Osa 5: Räjähtävät säilyketölkit

Kesällä 2007 Yhdysvalloissa havaittiin outo ilmiö: chilikastiketta sisältävät säilyketölkit alkoivat pullistella ja räjähdellä. Syyllinen oli Clostridium botulinum -bakteeri, joka tuottaa botuliini-nimistä hermomyrkkyä. Kahdeksan sairastui vakavasti ja yksi ihminen kuoli.

16.11.2024

Kesällä 2007 Yhdysvalloissa havaittiin outo ilmiö: chilikastiketta sisältävät säilyketölkit alkoivat pullistella ja räjähdellä. Syyllinen oli Clostridium botulinum -bakteeri, joka tuottaa botuliini-nimistä hermomyrkkyä. Kahdeksan sairastui vakavasti ja yksi ihminen kuoli.

Ruoantuotannon kansainvälistymisen myötä ruokamyrkytykset saattavat nykyisin levitä laajalle. Ihmiset saattavat syödä samoja pakasteita tai säilykkeitä  eri puolilla maata tai jopa maapalloa. Mutta miten mikrobit voivat päästä säilykkeeseen?

“Mikrobikasvu voi olla seurausta siitä, ettei säilykkeen kuumennuskäsittely ole ollut riittävä tai se on epäonnistunut tai purkki on vuotanut”, Ruokaviraston erityisasiantuntija Elina Leinonen kertoo Lääketieteen Säätiön podcastissa.

Periaatteessa metallisissa säilyketölkeissä olevat täysssäilykkeet, kuten hedelmä-, kala- ja ruokasäilykkeet, on kuumennettu niin korkeassa lämpötilassa ja paineessa, että kaikki mikrobit ovat kuolleet. Lopputuote on steriili eli siellä ei kasva mikrobeja.Tällainen täyssäilyke säilyy huoneenlämmössä pitkiä aikoja.

On vaaran merkki, jos säilyketölkki alkaa paisua tai kansi poksahtaa auki. Säilykkeeseen on voinut päästä bakteereita, jotka ovat kasvaessaan tuottaneet kaasua. Clostridium botulinum -bakteeri on siitä hankala, että se tuottaa itiöitä, lepomuotoja, jotka ovat hyvin kestäviä ympäristöolosuhteille. Yhdysvalloissa tapahtuneissa myrkytyksissä ilmeni, ettei chilikastiketölkkien valmistuksessa ei oltu käytetty riittävän voimakasta painetta ja kuumennusta. Itiöt eivät olleet tuhoutuneet — ja hapettomissa olosuhteissa kasvava bakteeri oli päässyt lisääntymään.

Suomessa botulismitapaukset ovat onneksi hyvin harvinaisia. Sen sijaan sen sukulaisbakteeri Clostridium perfringens sekä Bacillus cereus -bakteeri aiheuttavat ruokamyrkytysepidemioita vuosittain. Tuottamiensa itiöiden ansiosta ne säilyvät ruoassa, vaikka sitä kuumennetaan toistuvasti — ja määrä voi kasvaa niin suureksi, että ne aiheuttavat ruokamyrkytyksen.

“Jos samaa ruokaa lämmitetään monta kertaa uudelleen, aika, jonka ruoka on haaleaa moninkertaistuu, ja mikrobeilla on enemmän aikaa lisääntyä. Siten sairastumisen riski kasvaa”, Leinonen toteaa podcastissa.

Laajat epidemiat voivat yleistyä

Juhannusviikonloppuna 2021 Jyväskylän terveysasemat ja keskussairaala Novan päivystys ruuhkautuivat, kun vatsatautioireiden vuoksi hakeutui hoitoon noin 150 potilasta. Valtaosa oli lapsia. Vatsatautiepidemia oli alkanut levitä juhannusta edeltävällä viikolla.

Kahdessakymmenessä päiväkodissa sairastui yhteensä 620 lasta ja 108 työntekijää. Tartuntojen lähteeksi paljastui 18. kesäkuuta päiväkodeissa lounaalla tarjoiltu salaatti, joka oli toimitettu päiväkoteihin yhdestä samasta keskuskeittiöstä. Se sisälsi jäävuorisalaattia, joka oli tullut Saksasta Ruotsin kautta Suomeen.  Epidemian aiheutti Salmonella typhimurium -bakteeri.

Epidemiologieläinlääkäri Ruska Rimhanen-Finnen mukaan Jyväskylän salmonellaepidemia oli poikkeuksellisen laaja. Vaarana kuitenkin on, että tulevaisuudessa tällaiset epidemiat yleistyvät. Ruokia valmistetaan yhä isompia määriä ja isommissa yksiköissä. 

“Tälläkin hetkellä meillä on käynnissä kansainvälinen Salmonella Mbandaka -epidemia, jossa teemme tiiviisti yhteistyötä muiden maiden epidemiologien kanssa ja pyrimme selvittämään tartuntalähteitä”, Rimhanen-Finne kertoo podcastissa.

Bakteeri eivät kuole pakasteissa

Yksi yleistyvä ruokamyrkytysten lähde ovat viime vuosina olleet pakastetut valmisruoat ja muut elintarvikkeet, kuten marja-, hedelmä- ja kasvispakasteet. Mikrobit eivät pakastimessa kuole, vaikka niiden kasvu hetkellisesti pysähtyy. Eli jos ruoka on ennen pakastamista saastunut mikrobeilla, se on sitä myös pakastamisen jälkeen.

“Viime aikoina meillä on ollut useampi pakastetuotteisiin liittyvä kansainvälinen epidemia”, Rimhanen-Finne kertoo podcastissa.

Salmonella Mbandaka -epidemiassa yksi todennäköinen tartunnan lähde on pakastettu kananliha. Lisäksi vuonna 2018 Suomessa ja eri puolilla Eurooppaa oli listeriaepidemia, jossa sairastui kymmeniä ihmisiä ja kuoli kuusi. Tartunnanlähteeksi varmistui suomalaistutkimuksissa pakastemaissi. Myös hepatiitti A -virusta ja norovirusta on viime vuosina levinnyt pakasteiden, lähinnä pakastemarjojen, kautta.

Cryptosporidium-alkueläin yleistyy

Viime vuosina alkueläin Cryptosporidiumin aiheuttamia ruokamyrkytystapauksia on Suomessa havaittu lisääntyvissä määrin.

“Raportointimäärät ovat kolmikymmenkertaistuneet 2000-luvun alusta”, Rimhanen-Finne kertoo podcastissa.

Osin kyse on diagnostiikan tehostumisesta, mutta todennäköisesti tapausmäärät ovat myös kasvaneet, sillä Cryptosporidiumia todetaan aiempaa enemmän suomalaisissa vasikoissa.

“Aiemmin ajateltiin, että kryptosporidioosi on enemmänkin ulkomaan tuliainen, mutta nykyään tiedetään, että valtaosa tartunnoista on peräisin Suomesta eli kotoperäisiä.”

