Ihminen ja ilmastonmuutos antavat viruksille siivet

Eksoottiselta ja pelottavaltakin kalskahtava zoonoosi on mikrobien arkipäivää. Se merkitsee tilannetta, jossa eläimen virus tai bakteeri hyppää tavalla tai toisella ihmiseen, joskin zoonoosi voi tapahtua myös toisin päin. Erityisesti maallikolle uuden taudin ilmaantuessa zoonoosi terminä ja tapahtumana voi tuntua pelottavalta.

Tosi asiassa lähestulkoon kaikki tuntemamme virusperäiset taudit ovat tavalla tai toisella zoonooseja. Niin myös maailmaa kiertävä koronavirus.

– Jostakinhan uuden viruksen pitää tulla. Käytännössä ainoa vaihtoehto zoonoosille olisi bioterrorismi eli viruksen valmistaminen ja levittäminen tahallisesti, mutta sellaisesta ei koronaviruksen tapauksessa ole mitään viitteitä, Tampereen yliopiston epidemiologian professorin Pekka Nuorti sanoo.

Jotta virus voi siirtyä ihmisestä eläimeen, ihmisen on altistuttava esimerkiksi eläimen eritteille tai jouduttava eläimen puremaksi. Viruksen täytyy myös kyetä lisääntymään ihmisessä. Läheskään aina virus ei pääse siirtymään eläimestä ihmiseen, vaikka sillä tilaisuus olisikin.

– Yleensä tarvitaan läheistä tai pitkittynyttä kontaktia. Myös se voi vaikuttaa, käsitteleekö henkilö eläintä ilman hanskoja, kuinka lähellä eläintä ollaan ja onko eläimeen suoraa kontaktia. Koronaviruksen kohdalla tätä ei varmasti tiedetä.

Virus tarvitsee aina isännän

Virus itsessään ei ole elävä organismi. Se on vain pätkä elämän rakennusohjetta eli kaksijuosteista DNA:ta tai yksijuosteista RNA:ta. Siksi virus tarvitsee elääkseen ja monistuakseen isäntäsolun ja kantaja- eli reservieläimen. Se muodostaa virukselle immuniteetin tai kykenee elämään viruksen kanssa tasapainossa sairastumatta itse.

– Virus elää isäntäeläimessä aiheuttamatta niin voimakasta tautia, että reservieläin kuolisi. Se ei evoluution näkökulmasta hyödyttäisi taudinaiheuttajaa, Nuorti sanoo.

Osa taudeista voi tarttua ihmiseen suoraan isäntäeläimestä. Tällaisia ovat muun muassa tutummat zoonoosit, kuten vatsatauteja aiheuttavat salmonella- ja kampylobakteerit. Usein zoonoosi tapahtuu kuitenkin vektorilevitteisesti, eli kantaja-eläimen ja ihmisen välille tarvitaan jokin kolmas eläin. Monesti se on hyönteinen, mutta esimerkiksi vuoden 2004 SARS-virus siirtyi tiettävästi lepakosta ihmiseen sivettikissan kautta. Myös nykyinen koronavirus SARS-CoV-2 on syntynyt lepakoissa, vektorieläintä on arvuuteltu genomin perusteella aina käärmeestä muurahaiskäpyyn. Virus voi muuntua vektorieläimessä, mutta virukset tarvitsevat vektorieläimiä myös siksi, että liikkuessaan ne levittävät virusta tehokkaasti.

­– Tauti tarvitsee klassisen kolmion eli kolme tekijää, joita ovat itse pöpö, henkilö ja ympäristö. Vektorivälittäjällä on yhteys näistä jokaiseen.

Lepakko sietää paljon, mutta ei stressiä

Nykytiede tietää viruksista paljon, mutta paljon on sellaista, mitä emme tiedä. Mikroskoopilla saatiin ensimmäiset viitteet bakteerin olemassaolosta jo 1670-luvulla, mutta ensimmäiset virukset kyettiin havaitsemaan elektronimikroskoopilla Saksassa vasta vuonna 1939.

Viruksia on voitu katsella vasta vain noin yhden ihmisiän ajan. 

