Borreliat pesivät punkkien suolessa. Kun punkki hakeutuu veriaterialle, bakteerit pääsevät uuteen isäntään. Kuva: SPL/MVPhotos
Borreliat pesivät punkkien suolessa. Kun punkki hakeutuu veriaterialle, bakteerit pääsevät uuteen isäntään. Kuva: SPL/MVPhotos
Tuhannet Borrelia garinii -bakteerit ovat takertuneet toisiinsa verkoksi.  B. garinii aiheuttaa neuroborrelioosia. Kuva: Taru Meri
Tuhannet Borrelia garinii -bakteerit ovat takertuneet toisiinsa verkoksi. B. garinii aiheuttaa neuroborrelioosia. Kuva: Taru Meri

Pelätty bakteeri harhauttaa kehon puolustuksen. Se lamauttaa syöjäsolut ja pukeutuu valepukuun.

Tämä tarina kertoo kierosta borreliasta. Se aiheuttaa pelättyä borre­lioosia, monimuotoista sairautta, jota kutsutaan myös Lymen taudiksi.

Lymen kaupungissa, Connecticutin osavaltiossa Yhdysvalloissa, alettiin vuonna 1976 ihmetellä lapsilla esiintynyttä mystistä oireyhtymää, jota luultiin aluksi nivelreumaksi. Maantieteellisesti tarkkarajaisina esiintyvät sairaudet ovat kuitenkin harvinaisia – etenkin sellaiset, joissa oireet ilmenevät lähinnä yhdessä elimessä, kuten nivelissä.

Taudin kuvasi ja nimesi Lymen taudiksi professori Allen Steere. Hän yhdisti oireet punkkeihin. Vihjeen Steere sai ruotsalaisen lääkärin Arvid Afzeliuksen jo vuonna 1909 kuvaamasta vaeltavasta rengasihottumasta, joka liittyi punkinpuremaan.

Vuonna 1981 Willy Burgdorfer eristi yhdessä Alan Barbourin ja Jorge Benachin kanssa New Yorkin punkkien suolistosta bakteerin, joka kuului Borrelia-sukuun. Eliö sai nimekseen Borrelia burgdorferi.

Bakteeria onnistuttiin kasvattamaan alkuvaiheen Lymen tautia sairastavilta. Kun lisäksi osoitettiin, että potilaissa kehittyy vasta-aineita borrelioita vastaan, oli Lymen taudin arvoitus ratkennut.

Ötzikin sai borrelian

Vaikka borreliat löydettiin vasta hiljattain, kyseessä on vanha tauti. Borrelian dna:ta on löydetty jopa jäämies Ötziltä, joka kuoli yli 5 000 vuotta sitten. Erilaisia borrelialajeja on löytynyt molekyylibiologisin menetelmin lisää, ja nykyisin niitä tunnetaan ainakin 18. Yksi uusimpia lajeja on Suomessa eristetty Borrelia finlandensis.

Eri borreliat aiheuttavat erilaisia oireita. Borrelia afzeliilla on taipumus aiheuttaa kroonisia ihoinfektioita. Suomen oloissa harvinaisempi B. burgdorferi on tullut tutuksi niveltulehdusten aiheuttajana.

Borrelia kykenee tunkeutumaan elimistön lähes jokaiseen kolkkaan. Se pystyy porautumaan myös aivokudokseen veri-aivoesteen läpi ja aiheuttamaan hermosto-oireina ilmenevän neuroborrelioosin. Borrelia garinii on tavallisin neuroborrelioosin aiheuttaja.

Siimat antavat vauhtia

Borreliaa voi nimittää kieroksi monesta hyvästä syystä. Ensimmäinen syy on sen ulkomuoto. Bakteerit ovat yleensä pyöreitä tai sauvamaisia tai jotain siltä väliltä. Borreliat muistuttavat korkkiruuvia. Ne ovat myös erittäin liikkuvia. Kun eläviä borrelioita seuraa mikroskoopissa, ne vilistävät silmissä edestakaisin.