Maailmanlaajuisesti Cryptosporidium on myös merkittävin vesivälitteisten epidemioiden aiheuttaja. Ruotsissa tapahtui lokakuussa 2010 Östersundin kunnan alueella laaja vesijohtovesivälitteinen epidemia, jossa noin 27 000 ihmistä sai tartunnan. Haasteena on, että Cryptosporidiumin ookystat ovat erittäin kestäviä ja selviävät vedenpuhdistusmenetelmistä ja klooridesinfioinnista.

Suomessa vesivälitteisiä Cryptosporidium-epidemioita ei ole ollut, mutta Ruska Rimhasen-Finnen mukaan vesiepidemioihin kannattaa tulevaisuudessa varautua. Suomessa riskiä tulevaisuudessa voivat aiheuttaa vanhenevat vesijohtoverkostot.

“Vaikka vesivälitteiset epidemiat ovat Suomessa harvinaisia, niihin on hyvin tärkeä varautua. Pahimmillaan niissä voi sairastua hyvin iso määrä ihmisiä, kuten tapahtui Nokialla vuonna 2007."

Nokian vesiepidemiassa sairastui lähes 8500 ihmistä.

Suomen Lääketieteen Seura x Mari Heikkilä

Suomen lääketieteen säätiön Tulevaisuuden lääketiedettä -podcastin kuusiosaisella kaudella ”Ihmiskunnan viholliset — ja uskolliset ystävät” puhutaan mikrobien merkityksestä ihmisten terveydelle. 

Nosto1

Osa 4: Vain yksi on joukosta poissa

Elokuussa 1978 Birminghamin yliopiston lääketieteen valokuvaaja Janet Parker kärsi kovasta kuumeesta ja kivuista. Myöhemmin kehittyi rokkonäppylöitä. Kenellekään ei tullut mieleen, että kyseessä voisi olla isorokko, sillä tauti oli tuolloin jo saatu hävitettyä maailmasta. Parker oli työskennellyt yliopistolla kerrosta alempana kuin tutkijat, jotka käsittelivät tutkimuksissaan isorokkovirusta. Hänestä tuli taudin viimeinen kuolonuhri.

16.11.2024

Elokuussa 1978 Birminghamin yliopiston lääketieteen valokuvaaja Janet Parker kärsi kovasta kuumeesta ja kivuista. Myöhemmin kehittyi rokkonäppylöitä. Kenellekään ei tullut mieleen, että kyseessä voisi olla isorokko, sillä tauti oli tuolloin jo saatu hävitettyä maailmasta. Parker oli työskennellyt yliopistolla kerrosta alempana kuin tutkijat, jotka käsittelivät tutkimuksissaan isorokkovirusta. Hänestä tuli taudin viimeinen kuolonuhri.

Isorokko on toistaiseksi ainoa virustauti, josta ihmiskunta on päässyt kokonaan eroon. Monista taudeista voitaisiin päästä periaatteessa eroon rokotusten kautta, mutta haasteena on rokotevastaisuus. Länsimaissa kehitetyt rokotukset aiheuttavat epäluuloja joissain maissa - eivätkä aivan suotta.

Vuonna 2011 Yhdysvaltain tiedustelupalvelu CIA järjesti paikallisen lääkärin avulla valerokotuksia Pakistanin Abbotabadissa. Vanhemmille kerrottiin, että vauvoille annettiin hepatiitti B-rokotuksia, mutta todellisuudessa vauvoilta otettiin salaa DNA-näytteitä. Operaatiossa jäljitettiin lapsia, jotka olivat sukua Osama bin Ladenille. Operaation kautta löytyi kolme bin Ladenin vaimoa, joilta saatiin tietoja al-Quida johtajan liikkeistä. Yhdysvaltalainen kommandojoukko sai kiinni surmasi terroristijohtajan toukokuussa 2011.

Tapahtuneen jälkeen Pakistanissa rokotusskeptisyys kasvoi etenkin ääri-islamistisilla alueilla ja rokotusten ottaminen väheni. Suomen rokotetutkimuksen lääketieteellinen johtaja Mika Rämet pitää tapahtunutta hyvin valitettavana.

“Onko näin, että tarkoitus pyhittää keinot ja minkälaisia keinoja kannattaa käyttää – olisi ehkä kannattanut vielä pohtia asiaa pari kertaa – luottamuksen voi oikeastaan menettää vain kerran. Sen jälkeen sen rakentaminen on hankalaa”, Rämet toteaa Lääketieteen Säätiön podcastissa.

Poliittiset olot ja rokotevastaisuus vaikeuttavat tautien hävittämistä

Periaatteessa kokonaan hävitettävissä olisivat sellaiset taudit, jotka leviävät vain ihmisten keskuudessa ja joihin on tehokas rokote: polio, tuhkarokko, sikotauti ja vihurirokko. Sen sijaan esimerkiksi influenssa- ja koronaviruksia ei saada koskaan hävitettyä, sillä ne leviävät myös eläimissä.

Maailman terveysjärjestö WHO on asettanut tavoitteekseen polion hävittämisen. Siinä ollaan päästy pitkälle, mutta tautia on edelleen endeemisenä Pakistanissa ja Afganistanissa. Näissä maissa on paljon rokotevastaisuutta. Esimerkiksi Pakistanissa ammuttiin kesäkuussa 2022 poliorokotteita antava rokotetyöntekijä ja kaksi hänen kanssaan liikkunutta poliisia.

Tuhkarokon hävittäminen on osoittautunut vaikeaksi, vaikka siihen on hyvä rokote. Tauti leviää herkästi rokottamattomassa väestössä. Tautiin kuoli vuonna 2018 maailmanlaajuisesti 140 000 ihmistä, joista valtaosa oli alle 5-vuotiaita lapsia.

“Ei siitä koskaan hyvä mieli tule, kun tästä puhuu”, Rämet toteaa podcastissa.

Onneksi kuitenkin suuressa osassa maailmaa tuhkarokosta, poliosta, vihurirokosta ja sikotaudista on päästy rokotusten avulla eroon — esimerkiksi Suomessa ei tarvitse pelätä sairastuvansa niihin. Arviolta 4-5 miljoonaa kuolemaa estyy rokotusten ansiosta joka vuosi. Koronarokotteet puolestaan estivät yhden vuoden aikana 2020-2021 noin 14,4 miljoonaa kuolemaa.

Koronavirus muuttuu hitaasti — ihmisten onneksi

Oletko koskaan pohtinut, miksi influenssavirusta vastaan tarvitaan uusi rokote joka vuosi, mutta joidenkin virusten torjumiseen riittää, kun saa rokotukset lapsena?

