Ihmisen tartuntatauteja tappavuuden ja leviämiskyvyn perusteella.

Menestyksekäs taudinaiheuttaja vaatii täydellisen kokonaisuuden yhteensopivia ominaisuuksia.

Yksi evoluutiobiologian keskeisistä kysymyksistä liittyy tautien ja loisten vaarallisuuteen: mikä määrittää kuinka vaarallinen tauti on ja miten taudinaiheuttajien vaarallisuus muuttuu ajan kuluessa.

Johdantona kannattaa katsoa Information is beautiful –sivun infografiikka tautien vaarallisuudesta. Muokkasin alkuperäisdatasta karvalakkiversion tämän blogin kuvitukseksi. Kuvaajassa on joukko tuttuja ja eksoottisempia tauteja aseteltu niin että vaaka-akselilla on R0, tautien leviävyys, ja pystyakselilla tautien vaarallisuus lukuna kuinka suurin osa tartunnan ja oireita saaneista kuolee. Pystyakseli on logaritminen, älkää hämmentykö, ja kuolleisuusluvut ovat pääosin tapauksissa, joissa potilaita ei hoideta. Esimerkiksi ruttoon ja HIV:hen on nykyään olemassa tehokas hoito, joka parantaa selvästi ennustetta. Lisäksi monet taudit, kuten tuberkuloosi ja polio, eivät useimmiten aiheuta oireita.

R0 on vanha tuttumme: kirjoitin siitä aiemmin rokotteiden yhteydessä. R0 ei ole sama asia kuin viruksen tartuttavuus - R0 on aina populaatiotason laskutoimitus siitä, kuinka moneen uuteen uhriin tauti keskimäärin leviää. Ebolan osalta jo pohdinkin sitä, mitkä tekijät vaikuttavat tähän tarttumiskykyyn. R0 mitataan usein epidemian nopeimman leviämisen aikana, koska R0 ei ole vakio: terveydenhoidollisilla toimenpiteillä se saadaan epidemioiden aikana painettua alle yhden. Epidemian jatkumisen kannalta R0 on keskeinen luku: epidemia jatkuu ja laajenee niin kauan kuin R0 pysyy yhden yläpuolella.

Kuvaajasta voi tehdä muutamia päätelmiä: tehokkaasti tarttuvat lajit tarttuvat usein ilmateitse, kun taas sukupuolikontaktissa, ruuan kautta tai eritteiden kautta leviäminen on huomattavasti hitaampaa. Selkein ilmiö kuitenkin löytyy oikealta ylhäältä: erittäin tehokkaasti leviäviä hyvin tappavia tauteja ei ole olemassa.

Taudinaiheuttajalle on yleensä huono idea tappaa isäntäänsä. Jos isäntä kuolee, taudinaiheuttajallakin on kuolema edessä. Ainoan ratkaisu on, että tauti pystyy leviämään isännästä toiseen. Niinpä, pääsääntöisesti suuren kuolleisuuden aiheuttavan taudin on tartuttava nopeasti uusiin isäntiin.

Taudinaiheuttajien kohdalla puhutaan usein virulenssista, siitä miten voimakkaan taudin ne aiheuttavat. Kuvaajan esittämä kuolleisuus voi olla yksi mittari virulenssille: hinkuyskän ja keuhkoruton virulenssi on suurempi influenssa tai noroviruksen.

Aikanaan ajateltiin, että taudit ajan mittaan rauhoittuvat ja niiden virulenssi laskee, kun ne sopeutuvat elämään yhdessä ihmisten kanssa. Taudinaiheuttajat kuitenkin joutuvat usein kilpailemaan elintilasta ja silloin virulenssi voi olla kätevä ominaisuus. Jos samassa isäntäyksilössä on useita taudinaiheuttajia, röyhkeimmät lisääntyjät lisääntyvät tehokkaammin.