Liikkumisen mahdollistavat siimat eli flagellat, jotka sijaitsevat borrelioilla solun ulko- ja sisäkalvon välissä. Tämäkin on bakteereiden maailmassa poikkeuksellista. Yleensä siimat sijaitsevat bakteerisolun ulkopuolella. Borrelioiden flagellat ovat nippuina, ja niin sanotut moottoriproteiinit liikuttavat siimanippuja. Niiden kiristyminen venyttää ja kutistaa bakteeria. Tästä syntyy sisukas poraamisliike, jonka avulla borrelia pystyy tunkeutumaan eteenpäin vaikka ihmisen ihossa.

Bakteeri vaihtaa vaatteita

Borrelian toinen kiero piirre on taito vaihtaa takkia eli muovata ulkokalvoaan oleskelupaikan mukaan.

Borrelioiden elämäntapa vaatii useita isäntiä: punkin sekä lämminverisen linnun tai nisäkkään. Bakteeri liikkuu niiden välillä. Borrelia ei siirry aikuisesta punkkinaaraasta sen munaan, vaan punkin larva-, nymfi- tai aikuismuoto saa borrelioosin veriaterian mukana eläimestä.

Punkin ensimmäisen asteen toukka, pieni kuusijalkainen larva, tarvitsee veriaterian kehittyäkseen toisen asteen punkkimuodoksi eli nymfiksi. Se taas kehittyy veriaterian saatuaan aikuiseksi. Aterian aikana borreliat siirtyvät eläimen ihosta tai verenkierrosta punkin suoleen, jossa ne pystyvät lisääntymään. Suolesta osa borrelioista vaeltaa punkin sylkirauhaseen, josta ne siirtyvät uuteen isäntään punkin seuraavan kerran päästessä aterialle.

Punkissa borreliabakteeri elää suolessa, jossa vallitsevat hyvin erilaiset olot kuin nisäkkäässä. Tärkein ero on lämpötila. Punkin sisälmysten peruslämpötila on noin 23 astetta. Veriaterian myötä se nousee aterian lämpöiseksi eli 37 asteeseen. 

Borreliat sopeutuvat tyylikkäästi lämpötilan vaihdoksiin vaihtamalla ulkokalvon proteiineja. Jo ennen kuin borreliat irtoavat punkin suolesta kohti sylkirauhasia, ne alkavat pukeutua lämpimämpiä oloja varten. Tämä vaihdos mahdollistaa bakteereiden siirtymisen lämminverisempään isäntään. Tärkeimpinä isäntinä toimivat Suomessa pikkunisäkkäät, kuten myyrät, hiiret ja oravat, kauriit sekä linnut. Etenkin lintujen jaloissa lymyävien punkkien kyydissä borreliat leviävät uusille alueille.

Uhrautuja jymäyttää

Borrelioiden ehdottomasti kieroin piirre on niiden kyky väistää järjestelmät, joiden avulla ihmisen elimistö suojautuu taudinaiheuttajia vastaan.

Päästyään punkin puremasta ihon läpi borrelia kohtaa syöjäsoluja, jotka pyrkivät ympäröimään bakteerin, saamaan sen sisäänsä ja tykittämään sen erilaisin ainein kuoliaaksi. Lisäksi ihmisillä on veressä monimutkainen järjestelmä, jonka nimi on komplementti. Se pyrkii poraamaan bakteerin pintaan reiän ja halkaisemaan sen. Tulehduksen jat­kuessa jahtiin liittyvät myös vasta-aineet, jotka ovat supertarkkoja kohteen tunnistajia ja merkitsevät epätoivotut vieraat syöjäsoluille.

Borreliabakteeri kykenee torjumaan kudosten ja veren tappomekanismit. Professori Matti Viljasen johtamassa tutkimusryhmässä Turun yliopistossa on havaittu, että borreliabakteeri pystyy lamauttamaan veren ja kudosten syöjäsoluja. Yksi itsensä uhraava bakteeri voi pitää yhtä syöjäsolua kiireisenä useita minuutteja, jolloin muut borreliat pääsevät vapaasti liikkumaan väljemmille elinsijoille.