Tämä johtuu osin siitä, että virusten perimä muuntuu erilaisella nopeudella. Tartunnan jälkeen viruksen perimästä syntyy ihmissoluissa aina iso määrä kopiota. Influenssan perimä on rna:ta ja siihen tulee kopiointivaiheessa hyvin herkästi muutoksia. Nämä kopiontivirheet kasaantuvat kerta kerralta, kun virus siirtyy ihmisestä toiseen. Muutokset viruksen perimässä  johtavat lopulta niin isoihin muutoksiin influenssaviruksen pinnan piikkiproteiineissa, ettei elimistön puolustusjärjestelmä enää tunnista virusta. Tämän vuoksi joka vuosi tarvitaan uusi influenssarokote: virus on vuoden maailmalla kulkiessaan ehtinyt muuttua niin paljon, ettei vuotta aiemmin annettu rokote anna enää riittävän hyvää suojaa.

Kopiointivirheet viruksen perimässä kasaantuvat kerta kerralta, kun virus siirtyy ihmisestä toiseen.
Vaikka koronaviruksestakin (SARS-CoV-2) tulee uusia variantteja, kuten omikron ja kranken, se on virusten mittapuulla melko hidas muuntumaan. Tämä johtuu siitä, että koronaviruksella on käytössään oikolukumekanismi, jolla se tarkistaa rna:n kopioitumisen. Tämä on ihmisten kannalta hyvä asia. Koronavirus on suhteellisen muuttumaton ja siksi alkuperäiset rokotteet suojaavat yhä hyvin vakavaa tautimuotoa vastaan.

“Mutaatioita tulee huomattavan vähän. Evoluutiossa niitä aina tulee, mutta koronaviruksen kohdalla ei valtavia määriä”, Rämet kertoo podcastissa.

Tuhkarokkoa vastaan puolestaan riittää rokottaminen lapsena (MPR). Tämä johtuu siitä, että tuhkarokkoviruksessa ei ole tapahtunut vuosikymmenten varrella merkittäviä muutoksia. Sama rokote tepsii yhä. Tämä johtuu tutkimuksen mukaan siitä, että tuhkarokkoviruksen pintaproteiineissa pitäisi tapahtua samanaikaisesti muutoksia viidessä eri kohdassa, jotta viruksen pinta muuttuisi niin paljon, ettei puolustusjärjestelmä enää tunnistaisi virusta — eikä näiden muutosten jälkeen virus enää kykenisi tarttumaan isäntäsolun pinnalle.

Viruslääkkeet estävät viruksen lisääntymistä ja leviämistä

Bakteereja vastaan on käytössä iso liuta erilaisia antibiootteja, mutta miksi virustauteihin on vähän lääkkeitä?
Virustutkijan, professori Varpu Marjomäen mukaan haasteena on, että lääkkeen kehittäminen virusta vastaan vaatii paljon tarkkaa tietoa viruksen tartuntasyklistä: pitää ymmärtää, miten virus infektoi soluja ja mitä se tarvitsee soluista, jotta tarttuu tehokkaasti. Tämän tiedon karttuminen on hidasta ja vaatii paljon tutkimusta.

Suurin läpimurto on ollut tehokkaiden hiv-lääkkeiden saaminen käyttöön. Yhdistelmälääkehoidot mullistivat 1990-luvun puolivälissä hiv-potilaiden elämän. Ajoissa aloitetun hiv-lääkityksen ansiosta tartunta ei yleensä lyhennä elinikää.

Yhdistelmälääkehoidot mullistivat 1990-luvun puolivälissä hiv-potilaiden elämän.
Marjomäen mukaan monet lääkkeistä kohdistuvat viruksen proteaaseja vastaan. Proteaasit ovat entsyymejä, jotka vastaavat virusten kypsymisestä eli ne muokkaavat viruksen tarvitsemat proteiinit lopulliseen muotoonsa uuden viruksen rakentamista varten.

“Myös koronavirusta vastaan tällä hetkellä parhaat lääkkeet ovat juuri viruksen proteaasia vastaan”, Marjomäki kertoo podcastissa.

Marjomäki uskoo, että tulevaisuudessa saadaan tutkimusten myötä käyttöön myös entistä laajakirjoisempia lääkkeitä virustauteja kohtaan, sillä monet virukset käyttävät samanlaisia reittejä tartunnan yhteydessä.

Suomen Lääketieteen Seura x Mari Heikkilä

Suomen lääketieteen säätiön Tulevaisuuden lääketiedettä -podcastin kuusiosaisella kaudella ”Ihmiskunnan viholliset — ja uskolliset ystävät” puhutaan mikrobien merkityksestä ihmisten terveydelle. 

Nosto1

Osa 2: Ai, nämä voivatkin olla ystäviä?

Mikrobeja on pitkään totuttu ajattelemaan ihmiskunnan vihollisina, joita vastaan meidän pitää taistella. Nykyisin kuitenkin tiedetään, että on myös iso joukko hyviä bakteereita, jotka elävät meidän kanssamme sulassa sovussa ja edistävät terveyttämme. Suomen Lääketieteen Säätiön podcastissa kerrotaan suolistomikrobien merkityksestä.

16.11.2024

Mikrobeja on pitkään totuttu ajattelemaan ihmiskunnan vihollisina, joita vastaan meidän pitää taistella. Nykyisin kuitenkin tiedetään, että on myös iso joukko hyviä bakteereita, jotka elävät meidän kanssamme sulassa sovussa ja edistävät terveyttämme. Suomen Lääketieteen Säätiön podcastissa kerrotaan suolistomikrobien merkityksestä.

Länsimaissa monet tulehdukselliset taudit, kuten haavainen paksusuolentulehdus ja metabolinen oireyhtymä, yleistyvät. Viimeaikaisten tutkimusten perusteella näyttäisi siltä, että tämä voi osittain johtua muutoksista suolistomikrobistossa: hyvät bakteerit vähenevät ja pahat, tulehdusta edistävät bakteerit lisääntyvät.
Yksi keino suolistomikrobiston muokkaamiseksi parempaan suuntaan voisi olla pätkäpaasto.

Bakteeriopin professori Pentti Huovisen mukaan esimerkiksi 14 tunnin vuorokausipaastolla, eli päivittäisen ruokailuajan rajaamisella 10 tuntiin, näyttäisi olevan terveydelle positiivisia vaikutuksia.

"Kun olemme syömättä, näyttää siltä, että tulehdusta lisäävien bakteerien osuus vähenee ja tulehdusta vastustavien bakteerien osuus lisääntyy. Onkin puhuttu, että vuorokausipaasto saattaa olla tulevaisuudessa monien tulehdustautien tukihoito”, Huovinen kertoo Suomen Lääketieteen säätiön podcastissa.

Uusia probiootteja luvassa

Probiootteja eli terveyttä edistäviä bakteereita on tutkittu jo melko pitkään. Tunnetuin ja maailmanlaajuisesti tutkituin probiootti on Lactobacillus GG, LGG eli gefilus, jonka Valio brändäsi 1990-luvulla. Siitä on tutkitusti hyötyä ripulitaudeissa: se lyhentää taudin kestoa ja lieventää oireita. Lisäksi sitä on tutkittu muun muassa lasten allergioiden ehkäisyssä.

