Infectious Disease: Superbugs, Science, & Society

aina ihmiskunnan alkuajoista lähtien ihmiset ovat pyrkineet torjumaan malariaa eri puolilla maailmaa. Malarian ja sen hoidon historia on rikas muinaisista parannuskeinoista nykyaikaisiin lääkeaineisiin (ja niiden huomattaviin löytäjiin).

malarialääkkeiden historia

Malaria on vaivannut ihmisiä tuhansien vuosien ajan. ”Lääketieteen isä” Hippokrates kuvasi sairauden lääketieteellisessä tekstissä 400-tai 400-luvulla eaa. Edes suuret soturit eivät pärjänneet pikkuruisille loisille, sillä Aleksanteri Suuri saattoi kuolla malariatartuntaan 305-vuotiaana. Kuitenkin vasta vuonna 1718 italialainen lääkäri Francisco Torti keksi termin malaria (italialaisesta malariasta eli ”huonosta ilmasta”), joka juontaa juurensa roomalaisten lääkäreiden ylläpitämästä uskomuksesta, jonka mukaan tautia kutsuttiin maligniteeteilla suolla air6-8.

hyttysten välittämän malarian synty

vuosisatojen ajan sen jälkeen, kun roomalaiset alun perin ehdottivat tätä ajatusta, uskottiin yleisesti, että malarian aiheutti jokin ilmassa kohoava asia swamplandsista ja että kosketus näihin höyryihin oli taudin riskitekijä8. Vaikka ajatus suokaasun tartuttamisesta matkailijoihin malarialla tuntuu nyt naurettavalta, 1700-luvun italialainen lääkäri Giovanni Maria Lancisi ei heti hylännyt sitä, sillä hän sai suurta suosiota tarkkailemalla mustaa pigmenttiä malarian uhrien elimissä8.

suokaasuteoria heikkeni ajan myötä, varsinkin kun tutkijat tunnistivat oikein eläimen syyllisen infektioon8.Hyttysen synnyttämän sairauden käsite hyväksyttiin Washingtonin filosofisen seuran kokouksessa vuonna 1882. Vaikka puhujan ehdotus jättiläisverkon asentamisesta kaupungin ylle hyttyskannan hillitsemiseksi sai osakseen pilkkaa,monet huomattavat tiedemiehet, muun muassa Robert Koch ja Alphonse Laveran (KS. jäljempänä), epäilivät verta imevien hyönteisten olevan tartunnan perussyy 8.

 Alphonse Laveran.
Alphonse Laveran.

Laveran löysi Malarialoisen

vielä 1800-luvullakin, millä keinoin malaria levisi, oli vielä epäselvää. Pieneliöiden pieni maailma ja näiden elämänmuotojen rooli tautien leviämisessä jäivät hämärän peittoon. Malarian leviämisen selvitti vuonna 1880 ranskalainen kirurgi Alphonse Laveran, joka ollessaan sijoitettuna Algerissa sijaitsevaan sairaalaan sotilaskirurgina havaitsi erään malariapotilaan punasolussa liikkuvan loisen. Löydöstään Laveran sai Nobelin lääketieteen palkinnon vuonna 19078.

Malarialoiskeiden tunnistaminen ja nimeäminen

 Camillo Golgi.
Camillo Golgi.

Italialainen neurofysiologi Camillo Golgi oli ensimmäinen, joka kuvasi eri malarialajeja (perustuen niiden aiheuttamien kohtausten yleisyyteen ja niiden vapautuneiden loisten määrään, kun niitä sisältävät punasolut repeytyivät), työstä, josta hän sai Nobelin palkinnon vuonna 19068. Italialaiset tutkijat Giovanni Grassi ja Raimondo Filetti antoivat näille ensin Nimen luokittelemalla P. vivax ja P. malariae8. Yhdysvaltalaiset William Welch ja John Stephens antoivat myöhemmin nimet P. falciparum ja P. ovale8.

