Yksi gramma botuliinia riittää tappamaan 1,5 miljoonaa ihmistä, mutta sillä voidaan parantaa myös sairauksia – ”Makkaramyrkylle” kehitettiin nyt tehokas vastalääke - Tiede | HS.fi

Yksi gramma botuliinia riittää tappamaan 1,5 miljoonaa ihmistä, mutta sillä voidaan parantaa myös sairauksia – ”Makkaramyrkylle” kehitettiin nyt tehokas vastalääke

Uusi vastalääke läpäisi ensimmäiset eläinkokeet. Jos lääke toimii ihmisillä, se pelastaisi potilaan kuukausien tehohoidolta.

Botuliinia sisältävillä ruiskeilla voidaan tasoittaa kasvojen ryppyjä. Se perustuu siihen, että yhdiste lamauttaa kasvojen lihaksia. Vaikutus on tilapäinen.­

21.1. 2:00 | Päivitetty 21.1. 6:50

Pieninä annoksina se silottaa rypyt ja helpottaa lihaskouristuksia, suurina se salpaa hengityksen ja johtaa kuolemaan.

Botuliini on maailman voimakkain hermomyrkky, jota vastaan tutkijat ovat nyt kehittäneet vastalääkkeen.

Vastalääke kehitettiin botuliinista itsestään. Se pystyy tunkeutumaan alkuperäisen myrkyn tavoin hermosoluihin ja kuljettamaan mukanaan vasta-aineita.

Jos lääke toimii ihmisellä, kyseessä olisi ensimmäinen kerta, kun lääkkeellä pystytään estämään botuliinimyrkytyksen aiheuttamaa halvaantumista. Potilaat säästyisivät jopa kuukausien makaamiselta hengityskoneessa, selviää Science-tiedelehdessä julkaistusta tutkimuksesta.

Botuliinitoksiini on annoskokoon suhteutettuna maailman vahvin myrkky. Jo gramman miljoonasosa voi riittää tappamaan ihmisen.

Kun botuliinia käytetään pieninä annoksina paikallisesti, se toimii niin kauneuden kuin sairauksien hoidossa. Se halvaannuttaa tilapäisesti kasvojen lihaksia ja ehkäisee siten ihoryppyjä.

Neurologiassa botuliinia käytetään etenkin lihaskouristusten ja -jäykkyyden hoidossa. Toksiini lamaannuttaa lihasta paikallisesti, jolloin se rentoutuu. Botuliinia voidaan antaa esimerkiksi cp-vammaiselle lapselle raajojen jäykkyyteen tai aivoveritulpan aiheuttaman lihasjäykkyyden hoitoon.

Virtsarakkoon pistettynä botuliini vähentää virtsankarkailua ja hikirauhasissa liikahikoilua. Lisäksi botuliinilla voidaan hoitaa migreeniä ja silmäsairauksia.

”Viime vuosina toksiinilla on todettu olevan myös kipua lievittävää vaikutusta. Uusia käyttökohteita löydetään jatkuvasti lisää”, sanoo professori Miia Lindström Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisestä tiedekunnasta.

Hän johtaa botuliinin tutkimiseen erikoistunutta laboratoriota, joka on Suomessa alansa ainoa. Perustutkimuksen lisäksi ryhmä kehittää hermomyrkylle vasta-aineita ja testejä.

Lääketieteellisissä toimenpiteissä botuliinin käyttö on Lindströmin mukaan turvallista, mutta osaamattomissa käsissä hermomyrkyn kanssa toimimiseen liittyy omat riskinsä.

Jos botuliinipistos osuu väärään paikkaan, myrkky halvaannuttaa väärän lihaksen useiksi kuukausiksi. Kauneudenhoito voi siis aiheuttaa roikkuvan silmäluomen tai kasvojen halvaantumisen osittain.

Yliannostuksena hermomyrkky aiheuttaa botuliinimyrkytyksen eli botulismin, joka johtaa pahimmillaan neliraajahalvaukseen ja kuolemaan.

Tyypillisesti botuliinimyrkytys syntyy pistoksen sijaan ruokapöydässä. Botuliinitoksiinia tuottaa Clostridium botulinum -bakteeri, jonka itiöitä esiintyy niin maaperässä kuin vesistöissä.