Viime vuosina on uusien dna-pohjaisten tutkimusmenetelmien avulla saatu tarkempaa tietoa suoliston mikrobeista. Samalla on löydetty uuden sukupolven probiootteja, kuten Akkermansia muciniphila, jolla näyttäisi olevan positiivisia vaikutuksia ihmisen aineenvaihduntaan. Akkermansia on vastikään hyväksytty Euroopassa markkinoille uutena probioottisena valmisteena.

Pentti Huovinen pitää Akkermansia muciniphilaa lupaavana uutena probioottina, sillä se on eläin- ja ihmiskokeissa havaittu vähentävän tulehdusreaktioita. Sitä kautta sillä voi olla vaikutuksia tiettyihin aineenvaihduntasairauksiin, kuten metabolisen oireyhtymään ja sokeriaineenvaihdunnan häiriöihin.

Yliopistonlehtori, dosentti Satu Pekkala havaitsi omissa tutkimuksissaan, että ylipainoisilla naisilla liikunnan myötä Akkermansia-bakteerin määrä suolistossa lisääntyi. Hänen mukaansa Akkermansian lisäksi on myös muita uusia lupaavia probioottikantoja tutkittavana.

“Maailmalla on esimerkiksi saatu tutkimustuloksia, joissa urheilijoille on siirretty jotain bakteerikantaa ja se on parantanut tuloksia”, Pekkala kertoo podcastissa.

Probioottirintamalla on siis todennäköisesti uutta luvassa lähivuosina. Toisaalta kuuma tutkimusaihe ovat myös “psykobiootit” eli probiootit, joilla on positiivisia vaikutuksia mielenterveyteen.
 

Kasviksia ei pidä unohtaa

Viime aikoina on tullut yhä enemmän todisteita siitä, että kasvikset ovat tärkeä osa ruokavaliotamme — sillä ne ruokkivat meidän sisuksissamme asuvaa mikrobistoa. Suoliston hyvät mikrobit tarvitsevat välttämättä kasvisten sisältämiä pitkäketjuisia kuituja ravinnokseen. Jos ne eivät kasviksia saa, ne näkevät nälkää ja voivat jopa kuolla sukupuuttoon.

“Jos kasvikset jäävät pois, on mielenkiintoisesti eläinkokeissa havaittu, että suoliston bakteerit alkavat syödä suoliston pinnalla olevaa limakerrosta. Tämä aiheuttaa tulehdusrektion lisääntymisen tai pahenemisen. Eli jos emme saa kasviksia ruokavaliosta, samalla aiheutamme omalle suolistollemme ja suoliston pinnalle vahinkoa”, Pentti Huovinen kertoo podcastissa.

Jos emme saa kasviksia ruokavaliosta, aiheutamme suoliston pinnalle vahinkoa.
Toisaalta hyvä uutinen on, että suolistomikrobisto voi ruokavalioon vaikuttamalla muuttua melko nopeastikin, jo parissa viikossa.

Suomen Lääketieteen Seura x Mari Heikkilä

Suomen lääketieteen säätiön Tulevaisuuden lääketiedettä -podcastin kuusiosaisella kaudella ”Ihmiskunnan viholliset — ja uskolliset ystävät” puhutaan mikrobien merkityksestä ihmisten terveydelle. 

Nosto1

Osa 1: Kun tutkija kolerabakteereja nielaisi

Ensimmäistä kertaa mikrobeja sai näkyviin itse tekemällään mikroskoopilla Antoni van Leeuwenhoek vuonna 1672. Kesti kuitenkin pari vuosisataa ennen kuin alettiin uskoa, että mikrobit voivat aiheuttaa sairauksia ihmisillä. Suomen Lääketieteen Säätiön Tulevaisuuden lääketiedettä-podcastissa kerrotaan mikrobiologian alkuvaiheista ja katsahdetaan tulevaisuuteen.

16.11.2024

Ensimmäistä kertaa mikrobeja sai näkyviin itse tekemällään mikroskoopilla Antoni van Leeuwenhoek vuonna 1672. Kesti kuitenkin pari vuosisataa ennen kuin alettiin uskoa, että mikrobit voivat aiheuttaa sairauksia ihmisillä. Suomen Lääketieteen Säätiön Tulevaisuuden lääketiedettä-podcastissa kerrotaan mikrobiologian alkuvaiheista ja katsahdetaan tulevaisuuteen.

1800-luvun puolivälissä Euroopan väestön keskuudessa kylvi kauhua ja kuolemaa vaarallinen kulkutauti, kolera. Taudin ajateltiin johtuvan miasmasta, ”pahasta ilmasta”, tai huonosta maaperästä.  Saksalaisella lääkärillä Robert Kochilla oli kuitenkin tarjolla toisenlainen selitys. Hän havaitsi vuonna 1883, että tietty bakteeri esiintyi koleraan sairastuneiden ja kuolleiden potilaiden suolistossa, mutta sitä ei ollut terveillä ihmisillä. Hän uskoi, että kolera oli mikrobin aiheuttama. Hän oli jo vuotta aiemmin löytänyt tuberkuloosipotilailta vastaavasti tietyn  bakteerin, jonka uskoi olevan tuberkuloosin aiheuttaja.

Nykyisin tiedetään, että Koch oli oikeassa, kun päätteli mikrobien yhteyden tauteihin. Hän sai vuonna 1905 Nobelin palkinnon tuberkuloosia aiheuttavan bakteerin löytämisestä. Alkuvaiheessa monet kollegat eivät kuitenkaan uskoneet hänen havaintojaan. Yksi epäilijöistä oli saksalainen hygienian professori Max Pettenkofer, joka päätti lokakuussa 1892 tehdä omakohtaisen kokeen. Hän sai Kochin laboratoriosta kolerabakteeriviljelmän — ja kulautti sen kurkkuunsa.

Nobelisti aiheutti itselleen mahatulehduksen

Miten voidaan varmistua siitä, että jokin mikrobi todellakin on taudin taustalla? Max Pettenkofer ei ole ainoa tutkija, joka on kysymystä pohtiessaan päätynyt omakohtaiseen kokeeseen.  Kesällä 1984 gastroenterologi, Barry Marshall osoitti omakohtaisella kokeellaan, että helikobakteeri voi aiheuttaa mahatulehduksen ja siten olla syyllinen mahahaavan kehittymiseen. Hän sai tutkimuksistaan Nobelin palkinnon vuonna 2005.