Laveranin piirtämä kuva malarian loisten eri vaiheista tuoreessa veressä. Tummapigmenttisiä rakeita esiintyy useimmissa vaiheissa. Alarivissä näkyy exflagelloiva urospuolinen gametosyytti, joka " ... liikkuu hyvin eloisasti..."
Laveranin piirtämä kuvituskuva
malarian loisten eri vaiheista tuoreessa veressä nähtynä. Tummapigmenttisiä rakeita esiintyy useimmissa vaiheissa. Alarivillä näkyy exflagellating urospuolinen gametocyte, joka ” … liikkuu suurella eloisuudella…”
sivu muistikirjasta, jossa Sir Ronald Ross kertoo havainneensa malarian tarttuneen hyttyseen 20. elokuuta 1897.
sivu muistikirjasta, jossa Sir Ronald Ross kertoo havainneensa malarian tarttuneen hyttyseen 20. elokuuta 1897.

malarialoisten tarttumisen havaitseminen

kuvaus siitä, miten malarialoiset liikkuvat eri eliöissä, toteutettiin kahdessa päävaiheessa. Ensimmäinen oli englantilaisen lääkärin Sir Ronald Rossin vaivalloinen yritys osoittaa malarialoisen monimutkainen elinkaari. Nobelin palkinnon vastaanottopuheessaan vuodelta 1902 Ross kuvailee etsineensä sekä hyttyslajeja, jotka ovat vastuussa tartunnasta, että loisten sijainti9 hyönteisen kudoksessa. Vaikka hän aluksi käytti monia intiaaniväestön koehenkilöitä kokeissaan (antaen hänelle mahdollisuuden osoittaa, että malarian uhreja ruokkivat hyttyset sisälsivät loisia kudoksissaan), hänen myöhempi läpimurtonsa tapahtui, kun ihmisosallistujien puute pakotti Rossin palkkaamaan birds9. Hän pystyi lopulta tarkkailemaan paitsi malarialoisen naaras-ja koirasversioita lintujen isännissä, myös hedelmöittyneiden loisten siirtymistä linnuista hyttysiin, jotka söivät niitä.9. On kiinnostavaa, että Ross ei ollut koulutettu tiedemies, mutta hän sai huomattavaa opastusta toiselta merkittävältä malariatutkijalta9.

toisen paljastuksen siitä, että hyttyset voisivat siirtää taudin myös ihmisisäntien välillä, osoitti Giovanni Grassi ja hänen italialaisten tutkijaryhmänsä 19.vuosisadan lopulla 8. Tämä tehtiin sukkuloimalla halukkaat sairaalapotilaat huoneeseen Anophelesin kanssa ja tarkkailemalla malarian kehittymistä ja etenemistä aiheessa, jonka monet Grassin aikalaiset löysivät hyväksikäyttävältä tutkimukselta8.

malarialääkkeiden historia

puhdistamattomat luonnontuotteet toimivat ensimmäisinä malarialääkkeinä. 2. vuosisadalla eaa. kiinalaiset lääkärit tunnistivat koiruohon kasvin tehokkaaksi hoiton8. Tietämys tästä lääkkeestä katosi tuhansiksi vuosiksi, kun taas länsimaat, jotka selviytyivät näennäisen ratkaisemattomasta malariaongelmasta, turvautuivat 1950-luvulle lähinnä DDT: n ruiskutuksen kaltaisiin strategioihin 8. Politiikan muuttuessa idässä tulivat lääketieteelliset innovaatiot. Kulttuurivallankumouksen jälkeen puhemies Maon epäluottamus länsimaista lääketiedettä kohtaan johti tehokkaiden parannuskeinojen etsintään, joka dokumentoitiin Kiinan muinaisissa lääketeksteissä8. Yksi näistä yhdisteistä oli artemisiniini, joka saavutti pian suuren suosion worldwide10.

levy "Quinologie", Pariisi, 1854, jossa näkyy Quinquina calisayan (Boliviasta) kuori.
levy ”Quinologie”, Pariisi, 1854, jossa näkyy Quinquina calisayan (Boliviasta) kuori.

samanlaisessa skenaariossa varhaisessa Latinalaisessa Amerikassa syntyperäiset perulaiset tunnustivat cinchona-puun hyödylliset ominaisuudet jo kauan ennen kuin kiniini tunnistettiin sen kuoresta. Kun Eurooppa löysi Amerikan mantereen, espanjalaisten lähetyssaarnaajien tulva lisääntyi Latinalaisessa Amerikassa 1400-luvun lopussa. 1600-luvun alussa nämä tulokkaat saivat tietää cinchona-puun lääkinnällisistä ominaisuuksista, joita käytettiin uudisasukkaiden, kuten Perun vaimon varakuninkaan (chichonin kreivitär, josta puu on saanut nimensä)parantamiseen 8. Puun kuori tuotiin ensimmäisen kerran Eurooppaan vuoden 1640 tienoilla, mistä se levisi englannista espanjaan suosittuna malarialääkkeenä. Vielä kun kasvitieteilijät lopulta luokittelivat kasvin 1700-luvulla, se tunnettiin puhekielessä nimellä cinchona tree8. Cinchonan tehtaan aktiiviset kemialliset komponentit kuitenkin eristettiin kemistien toimesta vasta vuonna 1920. 1900-luvulle tultaessa cinchonapuiden päätarjonta oli siirtynyt Alankomaiden Itä-Intian plantaaseille, mikä aiheuttaisi ongelmia Amerikalle toisessa maailmansodassa (katso alla)8. Saksalaiset kemistit kehittivät malarialääkkeitä kehittääkseen Resochin-nimistä lääkettä, joka myöhemmin tunnettiin suosittuna farmakologisena aineena klorokiinina8.