Omassa laboratoriossamme Helsingin yliopistossa havaitsimme borrelioiden uusimman kierouden. Kun borrelia kiertelee ihmisessä kudosnesteiden ja veren ympäröimänä, se kerää pintaansa ihmiskehon omaa suojavalkuaista. Tässä valepuvussa borreliat eivät joudu syöjäsolujen suihin tai ammutuiksi reikiä täyteen. 

Ihminen on umpikuja

Borrelialle ihmiseen päätyminen on täysi vahinko ja ikävä umpikuja. Mitä todennäköisimmin borreliabakteeri ei pääse ihmisisännästä uuteen puutiaiseen vaan joutuu anti­biootin tappamaksi.

Varhain todettu borrelioosi paranee antibiooteilla. Jospunkinpureman ympärille ilmaantuu punertava rengasihottuma, on syytä mennä lääkäriin. Infektio saattaa kuitenkin ensi vaiheissaan jäädä näkymättömäksi, sillä rengasihottuma tulee näkyviin vain noin puolelle borrelian saaneista. Lääkäriin on aihetta mennä myös, jos saa muita borre­lioosiin sopivia oireita, esimerkiksi kasvohermohalvauksen tai niveltulehduksen.

Borrelioosia tilastoidaan Suomessa vuosittain noin 1 500 tapausta. Todellisuudessa potilaiden lukumäärä on vähintään kaksin-kolminkertainen. Kaikki tapaukset eivät yllä tilastoihin, koska selvät tapaukset hoidetaan antibiooteilla ilman tarkempia tutkimuksia ja osa jää kokonaan tunnistamatta. Borrelioosi voidaan todeta veren vasta-aineista tai kudosnäytteistä geenitutkimuksilla. Monet muutkin taudit aiheuttavat samankaltaisia oireita. Niitä erehdytään usein luulemaan borreliabakteerien aiheuttamiksi.

Antibioottikuuria ei tarvitse ottaa aina, kun ihosta löytyy punkki. Alueesta riippuen 10–60 prosentilla Suomen punkeista on borreliabakteeri. Eniten bakteeria kantavia punkkeja on saaristossa ja etelärannikolla. Sisämaassa borreliaa on toistaiseksi vähän.

Borreliat eivät myöskään ui uuteen isäntään hetkessä, vaan siihen kuluu ainakin 12 tuntia, todennäköisimmin yli vuorokausi. Jos punkki on ollut pureutuneena ihoon alle vuorokauden, ei borreliabakteeri ole ehtinyt siirtyä eikä borre­lioosista ole huolta.

Kiusallisimpia ovat myöhään todetut borrelioositapaukset, joissa bakteeri on voinut päästä leviämään laajalle elimistöön. Silloin tarvitaan pitkä antibioottikuuri.

Eräissä tapauksissa on kuvattu päänsäryn, väsymyksen, niveltulehdusten tai lihassärkyjen jääneen kroonisiksi. Pystyvätkö borreliat pesiytymään elimistöön tai muodostamaan antibiootteja vastustavia kantoja? Siihen tutkijat etsivät vielä vastausta.

Pinnan muuntelu hidastaa rokotetta

Toimivaa borreliarokotetta ei ole, vaikka kehitystyötä tehdään kiivaasti. Borreliaa vastaan oli jo olemassa ensimmäisen vaiheen rokote, mutta se jouduttiin vetämään markkinoilta sivuvaikutusten vuoksi.

Rokottamista varten pitäisi löytää muutama identtinen pintarakenne kaikista borrelialajeista, mutta pintarakenne muuntelee voimakkaasti. Borre­liat vaihtelevat perimäänsä  plasmidien eli pienten geenipalojen avulla. Borrelioilla on bakteerikunnan tunnetuista jäsenistä eniten plasmideja, ja puolet bakteerin perimästä sijaitsee näissä rakenteissa. Vaihtokauppa johtaa siihen, että borrelioiden pintaproteiinit ovat vaihtelevia ja monimuotoisia. Tämä on merkittävästi hidastanut rokotteen kehittämistä.

Seppo Meri on immunologian professori ja Taru Meri tutkija Helsingin yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 8/2013