Vielä nykyisinkin tutkijat joutuvat pähkäilemään mikrobien yhteyttä tauteihin. Vaikka suoranaiset mikrobien aiheuttamat tartuntataudit tunnistetaan nykyisin hyvin, viime vuosina on kertynyt yhä enemmän todisteita mikrobien ja mikrobiston yhteydestä myös moniin kroonisiin sairauksiin. Bakteeriopin professori Pentti Huovisen mukaan menossa onkin paradigman muutos.

”Aiemmin ajateltiin, että yksi mikrobi aiheuttaa yhden taudin. Tällä hetkellä idea on, että mikrobit ja mikrobisto myötävaikuttavat monien sairauksien syntyyn. Lisäksi mikrobien puutos saattaa aiheuttaa tauteja”, Huovinen kertoo Lääketieteen Säätiön podcastissa.

Kumpi oli ensin: mikrobi vai tauti?

Suolistomikrobiston rooli sairauksien synnyssä kiinnostaa nyt monia tutkijoita. Neurologian dosentti Filip Scheperjans on osoittanut, että Parkisonin taudissa näkyy muutoksia suolistomikrobistossa jo vuosia ennen taudille tyypillisiä vapinaoireita. Samankaltaisia havaintoja on tehty myös muissa sairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa. 

Parkinsonin taudissa näkyy muutoksia suolistomikrobistossa jo vuosia ennen vapinaoireita.
On silti vielä vaikea sanoa, vaikuttaako suolistomikrobisto taudin kehittymiseen vai aiheuttaako tauti jo varhaisvaiheessa muutoksia mikrobistoon. Eli kyse on muna vai kana -ongelmasta.

”Nämä on tosi vaikeita kysymyksiä. – – Mikrobiston muutos oli ensin, mutta oliko mikrobiston muutos se olennainen tekijä, joka vaikutti sairauden syntyyn?” Scheperjans pohtii podcastissa.

Ulosteesta apu diagnostiikkaan

Todennäköisesti tulevaisuudessa suolistomikrobiston analysointia hyödynnetään tautien diagnosoinnissa, sillä hyvin monessa taudissa voidaan havaita muutoksia mikrobistossa.

”Tämä on hyvin todennäköinen kehityssuunta. Meillä Tyksissä kehitetään nyt mikrobiston määritystä monestakin syystä. Tiedetään, että esimerkiksi tiettyjen lääkitysten teho riippuu siitä, millainen on ihmisen suolistomikrobisto”, Huovinen toteaa podcastissa.

Joskus 5-10 vuoden kuluessa meillä tulee olemaan käytäntö, että sairaalaan mentäessä otetaan ulostenäyte.
Kehitteillä on myös uusia mikrobihoitoja, joilla voitaisiin korvata ihmisen suolistosta puuttuvia hyödyllisiä bakteereita.

”Uskoisin, että joskus 5–10 vuoden kuluessa meillä tulee olemaan sellainen käytäntö, että sairaalaan mentäessä otetaan ulostenäyte ja mahdollisesti limakalvonäytteitä suusta. Niistä määritetään mikrobisto. Sen jälkeen tietokoneet raksuttavat ja yhdistävät tiedot muihin terveystietoihin ja kertovat meille, millaisia hoitovaihtoehtoja kannattaa hyödyntää."

Suomen Lääketieteen Seura x Mari Heikkilä

Suomen lääketieteen säätiön Tulevaisuuden lääketiedettä -podcastin kuusiosaisella kaudella ”Ihmiskunnan viholliset — ja uskolliset ystävät” puhutaan mikrobien merkityksestä ihmisten terveydelle. 

Nosto1

Virtanen sai bakteerin

Virtasen bakteeri

Tämä on skandaali: A. I. Virtanen jäi aikanaan ilman hänen mukaansa nimettyä bakteeria. Nyt tämä epäkohta korjataan, sillä Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisen tiedekunnan tutkijat kunnioittavat nobelistiamme nimeämällä löytämänsä bakteerin Acidipropionibacterium virtaneniiksi.

Artturi Ilmari Virtanen (1895–1973) tunnetaan parhaiten maitohappokäymiseen perustuvasta rehun säilömismenetelmästä, josta hän sai kemian Nobelin palkinnon vuonna 1945.

Virtasen propionihappobakteereita koskeva tutkimus on sen sijaan vähemmän tunnettua. Propionihappobakteereihin kuuluu useita merkittäviä lajeja, jotka esimerkiksi valmistavat B12-vitamiinia, ovat mukana aknen synnyssä tai tuottavat propionihappoa teollisuusmittakaavassa.

Propionihappobakteereita onnistuttiin eristämään ja kuvaamaan tieteelle jo 1900-luvun alussa. 1920-luvun alussa A. I. Virtanen tutki suomalaisesta emmentaljuustosta eristämiään propionihappobakteerikantoja, mutta vasta hollantilainen Cornelius Bernadus van Niel loi väitöskirjassaan 1928 propionihappobakteerien systemaattisen luokittelun ja nimistön.

van Niel nimesi bakteerilajeja ensimmäisten propionihappobakteeritutkijoiden kunniaksi. Esimerkiksi B12-vitamiinia tuottava, sveitsiläisjuustoille tyypillinen Propionibacterium freudenreichii sai nimensä Eduard von Freudenreichiltä, myös juustoissa esiintyvä Propionibacterium jensenii puolestaan Sigurd Orla-Jenseniltä ja Acidipropionibacterium thoenii J. Thöniltä.

Virtanen ei kuitenkaan saanut omaa bakteeria, koska hän itsekin uskoi, että hänen eristämänsä kannat kuuluivat jo Thönin mukaan nimettyyn lajiin.

Helsingin yliopistossa on tutkittu erilaisista ympäristöistä eristettyjä propionihappobakteerikantoja ja selvitetty niiden perimän emäsjärjestystä. Suomalaisesta mallastetusta ohrasta eristetyn kannan haaraiset soluketjut ja niiden agar-maljalla kasvaessaan tuottama pigmentti olivat samankaltaisia kuin Virtasen kuvaamilla kannoilla. Kanta myös erosi perimältään riittävästi Acidipropionibacterium thoenii -lajista ja sen tunnetuista sukulaisista muodostaakseen kokonaan uuden lajin.

Tutkijat päättivätkin nimetä lajin Virtasen mukaan.

"Meillä ei tietenkään ole mahdollisuutta tietää varmuudella, onko nyt eristetty uusi laji juuri A. I. Virtasen kuvaama", sanoo Paulina Deptula maatalous-metsätieteellisestä tiedekunnasta. "Päätimme kuitenkin antaa löytämällemme lajille Virtasen uraauurtavan tutkimuksen kunniaksi Acidipropionibacterium virtanenii -nimen,

*

Juttu on Helsingin yliopiston tiedote.

Hyvää lisätietoa A.I.Virtasesta on tässä Valion tekemässä videossa:

Bakteerit syövät Titanicin hylkyä

BBC Earth kertoo kiinnostavassa artikkelissaan metallia syövistä bakteereista, jotka pistävät juuri nyt myös eeppisen Titanicin hylkyä pieniin poskiinsa*. Kenties jo 20 vuoden kuluttua hylky on tuhoutunut.