Toinen Maailmansota: Kiniinipula ja sota-ajan tutkimus

kuten aiemmin todettiin, cinchonapuiden päälähde oli siirtynyt Hollannin Itä-Intiaan 1900-luvun alkuun mennessä. Japanin Imperiumin laajentuessa toisen maailmansodan aikana amerikkalaiset kärsivät malarialääkkeiden puutteesta taistellessaan eteläisellä Tyynellämerellä, jossa tauti oli merkittävä uhka12. Pulaa vastaan alettiin vuonna 1942 kerätä kiniinivarastoja ympäri Yhdysvaltoja. Tämä ajanjakso oli merkittävä myös malarialääkeyhdisteitä koskevan tutkimuksen kiireellisen vahvistamisen vuoksi. Hallituksen tuen ja kansallisen kriisin tunteen siivittämänä sodan aikana tehtiin monia edistysaskeleita taudin biologisessa, kemiallisessa ja immunologisessa ymmärtämisessä sekä menetelmissä sen hoitamiseksi, tämän ajanjakson löytöjen joukossa oli alkaloidi-yhdisteitä, mukaan lukien hydrangea-uute febrifugi (joka valitettavasti osoittautui aivan liian myrkylliseksi kliinisissä tutkimuksissa käytettäväksi hoitona). Toinen oli DDT: n (yhdiste, joka syntetisoitiin ensimmäisen kerran vuonna 1874) hyönteismyrkkyjen tunnistaminen vuonna 1939 Paul Mullerin toimesta, mistä hän sai vuoden 1948 Nobelin lääketieteen Palkinnon12.

CDC: n synty ja maailmanlaajuinen malarian vastainen kampanja

sen laajentuessa Kuubaan ja rakennettaessa Panaman kanavaa Yhdysvaltain hallitus ryhtyi aktiivisesti hillitsemään malarian puhkeamista. Yhdysvaltain Kansanterveyslaitos (USPHS) sai 1900-luvun alussa rahoitusta malarian torjuntaan itse Yhdysvalloissa. Lisäksi Pohjois-Carolinan Cape Fear tunnettiin malarian hotspot-alueena, mikä yhdessä vaarallisten merialueiden kanssa saattaa selittää alueen pahaenteisen nimi12, 13. Heinäkuuta 1946 perustettiin tartuntatautien keskus. Tämä keskus, josta lopulta tulisi moderni CDC, omistautui malarian hävittämiseen Yhdysvalloissa, tavoite, joka saavutettiin vuoteen 195112 mennessä. Kampanjassa käytettiin muun muassa tehostettua viemäröintiä hyttysten lisääntymispaikkojen poistamiseksi ja laajamittaista hyönteismyrkkyruiskutusta kärsivien alueiden yli14.

tämän tehtävän suoritettuaan se kiinnitti huomionsa malarian hoitoon liittyviin maailmanlaajuisiin kysymyksiin, jotka ovat CDC: n nykyisen malariatutkimuksen haarch12. CDC: n Yhdysvalloissa tekemän kampanjan jälkeen Maailman terveysjärjestö WHO aloitti vuonna 1955 ohjelman malarian poistamiseksi maailmanlaajuisesti hyödyntäen tehtävässään uusien malarialääkkeiden ja DDT: n tuloa. Vaikka jotkin maat, kuten Intia, hyötyivät merkittävästi WHO: n toimista, toiset, kuten Saharan eteläpuolinen Afrikka, jäivät suurelta osin vaikutuksettomiksi 12. Vaikeudet, kuten lääkkeille vastustuskykyiset malarialoisikannat, ovat lopulta tehneet WHO: n alkuperäisestä tehtävästä mahdottoman, minkä vuoksi sen on siirryttävä valvontatehtävään hävittämisen sijaan 12,15.

