Elias Hakalehto,PhD, Adj. Prof.

Mikrobiologi, biotekniikan asiantuntija

Toimitusjohtaja ja keksijä, Finnoflag Oy, Kuopio, Suomi (1993-)

Helsingin yliopiston ylioppilaskunnan ympäristöjaoston perustaja (1983).

University College London, Yhdistynyt kuningaskunta (biokemiallinen tekniikka).

Varapuheenjohtaja (Eurooppa ja Afrikka), Kansainvälinen ympäristöindikaattoriyhdistys ry.

Lifetime Fellow Member, International Society of Development and Sustainability (Japani).

(Julkaistu 26. syyskuuta 2023)

Tämän päivän tiedemaailmassa ollaan yksimielisiä siitä, että mikrobit edistävät aineiden kiertoa ekosysteemien suurissa kiertokulkuissa. Ilman niiden panosta kasvit ja eläimet eivät voisi selviytyä. Ne käyvät kauppaa alkuaineilla, aineilla ja kemiallisilla energioilla biosfäärissä aivan kuten ihmisyhteisöt myyvät ja ostavat tavaroita makrotasolla. Mikrobien panos on ikivanha. Niin kauan kuin ihmiskulttuureja on ollut olemassa, mikro-organismeilla on ollut elintärkeä mutta näkymätön rooli historiamme kulisseissa. Jotta tämä jäisi mieleen, katso alla oleva kuva muinaisen vierastalon raunioista Negevin autiomaassa Etelä-Israelissa. Tämä oli Arabian alueelta Välimerelle kulkeneiden karavaanareiden ja matkustajien taukopaikka. 

Kautta historian näkymättömillä ja mikroskooppisen pienillä organismeilla on ollut paljon kokoaan merkittävämpi rooli, mutta ne ovat toimineet yhteisöinä. Luonnonhistoriallisten tapahtumien lisäksi mikrobit ovat vaikuttaneet maatalouden kehitykseen. Tässä yhteydessä maaperän mikrobiston tasapaino on vaikuttanut ihmisten terveyteen ja ravitsemukseen. Yksi arvostetuimmista ammateista ihmiskunnan alkuaikoina oli maanviljelijä.

Kuten edellä mainittiin, on tärkeää tunnustaa bakteerien ja muiden mikrobien erittäin myönteiset vaikutukset elinkeinoihimme ja hyvinvointiimme. Viime aikoina olemme kuitenkin nähneet joidenkin vähemmistöön kuuluvien mikrobien, eli patogeenien, haittavaikutuksia, jotka aiheuttavat epidemioita, pandemioita jne. Kun erilaiset tartuntataudit aiheuttavat paljon kärsimystä ja kurjuutta, mikrobien myönteinen ja eksistentiaalinen rooli unohtuu nopeasti. Sen vuoksi sitä olisi korostettava eri aloilla, jotka edistävät maataloutta, terveydenhuoltoa, täydentävää kemianteollisuutta, energiantuotantoa, ekosysteemitekniikkaa ja monia muita inhimillisen toiminnan aloja. Nähdäksemme ontogeneesin mahdollisuudet voimme kuitenkin ajatella ankanpoikasia. Tanskalaisen kirjailijan H.C. Andersenin vuonna 1843 kirjoittamassa tunnetussa sadussa näennäisen ruma nuori lintu muuntuu yksilöllisen kehityksen kautta aikuiseksi joutseneksi. Vastaavasti mitä tahansa uutta teknologista suuntausta edeltää todennäköisesti ajanjakso, jolloin sen taustalla olevia innovaatioita ja kehitystyötä on laiminlyöty ja aliarvioitu.

Fort Sumterin taistelu 12. huhtikuuta 1861 käynnisti sarjan tapahtumia, jotka vaikuttivat pääasiassa historiaan. Yhdysvaltain sisällissota jätti jälkeensä suuren määrän uhreja, mutta koska aseet tappoivat "vain" miljoona ihmistä, yksi bakteeri, Salmonella typhi, oli vastuussa kahdesta miljoonasta kuolemantapauksesta.- Tämä korostaa hygieniaseurannan, varhaisvaroituksen, infektioiden torjunnan, mikrobitasapainon, antibioottien ja muiden lääkkeiden merkitystä. Lisäksi meidän olisi oltava valmiita käsittelemään mahdollisia patogeenien leviämisen uhkia arkkitehtuurin suunnittelussa, kaupunkien suunnittelussa, liikenteessä ja kuljetuksissa sekä muissa niihin liittyvissä toiminnoissa.

