Hartmannella vermiformis -ameeba on nappaamassa Legionellaa sisäänsä tietämättä tämän johtavan ennemmin tai myöhemmin omaan tuhoonsa. Kuva: Barry S. Fields/CDC / Wikimedia Commons

Bellevue-Stratford –hotelliin Philadelphiassa oli kokoontunut yli kaksituhatta sotaveteraania vuonna 1976. American Legion – järjestö järjesti vuosikokouksensa  Yhdysvaltain itsenäisyysjulistuksen 200-vuotisjuhla. Kokous sujui suuremmitta ongelmitta, mutta muutamaa päivää myöhemmin kokouksen osallistujat alkoivat kuolla sydänkohtauksiin. Kahden viikon kuluessa 211 legioonalaista oli päätynyt sairaalahoitoon ja 29 oli kuollut.

Alkoi yksi Yhdysvaltain suurimmista epidemiologisista salapoliisiselvitystöistä, kun kuolemien aiheuttajaa etsittiin. Puolen vuoden tutkimusten jälkeen taudinaiheuttajaksi löytyi uusi bakteerilaji, Legionella pneumophila, ja tauti nimettiin legioonalaistaudiksi. Legionella-bakteerit ovat solunsisäisiä loisia, ne eivät pysty lisääntymään muulla kuin toisten solujen sisällä. Nähtävästi bakteerit ovat sopeutuneet elämään vesiympäristössä ja kasvamaan ameebojen ja muiden yksisoluisten aitotumallisten sisällä.

Legionella on todellinen troijan hevonen: se antaa solujen syödä itsensä, mutta onnistuu välttämään syöjäsolujen käyttämät hajottavat entsyymit. Se käyttää hyväkseen siis solusyöntiä päästäkseen isäntäsolunsa sisään. Bakteeri alkaa lisääntymään solun sisällä, kunnes solu puhkeaa lisääntyvien bakteerien määrästä.

Legionellan elinvaatimukset ovat toisaalta hyvin rajoittavat. Ne elävät harvinaisina vesiaineksessä ja pystyvät lisääntymään vain kuin lämpötila on korkeampi kuin 25 astetta - sen lempilämpötila on 40 asteen tienoilla. Luonnolliset vesilähteet ovat harvoin näin lämpimiä, mutta ihmisen synnyttämät järjestelmät ovat usein. Lämmitysjärjestelmät, ilmastointilaitteet, poreammeet ovat kaikki oivallisia kasvupaikkoja Legionellalle. Usein ne sisältävät sopivaa ravintoa ja niitä puhdistetaan harvoin. Erityisesti monet näistä tuottavat ilmaan jatkuvasti pieniä vesiaerosoleja, joilla bakteerit pääsevät ilmaan.

Kun Legionella on päässyt ilmaan, se pääsee myös kätevästi ihmisen keuhkorakkuloihin. Kun ihmisen immuunisolut hyökkäävät näiden bakteerien kimppuun - solunsyönnillä tietenkin, kuten ameebat konsanaan, Legionella löytää uusia isäntäsoluja. Ameebojen ja syöjäsolujen välinen samankaltaisuus tarkoittaa, että Legionella elää ja viihtyy myös meidän soluissamme.

Jos immuunipuolustus ei hankkiudu muilla kuin solunsyönnin keinoilla nopeasti eroon bakteereista, seurauksena on keuhkotulehdus ja vakavammat oireet. Kuolleisuus tautiin on noin kymmenen prosentia, mutta antibiootit toimivat usein tehokkaasti. Esimerkiksi laajimmassa legioonalaistaudin tartunnassa Murciassa, Espanjassa, vain prosentti potilaista kuoli.

Legionella on aiemmin aiheuttanut nähtävästi vain yksittäistapauksia ihmisissä, mutta vasta moderni teknologia on luonut taudille loistavat lisääntymisalueet. Yhdysvalloissa Legionnella esiintyy noin 30-50% kaikista ilmastointijärjestelmän jäähdytystorneissa. Ameebat muodostavat usein biofilmejä, kestäviä usean ameeban muodostamia kalvoja, joilla on suojaava ulkokuori Jos Legionella pystyy infektoimaan tällaisen biofilmin, siitä on hyvin vaikea hankkiutua eroon.

Legioonalaistauti on kuitenkin suhteellisen harvinainen, eikä vielä tiedetä tarkkaan missä tilanteissa tauti lähtee leviämään. Vielä omituisempaa, että Legionella voi aiheuttaa huomattavan lievän taudin, jotka kutsutaan Pontiacin-kuumeeksi. Syytä miksi joskus bakteeri aiheuttaa erilaisen taudin, ei tiedetä. Nähtävästi ilmastointilaitteiden vähäisyys suojaa Suomea, sillä meillä legioonalaistautitapauksia on vuosittain noin 60 kappaletta, joista yleensä puolet on ulkomailta tulleita.

Legionellan menestystarina näyttää, kuinka yhteen ympäristöön sopeutunut eliö selviää myös vastaavissa järjestelmissä. Jos on tottunut lämpimässä vedessä elävän ameeban loiseksi, ihmisen immuunisolut ovat suhteellisen helppo nakki. Jos viihtyy luonnossa harvinaisissa olosuhteissa, ihmisen rakentamasta ympäristöstä voi hyvinkin löytyä oivallinen elinympäristö.  

Kommentit (4)

Tuomas Aivelo
Liittynyt3.1.2014
Viestejä206

Vierailija kirjoitti:
Mielenkiintoinen pöpö. Missä lämpötilassa se kuolee? 50 astetta? 60?

Jakautumisen yläraja on nähtävästi 48 astetta. Yli 50 asteessa selvitymiskyky on tunteja, yli 60 asteessa minuutteja ja yli 70 asteessa sekunteja. Kemiallisista metodeista klooria käytetään yleisesti, joskaan se ei ole kovin tehokas biofilmin tuhoaja. Pitkäaikainen hopea-kupari-deionisointi puolestaan tuhoaa biofilmejä.

Vierailija

Onko tämä bakteeri osasyyllinen sille, että uimahallien vesi on juurikin kloorattu?

Vielä lämpötiloista sen verran, että miten bakteeri selviää alle 25 asteen lämpötiloissa?

Tuomas Aivelo
Liittynyt3.1.2014
Viestejä206

Vierailija kirjoitti:
Onko tämä bakteeri osasyyllinen sille, että uimahallien vesi on juurikin kloorattu?

Vielä lämpötiloista sen verran, että miten bakteeri selviää alle 25 asteen lämpötiloissa?

Ei varsinaisesti - klooraaminen aloitettiin jo kauan ennen kuin legioonalaisbakteerista tiedettiin mitään. Uimahallien veden lämpötila on oivallinen monen muukin bakteerin kasvuun.

Alle 25 asteessa bakteeri selviää, mutta ei pysty kasvamaan. Ts. viilentämällä ei voida tappaa bakteeria, mutta sen kasvu voidaan pysäyttää.

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

2017
Heinäkuu
2016
2015
2014