Kirjoitukset avainsanalla virukset

Tiikerihyttynen työn touhussa

Lokakuussa havaittiin ensimmäiset zikaviruksen leviämistapahtumat Euroopassa. Tähän asti eurooppalaiset tapaukset ovat olleet tuontitavaraa, eli sairastuneet olivat saaneet viruksen Euroopan ulkopuolella ja sitten matkustaneet Eurooppaan.

Zika nousi kuuluisuuteen 2015-16, kun Brasiliasta leviämään lähtenyt epidemia aiheutti muun muassa sikiöiden kehityshäiriöitä, kuten mikrokefaliaa.

Nyt tilanne on muuttunut. Ensimmäisten kahden tapauksen tapahtumapaikkana oli Hyères, vanha lomakaupunki Ranskan Rivieralla, rannikolla Marseillen ja Nizzan välissä.

Ensimmäinen sairastunut sai oireensa 29. heinäkuuta ja hakeutui nivelkivun takia lääkäriin. Näytteistä varmistettiin zikatartunta 9. lokakuuta. Tartunnan saanut ei ollut matkannut ulkomailla, eikä muuta selitystä kuin tartunta hyttysen kautta, löytynyt, joten Ranskan terveysviranomaiset päättelivät tartunnan tapahtuneen Ranskassa.

Paikalliset terveysviranomaiset aloittivat heti zikan kartoitus- ja torjuntakampanjan: tartunnan saaneen asuinalueelta etsitään uusia tapauksia ja pyritään hävittämään tiikerihyttyset. Jo seuraavana päivänä ovelta-ovelle tehdyn kierroksen perusteella ensimmäisen tapauksen naapurustosta löytyi toinenkin tartunnan saanut. Hänen oireensa ilmaantuivat 6. elokuuta.

 

Mitä tilanteesta voidaan päätellä?

Ensinnäkin, toisen tapauksen havaitseminen kertoo siitä, että eurooppalainen terveydenhoitojärjestelmä on hyvin varautunut tartuntatautitapauksien selvittämiseen. Toinen tapaus löytyi heti, kun sitä lähdettiin tietoisesti etsimään.

Toiseksi, kaksi tapausta (ja mahdolliset vielä löytyvät tapaukset) viittaavat siihen, että zika on nyt ensimmäistä kerta leviämässä Euroopassa. Tartuntatapaukset näyttävät tosin maantieteellisesti hyvin rajatulta.

Kolmanneksi, zika tuli Eurooppaan yllättävän myöhään. Jo kesällä 2016 epäiltiin, että zika ilmaantuisi useampaan paikkaan Eurooppaan, koska sääolosuhteet olivat sopivat, tiikerihyttyset laajalle levinneitä ja matkustaminen zika-alueille yleistä. Tämä sopii yhteen viimeaikaisten havaintojen perusteella, että keltakuume- ja tiikerihyttynen eivät olekaan niin hyviä zikan levittäjiä kuin epäiltiin.

Neljänneksi, riski väestölle on pieni. Tapauksia on vähän ja aikaikkuna zikan leviämiseen on loppunut, koska lämpötilat ovat jo nyt laskeneet niin mataliksi, ettei virus pysty lisääntymään hyttysissä.

Viidenneksi, zika on yksi virus lisää joukossa hyttysten levittämiä taudinaiheuttajia, jotka ovat palaamassa tai leviämässä Eurooppaan. Tulokaslajien ja ilmaston lämpenemisen ansiosta Eurooppa on entistä alttiimpi hyttysten levittämien tautien osalta.

 

Trooppisilla ja subtrooppisilla alueilla kaikkein tehokkain zikaviruksen levittäjä on keltakuumehyttynen (Aedes aegypti). Keltakuumehyttynen levittää nimensä perusteella keltakuumetta, mutta myös muita flaviviruksia, kuten zikaa, dengueta ja chikungunyaa. Keltakuumehyttynen oli paikalla eteläisessä Euroopassa 1700-luvulta 1900-luvun puoliväliin, mutta katosi tämän jälkeen. Syytä hyttysen katoamiseen ei tiedetä, mutta mitään ilmastollista ja ympäristöön liittyvää syytä hyttysen paluulle ei ole. Tällä hetkellä sitä esiintyy Euroopassa Madeiralla ja se vaikuttaa leviävän eteläisellä Venäjällä ja Georgiassa. Keltakuumehyttynen ei pysty talvehtimaan munana, mikä rajoittaa lajin leviämistä kylmemmille alueille.

