Vasemmalla olevalla pihapunavarpusella on Mycoplasma gallisepticum -tartunnan oireita. Kuva: Paul Hurtado / Flickr.

Pihapunavarpuset ovat Pohjois-Amerikan yleisimpiä pikkulintuja. 1900-luvun aikana ne levisiviät Meksikosta ja Lounais-Yhdysvalloista yli koko maan aina Kanadaan asti. 90-luvulla itäisten populaatioiden kannat kuitenkin romahtivat tartuntataudin takia.  

Pihapunavarpusille tarttui Mycoplasma gallisepticum, kanalintujen yleinen taudinaiheuttaja, joka aiheuttaa tartuntoja myös kanaloissa ja kalkkunatiloilla. M. gallisepticum on suomalaisessa siipikarjassa harvinainen, mutta Euroopassa yleisempi.

Tauti ei tapa suoraan pihapunavarpusia: jos laboratoriossa lintuja tartutetaan viruksella, ne saavat sidekalvontulehduksen, joka kuitenkin paranee. Luonnossa tilanne on toisin: sidekalvontulehduksen saaneilta linnuilta käytännössä katoaa näkökyky, jolloin ne joutuvat helposti saalistajien uhreiksi tai eivät pysty löytämään ruokaa.

Taudista kiertää erilaisia kantoja, jotka ovat eri tavoin vaarallisia. Jos suhteellisen lievä kanta aiheuttaa taudin, linnut selviävät siitä hengissä. Tauti voi kuitenkin aina tarttua uudestaan linnuille. Moniin tauteihin syntyy pysyvä vastustuskyky – kuten ihmisillä tuhkarokkoon. Mycoplasma gallisepticumin tapauksessa vastustuskyky on osittainen: taudit kyllä tarttuvat, mutta niiden oireet ovat vähemmän vahingollisia. Linnut pystyvät siis selviämään lievän kannan sairastamisen jälkeen vahvemmistakin kannoista.

Lopputuloksena on, että evoluution ansiosta taudinaiheuttajasta tulee jatkuvasti virulentimpi, eli vakavamman taudin aiheuttava. Lievät kannat kiertävät, koska populaatiossa syntyy aina uusia yksilöitä. Samalla kuitenkin kehittyy yhä pahempia kantoja. Koska osittainen vastutuskyky mahdollistaa sen, että linnut pystyvät kärsimään virulentimman kannan, taudinaiheuttaja myös kehittyy tähän suuntaan.

Mutta entä sitten? Miten pihapunavarpusen tauti olisi kiinnostava? Koska pihapunavarpunen antaa tärkeän oppitunnin lääketieteelle.

2000-luvun alussa matemaattiset biologit pohtivat kysymystä, että mitä käy, jos ihmisille annettava rokote antaa epätäydellisen suojan taudilta. Epätäydellinen rokote on rokote, joka ei täysin estä tautia, mutta tekee siitä vähemmän haitallisen ja mahdollistaa taudin leviämisen eteenpäin – se siis toimii kuten heikko Mycoplasma–kanta pihapunavarpusilla. Tällöin simulaatiot osoittivat, että epätäydellinen rokote johtaisi ihmisen taudinaiheuttajan virulenssin kasvuun.

Tämä tulos oli aikanaan hyvin kiistelty. Käytännössä tulos tarkoittaisi, että joissain tapauksissa ihmisten rokotteet voivat johtaa entistä vaarallisempien tautien kehittymiseen.

Pelko tällä hetkellä lienee turha: Ihmisille annettavat rokotteet käytännössä aina estävät taudin leviämisen eteenpäin. Näin ollen ne eivät johda taudinaiheuttajien evoluutioon kohti voimakkaampaa tautia. Sen sijaan eläimille annetaan joskus epätäydellisiä rokotteita. Marekin tauti on broileritilojen tauti, jota aiheuttaa herpesvirus, joka on kehittynyt jatkuvasti tuhoisammaksi. On ehkä mahdodonta selvittää, onko tautikantojen ärhäköityminen rokotteiden syytä, mutta tutkimuksen perusteella rokote ainakin mahdollistaa taudin pidemmän leviämisajan. Kahden muunkin eläinten taudinaiheuttajan, kissan kalikiviruksen ja gumborotautia aiheuttavan birnaviruksen, uskotaan tulleen virulentimmiksi epätäydellisen rokotteen takia.

Luonnossa lisäksi kanien myksoomavirus on esimerkki samantyyppisestä evoluutiosta. Taudin epäillään tulleen yhä vaarallisemmaksi, koska kaniinit ovat omasta puolestaan kehittyneet paremmin vastustuskykyisiksi tautia kohtaan. Koska kaniinien parempi vastustuskyky mahdollistaa taudin kehittymisen vaarallisemmaksi, tämä myös tekee niin.

Mitä epätäydellinen suoja sitten tarkoittaa käytännössä? Pitäisikö rokotteet lopettaa, jos ne aiheuttavat taudinaiheuttajien kehittymistä vaarallisemmiksi?

Ei tietenkään. Marekin tautia vastaan rokottaminen on vähentänyt rutkasti kanankasvattajien tappioita ja taudin esiintyminen on vähentynyt huomattavasti. Kun lasketaan hyödyt ja haitat yhteen, Marekin tautia vastaan rokottaminen kannattaa.

Tautien ärhäköityminen muistuttaa, että evoluutio pitää ottaa huomioon aina, kun suunnitellaan ihmisten tai eläinten terveyteen liittyviä ehkäisy- ja hoitotoimenpiteitä.

Kommentit (1)

Pine
Liittynyt5.3.2012
Viestejä249

Kun puhutaan mikrobitaudinaiheuttajien evoluutiosta, olisi hyvä muistaa, että ei ole ollenkaan itsestäänselvää mihin suuntaan kulloinkin mikrobin virulenssi kehittyy. Korkea virulenssi ei ole välttämättä edullista mikrobille itselleen. Vakavan taudin heikentämä isäntä tai jopa isännän kuolema estävät tehokkaasti mikrobin leviämistä ja ohjaavat mikrobin evoluutiota kohti lievempää virulenssia. Jos ympäröivät kuitenkin olosuhteet muuttuvat sellaisiksi, että esimerkiksi saman lajin yksilöitä on pakkautuneena paljon pieneen tilaan, missä taudinaiheuttajan tarttuminen on huomattavasti todennäköisempää eikä taudin ärhäköityminen enää estä taudinaiheuttajan leviämistä, on korkeamman virulenssin kehittyminen mahdollista.   

Isännän tehostunut immuunipuolustus pakottaa taudinaiheuttajan muuttumaan, mutta se ei ohjaa sitä mihin suuntaan taudinaiheuttajan virulenssi kehittyy.

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

Hae blogista

Blogiarkisto

2017
Heinäkuu
2016
2015
2014