hius- ja ulostenäytteitä (genetiikka, epigenetiikka, hormonit, sytokiinit, mikrobit)
• Haastatteluja (kiintymyssuhde ym) • Lastenlääkärin tutkimuksia • Istukkanäytteitä • Äidinmaitonäytteitä • Aivojen ERP-EEG (1-3 vrk iässä) • Aivojen MRI (1 kk iässä) • Aivojen NIRS (2 kk iässä) • Neurokognitiivisia tutkimuksia • Observaatiomenetelmiä • Aivojen fMRI
EEG-ERP 1-3 päivän ikäiselle vauvalle
EEG Study (Maria Keskinen) Prenatal maternal anxiety, depression and sleep
& auditory ERPs in newborn infants
Aivojen MRI – tutkimus vauvan ollessa n. 1 kk ikäinen (Jetro Tuulari ja Harri Merisaari)
!
NIRS 2 kuukauden ikäsille vauvoille (Ilkka Nissilä ym.)
Affec=ve touch
Skin-to-skin contact with slow strokes across the body, such as between a parent and a newborn child or between two adults, gives us a sense of pleasure and security
CT säikeet aktivoituvat varmimmin kun sivelyn nopeus on 1-10 cm sekunnissa
SivelyNIRS (Emma Jönsson)
Prenatal stress and maternal cytokine profile
• “Our results suggest a positive correlation between prenatal maternal stress and the serum levels of IL-5, IL-9, and IL-13, which are linked with childhood asthma and/or allergies”
Nousiainen et al. (submitted)
• Mikäli raskauteen liiOyy sekä stressiä eOä päihteiden käyOöä, voivat vaikutukset olla en=stä monimuotoisemmat kuin kummankaan kohdalla yksin
• Päihteitä käyOäviä äitejä kohdellaan sosiaali-‐ ja terveydenhuollossa liian usein huonos= ja lisätään näin heidän stressiään
• Paras tapa vaikuOaa tulevan sukupolven terveyteen, on huoleh=a raskaana olevien naisten hyvinvoinnista!