Clostridium botulinum -bakteeri elektronimikroskoopin kuvassa, joka on väritetty. Bakteeri tuottaa erittäin voimakasta hermomyrkkyä.­

Jos itiöitä päätyy niille suotuisiin hapettomiin olosuhteisiin, itiökuori hajoaa ja esiin tulee elinkykyinen solu. Lisääntyessään solu levittää ympärilleen myrkyllistä botuliinia.

Säilykkeet ja tyhjiöpakatut kalatuotteet ovat esimerkki itiöille suotuisista oloista. Itiöt siirtyvätmaaperästä tai vesistöstä kaloihin ja kasviksiin, joissa ne ovat terveelle ihmiselle suhteellisen vaarattomia.

Mutta jos itiöitä sisältävä elintarvike pakataan hapettomaan tilaan ja säilytetään sen jälkeen huoneenlämmössä, itiöt voivat muuttua myrkkyä levittäväksi bakteerikasvustoksi.

Suurimmat riskit liittyvät kotona säilöttyihin elintarvikkeisiin, sillä itiöitä tappava kuumennus voi jäädä puutteelliseksi.

Jos myrkkyä on päässyt syntymään, sitä on elintarvikkeen seasta vaikea havaita. Botuliinitoksiini on nimittäin täysin hajutonta ja mautonta.

Bakteerin itiöitä voi päätyä vereen myös haavasta ja likaisesta neulasta. Botulismia esiintyykin jonkin verran ruiskuhuumeiden käyttäjillä, Lindström sanoo.

”Lisäksi myrkytystä esiintyy imeväisikäisten lasten suolistoinfektiona, jossa bakteeri pääsee kolonisoimaan vauvan suoliston.”

 Vaikka potilas on tajuissaan, hän ei etenevän halvaustilan vuoksi pysty välttämättä enää viestimään.

Elimistössä botuliini tunkeutuu hermolihaspäätteisiin ja pilkkoo välittäjäaineen vapautumiseen tarvittavia proteiineja. Sen seurauksena hermoimpulssi katkeaa ja lihas halvaantuu.

Oireiden ilmaantumiseen kuluu muutamasta tunnista muutamaan päivään. Ruokamyrkytyksen ensimmäisenä oireena on yleensä oksentelua.

Halvaus alkaa kasvoista. Se ilmenee näköhäiriöinä sekä puhumisen ja nielemisen vaikeutena. Halvaus etenee raajoihin ja lopulta sisäelimiin.

”Hengenvaaralliseksi myrkytys muuttuu silloin, kun botuliini lamaannuttaa hengityslihaksiston”, Lindström sanoo.

Hänen mukaansa botulismin tunnistaminen voi olla hoitohenkilökunnalle vaikeaa. Potilas saattaa käyttäytyä kuin humalainen. Vaikka potilas on tajuissaan, hän ei etenevän halvaustilan vuoksi pysty välttämättä enää viestimään.

Potilaan voi pelastaa, jos oireiden syy tunnistetaan ajoissa. Diagnoosiin vaaditaan laboratoriotestejä sekä potilaan ruuansulatuskanavasta että syylliseksi epäillystä elintarvikkeesta.

Myrkytystä hoidetaan nyt hevosen seerumista tuotetuilla vasta-aineilla, jotka tuhoavat myrkkyä verenkierrosta ja estävät taudin etenemisen. Nykyiset vastalääkkeet eivät kuitenkaan yllä hermostoon saakka.

Tämä on pulmallista, sillä oireiden alkaessa osa myrkystä on jo päätynyt vasta-aineiden ulottumattomiin. Silloin elimistön toimintaa täytyy tukea hengityskoneella, kunnes uusia hermolihaspäätteitä syntyy tuhoutuneiden tilalle.

”Lievissä tapauksissa potilas toipuu kokonaan, mutta vakavammissa taudinkuvissa potilaalle saattaa jäädä pysyviä neurologisia oireita.”

