Luontoaltistus päiväkodeissa edistää kaupunkilaislasten immuunitasapainoa

Kuva: Aki Sinkkonen

Vieraana Marja Roslund

Lasten immuunijärjestelmän häiriöt, kuten allergiat, astma, atopia ja tyypin 1 diabetes ovat lisääntyneet kaupungistuneissa yhteiskunnissa (Hanski ym., 2012; Kondrashova ym., 2013). Yhtenä syynä tähän on korkea hygieniataso, urbaani elämäntyyli ja riittämätön luontokosketus, jotka yksipuolistavat elimistön mikrobistoa (Hanski ym., 2012; Rook, 2009; Roslund ym., 2020). 

Päiväkotilasten immuunijärjestelmän säätely voi parantua jo yhden kuukauden aikana

Vertailevissa tutkimuksissa on aikaisemmin todettu, että luonnon kanssa kosketuksissa olevilla maaseudun lapsilla on pienempi todennäköisyys sairastua immuunijärjestelmän häiriöistä johtuviin sairauksiin (Kirjavainen ym., 2019; Stein ym., 2016). Tuore tutkimuksemme paljastaa, että päiväkotilasten immuunijärjestelmän säätely voi parantua jo yhden kuukauden aikana, kun monimuotoinen luonto tuodaan päiväkotipihaan (Roslund ym., 2020). Tutkimuksessa asvaltoiduille, laatoitetuille ja sorapäällysteisille päiväkotipihoille tuotiin metsäpohjaa eli kunttaa, siirtonurmea ja multalaatikoita, joihin lapset kylvivät kasveja ja hoitivat niitä. Päiväkodin henkilökunta sai myös luontoleikki ja –harrastusvinkkejä, joita toteutettiin tutkimuksen aikana luontoaltistuksen varmistamiseksi. Kuukauden kestänyt viisi kertaa viikossa toistunut viherkosketus monipuolisti lasten ihon mikrobistoa, mikä oli yhteydessä parempaan immuunisäätelyyn. Muutokset näkyivät veriarvoissa, jotka liittyvät allergioiden ja immuunivälitteisten sairauksien pienempään riskiin. Luontoaltistuksen vaikutuksen merkitystä tukee sekin seikka, että viherpihalla leikkivien lasten ihon ja suoliston mikrobisto muuttui samankaltaiseksi kuin luontopäiväkotilapsilla, jotka vierailevat usein metsässä.

Miksi mikrobien monimuotoisuus on tärkeää terveydellemme?

_Kuvituskuva

Ihmiset ja luonnon mikrobit ovat kautta aikojen kasvaneet yhdessä evolutiivisesti. Ihmiselimistössä onkin arviolta yli 1000 kertaa enemmän mikrobien geenejä kuin ihmisen omia geenejä (Turnbaugh ym., 2007). Nämä mikrobit hoitavat elimistössämme elintärkeitä tehtäviä, kuten säätelevät aineenvaihduntaa, immuuni- ja hormonitoimintaa sekä suojelevat taudinaiheuttajilta ja syövältä (Blander ym., 2017; Fung ym., 2017). Suoliston mikrobiomi vaikuttaa myös mielialaamme (Rieder ym., 2017). Terve mikrobiomi on monimuotoinen, jolloin mikrobit rajoittavat toistensa kasvua eikä taudinaiheuttaja pääse yksin vallalla. Tämä pätee niin elinympäristömme, että lastemme mikrobiomiin ja terveyteen (Haahtela, 2019).  Monimuotoisen luonnon katoaminen johtaa usein tauteja aiheuttavien mikrobien runsastumiseen (Parajuli ym., 2018), mikä on liitetty myös nyt vallalla olevaan koronaviruspandemiaan (Schmeller ym., 2020).

Vielä ennen toista maailmansotaa elimme läheisemmässä kosketuksessa luontoon, jolloin immuunipuolustusjärjestelmämme oppi seulomaan elinympäristöstä vaaralliset ja haitattomat mikrobit sekä omat ja vieraat solut. Kaupungistumisen myötä immuunipuolustus kohtaa yhä vähemmän ympäristön luonnollisia mikrobeja ja voi vahingossa alkaa torjua siitepölyn kaltaisia harmittomia hiukkasia, jolloin seuraa esimerkiksi allergia (Gilles ym., 2009). Tätäkin ikävämpi tilanne on, kun puolustusjärjestelmämme rupeaa tunnistamaan omia solujamme vaarallisiksi ja hyökkää niitä vastaan. Jos immuunipuolustus hyökkää esimerkiksi haiman insuliinia tuottavia soluja vastaan, on seurauksena ykköstyypin diabetes (Burrack ym., 2017). Lisäksi immuunipuolustus voi hyökätä kehossamme olevien välttämättömien aineenvaihduntaa hoitavien mikrobien kimppuun, jolloin seurauksena voi olla esimerkiksi ärtyvän suolen oireyhtymä (Baumgart & Carding, 2007). Toisin sanoen epätasapainoinen immuunijärjestelmä ei enää erota hyödyllisiä ja haitallisia tai omia ja vieraita hiukkasia, soluja tai solutuotteita toisistaan, jolloin voi syntyä autoimmuunisairaus tai allergia (Bluestone & Bour-Jordan, 2012). 

