Pienikokoiset koirat elävät suurikokoisia pidempään - miksi?
Miksi tanskandoggi elää keskimäärin vain seitsemän vuotta, mutta kääpiövillakoiran keskimääräinen elinikä on 14 vuotta?
Nopea kasvu ja/tai suuri koko näyttävät lyhentävän yksilön elinikää. Tämä lajin sisällä nähtävä koon ja keskimääräisen eliniän välinen yhteys on dokumentoitu myös muilla nisäkäslajeilla, kuten hiirillä, rotilla ja hevosilla - onpa esitetty, että myös ihmisillä lyhyemmät yksilöt elävät pitempään kuin pitkät. Jos taas verrataan eri lajeja keskenään, ilmiö on päinvastainen: suuret nisäkkäät elävät pitempään kuin pienet. Miksi lajien sisällä näkyvä ilmiö on päinvastainen kuin lajien välillä?
Krausin tutkimuksessa 50000 koiraa
Asiaa on selvitetty vuonna 2013 julkaistussa Krausin ym. tutkimuksessa. Tutkittavaksi eläinlajiksi valikoitui koira, koska koiralla koon ja eliniän välinen yhteys on nähtävissä eläinlajeista kaikkein selvimmin. Jalostus on tuottanut rotuja, joiden koko vaihtelee kaksikiloisesta chihuahuasta 80-kiloiseen mastiffiin. Suurikokoisten rotujen yksilöt elävät keskimäärin 5-8-vuotiaiksi, kun taas pienikokoisten rotujen yksilöiden eliniän odotus on kaksinkertainen eli keskimäärin 10-14 vuotta.
Tutkijat lähestyivät asiaa erilaisten hypoteesien avulla. Onko suuremmilla koirilla nopeasta, fysiologisesti kenties epäedullisesta kasvunopeudesta johtuva pieniä koiria korkeampi kuolleisuusriski? Tästä seuraava kysymys onkin: missä vaiheessa epäedullisen kasvunopeuden riskit realisoituvat? Elävätkö suuret koirat lyhyemmän elämän, koska niiden kuolleisuus nuorina aikuisina on suuri? Suurten koirien kuolleisuusriski voi tietysti olla pieniä koiria suurempi koko niiden eliniän, riippumatta iästä. Vai ikääntyvätkö suuret koirat pieniä nopeammin? Tai alkaako ikääntyminen suurilla koirilla aiemmin?
Tutkimuksessa käytettiin yli 50 000 koiran tietoja, jotka olivat peräisin pohjoisamerikkalaisista opetuseläinsairaaloista. Koirat edustivat 74:ää eri rotua. Mukana koirien tiedoissa olivat muun muassa kuolinikä ja -syy.
Suuret koirat ikääntyvät aikaisemmin ja kiihtyvällä tahdilla
Aineiston mukaan todennäköisin syy pienten koirien pidemmälle eliniälle on suurten koirien aikaisempi ikääntyminen. Suuret koirat myös näyttäisivät ikääntyvän kiihtyvällä tahdilla; niiden aikuisikä kuluu "nopeutettuna", kun verrataan pieniin koiriin.
Yksi syy eroihin voi olla aiemmissa tutkimuksissa havaittu pienten koirien matalampi veren IGF-1-taso. IGF-1 on insuliinin kaltainen kasvutekijä, joka välittää kasvuhormonin vaikutusta. Ihmisillä matalien IGF-1-tasojen on osoitettu olevan yhteydessä pienempään ikään liittyvien sairauksien, kuten syöpä ja sydäntaudit, aiheuttamaan kuolleisuuteen. IGF-1-tasojen keinotekoinen alentamisen on useilla eläinlajeilla todettu hidastavan ikääntymistä, pienentävän ikään liittyvien sairauksien riskiä sekä pidentävän elinikää.
Ikääntyvätkö suuret koirat siis nopeammin, koska kasvavat nopeammin? Tähän meillä ei vielä ole varmaa vastausta. Ehkä suuret koirat kuolevat nuorempina, koska niillä on korkeammat IGF-1-tasot. Ehkä suuri koko on vain korkean kasvuhormonipitoisuuden sivuvaikutus.
Nopean ikääntymisen syynä vapaat happiradikaalit?
Eräs teoria suurikokoisten koirien nopeampaan ikääntymiseen koskee elimistön energiantuotantoa ja siihen liittyviä haitallisia molekyylejä. Kun nisäkkäiden solut tuottavat ravinnosta energiaa, sivutuotteena syntyy vapaiksi happiradikaaleiksi kutsuttuja molekyylejä. Näiltä molekyyleiltä puuttuu elektroneja, ja vakauttaakseen itsensä ne yrittävät varastaa niitä elimistön muilta molekyyleiltä. Samalla ne voivat vahingoittaa solukalvoja ja lopulta aiheuttaa syöpää ja muita sairauksia.