Uusi vastalääke toimii viekkaammin. New Yorkin lääketieteellisen yliopiston ryhmä valmisti lääkettä botuliinitoksiinista itsestään valjastamalla myrkyn vasta-aineiden kuljettajaksi.

Tutkijat muokkasivat botuliinitoksiinia geneettisesti vaarattomammaksi. Muokattu botuliini ei pysty pilkkomaan hermosignaalien kulusta vastaavia proteiineja, mutta se kykenee myrkyn tapaan tunkeutumaan potilaan hermostoon vasta-aineet mukanaan.

Se jahtaa tappavia vastineitaan hermosoluihin saakka ja riisuu ne aseistaan.

”Toisin sanoen kehitimme juuri Troijan hevosen”, kertoi tutkimusryhmää johtanut Konstantin Ichtchenko Science-tiedelehdelle.

 Vastalääkettä ei ole kehitetty entiseen tapaan eläimissä, mikä on tutkijoiden mukaan eettisempää ja nopeampaa.

Kehitystyö vaikutti lupaavalta, mutta eläinkokeissa selvisi, että suurina annoksina myös geneettisesti muunneltu botuliini saattoi olla tappavaa. Niinpä Bostonin lastensairaalan ryhmä laimensi lääkettä botuliinin toisenlaisella muunnoksella.

”Uusi vastalääke voi auttaa potilaita toipumaan aiempaa nopeammin. Lääke ei pelkästään pysäytä taudin leviämistä poistamalla myrkkyä verenkierrosta, vaan voisi lievittää jo alkaneita halvaantumisoireita neutralisoimalla myrkkyä hermostossa”, kertovat yliopistonlehtori Katja Selby ja tutkijatohtori François Douillard Helsingin yliopistosta.

Heidän mukaansa tutkimuksissa oli tärkeää myös se, että samalla lääkkeellä saattoi kuljettaa kahdenlaisia vasta-aineita. Yksi lääke siis tehoaa samanaikaisesti kahden erilaisen botuliinityypin aiheuttamaan myrkytykseen, tulevaisuudessa kenties vielä useampaan.

Lisäksi vastalääkettä ei ole kehitetty entiseen tapaan eläimissä, mikä on tutkijoiden mukaan eettisempää ja nopeampaa. Myös allergisten reaktioiden mahdollisuus on uudessa lääkkeessä vähäisempi.

”Kun vasta-ainetta kehitetään eläimessä, se on kosketuksessa allergeenien kanssa. Uudessa lääkkeessä on siis pienempi äkillisten yliherkkyysreaktioiden riski.”

Lääkkeitä testattiin onnistuneesti hiirillä, marsuilla ja makaki-apinoilla.

Hiiriin ruiskutettiin tappava annos botuliinia, ja niistä osa sai vastalääkettä yhdeksän tunnin kuluttua annoksen antamisesta. Ne hiiret, jotka saivat suurimman annoksen, olivat liikuntakykyisiä jo kuusi tuntia hoidon jälkeen. Hoidotta jääneet hiiret kärsivät hengitysvaikeuksista, ja ne piti lopettaa.

Apinoista kaikki lääkettä saaneet eläimet olivat elossa kymmenen päivää hoidon jälkeen, siinä missä hoidotta jääneet apinat piti lopettaa alle neljässä päivässä.

Seuraavaksi ryhmät pyrkivät saamaan lääkkeilleen Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston (FDA) hyväksynnän. Lupaavista tuloksista huolimatta kehitystyötä on vielä paljon jäljellä.

Kalifornian yliopiston molekyylibiologi James Marks huomautti Science-lehdelle, että eläinkokeissa botuliinimäärät olivat pieniä verrattuna ihmisillä todettuihin myrkytyksiin, joissa botuliinia voi päätyä suolistosta verenkiertoon hiljalleen päivien tai viikkojen ajan.

”Lääkekehitys on pitkä ja kivinen tie. Mutta tästä se lähtee”, Marks sanoi.

 Yhdysvalloissa botulismitapauksia todetaan vuosittain noin 200.

Nykyään botulismi on ruuan paremman säilytyksen ansiosta harvinaista. Suomessa myrkytystapauksia on viimeisten parinkymmenen vuoden aikana todettu neljä.