Nyt tiedämme jo, että esimerkiksi litrassa merivettä on noin 10 miljardia virusta. Vain murto-osa niistä on ihmisille vaarallisia, mutta suuresta määrästä murto-osakin on merkittävä tekijä. Global Virome Project arvioi, että nisäkkäissä ja linnuissa on 1,67 miljoonaa tuntematonta virusta, joilla olisi potentiaalia hypätä ihmiseen.

Zoonooseja löytyy Suomessa omasta takaakin paljon.

Tunnemme jo monet virusten tekniikat isäntäsolun hallitsemiseksi, mutta esimerkiksi virusten toiminnan ja eläinten elinolosuhteiden välisestä vaikutuksesta tietoa tarvitaan yhä paljon lisää. Hyvä esimerkki ovat juuri lepakot. Ne toimivat monen ihmiselle vaarallisen viruksen – kuten SARS:n ja ebolan – reservieläiminä, mutta eivät itse sairastu siitä.

Lepakkojen immuunijärjestelmä onkin suuren mielenkiinnon kohteena. Tutkimuksissa on havaittu, että normaalitilanteessa lepakot kykenevät vastustamaan tauteja ja elämään tasapainossa virusten kanssa, mutta stressaantuessaan myös niiden immuunijärjestelmä murtuu ja virustoleranssi heikkenee.

Stressitilanteita syntyy esimerkiksi siitä, kun lepakot joutuvat elintilansa pienentyessä saalistamaan yhä pidempiä matkoja tai elämään vangittuna häkeissä Itä-Aasian ”märkätoreilla”, missä myydään elävää ravintoa.

– Virusten pääasiallinen leviämismekanismi on zoonoottinen. Nykyinen yhteiskunta ja elintapa vahvistavat sitä. Tähän kuuluvat ilmastonmuutos, ympäristön tuhoaminen, sademetsien hakkuut ja niihin raivatut uudet asuinalueet, Nuorti sanoo.

Koronavirus, ebola, lintuinfluenssa, denguekuume, malaria, lassakuume… Lista zoonoosin avulla leviävistä taudeista on pitkä. Korona toi kulkutaudit suomalaisten iholle, mutta ihmiselle vaarallisia virustauteja esiintyy maailmalla tämän tästä. Nuorti huomauttaa, että zoonooseja löytyy Suomessa omasta takaakin paljon.

­– Uudet virukset ovat aina jotenkin raflaavia, mutta meillä on paljon kotoperäisiä vektorivälitteisiä viruksia, jotka aiheuttavat vuosittain merkittävää tautitaakkaa, Nuorti sanoo.

Sellaisia ovat esimerkiksi hyttysen levittämä Pogostan tauti, jonka alfa-viruksen reservinä toimivat metsäkanalinnut. Metsämyyrien kantamaa Puumala-virus voi epidemiavuosina aiheuttaa tuhansia myyräkuume-tapauksia. Punkit puolestaan levittävät puutiaisavokuumetta aiheuttamaa TBE-virusta.

Moderni elämäntapa antaa zoonoosille vauhtia

Vuosikymmeniä varmaksi on tiedetty se, että ympäristöongelmat ja ympäristön tuhoaminen levittävät ja nopeuttavat, eli toisin sanoen tehostavat tautien leviämistä. Kun ihminen ahdistaa luonnon yhä ahtaammalle, eläimet voivat yhä huonommin ja altistuvat myös taudeille eri tavoin kuin mihin ne ovat vuosituhansien saatossa tottuneet.

– Hyvä esimerkki on influenssa. Sioissa ja linnuissa on influenssaviruksia, ja suuri eläinmäärä pienellä alueella antaa hyvät mahdollisuudet viruksen mutaatiolle.

Mutaatio voi johtaa viruksen muuttumiseen ihmiselle vaaralliseksi ja mahdollistaa myös sen leviämisen, joskin mutaatio voi myös heikentää virusta. Isommassa skaalassa suuri vaikutus puolestaan on väestönkasvulla, muuttoliikkeellä ja asuinalueiden laajentamisella. Ihminen ja villieläimet kohtaavat tänä päivänä toisiaan aivan eri tavoilla kuin aikaisempina vuosisatoina tai tuhansina.