Antioksidantteina tunnetut molekyylit neutralisoivat näitä vapaita radikaaleja ja estävät niitä vahingoittamasta soluja. Mitä enemmän elimistö tuottaa energiaa, sitä enemmän se tuottaa vapaita radikaaleja ja sitä enemmän se tarvitsee antioksidantteja.
Winward ym. (2017) selvittivät, että aikuisten koirien soluissa energian ja vapaiden radikaalien tuotanto oli pieni- ja suurikokoisilla roduilla suunnilleen yhtä suurta. Pentujen soluissa tämä tasapaino oli kuitenkin pielessä. Suurten pentujen soluissa oli niin paljon vapaita radikaaleja, etteivät antioksidantit pystyneet torjumaan niitä kaikkia. Todennäköiseksi syyksi tutkijat nimesivät suurten rotujen pentujen nopean aineenvaihdunnan. Heidän mukaansa suurikokoisten rotujen pennut kasvavat nopeammin ja tarvitsevat enemmän energiaa kasvuunsa kuin pienikokoisten rotujen pennut.
Nuorella iällä tapahtuneilla soluvaurioilla voi olla pitkäaikaisia vaikutuksia. Tämän teorian mukaan pienet koirat elävät pidempään, koska vapaat radikaalit aiheuttavat vähemmän vahinkoa niiden pentukehityksen aikana.
Jimenez ja Downs (2020) kuitenkin havaitsivat, että pienikokoisilla koirilla näyttää olevan tietynlaisia vapaiden radikaalien aiheuttamia soluvaurioita enemmän kuin isommilla roduilla. He totesivat, että pienikokoiset koirat itse asiassa kasvavat painoonsa nähden suurikokoisia koiria nopeammin ja niillä on nopeampi aineenvaihdunta. Suurikokoiset koirat taas kehittyvät pidempään, ja niillä on enemmän sellaisia aineenvaihdunnallisia piirteitä ja soluvaurioita, jotka altistavat syöpäsairauksille. Yhdessä korkeamman IGF-1-kasvutekijätason kanssa tämä saattaa olla mekanismi suurikokoisten koirien lyhyemmän eliniän taustalla.
Jimenez ja Down havaitsivat myös, että luonnonvaraisilla koiraeläimillä antioksidatiivinen puolustus lisääntyy kehon massan ja iän kasvaessa, toisin kuin kesykoirilla.
Tutkimus suomalaisesta aineistosta
Krausin tutkimusryhmä on jatkanut selvityksiä syistä, jotka aiheuttavat eroja eliniän pituudessa. Heidän tarkoituksenaan on tutkia erityisesti taustalla vaikuttavien, kuolemaan johtavien sairauksien roolia. Nämä sairaudet vaihtelevat koirarotujen välillä. Ryhmä julkaisi tällaisen tutkimuksen syyskuussa 2022, käyttäen Kennelliiton jalostustietojärjestelmän aineistoa. Tutkimuksesta kertova artikkeli ilmestyi lokakuun 2022 Koiramme-lehdessä. Tutkimuksessa todettiin muun muassa, että syöpä on pienikokoisilla koiraroduilla harvinaisempi kuolinsyy kuin suurikokoisilla roduilla, ja että pienikokoisissa roduissa siihen kuollaan myöhäisemmällä iällä. Voit lukea tutkimuksesta tarkemmin tästä linkistä.
Lähteet
Jimenez ym. 2018. Cellular metabolism and oxidative stress as a possible determinant for longevity in small breed and large breed dogs. PLoS One. 13(4):e0195832. doi: 10.1371/journal.pone.0195832.
Jimenez ja Downs 2020. Untangling life span and body mass discrepancies in canids: phylogenetic comparison of oxidative stress in blood from domestic dogs and wild canids. Am. J. Phys.-Regul., Integr. Comp. Phys.319:2, R203-R210.
Kraus ym. 2013. The Size-Life Span Trade-Off Decomposed: Why Large Dogs Die Young. The American Naturalist 181 (4): 492-505.
Winward ym. 2017. Oxidative stress: the balance between pro/anti-oxidants, and its
implications for lifespan in the domestic dog, Canis lupus
familiaris. The Society for Integrative
and Comparative Biology meeting.
Artikkeli on julkaistu aiemmin Koiramme-lehdessä.
Koirien elinikää käsitellään myös näissä artikkeleissani:
Haluatko tiedon uusista artikkeleistani sähköpostiisi? Se onnistuu tilaamalla uutiskirjeeni tästä linkistä.