Botuliinia voi syntyä huonosti kuumennetussa säilykkeessä.­

Vuonna 2011 kaksi henkilöä sai myrkytyksen italialaisesta oliivisäilykkeestä, ja heistä toinen kuoli. Sitä edelliset botulismitapaukset ovat vuodelta 2006.

”Lievempiä tapauksia ei välttämättä ole osattu diagnosoida oikein, jolloin osa tapauksista on saattanut jäädä pimentoon”, Lindström kertoo.

Monissa Euroopan maissa tapauksia ilmenee jonkin verran enemmän. Ranskassa, Saksassa, Italiassa ja Puolassa botulismia on aiheutunut lihatuotteista. Yhdysvalloissa botulismitapauksia todetaan vuosittain noin 200.

Botulismiepidemiat ovat harvinaisia. Viimeisin on vuodelta 2006, jolloin Thaimaassa sairastui yli 200 ihmistä syötyään myrkkyä sisältäviä bambunversoja.

Vähäisistä myrkytystapauksista huolimatta uusien vastalääkkeiden kehittäminen botulismiin on tärkeää. Botuliinia pidetään yhtenä potentiaalisimmista biouhkista. Yksi gramma aerosolina levitettyä botuliinia riittäisi tappamaan 1,5 miljoonaa ihmistä.

Yhdysvaltain tautien seuranta- ja torjuntavirasto (CDC) on luokitellut botuliinitoksiinin biouhan mahdollisuuden perusteella vaarallisimpaan A-luokkaan. Myös Euroopan lääkevirasto (EMA) luokitteli aineen vaarallisimpien biouhkien joukkoon.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitos (THL) määrittelee biouhan mikrobin tai biologisen materiaalisen aiheuttamaksi joukkosairastumiseksi. Uhaksi joukkosairastuminen muuttuu silloin, kun sairaalan tai sairaanhoitopiirin tavanomaiset resurssit eivät riitä sen hallitsemiseen.

 Ajatus botuliinista bioaseena syntyi ensimmäisen maailmansodan aikana.

Ajatus botuliinista bioaseena syntyi ensimmäisen maailmansodan aikana, jolloin myrkkyä yritettiin puhdistaa hengitettäväksi aerosoliksi tai nesteisiin liotettavaksi jauheeksi.

Toisen maailmansodan aikana Yhdysvallat jopa suunnitteli salakuljettavansa botuliinitoksiinia kiinalaisten prostituoitujen avulla nuppineulan pään kokoisissa kapseleissa. Kapselin sisältö oli tarkoitus kaataa japanilaisten upseerien juomalaseihin.

Tulevaisuudessa botuliinia käytetään yhä todennäköisemmin tappamisen sijaan ihmisten pelastamiseen. Nyt hermomyrkyn vaikutusta tutkitaan muun muassa masennuksen ja astman hoidossa.

Kaikki alkoi makkarasta

Botuliinimyrkytykset ovat vaivanneet ihmiskuntaa erityisesti siitä lähtien, kun olemme alkaneet säilöä ruokaa, esimerkiksi kinkkua, kalaa ja vihanneksia.

Myrkytyksen nimi on peräisin latinan kielen makkaraa tarkoittavasta sanasta botulus, sillä alkujaan suurin osa myrkytyksistä aiheutui nimenomaan makkarasta.

Poppamiesten verimakkarasta kuivattamat lääkejauheet tappoivat ihmisiä jo ennen kuin botuliinin yhteyttä huonosti säilytettyyn ruokaan oli tunnistettu. 1800-luvun Saksassa ihmisiä jopa varoitettiin syömästä savustettuja verimakkaroita niiden aiheuttamien ruokamyrkytysten vuoksi.

Myrkytysten syy löytyi lopulta saksalaisen lääkärin Justinus Kernerin kliinisten kokeiden ansiosta. Wurst-Kerneriksi nimetty lääkäri ehdotti jo parisataa vuotta sitten, että makkaramyrkkyuutetta voisi käyttää lääkkeenä erilaisissa hermoston ylikiihottumistiloissa.

Osaston uusimmat

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat