Mikähän

Sädesieniin eli aktinobakteereihin kuuluu monia erilaisia bakteereja. Yksi yleisimmistä on Streptomyces griseus, jonka tuottama valinomysiini -niminen myrkky on erittäin voimakasta. Työsuojelurahaston tutkimushankkeen n:o 94281 loppuraportissa tästä myrkystä todetaan mm.:

"Valinomysiini aiheuttaa silmälinssiepiteelin solujen apoptoosia, joka voi johtaa näkövaurioihin. Mitokondriomyrkkynä valinomysiini saattaa käynnistää/ylläpitää sellaisia rappeutumistauteja, jotka kirjallisuudessa tunnetaan aiheutuviksi mitokondriovaurioista: kuulon heikkeneminen, verkkokalvon rappeuma, glaukooma, katarrakti, munuaisten rappeuma, diabetes, sydänsairaudet..... Valinomysiinin tiedetään vaikuttavan beta-adrenergisen hermotuksen toimintaan. Tämä vaikutus voisi selittää mikrobiologisesti pilaantuneelle sisäilmalle altistuneitten henkilöiden kokemat autonomisen hermoston toimintahäiriöksi tulkittavat oireet, kuten verenpaine (päänsärky) ja muut sydänverisuonioireet."

Myös esim. atyyppiset mykobakteerit kuuluvat "sädesieniin". Niiden esiintyminen rakennuksessa on yhdistetty mm. reumasairauksiin. Esimerkkinä työsuojelurahaston hanke 100349: http://www.tsr.fi/tutkimus/uuttatutkittua/hanke.html?id =100349


’’
Hanketiedot
100349
Kosteusvauriorakennusten henkilökunnan niveloireet ja -sairaudet. Tutkimus- ja kehityshanke.
Hakija
Kansanterveyslaitos, ympäristöterveyden osasto
Toteuttaja
Kansanterveyslaitos, ympäristöterveyden osasto
Tutkimusaika
1.3.2001 - 13.2.2003
Raportti
Tuula Husman, Riitta Luosujärvi, Jukka Pelkonen, Anneli Tuomainen: Kosteusvauriorakennusten henkilökunnan niveloireet ja -sairaudet – kosteusvaurion ja autoimmuunitautien yhteys, 80 s.
Lisätietoja
Tuula Husman, Kansanterveyslaitos, ympäristöterveyden osasto, ympäristöepidemiologian yksikkö, PL 95, 70701 Kuopio, puh. (017) 201 325, faksi (017) 201 265, [email protected]
Aiheluokitus (aiheluokitukset)
Työelämän terveysriskit ja kuormitustekijät
- Biologiset altisteet ja altistuminen (virus, home...)
Avainsanat
mikrobialtistus, aktinobakteerit, reumasairaudet, kosteusvaurio, niveloireet, atyyppiset mykobakteerit, hometalo, viemärikaasut
KOSTEUSVAURIOLLE ALTISTUNEILLA ENEMMÄN REUMASAIRAUKSIA

Kansanterveyslaitoksen ympäristöterveyden osaston alustavan tutkimuksen mukaan kosteusvauriorakennuksissa mikrobeille altistuneilla on reumasairauksia ja autoimmuunitauteja merkittävästi enemmän (10–11 prosentilla tutkituista) kuin väestössä keskimäärin (noin 1,5 prosentilla).

Kansanterveyslaitoksen tutkijaryhmä teki kliiniset reumatologiset tutkimukset 167 henkilölle kahdesta kosteusvauriotyöpaikasta. Henkilöt olivat altistuneet kosteusvauriomikrobeille.

Lisäksi Kansanterveyslaitos teki terveyskyselyn kaikkiaan seitsemän kosteusvauriotyöpaikan työntekijöille. Vastauksia tuli 477. Jopa 40–50 prosentilla vastanneista oli niveloireita.

Kosteusvauriot ja niistä aiheutuva mikrobialtistus ovat yleisiä ongelmia suomalaisessa rakennuskannassa. Altistuneilla on yleensä silmä-, nenä- ja hengitystieoireita ja -sairauksia. Lisäksi viime vuosina on herännyt epäily mikrobialtistuksen ja nivelsairauksien yhteydestä.

Kansanterveyslaitoksen tutkimus on ensimmäinen laaja epidemiologinen raportti suomalaisissa kosteusvauriorakennuksissa esiintyvistä reumasairauksien ryvästymistä ja niveloireiden epätavallisesta yleistymisestä. Hanketta rahoitti Työsuojelurahasto.

Kuvailevassa tutkimuksessa pystyttiin esittämään kosteusvaurioiden aiheuttaman mikrobialtistuksen ja reumasairauksien epätavallisen runsaan esiintymisen välinen ajallinen yhteys.

Todetun altistuksen ja sairaustapausten välisen syy-yhteyden puolesta puhuu se, että niveloireiset ja reumasairaat olivat altistuneet merkitsevästi pidempään mikrobeille kuin muut työntekijät.

Aihepiiristä on tekeillä lukuisia lisätutkimuksia.
Yhteenveto:
JOPA PUOLELLA NIVELOIREITA KOSTEUSVAURIORAKENNUKSISSA

Kosteusvauriot ja niiden seurauksena esiintyvä mikrobialtistus ovat yleisiä ongelmia suomalaisessa rakennuskannassa. Hengitystiesairauksien lisäksi kosteusvauriomikrobeille altistuneilla on havaittu hengitystieinfektioiden ja yleisoireiden yleistymistä. Lisäksi viime vuosina on herännyt epäily mikrobialtistumisen ja nivelsairauksien yhteydestä.