Titanic lepää nyt Atlantin valtameren pohjassa noin 3800 metrin syvyydessä. Siellä, pimeydessä ja suuressa vedenpaineessa, kaikki tapahtuu hitaasti. Myös ruostuminen.

Niinpä vuonna 1912 uponneesta Titanicista on vielä paljon jäljellä, kuten sille tehdyt sukellukset osoittavat.

Ruostetta ikävämpi tuhoaja on kuitenkin vuonna 1991 löydetty kummallinen metallinsyöjäbakteeri.

Tutkijat kanadalaisesta Halifaxissa sijaitsevasta Dalhousien yliopistosta toivat laboratorioon laivasta jääpuikolta näyttävän kokkareen. Yllättäen siinä oli elämää, mutta tutkijat eivät osanneet tunnistaa sitä täysin. 

Pikakelaus liki 20 vuotta eteenpäin: saman yliopiston tutkija Henrietta Mann ryhmineen määritteli vuonna 2010 syyllisenä olevan bakteerin. Se oli aivan uudenlainen, omituinen syvänmeren bakteeri, joten ei ollut sinänsä yllättävää, ettei sitä osattu aikanaan tunnistaa.

Mannin tutkimusryhmä antoi sille löytöpaikkaa kunnioittaen nimen Halomonas titanicae.

Bakteereista enemmän innostuneet voivat lukea siitä enemmän täältä.

Titanic kuvattuna Corkissa 11. huhtikuuta 1912. Kuvaaja tuntematon, via Cobh Heritage Centre.
Titanic kuvattuna Corkissa 11. huhtikuuta 1912. Kuvaaja tuntematon, via Cobh Heritage Centre.

 

Halomonas -bakteerit elävät hyvin muun muassa hyvin suolaisissa ympäristöissä. Tutkijoiden mukaan Halomonas titanicae selviää vedessä, jonka suolapitoisuus on 0,5 % – 25 % massasta, mutta potreimmin se voi silloin, kun suolapitoisuus on 2 – 8 prosenttia.

Bakteerit kiinnittyvät laivan rautaosiin ja muodostavat niihin juuri jääpuikon kaltaisia muodostelmia. Syynä muotoon on painovoima, joka valuttaa bakteereja hitaasti alaspäin samaan tapaan kuin vesipisarat putoavat alaspäin ja jäätyvät puikon pintaan. Meren pohjassa kaikki vain käy paljon hitaammin.

Titanicin hylyn ympäristön suolapitoisuutta ei tunneta hyvin, joten arvio ajasta, mikä kuluu koko 47 000 -tonnisen laivan murentamiseen, on varsin epävarma. Se saattaa olla vain 14 vuotta, tai yli 30 vuotta.

Joka tapauksessa bakteerit käyttävät hylyssä rautaa hyväkseen, joten vähitellen rauta siirtyy bakteerien elintoimintojen myötä meriveteen.

Laiva tulee siis taatusti kierrätetyksi.

* Varmuuden vuoksi todettakoon, että bakteereilla ei ole poskia. Ilmaisu on kuvainnollinen.

Superuutuus bakteeri-infektioiden hoidoissa: täsmälääkkeet

Tätä läpimurtoa ei ole tehty lääketieteen laboratoriossa, vaan tietokoneilla: tutkijat ovat tehneet laskennallisella päättelyllä ja tilastomalleilla läpimurron, jonka avulla tulevaisuudessa voidaan kehittää täsmälääkkeitä vakavia infektioita aiheuttavia bakteereita vastaan.

Lähes kaikille antibiooteille vastustuskykyiset bakteerit ovat viimeisen kymmenen vuoden aikana ilmaantuneet eri puolille maailmaa, koska bakteerit siirtyvät maanosasta toiseen ihmisten maailmanlaajuiden jatkuvan liikkumisen seurauksena.

Maailman terveysjärjestö WHO onkin määritellyt antibioottiresistenssin leviämisen maailmanlaajuiseksi uhaksi ihmisen terveydelle.

"Tutkimustyöhömme perustuva uusi menetelmä antaa mahdollisuuden kohdentaa lääkeaine sellaisiin bakteerien perinnöllisiin tekijöihin, että resistenssin kehittymisen ja lajilta toiselle leviämisen mahdollisuus minimoidaan", sanoo tänään julkaistussa tutkimuksessa mukana ollut Helsingin informaatioteknologian tutkimuslaitoksen HIIT:in professori Jukka Corander.

Tilastollinen malli paljastaa evolutiivisia rajoitteita bakteerien perimän muutoksissa

Arvostetussa PloS Genetics -lehdessä juuri julkaistussa tutkimuksessa havainnollistetaan laskennallisen menetelmän tarjoamia mahdollisuuksia lääkkeiden kehitystyölle.

Työssään tutkijat analysoivat suuria määriä pneumokokki- ja streptokokkibakteerien näytteitä ja kehittivät tilastollisen mallin, jonka avulla voidaan paljastaa evolutiivisia rajoitteita luonnollisessa ympäristössä tapahtuville muutoksille bakteerien perimässä.

Pneumokokeilta paljastui tämän myötä useita aiemmin tuntemattomia mutaatioiden yhdysvaikutuksia.

"Yhdistämällä näistä yhdysvaikutuksista saatava tieto systeemibiologiaan ja molekyylilääketieteeseen voitaisiin ottaa tavoitteeksi lääkeaine, joka häiritsisi kyseisten geenien toimintaa ja yhtäaikaisesti johtaisi bakteerien solujen uusiutumisen estymiseen", sanoo Corander.

"Koska yhdysvaikutukset ovat useimmissa tapauksissa vahvasti sidoksissa tietyn bakteerilajin ydinperimään, lääkeaineella ei olisi sivuvaikutuksia muihin bakteereihin.

Corander mukaan koskaan aiemmin ei ole kyetty sovittamaan mutaatioiden välistä evolutiivista vuorovaikutuspainetta kuvaavaa todennäköisyysmallia samanaikaisesti kaikkiin perimässä esiintyviin mutaatioihin."

Malli sisältää lähes sata miljardia tuntematonta tekijää

Tutkijat hyödynsivät työssään useiden vuosien aikana kertynyttä kokemusta päättelyalgoritmeista ja kehittivät lähestymistavan, joka mahdollisti riittävän tarkan analyysin.

Tutkimustulokset antavat Coranderin mukaan mahdollisuuden tarkastella lähitulevaisuudessa kaikkien yleisten infektiotauteja aiheuttavien bakteerien perimän muutoksia laajojen genomiaineistojen pohjalta. Hän näkee, että näin voitaisiin perustutkimuksen avulla luoda pohja täsmälääketieteen sovelluksille ja edesauttaa vakavien infektioiden torjuntaa tulevaisuudessa.

