Myyräkuume altistaa verenvuodoille, koska se lisää verisuonten läpäisevyyttä. Tomas Strandin tutkii, miten tautia aiheuttava Puumala-virus saa reaktion aikaan. Tulokset voivat auttaa kehittämään hoitoa myös vaikeampiin verenvuotokuumeisiin ja auttaa jopa Ebolan voittamisessa. 

Metsämyyrien levittämä Puumala-virus kuuluu hantavirusten perheeseen. Hantavirukset aiheuttavat Euroopassa ja Aasiassa munuaisoireisia verenvuotokuumeita, kuten vakavaa HFRS:ää.  Myyräkuume on HFRS:n lievä muoto, jossa verenvuoto-oireet ovat harvinaisia.

”Kliinisesti todettavaa verenvuotoa on noin 10 prosentilla myyräkuumepotilaista. Se on yleensä lievää, kuten nenäverenvuotoa tai näkökentän hämärtymistä, kun vuoto silmän verisuonistossa sumentaa näköä”, filosofian tohtori Tomas Strandin kertoo.

Toisinaan esiintyy myös vähäistä sisäistä verenvuotoa, joka voidaan havaita ulosteesta. Erittäin harvinaisissa tapauksissa myyräkuume voi aiheuttaa kuolemaan johtavan verenvuodon.

”Jos verisuonten läpäisevyys on tarpeeksi voimakasta, verenkierto kehossa heikkenee verenvuodon seurauksena. Verenpaine voi romahtaa, jolloin ihminen joutuu sokkiin. Pahimmassa tapauksessa hapenpuute kudoksissa johtaa potilaan kuolemaan. ”

Kuolleisuus myyräkuumeeseen on 0,1 prosenttia. Jos potilas menehtyy, kyse on todennäköisesti verenvuodosta. Riskitekijöitä vakaville verenvuoto-oireille ei tunneta.

”Niitä esiintyy myös perusterveillä myyräkuumepotilailla, joilla ei ole todettu huonoa vastustuskykyä tai huonoa yleiskuntoa.”

Virus laukaisee antihyytymisreaktion 

Verenvuoto johtuu verisuonten läpäisevyyden lisääntymisestä.

”Puumala-viruksen kohde on verisuonten seinämien endoteelisolut, mikä johtaa muutoksiin verisuonissa systemaattisesti koko kehossa.”

Läpäisevyyttä aiheuttaa ilmeisesti immunologinen reaktio virusta vastaan, ei itse virus. Tiedetään, että potilaiden veren hyytymisjärjestelmä häiriintyy ja verihiutaleiden määrä laskee. Strandin etsii tutkimustyössään tekijöitä, jotka johtavat tähän.

”Kun infektoimme ihmisestä eristettyjä endoteelisoluja, tPA –proteiini lisääntyi näissä soluissa. Kudoksen plasminogeeniaktivaattori tPA:n tehtävä on liuottaa verihyytymiä. Myyräkuumepotilailla pystyimme havaitsemaan saman ilmiön. tPA –arvot kohoavat heillä, joilta löytyi verenvuotoa.” 

Strandin päättelee, että virus laukaisee antihyytymisreaktion, joka vähentää potilaan keinoja estää hyytymisen avulla verisuonten liiallista läpäisevyyttä. 

Jatkotutkimus yhteistyössä eteläamerikkalaisten tutkijoiden kanssa toi uutta tietoa myös Amerikan mantereella esiintyvästä HCPS:stä. Keuhko-oireinen HCPS on HFSR:kin vakavampi hantaviruksen aiheuttama tauti, jonka kuolleisuus on jopa 50 prosenttia.

”HCPS:ssä kohoavat myös tPA:n fysiologisen inhibiittorin eli PAI-1:n arvot. Myös PAI-1 liittyy kehon hyytymisjärjestelmään, sillä se vahvistaa hyytymisreaktiota. Korkeat PAI-1 –arvot korreloivat kuolleisuuden kanssa HCPS:ssä. Veren hyytymisjärjestelmää ohjataan siis eri tavoin HRFS:ssä ja HCPS:ssä.”

Tulokset avaavat mahdollisuuksia tunnistaa pahimmassa vaarassa olevia riskipotilaita ja kehittää hyytymisjärjestelmään vaikuttavia lääkkeitä, jotka parhaassa tapauksessa estävät verenvuodot. Tämä vaatii kuitenkin syvempää tutkimusta. 

”Myyräkuumetutkimuksessa käytetään potilaita kerättyjä näytteitä”, Tomas Strandin kertoo.