Tutkimuksessa esitetään kyselytutkimusten tulokset seitsemästä kosteusvauriokohteesta, joissa on todettu laajat, monista syistä aiheutuvat kosteusvauriot ja merkittäviä mikrobikasvustoja materiaalinäytteissä.

Maaperäkosteutta ja viemärikaasuja

Yhteistä kohteille on maaperäkosteuden ja/tai viemärivesien pääsy rakenteisiin tai viemärikaasujen pääsy sisäilmaan. Yhteistä oli myös mahdollisesti toksiineja tuottavien homeiden ja aktinobakteereiden sekä atyyppisten mykobakteereiden löytyminen ilma- ja/tai -materiaalinäytteistä. Joissakin kohteissa oli mitattu myös ilman VOC-yhdisteitä (haihtuvat orgaaniset yhdisteet), todettu muovimattojen hajoamistuotteita ja viemärikaasuille tyypillisiä haaroittuneita hiilivetyjä.

Vaurioiden vakavuutta kuvaa se, että kohteista yksi oli jo päätetty purkaa, yksi oli osittain poissa käytöstä, yksi oli ollut käyttökiellossa ja loput oli joko korjattu tai korjaukset olivat suunnitteilla. Yhteistä oli myös vaurioiden ja altistuksen pitkäaikainen kesto. Kaikki kuvatut työpaikat olivat naisvaltaisia ja niissä hoidettiin potilaita tai lapsia.

Terveyskyselyyn vastasi kohteissa yhteensä 477 henkilöä. Kliiniset reumatologiset tutkimukset tehtiin kahdessa kohteessa (n=167). Serologisia erotusdiagnostisia testejä ja immunologisia lymfosyyttien alaryhmien määrityksiä ja aktivaatiotutkimuksia tehtiin kahdessa kohteessa.

Niveloireita oli kaikissa kohteissa 40–50 prosentilla vastaajista. Nivelkipujen, -turvotuksen ja nivelten aamujäykkyyden lisäksi potilaiden kliiniseen oirekuvaan kuuluivat valkosormisuusoire sekä eräillä potilailla erilaiset iho-oireet kuten livedo reticulare -ilmiö, jota esiintyy sekä sidekudossairauksissa että atyyppisten mykobakteereiden aiheuttamissa infektioissa.

Reumasairauksia merkittävästi enemmän kuin keskimäärin

Lääkärien toteamia, kansainväliset, yleisesti hyväksytyt diagnostiset kriteerit täyttäviä reumasairauksia ja autoimmuunitauteja oli tutkituissa kohteissa merkittävästi enemmän (10–11 prosentilla tutkituista) kuin väestössä keskimäärin (noin 1,5 prosentilla).

Tautitapauksissa oli sekä miehiä että naisia. Diagnoosit jakautuivat useisiin ICD-luokituksen sairausdiagnooseihin (nivelreuma, sekamuotoinen sidekudossairaus, skleroderma, psoriasisartriitti jne.) ja nivelsairauden lisäksi useilla tutkituilla oli muita autoimmuunimekanismilla syntyviä sairauksia.

Varmennettujen tautitapausten lisäksi oli useita todennäköisiä sairaustapauksia, joiden diagnoosi varmentuu kliinisen taudinkulun ja seurannan mukana.

Toisessa kliinisesti tutkitussa kohteessa varmoja ja mahdollisia tautitapauksia oli yhteensä 18 prosenttia. Diagnosoidut nivelsairaudet eivät useimmissa tapauksissa ole noudattaneet tavanomaista reaktiivisen artriitin taudinkuvaa, eikä tunnetusti reaktiivista artriittia aiheuttavien virusten tai bakteerien vasta-aineita (Yersinia, Chlamydia, Pogosta) löydetty tautitapausten ryhmästä merkittävästi muuta aineistoa useammin.

Altistuksen lopettaminen vaimensi oireita

Niveloireisilla, joilla ei ollut kliinistä sairautta, altistuksen lopettaminen tai vähentäminen on merkittävästi vaimentanut oireilua. Sairastuneiden joukossa ei ollut yhtään fibromyalgiatapausta. HLA-B27 -positiivisuus ei selittänyt tautitapausten keskittymistä kyseisiin työpaikkoihin. Annetut rokotukset eivät selittäneet havaittuja tautitapauksia tai raportoituja niveloireita. Kirjallisuudessa on esitetty, että hepatiittirokote voisi komplikaationa aiheuttaa niveltulehdusta.

Todetun altistuksen ja sairaustapausten välisen syy-yhteyden puolesta puhuu se, että niveloireisilla ja reumasairailla altistuksen kesto oli merkittävästi pidempi kuin muilla työntekijöillä. Kolmessa kohteessa sairaustapaukset liittyivät selvästi havaintoihin viemärin hajusta omissa työtiloissa. Muissakin kohteissa havainnot viemärinhajusta olivat yleisiä.

Tavallisuudesta poikkeavaa infektiosairastuvuutta (poskiontelontulehduksia lukuunottamatta) tai ripuliepidemioita ei todettu. Tupakointi tai aikaisempi tupakointi lisäsi sairastumisen riskiä, mikä on kuvattu myös aiemmassa reuman epidemiologiaa kuvaavassa kirjallisuudessa. Atopia tai aiemmin todettu allergiasairaus ei selkeästi liittynyt niveloireisiin tai reumasairauden riskiin. Eniten atoopikkoja oli hengitystieoireisten, ei niveloireisten joukossa.

Vasta-aineita rakennuksen materiaalinäytteiden mikrobeille

Immunologisissa tutkimuksissa kahden kohteen altistuneilla havaittiin tavallista enemmän kiertäviä immuunikomplekseja, jotka kuitenkin hävisivät seurannassa. Kiertäviä immuunikomplekseja ja positiivista reumatekijää on havaittu aiemmin myös homepölykeuhkosairaudessa sekä tupakointiin ja hengitystieoireisiin liittyen.

Komplementti 3 -taso oli nivelsairailla ja nivelkipuisilla korkeammalla tasolla kuin muulla aineistolla, mikä sopii immuuniaktivaation käynnistymiseen. Sairailla myös IgG4-taso oli korkein reumasairailla ja matalampi niveloireisilla ja täysin oireettomilla. Tutkituilla oli altistusta osoittavia IgG-luokan vasta-aineita monille mikrobeille, joita rakennusten materiaalinäytteissä oli kasvanut.

Reumasairaiden ja niveloireisten veren lymfosyyttien auttaja- ja tappajasolujen taso oli poikkeava ja auttaja/tappajasolujen suhdeluku merkitsevästi korkeampi kuin epämääräisemmin oireilevilla ja oireettomilla. Löydös viittaa tavallisuudesta poikkeavaan immunoaktivaatioon.

Ensimmäisessä tutkitussa kohteessa havaittiin samansuuntainen löydös verrattaessa koko aineistoa vähemmän altistuneiden kaltaistettujen verrokkien vastaaviin arvoihin.

Lymfosyyttien stimulaatiotesteissä havaittiin yhdessä kohteessa altistuneilla selvästi voimakkaampia stimulaatiokokeita tietyillä mikrobeilla kuin verrokkien soluja stimuloitaessa.

Kansainvälisiä havaintoja

Tässä raportissa esitelty tutkimus on ensimmäinen laajempi epidemiologinen tutkimusraportti suomalaisissa kosteusvauriorakennuksissa esiintyvistä reumasairauksien ryvästymistä ja niveloireiden epätavallisesta yleistymisestä pitkäaikaisessa altistuksessa kosteusvauriosta aiheutuneille mikrobiologisille ja kemiallisille altisteille.

Aikaisemmin työryhmä on julkaissut primaarihavainnon niveloireiden ja reumasairauksien epätavallisesta ryvästymästä itäsuomalaisessa pankkirakennuksessa. Myös tässä rakennuksessa oli kyse maaperäkosteuden sekä sadevesien aiheuttamasta pitkäaikaisesta vauriosta, johon liittyi viemärikaasujen hajua.

Vastaavanlaisia havaintoja reumaryvästymistä ja kosteusvaurioiden yhteydestä ei ole julkaistu muualla, mutta sekä USA:ssa että Kanadassa on havaittu kosteusvauriomikrobien altistukseen liittyvän poikkeuksellisen voimakasta lymfosyyttiaktivaatiota CD4- ja CD8 -soluilla mitattuna.

Kanadalaisessa lapsia koskeneessa tutkimuksessa immunoaktivaatio säilyi seurantatutkimuksen mukaan vielä vuoden altistuksen poistamisen jälkeenkin. Kirjallisuudessa on kuitenkin jo aikaisemmin esitetty epäilyjä ympäristötekijöiden, homeiden ja autoimmuunisairauksien välisestä yhteydestä.

Ruotsalaisessa tutkimuksessa on äskettäin havaittu reumasairauksien liittyvän homealtistukseen, mutta myös muita riskitekijöitä havaittiin samassa tutkimuksessa (maataloustyö, eläinkontaktit, bitumityö, kauneushoitola-kampaamotyö.

Muista ammattialtisteista esimerkiksi jätevesien käsittelyyn ja jätteiden lajitteluun on havaittu liittyvän epätavallisen suuri nivelvaivojen esiintyvyys.

Jo vuosikymmeniä on tiedetty niveloireiden liittyvän homeen aiheuttamien sairauksien kuten muun muassa homepölykeuhkon eli alveoliitin ja ODTS-oireyhtymän taudinkuvaan. Aiemmin on esitetty hypoteesi myös atyyppisten mykobakteerien ja reuman välisestä yhteydestä. Lapsikontaktien ja infektiopaineen merkitys on esitetty reumasairauksien riskitekijäksi tutkimuksessa, jossa havaittiin reuman ja muiden autoimmuunisairauksien aiheuttaman kuolleisuuden olevan tavanomaista korkeampi amerikkalaisilla opettajilla. Saksalainen työryhmä on esittänyt hypoteesin, että eräät aktinobakteerit (Nocardia sp.) olisivat kosteusvauriokohteissa niveloireita selittävä tekijä.

Merkittäviä muutoksia immuunipuolustuksessa

Kuvailevan tutkimuksen avulla on mahdotonta selvittää, mikä tekijä tai mitkä tekijät monien eri sisäilma-altisteiden joukosta käynnistävät altistuneilla työntekijöillä immunoaktivaation, joka pitkäaikaisessa altistuksessa joillakin, ilmeisesti geneettisesti alttiilla potilailla, johtaa kliinisen sairauden puhkeamiseen.

Tähän mennessä tutkimukset kuitenkin osoittavat, että kosteusvauriorakennuksissa tapahtuneen altistuksen ja epätavallisten tautitapausten ryvästymisen välillä on ajallinen yhteys.

Lisäksi on voitu objektiivisin keinoin osoittaa merkittäviä muutoksia altistuneiden ja oireilevien ihmisten immuunipuolustuksessa ja muiden seroimmunologisten tutkimusten avulla poissulkea tavallisimmat muut selittäjät, kuten tavallisten bakteerien ja virusten aiheuttama reaktiivinen artriitti. Tähän mennessä tehdyn, soluilla ja koe-eläimillä tehdyn kokeellisen tutkimuksen perusteella kuitenkin vaikuttaa siltä, että streptomykeettien ja atyyppisten mykobakteereiden immunologinen vaikutuspotentiaali on huomattavasti voimakkaampi kuin homeiden vastaava immunologinen vaikutus.