Corander johtaa HIIT:in laskennallisen päättelyn tutkimusohjelmaa ja toimi nyt julkaistun hankkeen vastuullisena tutkijana. Hänen mukaansa laskennallinen haaste on valtava, koska tämänkaltainen malli sisältää lähes sata miljardia tuntematonta tekijää.

Ratkaisun saavuttamiseksi tarvittiin satojatuhansia tunteja prosessoriaikaa Suomen tieteellisen laskennan CSC:n palvelimella. Tärkeinä yhteistyökumppaneina toimivat myös maailman johtavan genomikeskuksen Sanger-instituutin bakteerigenomiikan tutkijat.

Lähdejulkaisu: Interacting networks of resistance, virulence and core machinery genes identified by genome-wide epistasis analysis, PloS Genetics (DOI: 10.1371/journal.pgen.1006508).

Juttu perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen.

Video: Katso kuinka nopeasti bakteerit alkavat sietää antibiootteja

Video: Katso kuinka nopeasti bakteerit alkavat sietää antibiootteja

Oletko joskus ottanut antibioottikuurin "varmuuden vuoksi"? Tai jättänyt turhalta tuntuvan kuurin kesken? Tai oletko ehkä sitä mieltä, että evoluutio on täyttä humpuukia? Silloin kannattaa katsoa tämä video.

12.09.2016

Videolla näkyy, kuinka bakteerit kehittävät vastustuskyvyn ensin pienille myrkkymäärille, ja lopulta suurillekin. Hyvin nopeasti, 11 vuorokaudessa. Koska video on varsin lumoavaa katsottavaa, tässä vielä toinenkin! Siinä bakteerit valloittavat levyn 14 vuorokaudessa, hieman eri tavalla.

Koejärjestely on yksinkertainen. Kuvassa on bakteerien kasvatusalusta, kooltaan 60x120 cm. Se on jaettu kapeisiin alueisiin. Laidoilla on pelkkää kasvatusalustana toimivaa ainetta, mutta keskempänä siihen on sekoitettu antibioottia. Keskustaa lähestyttäessä bakteereille myrkyllisen aineen määrä kasvaa joka rajalla kymmenkertaiseksi.

Pöpöt päästetään liikkeelle laidoilta. Ensimmäisellä rajalla ne pysähtyvät kuin seinään. Sitten läpi pääsee pari kehityslinjaa... ja pian myrkyllisimmällekin alueelle porhalletaan käytännössä rajoilla pysähtymättä.

Samoin käy myös ihmiskehoissa, sairaaloissa ja suurissa populaatioissa. Antibioottiresistanssin kehittyminen on sattumanvaraista, mutta sitä edesautetaan liian pienillä ja turhilla altistuksilla.

Videot liittyvät muutama päivä sitten Sciencessä julkaistuun tutkimukseen. Tutkijoiden kehittämällä menetelmällä voidaan helposti perehtyä siihen, kuinka bakteerit kehittävät uusia ominaisuuksia. Evoluutiota silmien edessä.

Miksi botox tappaa?

Suomalaistutkijat pyrkivät selvittämään, miksi ja missä olosuhteissa tämä maaperässä ja vesistöissä elävä Clostridium botulinum -bakteeri tuottaa botoxina tunnettua tappavaa hermomyrkkyä botuliinitoksiinia.

Bakteriologian tutkimus on muutoksessa.

Enää ei oleteta koko tutkittavan bakteerikolonnan koostuvan miljoonista identtisistä ja samalla tavoin käyttäytyvistä bakteerisoluista vaan kasvustojen oletetaan käyttäytyvän ennemminkin monisoluisen ”elimen” tavoin, jossa elinympäristöstä tulevat viestit ohjaavat yksittäisten solujen tai solujoukkojen työnjakoa.

Tämä on lähtöajatus myös Helsingin yliopiston professorin Miia Lindströmin johtamassa Clostridium botulinum –bakteerin (otsikkokuvassa) tutkimuksessa.

"Pyrimme ymmärtämään, miksi bakteerit, tai osa niistä, tuottavat tappavaa hermomyrkkyä, botuliinia ja mikä niitä motivoi", Lindström kertoo Helsingin yliopiston tiedotteessa.  

"Jos ymmärtäisimme syvällisesti, mitä hyötyä hermomyrkyn tuottamisesta bakteerille on, voisimme saada selville, miten bakteerin myrkyntuotantoa voitaisiin säädellä ja hallita."

Botoxia naamaan, mutta ei ruokaan

Vaikka C. botulinum -bakteeri on tunnettu jo pari vuosisataa, se on hermomyrkkytuotantonsa takia edelleen kiinnostava. Bakteerin tuottama botuliini on eräs voimakkaimmista tunnetuista myrkyistä, ja se aiheuttaa jo gramman miljoonasosan määrissä neliraajahalvauksen. Tauti saattaa johtaa myös kuolemaan, jos keuhkojen hengityslihakset halvaantuvat. Toipuminen edellyttää viikkojen tai kuukausien tehohoitoa.

Botuliini on haitallista kaikille eläimille, ei vain ihmiselle.

Nimensä botuliini ja sen aiheuttama myrkytystila, botulismi, on saanut latinan kielen makkaraa tarkoittavasta sanasta botulus, koska myrkky löydettiin ensimmäisen kerran 1700-luvun lopussa pilaantuneista makkaroista. Yhä edelleenkin botulismi vaanii pilaantuneissa ruokatarvikkeissa, sillä C. botulinum -bakteereita, kuten muitakin ns. itiöllisiä bakteereita esiintyy kaikkialla maaperässä ja vesistöissä, joista ne siirtyvät ravintoketjuun.

Sopivissa olosuhteissa – ja hygienian pettäessä – bakteeri pääsee tuottamaan ruokatarvikkeessa myrkkyjä.

Itiölliset bakteerit ovat yllättävän kestäviä, koska niillä on kestävä kuori, joka suojaa niiden perimää ja muita toimintoja. Näin ollen osa niistä pystyy selviämään myös elintarviketeollisuuden prosesseista.

"Botulismi on onneksi äärimmäisen harvinainen mutta kuitenkin tunnettu ruokavälitteisenä ilmiönä, jota vastaan elintarviketeollisuus jatkuvasti kamppailee", Lindström sanoo.

"Monet itiölliset bakteerit viihtyvät sekä hapettomissa että kylmissä olosuhteissa, jolloin osa niistä pystyy tuottamaan toksiineja kasvunsa aikana."

Elintarvikkeita pakataan yhä useammin hapettomiin pakkauksiin, kuten tyhjiöpakkauksiin tai suojakaasuun, sillä "nykyisin elintarvikkeiden käsittelyprosessit ovat kuluttajien vaatimuksesta suhteellisen mietoja", kuten Lindström toteaa.

