Mykobakteerit viihtyvät happamassa ympäristössä

Atyyppiset mykobakteerit ovat tuberkuloosibasillin sukulaisia, jotka voivat aiheuttaa etenkin immuunipuolustukseltaan alentuneille henkilöille vakaviakin sairauksia. Kuopiossa tehty tutkimus on kartoittanut mykobakteerien esiintyvyyttä ympäristön luonnonvesissä ja maaperässä. Tulokset viittaavat siihen, että ympäristön happamoituminen saattaa lisätä mykobakteerien suhteellista määrää.

Atyyppiset mykobakteerit ovat tuberkuloosibasillin (Mycobacterium tuberculosis) sukuisia ympäristön bakteereita, jotka tunnetaan myös ympäristömykobakteereina tai englanninkielisellä nimellä nontuberculous mycobacteria. Lajeja tunnetaan jo lähemmäs sata ja osa niistä voi olla ihmis- ja/tai eläinpatogeeneja.

Ihmiselle atyyppiset mykobakteerit voivat aiheuttavat tuberkuloosin kaltaisen, mutta vaikeammin hoidettavan keuhkoinfektion sekä pehmytkudos- ja imusolmukeinfektioita. Taudinaiheuttamiskyvyltään atyyppiset mykobakteerit ovat tuberkuloosibasillia selvästi heikompia, ja tauti syntyy yleensä vain yksilöillä, joilla on jo jokin muu perustauti. Erityisen riskiryhmän muodostavat henkilöt, joiden soluvälitteinen immuniteetti on heikentynyt. Heillä atyyppinen mykobakteeri-infektio voi levitä kuolemaan johtavaksi yleisinfektioksi.

Ympäristöä pidetään atyyppisten mykobakteeri-infektioiden taruntalähteenä, sillä tartuntaa potilaasta toiseen ei ole voitu pitävästi osoittaa. Atyyppiset mykobakteerilöydökset potilasnäytteistä, ja mitä ilmeisimmin myös niiden aiheuttamat infektiot, ovat lisääntyneet Suomessa ja useissa muissa teollisuusmaissa kahden vuosikymmenen aikana. Koska potilaslöydösten lisääntyminen alkoi aikana, jolloin mykobakteerien viljelymenetelmät eivät olleet vielä muuttuneet oleellisesti, löydösten lisääntyminen oletetaan todelliseksi. Lisääntyminen saattaa heijastaa muutoksia mykobakteerien luonnollisessa elinympäristössä, minkä vuoksi altistuminen näille bakteereille on saattanut lisääntyä. Tämän arvioiminen on kuitenkin vaikeaa, sillä mykobakteerien esiintyminen ja esiintymiseen vaikuttavat tekijät etenkin pohjoisilla, boreaalisilla, alueilla on tunnettu huonosti.

Näytteitä valumavesistä

KTL:n ympäristömikrobiologian laboratoriossa tehdyssä tutkimuksessa selvitettiin mykobakteerien esiintymiseen vaikuttavia tekijöitä erilaisissa vesi- ja maaympäristöissä. Metsämaan orgaanisen kerroksen näytteet ja purovesi- ja purosedimenttinäytteet kerättiin tunnetuilta valuma-alueilta Vaasasta Ilomantsiin kulkevalta vyöhykkeeltä kesäaikana. Soiden valumavesinäytteet kerättiin luonnontilaisilta ja ojitetuilta suoaloilta Orivedeltä touko-lokakuussa.

toisen palstan alkuun

Mykobakteerit osoittautuivat osaksi boreaalisen ympäristön normaaliflooraa, sillä mykobakteereita eristettiin kaikista tutkituista näytteistä. Havumetsämaissa mykobakteerien mediaani-pitoisuus oli 3,0 x 105 cfu/g kuivaa maata. Pitoisuudet olivat samanlaiset erityyppisissä kuusi- ja mäntyvaltaisissa metsissä. Mykobakteerien mediaanipitoisuus oli purosedimenteissä 2,3 x 103 cfu/g kuivaa sedimenttiä ja purovesissä 4,3 x 102 cfu/l. Mykobakteereita löydettiin kaikista suovesinäytteistä touko-lokakuussa. Kesäajan mediaanipitoisuus, 3,3 x 103 cfu/l, oli suurempi kuin purovesissä.

Suolta kotoisin

Purovesi-, purosedimentti- ja soiden valumavesitulosten mukaan soiden esiintyminen valuma-alueella vaikutti merkittävästi mykobakteeripitoisuuksiin. Suot olivat todennäköinen lähde, josta mykobakteerit valuivat ympäröiviin vesiin. Perinteisesti tiedetään, että mykobakteerit kasvavat luonnontilaisten soiden kasvillisuudessa. Uudet tulokset kuitenkin osoittivat, että mykobakteereiden esiintyminen ei rajoitu vain luonnontilaisiin soihin. Mykobakteereita esiintyi runsaasti myös 30 vuotta aiemmin metsätaloutta varten ojitettujen soiden valumavesissä ja turvetuotantoalueelta virtaavassa purovedessä. Touko- ja lokakuun välisenä aikana mykobakteerihuuhtouma oli sekä luonnontilaisilta että ojitetuilta soilta 4 x 1011-5 x 1011 cfu/km2, mikä osoittaa, että suon kuivatuksella ei ollut pitkäaikaista vaikutusta mykobakteerihuuhtoumaan.

Happamuus ratkaisee

Purovesissä ja -sedimenteissä mykobakteeripitoisuudet lisääntyivät happamuuden ja orgaanisen aineen pitoisuuden kasvaessa. Lineaarinen regressiomalli, joka koostui neljästä muuttujasta (soiden peittävyys valuma-alueella, kemiallinen hapenkulutus, kalium-pitoisuus ja pH), selitti 83 prosenttia mykobakteeripitoisuuksien vaihtelusta purovesissä. Kaikissa tutkituissa aineistoissa mykobakteerit ja muut heterotrofiset mikrobit korreloivat samalla tavalla orgaanisen aineen pitoisuuden kanssa. Mykobakteerit kuitenkin poikkesivat muista heterotrofisista mikrobeista suhteessaan happamuuteen. Muiden heterotrofisten bakteerien lukumäärä ja mikrobiaktiivisuus vähenivät happamuuden kasvaessa tai eivät korreloineet lainkaan happamuuden kanssa.

Tulokset osoittavat, että mykobakteerit viihtyvät happamissa luonnonympäristöissä. Tulokset viittaavat siihen, että ympäristön happamoituminen saattaa edistää mykobakteerien esiintymistä ympäristössä suhteessa muihin mikrobeihin.

Eila Iivanainen, KTL
(017) 201 375, eila.iivanainen@ktl.fi