Mykobakteereilla tehty kerta-altistus aiheutti koeläimillä jopa useita viikkoja jatkuneen immunologisen vasteen. Streptomykeetit ovat koe-eläimissä aiheuttaneet toistetussa altistuksessa myös elinmuutoksia muun muassa pernassa (Jussila 2003, väitöskirja). Koe-eläimillä kosteusvauriohomeilla saatiin aikaan tulehdusvasteita, mutta ne olivat heikompia kuin aktinobakteereilla tai mykobakteereilla aiheutetut vasteet. Koe-eläimillä kosteusvauriohomeilla saatiin aikaan tulehdusvasteita, mutta ne olivat heikompia kuin aktinobakteereilla aiheutetut vasteet.

Mikrobialtistuksen ja reumasairauksien ajallinen yhteys

Tässä epidemiologisessa, kuvailevassa tutkimuksessa on osoitettu kosteusvaurioiden jälkeisen mikrobialtistuksen ja reumasairauksien epätavallisen runsaan esiintymisen välinen ajallinen yhteys. Reumasairaudet on diagnosoinut kansainvälisten kriteerien mukaan kokenut erikoislääkäri, potilailla on todettu immunoaktivaatio korkeatasoisilla immunologisilla menetelmillä ja muut selvittävät sairaudet on poissuljettu tavanomaisen kliinisen käytännön mukaisesti.

In vitro -soluaktivaatiotesteillä on osoitettu rakennuksesta eristettyjen bakteereiden ja homeiden aiheuttavan altistuneiden henkilöiden soluissa voimakkaampia vasteita kuin vähemmän altistuneilla verrokkihenkilöillä. Sairaustapaukset liittyvät työilmassa havaittuun viemärin hajuun ja epätavalliseen mikrobiologiseen altistukseen (aktinobakteerit, atyyppiset mykobakteerit, potentiaalisesti toksiineja tuottavat homeet).

Tutkimusryhmän alustavat havainnot on jo julkaistu kansainvälisissä tieteellisissä lehdissä ja monissa tieteellisissä reumatologian ja sisäilmatutkimuksen kongresseissa. Tässä tutkimusraportissa esitetyt tulokset edellyttävät jatkotutkimuksia sekä muissa tiedossa olevissa kosteusvauriokohteissa että tässä esitettyjen kohteiden sairaustapausten ja oireilevien kliinistä seurantaa.

Ilmiötä selittävät mekanismit vaativat myös runsaasti kokeellista tutkimusta rakennuksista eristetyillä mikrobeilla, soluviljelmillä ja koe-eläimillä. Myös laajempi kansallinen epidemiologinen tutkimus toisi lisätietoa reumasairauksien ympäristöperäisistä riskitekijöistä.

Tutkituissa kohteissa on jo tehty tai on suunnitteilla laajoja korjauksia haitallisen altistuksen vähentämiseksi. Riskinarvioinnin, yhteistoimintamallin ja korjaustoimien ratkaisuilla on valtakunnallisesti sovellusmahdollisuuksia, koska kosteusvauriot ovat suomalaisessa rakennuskannassa erittäin yleisiä. Lisäksi samankaltaisia sairausryväksiä on havaittu myös muualla: pankki- ja toimistorakennuksissa, suurissa sairaaloissa, kouluissa ja päiväkodeissa. Jatkorahoitusta on haettu näiden uusien, tietoon tulleiden tautiryvästen tutkimista varten. Tutkimuksen raportointivaiheessa on myös käynnistynyt laajan sairaaloiden sisäilmatutkimuksen suunnittelu.

Kosteusvauriokorjauksista säästöä terveydenhuoltoon

Kansanterveyslaitoksella ja Kuopion aluetyöterveyslaitoksella on samanaikaisesti käynnistynyt muita tutkimushankkeita, jotka selvittävät atyyppisten mykobakteereiden ja muiden aktinobakteereiden lajistoa, esiintymistä normaaleissa ja kosteusvaurioituneissa rakennusmateriaaleissa sekä toksisuutta soluviljelmissä.

Myös koe-eläintutkimuksia on käynnistetty. Näiden tutkimusten avulla selvitetään sekä mikrobiperäisten hiukkasten että kaasumaisten epäpuhtauksien osuutta oireilun aiheuttajana ja näiden oireiden patofysiologisia mekanismeja. Näiden hankkeiden tuloksista on valmistunut tai valmistumassa useita väitöskirjoja.

Tutkimustulokset ovat hyödynnettävissä perusterveydenhuollon, sairaaloiden, työterveyshuollon, työsuojeluorganisaatioiden ja kiinteistönhuollon toiminnassa. Oikein ja ajoissa toteutetuilla korjauksilla on saavutettavissa säästöä terveydenhuollossa. Autoimmuunisairauksista aiheutuu suuria kustannuksia sekä yksilölle että yhteiskunnalle.

Jos hypoteesi ympäristöperäisten mikrobien ja sairauden syntymekanismein välisestä yhteydestä osoittautuu oikeaksi, havainnolla on suuri merkitys koko sairausryhmän ehkäisyssä ja hoidossa.
Toimittaja
Leena Huovila 30.4.2003

Lääkärilehti 8/2007

Altistuminen kosteusvauriorakennuksissa

--------------------------------------------------------------------------------

Tärkein tieto
Kosteus- ja homevauriorakennuksissa altistumisen yksinkertaisimpia arviointikriteereitä ovat näkyvät vauriot, homeen haju ja kosteusjäljet.