Tutkijavaihdosta uutta suuntaa

Strandin kiinnostui Puumala-viruksesta opiskeluaikoinaan. Hän väitteli sen molekyylibiologiasta ja proteiinirakenteesta Helsingin yliopiston lääketieteen laitoksella vuonna 2012.

”Se on siitä jännä virus, että vaikka molekyylirakenne on yksinkertainen, se aiheuttaa monimutkaisen, vakavan taudin. Lisäksi se on eläimestä ihmiseen siirtyvä zoonoosi, jotka ovat meillä harvinaisia. Isäntäeläimiä on vain yksi, metsämyyrä.” 

Myyräkuumetta esiintyy Suomessa paljon, noin 1000-3000 tautitapausta vuosittain, eniten Itä-Suomessa. Esimerkiksi punkkien levittämään puutiaisaivotulehdukseen (TBA) verrattuna, alle sata vuosittain, se on huomattavan yleinen. Rokotetta tai parantavaa hoitoa ei ole. Paraneminen voi olla hidasta.

”Suomi on Puumala-viruksen vuoksi Euroopan kärjessä hantavirusinfektioissa. Tapaukset dokumentoidaan tarkasti ja näytteitä otetaan paljon. Siksi Suomessa on erityisen hyvät mahdollisuudet tutkia sitä ja kartuttaa samalla tietoa hantaviruksista.” 

Puumala-viruksen verisuonipatologiaa Strandin on tutkinut seitsemisen vuotta. Hän sai vuonna 2014 Suomen Akatemian kolmevuotisen tutkijatohtorin rahoituksen, joka vauhditti merkittävästi työn etenemistä. Nyt hän jatkaa tutkijatohtorina Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa zoonoosivirologian tutkimusryhmässä.

Keväällä tutkijavaihto vei Strandinin Tukholmaan Karoliiniseen instituuttiin.

”Olen Suomessa yksi harvoista myyräkuumetutkijoista, joten on ollut mielenkiintoista työskennellä osana isoa tutkimusryhmää. Toivottavasti Suomessakin huomataan tutkimuksen tärkeys.

Ruotsalaisilla on vahvaa immunologista osaamista ja apunaan uutta teknologiaa, kuten edistynyttä virtaussytometriaa, jonka avulla valkosolujen aktivaatiotasot nähdään verinäytteistä tarkasti.” 

Strandin aikoo tuoda tätä osaamista Suomeen: ”Elimistön liian voimakas immunologinen reaktio kuuluu vakavimpiin tautimuotoihin. Sen rajoittaminen voi myös olla avain hoitaa vakavasti sairastuneita. Yksi kiinnostava tekijä ovat mononukleaarifagosyytit, joiden aktivoitumista pääsin seuraamaan ruotsalaisten kanssa.” 

Hengityssuojain estää tartuntaa 

Strandinin mukaan Puumala-tutkimuksen tuloksia voidaan mallintaa erilaisiin verenvuotokuumeisiin.

”Myös Ebola-virus aiheuttaa verisuonten lisääntynyttä läpäisevyyttä, mutta tutkimuskohteena se on hankala vaarallisuutensa takia. Sen turvallisuusluokitus on IV eli korkein.” 

Puumala-viruksen osalta laboratorion turvatasoksi on Suomessa määritelty III. Kolmostason laboratorioon pääsevät vain turvakoulutuksen käyneet. Kaikki vaatteet vaihdetaan mennen tullen, varusteisiin kuuluu hengityssuojain ja poistuttaessa peseydytään suihkussa. 

Strandin sanoo, että toisinaan tulee mietittyä omaa turvallisuutta. Ei kuitenkaan stressiksi asti.

”Käytämme soluviljelmiä, jossa analysoimme Puumala-viruksen vaikutuksia verisuoniseinämistä eristettyihin endoteelisoluihin. Lisäksi tutkimme myyräkuumepotilailta kerättyjä näytteitä, joita

saamme Tampereen yliopistollisesta keskussairaalasta emeritusprofessorien Antti Vaherin ja Jukka Mustosen sekä dosentti Satu Mäkelän avustuksella.”

Myyräkuume ei ole koskaan tarttunut laboratorio-olosuhteissa. Muualla Euroopassa hantavirusten turvataso on laboratorioissa II, mitä Suomessakin harkitaan.

”Tartuntavaara on ihan toinen metsämyyrätutkijoilla, jotka ovat suorassa kontaktissa myyrien kanssa. Lähes kaikki sairastavat myyräkuumeen, sillä se tarttuu ilmateitse. Yksi heistä on menehtynyt tautiin Suomessa.”

Teksti: Ulla Willberg

Kuvat: Tomas Strandin ja Pond5.com