Hyèresin zikatapausten taustalla vaikuttaa olevan tiikerihyttynen (Aedes albopictus), joka on alun perin kaakkoisaasialainen laji. Se on levinnyt viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana ympäri maailman, nähtävästi munina käytettyjen renkaiden ja ruokotraakkipuun (tai, kuten itse kutsun sitä, ikeabambun) kuljetuksen yhteydessä. Tiikerihyttynen saapui Ranskan Rivieralle vuonna 1999 ja on hitaasti, mutta varmasti levinnyt eteläisessä Euroopassa. Ainakin Ranskan Rivieralla, Pohjois-Italiassa, Keski-Italian rannikkoseuduilla ja Albaniassa on pysyvä kanta. Espanjassa, Kreikassa ja Balkanilla vaikuttavat olevan vakiintumassa ja Etelä-Saksassa asti on epäilty onnistunutta lisääntymiskiertoa. Alankomaissa tiikerihyttynen vaikuttaa elävän vain kasvihuoneissa.

Tiikerihyttysen leviämistä edistää lämpenevä ilmasto, mutta hyttynen vaikuttaa myös sopeutuvan nopeasti kylmempiin oloihin. Siinä missä trooppiset hyttysen munat kuolevat, jos lämpötila laskee alle kahden pakkasasteen, eurooppalaiset munat kestävät jopa kymmenen asteen pakkasen. Tiikerihyttysen levittämien virusten leviämistä lämpötila rajoittaa paljon voimakkaammin: zika, dengue ja chikungunya eivät mikään vaikuta pystyvän lisääntymään hyttysissä alle 18 asteen lämpötilassa.

Zikaviruksen (tai denguen tai chikungunyan) vaatima korkea lämpötila tarkoittaa, ettei se pysty selviämään Euroopassa vuoden ympäri. Niinpä tautiepidemiat tapahtuvat kesäisin, ja ne käynnistyvät siitä, kun tiikerihyttynen pistää taudin muualla – yleensä trooppisella alueella – saanutta matkaajaa. Lämpimän kauden aikana tauti ehtii sitten leviämään paikallisesti, kunnes syksyllä lämpötila laskee niin matalaksi, ettei virus pysty enää leviämään.

 

Nykymaailman kehityskulut tietenkin altistavat entistä enemmän Eurooppaa näille epidemioille: ihmiset matkustavat yhä enemmän, jolloin riski taudin saapumisesta Eurooppaan on suurempi. Ihmiset matkustavat Euroopan sisäisesti, jolloin tauti leviää helpommin Euroopan sisälläkin. Lisäksi ilmaston lämmetessä tartuntakausi on entistä pidempi ja tiikerihyttysiä on mahdollisesti enemmän levittämässä viruksia.

Nähtävästi kukin, zika, dengue ja chikungunya, aiheuttavat pitkäaikaisen tai ehkä koko elämän kestävän immuniteetin tautia kohtaan. Lisäksi on viitteitä siitä, että nämä taudinaiheuttajat voivat aiheuttaa risti-immuniteettia: jos on jonkun näistä taudeista sairastanut, ei välttämättä saa tartuntaa toisesta kahdesta taudinaiheuttajasta.

Zikan, denguen ja chikungunyan aiheuttama vaara Euroopassa tulee olemaan suhteellisen pieni, muttei olematon. Denguen ja chikungunyan kuolleisuus on promillen luokkaa. Zikatartunta raskaana olevalla naisella aiheuttaa lapsella mikrokefaliaa luultavasti muutaman promillen todennäköisyydellä.

Tulevaisuudessa flavivirusten aiheuttamat epidemiat aiheuttavat riesaa yhä laajemmilla alueilla yhä pidemmän ajan. Koska eurooppalaisilla ei ole immuniteettia näitä tauteja vastaan (ellei ole trooppisilla matkoilla sairastanut jotakuta niistä), koko leviämisalueen väestö ja siellä vierailevat ihmiset ovat tartuntavaarassa.

Kommentit (1)

Vierailija
1/1 | 

Thank you so much for this. I was into this issu https://tracktrace.one/usps/ e and tired to tinker around to check if its possible but couldnt get it done. Now that i have seen the way you did it, thanks guys
with
regards

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Seepialaji joka johdatti quorum sensingin jäljille. Kuva: Narrissa Spies / Wikimedia Commons

Viime viikolla käsitykseni maailmasta muuttui.

Tutkijana olemisen hienoimpia puolia on, että pitää jatkuvasti seurata uusinta tutkimusta.  Suurin osa julkaisuista on luonteelta sellaisia, että ne asettavat yhden tiedonjyvän lisää monimutkaiseen rakennelmaan. Arkistoin julkaisut omaan arkistooni, lisään lyhyen kommentin ja muutaman asiaviitteen, jotta löydän ne, kun pitää myöhemmin tarkistaa, että miten joku asia menikään.