Viherpiha lisää lasten hyvinvointia

Päiväkodin pihan vihertäminen vaikutti myös lasten ja henkilökunnan hyvinvointiin myönteisesti (Puhakka ym., 2019). Kyselytutkimuksen mukaan mieliala, jaksaminen ja motivaatio lisääntyi, kun tavanomainen asfaltti- ja sorapiha muuntui luonnonmukaisemmaksi. Myös ilmanlaadun koettiin parantuneen, kun pöllyävän hiekan määrä väheni pihalla. Lasten fyysinen aktiivisuus sekä luova ja leluton leikkiminen lisääntyi. Viherpiha tarjosi myös ympäristökasvatushyötyjä ja luontosuhde vahvistui, kun lapset olivat enemmän kosketuksissa luonnonmateriaaleihin eri aistein ja saivat uutta tietoa luonnosta (Puhakka ym., 2019).

Uudenlainen suunnittelumalli päiväkotien ja koulujen pihoille

_{Kasvatuslaatikkoja. Kuva : Riikka Puhakka}

Jokaista kaupunkilaista koskettava hyvä uutinen on se, että luontoaltistuksen eduista nauttiminen ei vaadi paljoa. Monimuotoisessa luonnossa, kuten metsässä kannattaa vierailla niin usein kuin mahdollista. Parasta on, jos päiväkotiympäristö mahdollistaa monipuolisen luontoaltistuksen päivittäin. Päiväkotipiha vaatii kuitenkin kovan kulutuksen kestävän leikkialueen, minkä takia tutkimusryhmämme on suunnitelleet päiväkotien ja koulujen pihojen vyöhykemallin ja uudenlaisia kestäviä luonnonmukaisia pihamateriaaleja (Sinkkonen ym., 2019). Vyöhykemallissa tontin ja raja-aidan suojaan luodaan metsämäistä ympäristöä ja perinteiset leikkialueet sijoittuvat lähemmäs rakennusta. Näiden vyöhykkeiden väliin sijoittuu metsän karikekerrokseen ja uudenlaisiin pihamateriaaleihin perustuva vapaan leikin alue. Vyöhykkeinen pihamalli lisää lasten luontoaltistusta huomioiden leikkialueiden kulutuskestävyyden ja vähentää pihan kunnossapitotarvetta (Sinkkonen ym., 2019).

LÄHTEET

Baumgart, D.C., Carding, S.R., 2007. Series Gastroenterology 1 Infl ammatory bowel disease : cause and immunobiology. Lancet 369, 1627–1640.

Blander, J.M., Longman, R.S., Iliev, I.D., Sonnenberg, G.F., Artis, D., 2017. Regulation of inflammation by microbiota interactions with the host 18. https://doi.org/10.1038/ni.3780

Bluestone, J.A., Bour-Jordan, H., 2012. Current and future immunomodulation strategies to restore tolerance in autoimmune diseases. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 4, 1–23. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a007542

Burrack, A.L., Martinov, T., Fife, B.T., Fife, B.T., 2017. T Cell-Mediated Beta Cell Destruction : Autoimmunity and Alloimmunity in the Context of Type 1 Diabetes 8, 1–15. https://doi.org/10.3389/fendo.2017.00343

Fung, T.C., Olson, C.A., Hsiao, E.Y., 2017. Interactions between the microbiota , immune and nervous systems in health and disease 20, 145–155. https://doi.org/10.1038/nn.4476

Gilles, S., Mariani, V., Bryce, M., Mueller, M.J., Ring, J., Behrendt, H., Jakob, T., Traidl-, C., 2009. Pollen allergens do not come alone : pollen associated lipid mediators ( PALMS ) shift the human immue systems towards a T H 2-dominated response. Allergy, Asthma Clin. Immunol. 5, 1–6. https://doi.org/10.1186/1710-1492-5-3