Myös taudintartuntatapa vaikuttaa optimaaliseen virulenssiin. Malaria tarttuu hyttysen välityksellä – ja sattumalta ihminen on alttiimmillaan hyttysille maatessaan sairaana sängyssä. Malarialoision siis kannattaa aiheuttaa vakava tauti, jotta se pääsee levittäytymään. Jos taudin puolestaan pitää levitä suoraan ihmisestä toiseen, sängyssä sairaana makaaminen ei paranna leviämisen todennäköisyyttä. Influenssavirus pysyy liikkeessä, koska aivastelevilla ihmisillä riittää voimia vääntäytyä työpaikoille ja kouluihin levittämään tautia.

Joskus tauti on vain niin tehokas tappaja ja lisääntyjä, että se ajaa kokonaisen lajin sukupuuttoon. Isäntälajin kuoleminen sukupuuttoon on usein myös taudinaiheuttaneen lajin tuho. Evoluutio ei siis johda aina täydelliseen tai sopeutuvaan, vaan voi ajaa lajin myös umpikujaan. Kuvaajani oikean ylälaidan tyhjä kohta kertoo kuinka historia tuomitsee liian innokkaat tappajat ja levittäytyjät. Toinen ratkaisu on tartuttaa monia lajeja. Esimerkiksi ebola ei pystyisi ihmisessä selviämään niin hitaasti leviävänä ja tappavana.

Lohdullisin ajatus tullee kuitenkin tieteellisestä tutkimuksesta: kaksi vuotta sitten julkaistu tutkimus paljasti, että kun lintuinfluenssa muuntuu ilmateitse tarttuvaksi, sen virulenssi laskee samalla merkittävästi. Kuvaajan oikea yläkulma, tappava ja erittäin tehokkaasti tarttuva, voi siis oikeasti olla paitsi historiallisesti huono ratkaisu, myös rakenteellisesti mahdoton yhtälö virukselle.

Ihmisen tartuntatautitaakka on jatkuvasti muutoksessa: monet taudeistamme on suhteellisen tuoreita tulokkaita. Isorokko tuli ihmisiin jyrsijöistä joitain tuhansia vuosia sitten. Polio lienee kehittynyt muista ihmisen viruksista tuhansia vuosia sitten ja ebolalajienkin yhteinen kantamuoto on pari tuhatta vuotta vanha. HIV tuli ihmisten riesaksi arviolta 1920-luvulla apinoista. Tämän vuosituhannen tuttavuuksia on SARS, joka on tarttunut lepakoista, ja monet influenssavirusten alatyypit. Eroon olemme ehtineet pääsemään vain isorokosta.

Ihmisten tautimäärä on suuri, koska meitä on monta: pienellä joukolla emme pystyisi ylläpitämään näin suurta tautien määrää. Taudeille syntyy usein elinikäinen vastustuskyky, joten taudinaiheuttajat tarvitsevat jatkuvasti uusia uhreja. Myös maapallomme koko toimii tautien puolesta. Olemme levittäytyneet ympäri maapallon, joten mahdollisia taudinaiheuttajia löytyy ympäriltämme. Lisäksi tautien leviäminen on niin hidasta, että kun yhdeltä alueelta epidemia on tartuttanut jo kaikki ihmiset, seuraavalla alueella onkin jo varttunut uusi uhrien joukko.

Seuralaisemme elävät siis jatkuvaa kujanjuoksua ympäri maapallon. Pysyväksi riesaksi pääsevät vain ne taudinaiheuttajat, jotka osaavat tasapainoilla vaarallisuutensa ja leviämisensä kanssa.

Kommentit (6)

Vatkain
Liittynyt4.3.2008
Viestejä27234

Olipa hyvä kirjoitus! Kiitos. Vastasi juuri niihin kysymyksiin, jotka minulla heräsi otsikon luettuani.

Onko veikkauksia seuraavasta voitetusta taudista? Mulla tekisi mieli veikata poliota. Toivotaan ainakin, että se häviää pian.

Mitä muita "kuuluisia" tauteja on kadonnut kuin isorokko ja espanjan tauti?

Hämmentää.