Silloin tällöin tulee julkaisu, jonka tulokset eivät ole niinkään niin kiinnostavia, vaan menetelmät, jolla tulos on saatu. Tutkijat ovat keksineet jonkun oivaltavan tavan selvittää vastaus tutkimuskysymykseensä. Näistä puhumme kollegoiden kesken ja pohdin pitäisikö itse tehdä jotain samankaltaista.

Antoisimpia ovat ne julkaisut, jotka ovat niin omituisia, että ne laajentavat maailmankuvaa kertaheitolla. Yksi sellainen oli tutkimus, jossa paljastettiin, miten virukset salakuuntelevat bakteereita.

 

Bakteerit keskustelevat keskenään päästämällä ympäristöönsä molekyylejä. Muut bakteerit sitten tunnistavat nämä molekyylit, ja ne pystyvät siten arvioimaan bakteerien määrän ympäristössä. Englanniksi tästä ilmiöstä käytetään nimitystä quorum sensing. Tämä kommunikointitapa mahdollistaa bakteerien toiminnan koordinoinnin.

Ensimmäisenä quorum sensing havaittiin valoa tuottavassa Aliivibrio fischeri –bakteerissa. Tämä bakteeri elää symbioosissa monien eläinten kanssa. Parhaiten tunnettu on bakteerin yhteiselo Tyynessämeressä asuvan Euprymna scolopes –seepian kanssa. Bakteeri asuu seepian valoelimissä ja tuottaa öisin valoa, niin ettei seepiasta muodostu vedessä varjoa.

Aliivibrio fischeri elää myös vapaana vedessä, mutta se ei tällöin tuota valoa. Vasta kun bakteerien tiheys kasvaa riittävän suureksi – kuten seepian valoelimessä – bakteerit alkavat tuottaa valoa. Bakteerin valon tuotantoon liittyvät geenit aktivoituvat vasta, kun bakteerien tuottamien molekyylien määrä nousee tarpeeksi korkeaksi.

 

Virusten sekaantuminen quorum sensing –järjestelmään selvisi geneettisin menetelmin. Tutkijat selvittivät kolerabakteerin viestinnän toimintaa ja siinä keskeisenä toimivan VqmA-proteiinin kehityshistoriaa. Vertailu tietokantoihin paljasti, että monilla lähisukuisilla lajeilla oli samankaltaista proteiinia tuottava geeni. Yllättäen myöskin eräällä viruksella oli samankaltainen vastaanottajaproteiini.

Tutkijat etsivät virusnäytteet ja aloittivat selvittämään aistivatko viruksetkin bakteerien viestejä. Tulos oli selkeä kyllä: kun virus aistii riittävän paljon bakteereita ympäristössään, se siirtyy lepotilasta pois ja alkaa lisääntyä. Virus käyttää siis hyödykseen bakteerien viestintäjärjestelmää.

Tämä on huikea asia, sillä virukset ovat niin yksinkertaisia, ettei niitä edes luokitella eläviksi.

Virusten elämässä on kaksi vaihtoehtoa: odottaa tai lisääntyä. Virusten lisääntymisen ongelma on, että yleensä ne lopuksi tappavat isäntäsolunsa. Viruksilla on siis oltava lähistöllä uusi isäntä tartuttavaksi, että ne selviytyvät hengissä. Bakteerien viestinnän kuunteleminen ratkaisee juuri jatkuvuuden ongelman. Tällöin virukset voivat lisääntyä ja tuhota isäntäsolunsa, kun ne ovat varmoja, että lähistöllä on uusia bakteereita tartutettavaksi.

Samalla virukset voivat myös tarjota uuden mahdollisuuden taistella bakteereja vastaan. Tutkitun viruksen rakennetta voidaan muuttaa ja virus ohjelmoida uudestaan niin, että ne saadaan hyökkäämään muitakin bakteereita vastaan, kun niiden ympäristössä on oikeita molekyylejä.

Bakteeritaudinaiheuttajiemme viholliset ovat todellisia ystäviämme ja tutkimus tutkimukselta tiedämme paremmin, miten niiden kanssa voi kommunikoida.

 

Lisäys 20.12.2018, klo 14.41: Viimeisen virkkeen tarkennus että kyseessä ovat tautia aiheuttavat bakteerit.  

Kommentit (1)

Käyttäjä4499
Liittynyt21.7.2017
Viestejä7462
1/1 | 

Näin se muuten on:

"Silloin tällöin tulee julkaisu, jonka tulokset eivät ole niinkään niin kiinnostavia, vaan menetelmät, jolla tulos on saatu. Tutkijat ovat keksineet jonkun oivaltavan tavan selvittää vastaus tutkimuskysymykseensä."

Enemmän keskustelua voisi olla tutkimustavoista!

Ja tuo seepian poikanen on niin suloinen, et "mä en kestä"...

Seuraa 

Kaiken takana on loinen

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

Teemat

Blogiarkisto

2018
2017
Heinäkuu
2016
2015
2014