Haahtela, T., 2019. A biodiversity hypothesis. Allergy Eur. J. Allergy Clin. Immunol. 1445–1456. https://doi.org/10.1111/all.13763

Hanski, I., von Hertzen, L., Fyhrquist, N., Koskinen, K., Torppa, K., Laatikainen, T., Karisola, P., Auvinen, P., Paulin, L., Makela, M.J., Vartiainen, E., Kosunen, T.U., Alenius, H., Haahtela, T., 2012. Environmental biodiversity, human microbiota, and allergy are interrelated. Proc. Natl. Acad. Sci. 109, 8334–8339. https://doi.org/10.1073/pnas.1205624109

Kirjavainen, P. V., Karvonen, A.M., Adams, R.I., Täubel, M., Roponen, M., Tuoresmäki, P., Loss, G., Jayaprakash, B., Depner, M., Ege, M.J., Renz, H., Pfefferle, P.I., Schaub, B., Lauener, R., Hyvärinen, A., Knight, R., Heederik, D.J.J., von Mutius, E., Pekkanen, J., 2019. Farm-like indoor microbiota in non-farm homes protects children from asthma development. Nat. Med. https://doi.org/10.1038/s41591-019-0469-4

Kondrashova, A., Seiskari, T., Ilonen, J., Knip, M., Hyöty, H., 2013. The “Hygiene hypothesis” and the sharp gradient in the incidence of autoimmune and allergic diseases between Russian Karelia and Finland. Apmis 121, 478–493. https://doi.org/10.1111/apm.12023

Parajuli, A., Grönroos, M., Siter, N., Puhakka, R., Vari, H.K., Roslund, M.I., Jumpponen, A., Nurminen, N., Laitinen, O.H., Hyöty, H., Rajaniemi, J., Sinkkonen, A., 2018. Urbanization Reduces Transfer of Diverse Environmental Microbiota Indoors. Front. Microbiol. 9, 1–13. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00084

Puhakka, R., Rantala, O., Roslund, M.I., Rajaniemi, J., Laitinen, O.H., Sinkkonen, A., 2019. Greening of Daycare Yards with Biodiverse Materials A ff ords Well-Being , Play and Environmental Relationships. IJERPH 16, 1–16. https://doi.org/https://www.mdpi.com/1660-4601/16/16/2948

Rieder, R., Wisniewski, P.J., Alderman, B.L., Campbell, S.C., 2017. Microbes and mental health: A review. Brain. Behav. Immun. 66, 9–17. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2017.01.016

Rook, G.A.W., 2009. Review series on helminths, immune modulation and the hygiene hypothesis: The broader implications of the hygiene hypothesis. Immunology 126, 3–11. https://doi.org/10.1111/j.1365-2567.2008.03007.x

Roslund, M.I., Puhakka, R., Grönroos, M., Nurminen, N., Oikarinen, S., Gazali, A.M., Cinek, O., Kramna, L., Siter, N., Vari, H.K., Soininen, L., Parajuli, A., Rajaniemi, J., Kinnunen, T., Laitinen, O.H., Hyöty, H., Sinkkonen, A., 2020. Biodiversity intervention enhances immune regulation and health-associated commensal microbiota among daycare children. Sci. Adv. 6. https://doi.org/10.1126/sciadv.aba2578

Schmeller, D.S., Courchamp, F., Killeen, G., 2020. Biodiversity loss, emerging pathogens and human health risks. Biodivers. Conserv. 29, 3095–3102. https://doi.org/10.1007/s10531-020-02021-6

Sinkkonen, A., Tahvonen, O., Roslund, M.I., Puhakka, R., 2019. Viherpihalta terveyttä ja hyvinvointia. Policy Brief. Kaupunkitutkimus ja metropolitiikka.

Stein, M.M., Hrusch, C.L., Gozdz, J., Igartua, C., Pivniouk, V., Murray, S.E., Ledford, J.G., Marques dos Santos, M., Anderson, R.L., Metwali, N., Neilson, J.W., Maier, R.M., Gilbert, J.A., Holbreich, M., Thorne, P.S., Martinez, F.D., von Mutius, E., Vercelli, D., Ober, C., Sperling, A.I., 2016. Innate Immunity and Asthma Risk in Amish and Hutterite Farm Children. N. Engl. J. Med. 375, 411–421. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1508749

Turnbaugh, P.J., Ley, R.E., Hamady, M., Fraser-Liggett, C.M., Knight, R., Gordon, J.I., 2007. The Human Microbiome Project. Nature 449, 804–810. https://doi.org/10.1038/nature0624