Follet
Liittynyt1.3.2011
Viestejä111

Juttelin tässä lähiaikoina lääkärituttuni kanssa. Hän oli sitä mieltä, että Suomessa ei ole ainoatakaan varsinaista trooppisten tautien asiantuntijaa. Merkittäviä tauteja on kuulema kymmenittäin.

,

Tuomas Aivelo
Liittynyt3.1.2014
Viestejä189
Vatkain

Onko veikkauksia seuraavasta voitetusta taudista? Mulla tekisi mieli veikata poliota. Toivotaan ainakin, että se häviää pian.

Mitä muita "kuuluisia" tauteja on kadonnut kuin isorokko ja espanjan tauti?

Ainoat "voitetut" taudit on isorokko ja karjarutto.

WHO:lla on neljälle taudille käynnissä sukupuuttokampanja: Seuraavana veikkaisin listalle loisien puolelta guineamatoa (Dracunculus), jota on enää jotain satoja tapauksia vuodessa. Polion tuho on lähellä, mutta katastrofialueilla (mm. Syyria, Afganistan) sen määrä on taas nousussa. Vaapukkasyylä (engl. yaws) saatiin jo melkein poistettua, mutta sekin on reilusti yleistynyt. Malarian tuhoamiseksi tehdään paljon työtä, mutta sen sukupuuttoon lienee vielä aikaa.

Espanjantaudista ei ole sinänsä päästy eroon: H1N1 on ja voi hyvin. Influenssahan tietenkin muuntuu nopeasti, mutta sikainfluenssapandemiakin polvelutui espanjantaudin viruksista.

Tuomas Aivelo
Liittynyt3.1.2014
Viestejä189
Follet

Juttelin tässä lähiaikoina lääkärituttuni kanssa. Hän oli sitä mieltä, että Suomessa ei ole ainoatakaan varsinaista trooppisten tautien asiantuntijaa. Merkittäviä tauteja on kuulema kymmenittäin.

 

Tämän lienee kokenut kuka tahansa tropiikista taudin kanssa palannut. On tullut itsekin koettua "tämä on varmaan malaria" -veikkailua.

Vomies
Liittynyt4.9.2010
Viestejä1917
Follet

Juttelin tässä lähiaikoina lääkärituttuni kanssa. Hän oli sitä mieltä, että Suomessa ei ole ainoatakaan varsinaista trooppisten tautien asiantuntijaa. Merkittäviä tauteja on kuulema kymmenittäin.

Minä sain kai joiltain moskiitoilta tmssilta pistoksia Thaimaan maaseudulla, ne ei alkaneet paranemaan. Suomessa toinen polvi tuli älyttömän kipeäksi, tuskin pystyi liikkumaan. Vantaan Peijaksessa kävin kahtena päivänä kokeissa. Ne vain katsoivat, kun yritin kutsun tultua liikkua lääkärin huoneeseen. Verikokeita ja kuvauksia otettiin paljon. Sanoin, että epäilen Dengueta. Kuulemma mikään ei viitannut siihen, ei kuumetta, ainakaan korkeaa, valkosolut eivät olleet tippuneet. Taas sanoivat, että maksa-arvot ovat hyvät. Olivat etäyhteydessä trooppisten tautien osaajaan. Ei kuulemma tiennyt mitä tämä voisi olla. Pistoskohdat olivat tulehtunita, nilkka aivan turvonnut ja polven nivel älyttömän kipeä.

Sain antibioottia pitkän kuurin ja Panadolia. Parin päivän kuluttua, oliko antibioottien ansiota, oli polvi parantunut ja tulehdukset pistoskohdissa paranemaan päin.

Arbeit macht frei

Seuraa 

Kaiken takana on loinen

Tuomas Aivelo on ekologian ja evoluutiobiologian tutkija Zürichin yliopistossa. Hän karkaa arjestaan tutkimaan punkkeja ja metsämyyriä Alpeille, pohtimaan biologian oppimista tai ihan vain ihastelemaan loisia.

Teemat

Blogiarkisto

2015
2014