Kosteusvaurio muuttaa sisäympäristön mikrobiologisia olosuhteita. Sisäilmasta, pinnoilta ja vaurioituneista materiaaleista otetuista näytteistä saadaan tarkempaa tietoa altistumisesta. Tuloksia arvioidaan sekä pitoisuuksien että mikrobikoostumuksen perusteella.

Altistumisen ja terveysvaikutusten väliset syy-yhteydet tunnetaan vielä huonosti, ja tieteellinen tutkimus pyrkii keskeisten tekijöiden tunnistamiseen ja altistumisilmiöiden ymmärtämiseen.


--------------------------------------------------------------------------------

Kosteusvauriorakennuksissa altistumista on monissa väestötutkimuksissa arvioitu näkyvän homeen ja kosteusvauriojälkien tai homeen hajun avulla. Vaikka nämä havainnot ovat käyttökelpoisia ja yksinkertaisia altistuksen surrogaatteja, on monestakin syystä välttämätöntä pyrkiä ymmärtämään ilmiötä tarkemmin. Miksi rakennuksen kosteus ja home on niin haitallista? Kosteusvaurioisessa rakennuksessa altistuminen on monimutkainen ilmiö, joka tunnetaan vasta osittain.

Rakenteisiin ja materiaaleihin tunkeutuva kosteus käynnistää monia prosesseja, joiden seurauksena sisäilmaan joutuu epäpuhtauksia. Rakennuksessa oleskelevat altistuvat kaikille näille epäpuhtauksille. Kosteus saa aikaan mikrobikasvua ja kemiallisia reaktioita. Mikrobikasvustosta joutuu sisäilmaan sekä hiukkasmaisia että kaasumaisia altisteita. Hiukkaset ovat itiöitä, mikrobisoluja tai niitä pienempiä fragmentteja (1). Hiukkasten mukana ilmaan joutuu myös ei-haihtuvia ainesosia kuten endotoksiineja, glukaaneja, allergeeneja ja toksiineja. Mikrobikasvusto tuottaa myös haihtuvia sekundaarisia metaboliitteja, joista monet aistitaan homeen tai maakellarin hajuna. Kosteuden vaikutuksesta voi käynnistyä myös materiaalien kemiallista hajoamista tai se voi tehostaa haihtuvien orgaanisten yhdisteiden joutumista sisäilmaan.

Toisaalla tässä lehdessä olevassa artikkelissa todetaan, että yhteys kosteusvaurioiden ja terveyshaittojen välillä on hyvin osoitettu lukuisissa väestötutkimuksissa (2). Vielä ei ole tarkkaa tietoa siitä, mikä on kunkin altisteen syy-yhteys oireiden ja sairauksien kehittymiseen. On hyvin tiedossa, että kosteusvauriorakennuksen mikrobiologinen tila poikkeaa tavanomaisesta, ja että mikrobisto palautuu normaaliksi, kun vauriot korjataan kunnolla. Niinpä kosteusvauriorakennuksissa tapahtuvaa altistumista kuvataan yleensä mikrobiologisin mittauksin. Näytteitä voidaan ottaa sisäilmasta, pinnoilta ja materiaaleista. Analyysit perustuvat toistaiseksi viljelymenetelmiin. DNA-pohjaiset menetelmät ja mikrobiyhteisöjen kemiallisten merkkiaineiden määritysmenetelmät ovat parhaillaan validointivaiheessa.

Altistumisen käsitteet
Käsitteellä "altistuminen" on eri tieteenaloilla erilaisia merkityksiä. Kun tarkoitetaan ilmassa olevaa epäpuhtautta ja sen mahdollisia terveysvaikutuksia, voidaan altistuminen määritellä kontaktiksi ympäristössä olevan epäpuhtauden ja ihmisen välillä. Tällaista altistumista voidaan mitata suoraan tai sitä voidaan mitata epäsuorien mittareiden, ns. surrogaattien avulla. Kokeellisessa tutkimuksessa altistumista ja sen vaikutuksia voidaan selvittää koejärjestelyillä, joissa kohdesoluja tai -organismia altistetaan tunnetulla, ennalta määrätyllä annoksella. Altistumisella voidaan tarkoittaa myös alttiutta saada oire tai sairaus. Tämä käsite esiintyy usein epidemiologiassa.

Tässä kirjoituksessa altistumisella tarkoitetaan sitä, että rakennuksessa oleskeleva joutuu kosketuksiin vaurioilmiöistä peräisin olevien epäpuhtauksien kanssa. Nämä voivat esiintyä sisäilmassa ja pinnoilla, ja siten pääasialliset altistumisreitit ovat hengitystiet ja iho.

Altistumisen mittaaminen
Altistumista voidaan selvittää ympäristön laatua kuvaavin mittauksin tai henkilökohtaisin mittauksin, joilla pystytään tarkemmin ottamaan huomioon yksilön liikkumisesta ja sisäilman pitoisuuksien vaihtelusta aiheutuva vaihtelu. Henkilökohtaiset mittaukset ovat kuitenkin yleensä työläitä ja hankalia toteuttaa (3), ja useimmiten joudutaankin käytännössä tyytymään sisäympäristön laadun arviointiin yleisemmällä tasolla.

Monille yksittäisille kemiallisille yhdisteille on annettu numeerisia ohjearvoja, jotka perustuvat täsmälliseen tietämykseen aineen annos-vastevaikutuksista elimistöön. Tällaisia ovat esimerkiksi työlainsäädännön perusteella annettavat HTP-(haitalliseksi tunnettu pitoisuus) arvot. Biologisille tekijöille tällaisia terveysperusteisia ohjearvoja ei voida antaa. Niiden syy-yhteyksiä sairauksiin tai niiden vaikutusmekanismeja ei tunneta riittävästi. eikä niillä välttämättä ole annos-vastevaikutusta esim. allergioiden syntyyn.