Tärkein syy yli 160 vuotta sitten esiintyneisiin massiivisiin lavantautiepidemioihin oli se, että hygieniaolosuhteet heikkenivät sota-aikana väestön siirtojen, nälänhädän ja muiden vastoinkäymisten vuoksi. S. typhi -bakteerin tarttuva annos (joka riittää aiheuttamaan sairauden yksilölle) on miljoona bakteerisolua. Siksi lavantaudin tarttuminen edellyttää yleensä suhteellisen voimakasta veden tai ruoan saastumista, ei vain satunnaisia bakteerisoluja ympärillä tai ilmassa. Muut taudinaiheuttajat ovat tietysti paljon tarttuvampia. Silti on olennaista tuntea kaikkien leviämismekanismit, koska taudin vaikutukset ihmisyksilöihin tai väestöihin riippuvat taudinaiheuttajien ominaisuuksista ja elintavoista, immuunijärjestelmästä ja koko elimistön ja sen mikrobiomin vasteesta.

Tulevaisuudessa on enemmän kuin todennäköistä, että uusia pandemioita syntyy. Esimerkiksi Covid-19-taudinaiheuttajien varianttien lisäksi on olemassa monia muitakin viruksia. Ebolan tai lintuinfluenssan kaltaiset virukset voivat olla paljon haitallisempia, kauheampia ja tappavampia kuin äskettäin (ja tällä hetkellä) aktiiviset coronavirusbakteerit. Näin ollen resurssimme olisi suunnattava paljon tehokkaammin varautumiseen. Tulevissa kriiseissä yhteiskuntien selviytyminen riippuu ennakoivan ja valmistelevan hygieniavalvonnan ja -huollon tasosta sekä sairaiden ihmisten massojen hoitosuunnitelmista.

Riskien minimoiminen edellyttää luotettavia mikrobiologisia tutkimuksia ja tilannekartoituksia, jotka eivät liity ainoastaan mahdollisiin epidemioihin vaan myös mikrobiologisen ekologian häiriöihin. Koska elämme lähellä mikrobimaailmaa ja globaalia ekosysteemiä, saastuneen ympäristön, heikentyneen maatalouden, korruptoituneiden yhteiskuntien ja muiden inhimillisten jälkien aiheuttamat riskit näkyvät valitettavasti poliittisessa ja sosiaalisessa elämässämme. Aavikoituminen, myrkytykset, lajien häviäminen ja monipuolisuus lisäävät haavoittuvuutta entisestään. Päinvastoin, tehokkaammat vastatoimet ovat perusteltuja. Tämä ei saisi sortaa ihmisyksilöitä eikä nisäkkäiden, lintujen tai hyönteisten zoonoosien vektoreita. Meidän ihmisten ei pitäisi yrittää korjata virheitämme muiden olentojen - tai muiden ihmisten - kustannuksella. - Vaihtoehtoisesti on olemassa keinoja lisätä monimuotoisuutta, ja siihen on mahdollisuuksia luonnon ekosysteemeissä. Itse asiassa aavikon maaperässä on vahingoittumattomana yhtä monta mikrobilajia kuin esimerkiksi sademetsän maaperässä.

Missä tahansa tulevassa kriisissä mikrobiologinen asiantuntemus voi olla kilpailuetu terveys-, elintarvike- tai ympäristöhaasteisiin vastaamisessa. Ensisijainen uhka ei ehkä ole mikään tarttuva taudinaiheuttaja, kuten lintuinfluenssaa aiheuttava virus, vaan heikentyneet terveyspalvelut ja tukahdutetut resurssit ennaltaehkäiseviin menetelmiin, joilla vältetään kansanterveyden tai ylläpidon hämäryys tai riittämättömät resurssit. Tulevaisuuden menestyksen ja turvallisuuden keskeinen vahvuus on tulevien merkittävien toimijoiden, kuten mikrobiyksiköiden ja -yhteisöjen, tunnistaminen. Niiden havaitseminen itsekeskeisten taloudellisten, yhteiskunnallisten tai oikeudellisten voimiemme joukosta voi kuitenkin olla ratkaisevaa edistyksen kannalta.

Mikä tahansa virheellinen toimintapolitiikka tai epäsuotuisa tapahtumaketju voi johtaa ympäristökatastrofeihin, nälänhätään tai muuhun kriisin kärjistymiseen. Varhaiset varoitukset voisivat auttaa muuttamaan pahaenteiset näkymät suotuisammiksi. Näin mikrobiyhteisö reagoi merkkeihin tulevista muutoksista. Olisimme voineet ottaa oppia mikrobeista, jotka ovat käynnistäneet kiihdyttävän kehityksen nopeuttaakseen joskus radikaaleja tai mullistavia teknologiavalintoja. Olemmeko? - Laajempi ajattelu voisi vapauttaa resursseja nyt. Kuin laulujoutsen on kömpelö vesipohjaisella kiitoradallaan järven pinnalla, kun taas lennossaan se nauttii täysin rinnoin vapaan taivaan vapaudesta.

Joitakin viittauksia aiheeseen liittyviin töihimme:

Hakalehto, E., Pesola, J., Heitto, L., Narvanen, A., & Heitto, A. (2007). Salmonellan aerobiset ja anaerobiset kasvutavat ja tyypin 1 fimbrioiden ilmentyminen. Pathophysiology, 14: 61-69.   