taloustiede, ekologia ja etiologia: Maantieteelliset paineet Malarialoisia kohtaan

tarkasteltaessa karttapalloa, joka korostaa malarialoisia ”hotspotteja”, alkaa nousta esiin muutamia pääaiheita. Malarian esiintyvyys on päällekkäinen Anopheles-hyttysten elinympäristöjen kanssa, joka on esitetty laatikossa16, 1. Kuitenkin, kuten näette, näitä hyönteisiä löytyy ympäri maailmaa, kun taas malariatapaukset ovat keskittyneet tropiikissa. Vaikka tropiikissa on enemmän Anofeleja, koska ne kehittyvät nopeammin lauhkeassa vedessä, tämä ei silti selitä täysin historiallisia kertomuksia, joissa malariaa on raportoitu joillakin alueilla aikaisemmin muinaisempana kuin toisilla.

nämä erot saattavat selittyä, jos tauti ilmaantui jossakin tietyssä paikassa – nykyisen teorian mukaan Afrikka oli Alkuperämaa 6. Tämän alun jälkeen malaria levisi, loiset joko kukoistivat tai vähenivät uuden ilmaston mukaan6. Esimerkiksi intiaanien muutto Pohjois-Amerikkaan jääkauden aikana saattoi tehdä heidät malariattomiksi, kun he saapuivat mosquito vector6,17: n elinkaarelle epäedulliselle vyöhykkeelle. Myöhempiä historiallisia tapahtumia, jotka ovat saattaneet levittää loisia, ovat Afrikkalainen orjakauppa 1500-1700-luvuilla ja ulkomaiset matkailijat muinaisessa Kreikkassa6. Niinpä loisen sopeutumisen onnistuminen uusiin ilmastoihin Anopheles-kantajiensa kunnon lisäksi saattaa selittää malarian levinneisyyden ihmisten levittäytyessä globe6-vuoristoon.

 Anopheles-hyttysten Maailmanlaajuinen levinneisyys.
Anopheles-hyttysten Maailmanlaajuinen levinneisyys.

vaikka tämä ympäristöön sopeutumisen paradigma on uskottava, tieteellisen teorian ulkopuoliset tekijät voivat myös auttaa selittämään malarian maantieteellistä levinneisyyttä; itse asiassa taloustieteellä voi olla keskeinen rooli. Maantieteen ja taloudellisen vaurauden välisen yhteyden havaitsi 1700-luvulla taloustieteen pioneeri Adam Smith teoksessaan the Wealth of Nations 18. Yksinkertaisesti sanottuna rannikkoalueilla on paremmat kulkuyhteydet laivareiteille ja siten paremmat kuin sisämaassa. Malarian tapauksessa nämä taloudelliset ja epidemiologiset tekijät ovat vastavuoroisia: toisaalta sisämaan tropiikin maantiede rajoittaa taloudellista kehitystä, mikä vähentää terveydenhuollon resursseja ja kykyä torjua malariaa18. Tauti sitä vastoin hidastaa talouskasvua, koska korkea lapsikuolleisuus vähentää koulutukseen tehtäviä investointeja ja koulutettujen yksilöiden tarjoamia markkinapotentiaaleja18. Sairauksien ja taloudellisen alikehittyneisyyden” noidankehä”tekee siis malarian hoidosta tropiikissa huomattavan vaikean tehtävän18.

epidemiologiset luvut korostavat malariataakan eroja kehittyneiden ja kehitysmaiden välillä. Vuonna 2002 Yhdysvalloissa raportoitiin 8 malariakuolemaa, kun taas joillakin Afrikan alueilla oli 2700 kuolemantapausta päivässä vuonna 1995 – eli 2 kuolemantapausta minuutissa 19. Taudin vaikutus lapsikuolleisuuteen on myös huomattava, sillä se aiheuttaa 10,7 prosenttia kaikista lasten kuolemista kehitysmaissa (neljänneksi suurin syy)19.

Kuullunymmärtämiskysymykset:
1. Miksi rannikkoalueet voisivat olla vauraampia kuin sisämaat?
2. Miksi voisi olla taloudellisesti merkittävää, että malaria on merkittävä lapsikuolleisuuden aiheuttaja?

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.

Previous post ”Sons of Anarchyn” kertaus: kuudes kausi päättyy kuolemaan, petokseen ja tuhoon
Next post Is Deadmau5 Right? ”We All Hit Play” – Keskustelu