– Ihmiset tulevat läheiseen kontaktiin sellaisten lajien kanssa, joiden kanssa kontaktia ei aikaisemmin ole ollut ja näin ilmiö voimistuu. Virusten hyppyjä eläimistä ihmisiin on ollut varmasti aikaisemminkin, mutta epidemiat eivät ole päässeet leviämään, vaan ovat todennäköisesti rajoittuneet pienempiin kyliin ja sammuneet sinne. Nyt väestö liikkuu ja lentomatkailu kuljettaa ihmiset ja virukset nopeasti mihin tahansa maailmaan vuorokauden sisällä, Nuorti sanoo.

Malarialoisen ja sitä kuljettavien sääskien elinalueen arvioidaan olevan mahdollista laajentua nykyisiltä trooppisilta alueilta osaan Yhdysvaltoja ja Etelä-Eurooppaan.

Ihmisen moderni tapa elää ei yksin synnytä tai estä zoonoosia, mutta se antaa virushypyille vauhtia. Ilmiö kiihtyy ilmaston lämpenemisen ja -muutoksen kautta, ja ne puolestaan ovat ihmisen luomien saasteiden aiheuttamia.

– Suomessakin on havaittu, että vektorivälitteisten virus- ja bakteeritautien tautien alueet ovat jo nyt laajentuneet ja siirtyneet aiempaa pohjoisemmaksi, Nuorti huomauttaa.

Esimerkiksi punkkien elinalueet ovat laajenneet pohjoisessa ja samalla niiden levittämän borrelioosin ja puutiaisaivokuumeen esiintyvyys on kasvanut. Niin ikään koko maailmassa nykyisin noin 430 000 ihmistä tappavan malarialoisen ja sitä kuljettavien sääskien elinalueen arvioidaan olevan mahdollista laajentua nykyisiltä trooppisilta alueilta osaan Yhdysvaltoja ja Etelä-Eurooppaan.

 Veden ja ikiroudan ikävät yllätykset

Toinen ilmastonmuutokseen liittyvä terveysuhka liittyy veteen. Kun rankkasateet ja tulvat lisääntyvät, ne heikentävät pohjavesien ja vedenpuhdistuslaitosten käyttämän raakaveden laatua. Esimerkiksi vatsatauteja aiheuttavat norovirukset ja legionellabakteerit hyötyvät lämpimistä olosuhteista.

Samalla sulavat pikkuhiljaa paitsi jäätiköt myös arktisten alueiden ikiroutakerrokset.

Osa tutkijoista varoittaakin seurauksista, joita sulava ikirouta pitää sisällään. Ikirouta voi sisältää vanhoja viruksia, joille ihmiselle ei ole kehittynyt vastustuskykyä. Kun maata hyödynnetään esimerkiksi kaivoksissa, on tutkijoiden mukaan epätodennäköistä mutta silti mahdollista, että ihminen ja virus törmäävät, ja jotakin jo kerran hävinnyttä nousee takaisin maan pinnalle.

Tutkijat ovat herättäneet henkiin Siperian ikiroudassa 40 00 vuotta eläneitä matoja ja 30 000 vuotta vanhan, ihmiselle vaarattoman viruksen. Suuremman vaaran muodostavat kuitenkin ne taudinaiheuttajat, jotka jo ovat keskuudessamme sekä ikiroudasta vapautuvat bakteerit, joiden tuottamat yhdisteet voivat kiihdyttää ilmastonmuutosta entisestään.

– Virusten leviäminen on äärimmäisen monimutkainen järjestelmä, jossa useat erilliset asiat vaikuttavat toisiinsa. Ihmisen toiminnalla sademetsissä on vaikutuksensa, mutta tautien leviämistä edesauttavat etenkin köyhyys, sodat ja väestön liikkuminen, Nuorti sanoo.

Virukset ovat eläneet maapallolla kauemmin kuin ihmiset, mutta ihminen on luonut viruksille ennennäkemättömän otolliset leviämis- ja mutaatiomahdollisuudet.

– Pandemioiden ja epidemioiden ehkäisyyn, torjuntaan ja vaikutuksien hillitsemiseen tarvitaan aina monitieteistä, globaalia yhteistyötä, Nuorti sanoo.