Asuntojen sisäilman mikrobiologisen laadun arviointiin on annettu Terveydensuojelulain perusteella numeroarvoja, joiden avulla voidaan arvioida, onko pitoisuus tavanomainen (4). Arvot on tarkoitettu asuntomittausten tulosten tarkasteluun, mutta niitä hyödynnetään myös muun tyyppisten sisäympäristöjen tutkimisessa. Koska epätavalliset mikrobiologiset olosuhteet lisäävät monien oireiden ja sairauksien riskiä, on yhteys terveysvaikutuksiin epäsuora.

Mikrobiologiset altisteet
Sisäilmassa esiintyy aina homesienten itiöitä ja bakteereita. Sienten pääasiallinen lähde on ulkoilma ja bakteerien päälähde ovat ihmiset. Homesienten normaalilajistoon kuuluvia sukuja ja ryhmiä on esitetty taulukossa 1.

Sieni-itiöillä on normaalilähteitä myös sisätiloissa. Polttopuut ja elintarvikkeet ovat itiöiden lähteitä, samoin ulkoa tulevat lemmikit tai tallilta palaava ratsastuksen harrastaja, jotka kaikki kantavat itiöitä mukanaan (5).

Sisäilman normaali bakteerilajisto on osittain ulkoilmasta peräisin, osittain ihmisen iholta. Yleisiä ovat esimerkiksi mikrokokit, stafylokokit, korynebakteerit, Pseudomonas- ja Bacillus-suvun bakteerit.

Kosteusvaurioituneiden materiaalien pinnalle muodostuu mikrobikasvustoa, joka sisältää yleensä homesieniä, hiivoja ja bakteereita, usein myös alkueläimiä. Kasvava lajisto voi koostua osittain ns. normaalilajistosta, jota ilmassa esiintyy muutoinkin, mutta yleensä kosteusvauriotalojen sisäympäristönäytteissä havaitaan epätavallista lajistoa. Nämä ovat mikrobityyppejä, jotka viihtyvät kostuneilla rakennusmateriaaleilla. Materiaalin eli substraatin ominaisuudet määräävät, mitkä sienityypit viihtyvät parhaiten. Kontaminoituneiden materiaalien mikrobiprofiilien eroja havainnollistaa kuvio 1.

Vaurioituneita materiaaleja tutkittaessa on muodostunut kuva sienilajistosta, joka esiintyy usein vauriomateriaaleilla ja jonka esiintyminen sisäympäristönäytteissä ilmentää vaurion olemassaoloa. Taulukossa 2 on mainittu eräitä vaurioindikaattoreiksi katsottavia homesieniä. Listalla mainitaan myös aktinomykeetit eli sädesienet, jotka ovat bakteereita, mutta kasvavat sienimäisellä tavalla muodostaen itiöitä ja rihmastoa.

Sisäilman mikrobipitoisuudet vaihtelevat paljon ajasta, paikasta ja lähteistä riippuen. Sisäilmamittausten tekeminen ja tulosten tulkitseminen edellyttääkin kokemusta ja perehtyneisyyttä aiheeseen. Sisäilman mikrobiston poikkeavuudet on helpointa havaita talvella, jolloin ulkoilman mikrobipitoisuudet ovat pienimmillään. Jos mittauksia joudutaan tekemään lumi- ja pakkaskauden ulkopuolella, tulee ulkoilman osuus ottaa huomioon. Seuraavassa lyhyesti periaatteet, joiden mukaan mikrobituloksia käytännössä tulkitaan (4).

Asuntojen sisäilman mikrobipitoisuudet ovat yleensä talviaikaan joitakin kymmeniä cfu/m3 (pesäkkeen muodostavia kolonioita kuutiometrissä ilmaa), ja 100 cfu/m3 ylittävät pitoisuudet ovat selvästi suurentuneita. Tällöin voidaan epäillä sisälähdettä kuten kosteusvauriosta johtuvaa mikrobikasvua varsinkin, jos näytteissä esiintyy kosteusvaurioita ilmentäviä sieniä. Keväästä syksyyn pitoisuudet voivat olla ulkoilman vaikutuksesta suurempia, mikä tulee ottaa huomioon tulosten tulkinnassa. Tilavuudeltaan suurissa rakennuksissa, esimerkiksi kouluissa ja toimistoissa, jo yli 50 cfu/m3 pitoisuudet voivat viitata mikrobikasvuun.

Sosiaali- ja terveysministeriön Asumisterveysohjeen mukaan (4) materiaalin pinnalta havaittu pitoisuus yli 1 000 cfu/cm2 tai painosta mitattu yli 10 000 cfu/g osoittaa mikrobikasvua. Pinnoilla ja materiaaleilla voi olla myös ulkoilmakontaktista tai muusta tavanomaisesta syystä esiintyviä mikrobeja, joiden määrät ovat yleensä näitä pienempiä.

Mittausmenetelmät ja niiden arviointi
Mikrobipitoisuuksien kvantitatiivinen tulkinta on aina tiukasti sidoksissa käytettyihin menetelmiin. Koska sisäilman laadun arvioinnissa tarkastellaan lajiston yleiskuvaa, ei selektiivisten, yhtä lajia, sukua tai ryhmää suosivien alustojen käyttö ole perusteltua. Edellä mainitut tulkintaohjeet ja lajistoanalyysit perustuvat pääasiassa kolmella yleisesti käytetyllä kasvualustalla esiintyviin sieniin: 2-prosenttinen mallasuutealusta, DG18-alusta ja Hagem-alusta. Kasvualustaa ja lämpötilaa vaihtelemalla saataisiin hieman erilaisia tuloksia, mutta tulosten vertailtavuuden vuoksi on tärkeää käyttää samoja standardialustoja.