Hakalehto, E. (2011). Suoliston Escherichia coli -bakteerin tehostetun kasvun ja aineenvaihdunnan simulointi kannettavassa mikrobirikastusyksikössä (PMEU). In: Rogers MC, Peterson ND (toim.) E. coli -infektiot: syyt, hoito ja ehkäisy. New York, USA: Nova Science Publishers, s. 159-175. 

Hakalehto, E. (2011). PMEU:lla (Portable Microbe Enrichment Unit) tutkittujen fakultatiivisten Enterobacter cloacae -kantojen antibioottiresistenssiominaisuudet. In: Antonio Méndez-Vilas (toim.) Science against microbial pathogens: communicating current research and technological advances, Formatex Research Center, Badajoz. Espanja: Microbiology Series N:o 3. Vol. 2. S. 786-796.  

Hakalehto, E., Heitto, A., Heitto, L., Humppi, T., Rissanen, K., Jääskeläinen, A., Hänninen, O. (2011). Vedenjakelujärjestelmän nopea seuranta kannettavalla rikastusyksiköllä -Koliformisten bakteerien ja Salmonella sp. haihtuvien yhdisteiden mittaaminen vesijohtovedestä. Journal of Toxicology and Environmental Health Sciences, 3: 223-233.  

Hakalehto, E., & Heitto, L. (2012). Mikrobipitoisuuksien havaitseminen vesinäytteistä kannettavan mikrobirikastusyksikön tekniikalla. Ympäristö- ja luonnonvaratutkimus, 2: 80-88.  

Hakalehto, E.(2012). Ruuansulatuskanavan ja sen mikrobien esittely. Teoksessa: Hakalehto, E. (toim.). (2012). Ruuansulatuskanavan mikrobiomi - PMEU-lähestymistapa. Nova Science Publishers, Inc., New York, NY, USA, s. 1-8. 

Hakalehto, E. (2013). Parannettu mykobakteeridiagnostiikka nestemäisessä väliaineessa mikroaerobisella kuplavirralla kannettavassa mikrobien rikastusyksikössä. Patofysiologia, 20: 177-180.  

Hakalehto, E. (2015). Ihmisen toiminnan bakteriologiset merkit ekosysteemeissä. Teoksessa: Armon, R. & Hänninen, O. (toim.) Environmental indicators. Springer, Dordrecht, s. 579-611.

Hakalehto, E., Pesola, J., Puhakainen, E. (2015). Kliinisen mikrobiologian suuntaukset kohti Point-of-Care-diagnostiikkaa. In: Hakalehto, E. (toim.) Mikrobiologinen kliininen hygienia. Nova Science Publishers, Inc. New York, NY, USA, s. 1-14.

Hakalehto, E., Pesola, J., Heitto, A., Hänninen, H., Hendolin, P., Hänninen, O., Armon, R., Humppi, T., Paakkanen, H. (2015). Salmonella-kontaminaatioiden ensihavainto. Teoksessa: Hakalehto, E. (toim.) Mikrobiologinen elintarvikehygienia. Nova Science Publishers, Inc. New York, NY, USA, s. 131-154.

Väätäinen, U., Hakalehto, E. (2016). Hygienianäkökohdat terveydenhuollon toimialoilla ja palveluissa. Teoksessa: Hakalehto, E. (toim.) Mikrobiologinen teollisuushygienia. Nova Science Publishers, Inc. New York, NY, USA, s. 1-16.  

Hakalehto, E., Sauramäki, E., Sauramäki, N., Sauramäki, J., Pesola, J., Humppi, T. (2018). Mikrobiologia liikennejärjestelmissä ja aluksissa. Teoksessa: Hakalehto, E. (toim.) Mikrobiologinen ympäristöhygienia. Nova Science Publishers, Inc. New York, NY, USA, s. 405-430.   

Hakalehto, E. (2020). Mikrobeihin liittyvät ajankohtaiset elintarviketuotannon megatrendit. 5th International Conference on Food Chemistry and Technology (FCT-2019), Los Angeles, USA, 4.-6.11.2019. Journal of Food Chemistry and Nanotechnology 6 (1): 78-87.  

Hakalehto, E. (2021). Kanan IgY-vasta-aineet muodostavat limakalvojen esteen SARS CoV-2 -virusta ja muita taudinaiheuttajia vastaan. IMAJ, vol. 23 (huhtikuu 2021), s. 208-211. 

Hakalehto, E., Heitto, A., Adusei-Mensah, F., Pesola, A., Pesola, J., Armon, R. (2022). Erilaiset strategiat virusten ja bakteerien ehkäisemiseksi ja hävittämiseksi elintarvikkeista. In: Hakalehto, E. (toim.) Microbiology of Food Quality - Challenges in Food Production and Distribution During and After the Pandemics, Walter de Gruyter GmBH, Berlin/Boston, pp. 107-148.