Botuliinia voi käyttää myös hyväksi. Sen lääketieteellinen hyötykäyttö liittyy myrkyn lihaksia lamaannuttavaan vaikutukseen: sillä voi esimerkiksi hoitaa neurologisista syistä johtuvaa tahatonta lihasten nykimistä, silmien räpsytystä ja erilaisia pakkoliikehdintäoireita.

Ja kyllä: botuliini on kuuluisaa botoxia, jota piikitetään kosmeettisissa tarkoituksissa naamaan. Hyvin pieninä määrinä annettu botox lamaannuttaa kasvojen lihaksia ja tasaa siten ryppyjä. Vaikutus ei kestä pitkään, joten pysyvää vaikutusta ei pistoksilla saa aikaan.

Suomalaiset maailman huippua tällä alalla

Miia Lindströmin C. botulinum -bakteerin tutkimukseen keskittyvä tutkimusryhmä työskentelee Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa Viikin kampuksella.

Ryhmällä on menossa useita hankkeita, joissa tutkitaan elintarviketurvallisuuteen sekä tuotantoeläinten botulismiin keskittyviä kysymyksiä ja tehdään luonnollisesti itiöllisten bakteerien perustutkimusta – perustutkimus on kaikkien käytännön sovellusten pohjalla. 

Rahoitusta Lindström ja tutkimusryhmä on saanut Suomen Akatemialta, maa- ja metsätalousministeriöltä ja EU:lta, ja ryhmä on tai on ollut partnerina viidessä eurooppalaisessa laboratorio- ja tutkimusyhteistyöverkostossa.

Haastavaa C. botulinum -tutkimuksessa on se, että sitä voi tehdä vain erikoislaboratorio-oloissa, koska hermomyrkkyä tuottavien bakteerikasvustojen käsittelyyn vaaditaan turvalaboratorio.

"Meillä on eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa erinomainen laboratorio ja vahva työskentelykulttuuri jo yli 25 vuoden ajalta neurotoksisten bakteerien kimpussa", Lindström kertoo ja toteaa, että laboratorion perusti alun perin professori Hannu Korkeala.

"Maailmanlaajuisesti arvioiden olemme kolmen parhaan C. botulinum -tutkimuslaboratorion joukossa, mutta uusien rahoitusten avulla tavoittelemme nyt johtoasemaa."

Tutkimusryhmä koostuu tällä hetkellä kahdesta post doc -tutkijasta, kuudesta väitöskirjantekijästä ja vaihtelevasta määrästä lisensiaatti- ja maisterivaiheen opiskelijoita sekä harjoittelijoita.

"Meillä on toimivat kontaktit globaalisti kaikkiin C. botulinum -tutkijoihin, mutta erityisen keskeisessä roolissa on ollut yhteistyö Nottinghamin yliopiston kanssa, jossa on kehitetty työkaluja klostridibakteerien geneettiseen manipulaatioon. Tämä on perusedellytys tekemisellemme mutta on ollut mahdollista vasta vähän aikaa."

"Muita tärkeitä yhteistyökumppaneita ovat Lissabonin uuden yliopiston ITQB-instituutti, jossa on vahvaa osaamista solutason bakteeritutkimuksissa, sekä bakteeritutkimuksen Mekkana tunnettu ranskalainen Pasteur-instituutti", iloitsee Lindström.

Artikkeli perustuu Helsingin yliopiston tiedotteseen.

Uutta voimaa antibiooteille? Oululaistutkijat keksivät bakteerien suojausmekanismin

Oulun yliopiston kasvimikrobiologian dosentti Anna Maria Pirttilän tutkimusryhmä on löytänyt uudenlaisen bakteerien puolustusmekanismin. 

Tietoa voidaan käyttää hyödyksi etsittäessä uusia antibiootteja tai lääkkeitä sellaisiin sairauksiin, jotka johtuvat hapen haitallisten muotojen eli niin sanottujen happiradikaalien toiminnasta. Tällaisia ovat muun muassa silmänpohjanrappeuma ja Alzheimerin tauti.

Tutkimuksen lähtökohtana oli ymmärtää, miten männyn ja bakteereiden välinen yhteiselo toimii. Kasvit ja eläimet puolustautuvat mikrobeja vastaan, olivatpa ne sitten hyviä tai pahoja. Ne tuottavat suuria määriä happiradikaaleja infektiokohtaan estääkseen mikrobien pääsyn eteenpäin.

Bakteerit ovat kehittäneet oman suojautumistavan happiradikaaleja vastaan. Bakteerien runsaana energiavarastona toimivan pitkän rasvahappoketjun, polyhydroksibutyraatin, havaittiin yllättäen toimivan antioksidanttina, kun se oli pilkottuna pieniin osiin.

Bakteerit kykenevät tuottamaan rasvahappoketjua todella suuria määriä, jopa 90 prosenttia solun massasta. Tämä kuvastaa miten tärkeä yhdiste on bakteerille silloin, kun antioksidanttia tarvitaan nopeasti suuria määriä.

Tiedon avulla voidaan etsiä sellaisia antibiootteja, jotka tuhoavat bakteereilta kyvyn tuottaa pitkää rasvahappoketjua.

Osana tohtorikoulutettava Janne Koskimäen kasvimikrobiologian alaan kuuluvaa väitöskirjaa, tutkimus osoitti tämän suojautumistavan olevan erittäin laajalle levinnyt bakteerikunnassa ja liittyvän yleisesti bakteerien kykyyn sietää vaikeita olosuhteita.

Tutkimuksessa havaittiin, että bakteerien energiavaraston hajotusprosessissa syntyneet lyhyet rasvahappoketjut hävittivät hapen myrkyllisintä muotoa, hydroksyyliradikaalia, jopa kolme kertaa tehokkaammin kuin tunnetuin solujen luonnollinen antioksidantti, glutationi, ja peräti yli kymmenen kertaa paremmin kuin C-vitamiini. Yhdisteiden havaittiin suojaavan myös hiivasoluja hapettavilta olosuhteilta.

Tutkimuksen tulokset julkaistiin 14. maaliskuuta 2016 Nature Chemical Biology-lehdessä.

Saatuja tuloksia hyödynnetään parhaillaan Oulun yliopistossa käynnissä olevassa Tekesin TUTLi (tutkimuksesta uutta tietoa ja liiketoimintaa)-rahoitteisessa hankkeessa, jossa kehitetään hoitomuotoa silmänpohjanrappeumaan. Suomen Akatemia on tukenut Koskimäen tutkimusta.

Juttu perustuu käytännössä kokonaan Oulun yliopiston viestinnän artikkeliin, jonka on kirjoittanut Maarit Jokela.

Otsikkokuvassa yksittäiset Methylobacterium extorquens -bakteerin solut näkyvät harmaina. Solujen sisällä punaisena hohtavat pyöreät jyväset ovat polyhydroksibutyraattia.