DNA-pohjaiset menetelmät, erityisesti PCR-tekniikat, ovat vähitellen tulossa käyttöön sisäympäristöjen mikrobialtistuksen arvioinnissa. Nämä menetelmät ovat spesifisiä yleensä tietylle lajille tai suvulle. Perinteisillä mikrobien elinkykyisyyteen perustuvilla viljelymenetelmillä saadaan yleensä esiin korkeintaan 10 prosenttia sisäympäristön mikrobeista, kun taas PCR-määrityksen tuloksena saadaan mikrobien kokonaispitoisuus, analyysin perustuessa ao. mikrobien DNA:n määrittämiseen. PCR- ja viljelymenetelmillä saatavien tulosten eroja havainnollistaa kuvio 2.

Alukkeita ja koettimia on saatavilla jo useille kymmenille sisäilman homesienille (7,8,9) ja streptomykeeteille (10), mutta käytännön mittausten kannalta pulmallista on juuri niiden spesifisyys: mitä mitata, kun ei toistaiseksi tiedetä yksittäisen lajin merkitystä? DNA-pohjaiset menetelmät edellyttävät vielä runsaasti validointia ennen kuin niiden käyttö on rutiinimittauksissa perusteltua.

Sisäympäristönäytteiden mikrobiyhteisöjen koostumusta voidaan arvioida määrittämällä eri mikrobiryhmiä kuvaavia kemiallisia merkkiaineita (11). Määritykset tehdään kaasukromatografia-massaspektrometrimenetelmillä. Sienten kokonaismäärää kuvaa ergosteroli, joka on yleinen sienten solukalvon lipidi. Ergosterolin määrä vaihtelee hiukan sienilajista, kasvuston iästä ja muista tekijöistä riippuen, ja se aliarvioi hiivojen määrää. Muramiinihappoa määrittämällä voidaan arvioida bakteerien soluseinämän komponentin, peptidoglykaanin, määrää ja siten bakteerien biomassan kokonaismäärää, joskin menetelmä yliarvioi gram-positiivisten bakteerien määrää suhteessa gram-negatiivisiin. 3-hydroksirasvahapot kuvaavat spesifisesti gram-negatiivisten bakteerien lipopolysakkaridien määrää. Erityisesti 12- ja 14-hiiliketjuiset 3-hydroksirasvahapot korreloivat hyvin endotoksiiniaktiivisuuden kanssa (12). Nämä menetelmät ovat toistaiseksi tutkimuskäytössä ja niiden käyttö rutiinimittauksissa edellyttää laajaa validointia.

Mikrobimetaboliittien merkitys
Mikrobien tiedetään tuottavan useita toksiineja taistellessaan elintilasta erilaisissa kasvuympäristöissä. Rakennuksissa mikrobien tuottamia toksiineja, erityisesti mykotoksiineja, on havaittu kostuneissa ja homehtuneissa rakennusmateriaaleissa (13,14,15). Toksiinien esiintyminen vauriorakennusten ilmanäytteissä on osoitettu vasta muutamissa tutkimuksissa (16). Mikrobitoksiineilla on mm. immunotoksisia, neurotoksisia, karsinogeenisia ja ärsytysvaikutuksia, ja niiden aiheuttamat riskit tunnetaan hyvin eläinlääketieteessä ja elintarvikehygieniassa. Mikrobitoksiinien merkitys kosteusvauriorakennusten terveysvaikutusten aiheuttajina on vielä epäselvä (17), sillä aiheesta ei juurikaan ole julkaistu tutkimuksia.

Pienhiukkaset kosteusvauriorakennuksissa
Kosteus- ja homevaurioituneista materiaaleista emittoituu ilmaan mikrobisoluja, -itiöitä ja niiden osasia, jopa 102-103 itiötä/cm2/minuutti (18). Osa irtoavista hiukkasista on pienhiukkasten kokoluokkaa, alle 2,5 Ìm (19). Sienten itiöitä pienempiä fragmentteja on todettu irtoavan homehtuneista materiaaleista jopa paljon enemmän kuin itiöitä (1,20). Näissä pienhiukkasissa on havaittu samoja antigeeneja ja mykotoksiineja kuin itiöissä, mikä osoittaa niiden biologista potentiaalia (1,21). Laskennallisissa mallinnuksissa on arvioitu, että keuhkoihin saakka voi päätyä 84-95 % itiöistä ja 27-46 % fragmenteista (20). Homeiden itiöiden koko vaihtelee, mikä vaikuttaa niiden käyttäytymiseen ilmassa ja hengitysteissä. Esimerkiksi Stachybotrys chartarum -homeen fragmentit pääsevät alempiin hengitysteihin sen itiöitä helpommin. Altistumisarvioiden kannalta on myös huomattava, että fragmentit voivat kulkeutua helpommin pienten lasten kuin aikuisten alempiin hengitysteihin (20).

Kosteusvauriorakennusten sisäilman sieni-itiöiden pitoisuudet ovat olleet verrokkirakennuksia suuremmat erityisesti silloin, kun itiöt ovat kooltaan 1,1-3,3 myym:n luokkaa (21,22). Hengitysilman pienhiukkasten terveysvaikutuksia on selvitetty viime vuosina intensiivisesti erityisesti ulkoilman hiukkasten osalta. Biologista alkuperää olevien pienhiukkasten merkitys on jäänyt vähemmälle huomiolle. Havainnot sisäilman biologisista pienhiukkasista ansaitsevat lisätutkimuksia, jotka valaisevat niiden merkitystä kosteusvaurioille altistumisessa.

Lopuksi
Kosteus- ja homevauriorakennuksissa altistumisen yksinkertaisimpia arviointikriteereitä ovat näkyvät vauriot, homeen haju ja kosteusjäljet. Näillä on selvä yhteys moniin hengitystieoireisiin ja
-sairauksiin. Sitä, mitkä tekijät aiheuttavat näitä terveyshaittoja, ei vielä täysin tunneta.

Kosteusvaurio muuttaa sisäympäristön mikrobiologisia olosuhteita. Sisäilmasta, pinnoilta ja vaurioituneista materiaaleista otettujen näytteiden avulla voidaan arvioida sisäympäristön mikrobiologista tilaa. Tuloksia arvioidaan sekä pitoisuuksien että mikrobikoostumuksen perusteella. Tällaisiin selvityksiin on jo muodostunut vakiintunut käytäntö, jonka avulla saadaan tarkempaa tietoa mikrobiologisesta altistumisesta.

Altistumisen ja terveysvaikutusten välinen syy-yhteys tunnetaan vielä huonosti, ja tieteellinen tutkimus pyrkiikin keskeisten tekijöiden tunnistamiseen ja altistumisilmiöiden ymmärtämiseen. Molekyylibiologisten menetelmien kehittyminen tarjoaa entistä parempia mahdollisuuksia altistuksen arviointiin.

English summary: EXPOSURE IN DAMP BUILDINGS
Exposure in damp buildings has traditionally been defined on the basis of visual observations of dampness, moisture or mold which are, in turn, strongly associated with respiratory and other health effects. The specific agents responsible for the adverse health effects are still largely unknown.

Dampness and moisture alter the microbial conditions in indoor environments. The microbial status of an indoor environment can be assessed by sampling the air, surfaces or materials of the suspected environment. Assessment of the microbial findings has been developed into a routine procedure. These analyses provide a more detailed picture of the microbial exposure of the occupants of the indoor space in question.

Identifying the exposure factors that are critical for the development of the health effects is the focus of the current scientific research. Developments in molecular methods of assessing the microbial exposure are offering new opportunities for a better understanding of this complex phenomenon.

Artikkeli julkaistaan myös kosteusvaurioiden terveysvaikutuksia käsittelevässä Suomen Lääkärilehden eripainoksessa, joka ilmestyy kuluvan kevään aikana.

Majvik II -suositus: Kosteusvauriomikrobeihin liittyvien oireiden selvittely julkaistiin Lääkärilehden numerosssa 7/07 (s. 653-64)

Aino Nevalainen
FT, dosentti, laboratorionjohtaja
Kansanterveyslaitos, Kuopio
[email protected]
Anne Hyvärinen
FT, dosentti, tutkija
Kansanterveyslaitos, Kuopio
Teija Meklin
FT, dosentti, projektipäällikkö
Kuopion Teknologiakeskus Teknia Oy


--------------------------------------------------------------------------------

1 Gorny RL, Reponen T, Willeke K ym. Fungal fragments as indoor air biocontaminants. Appl Environ Microbiol 2002;68(7):3522-31.

2 Seuri M, Nevalainen A, Sauni R. Kosteusvauriorakennusten poikkeavaan mikrobikasvustoon liitetyt hengitystieoireet ja
-sairaudet. Suom Lääkäril 2007;62:783-7.

3 Toivola M, Alm S, Reponen T ym. Personal exposures and microenvironmental concentrations of particles and bioaerosols. J Environ Monit 2002;4:166-74.

4 STM, Sosiaali- ja terveysministeriö. Asumisterveysohje. Sosiaali- ja terveysministeriön oppaita 2003:1. Helsinki 2003.

5 Lehtonen M, Reponen T, Nevalainen A. Everyday activities and variation of fungal spore concentrations in indoor air. Int Biodet Biodegradition 1993;31:25-39.

6 Hyvärinen A. Characterization moisture damage buildings - environmental and biological monitoring. Väitöskirja. Kansanterveyslaitoksen julkaisusarja A8/2002. Kuopio 2002.

7 Haugland R, Vesper SJ, Wymer L. Quantitative measurement of Stachybotrys chartarum conidia using real time detection of PCR products with the TaqManTM fluorogenic probe system. Mol Cell Probes 1999;199;13:329-40.

8 Haugland RA, Varma M, Wymer LJ ym. Quantitative PCR of selected Aspergillus, Penicillium and Paecilomyces species. Sys Appl Microbiol 2004;27:198-210.

9 Zeng QY, Westermark SO, Rasmuson-Lestander Å ym. Detection and quantification of Wallemia sebi in aerosols by real-time PCR, conventional PCR and cultivation. Appl Environ Microbiol 2004;70(12):7295-302.

10 Rintala H, Nevalainen A, Rönkä E ym. PCR primers targeting the 16S rRNA gene for the specific detection of streptomycetes. Mol Cell Probes 2001;15:337-47.

11 Sebastian A, Larsson L. Characterization of the microbial community in indoor environments: a chemical-analytical approach. Appl Environ Microbiol 2003;69(6):3103-09.

12 Saraf A, Park JH, Milton DK ym. Use of quadrupole GC-MS and ion trap GC-MS-MS for determining 3-hydroxy fatty acids in settled house dust: relation to endotoxin activity. J Environ Monit 1999;1(2):163-8.

13 Tuomi T, Reijula K, Johnsson T ym. Mycotoxins in crude building materials from water-damaged buildings. Appl Environ Microbiol 2000; 66(5):1899-904.

14 Nielsen KF, Gravesen S, Nielsen PA ym. Production of mycotoxins on artificially and naturally infested building materials. Mycopathologia 1999;145:43-56.

15 Engelhart S, Loock A, Skutlarek D ym. Occurrence of toxigenic Aspergillus versicolor isolates and sterigmatocystin in carpet dust from damp indoor environments. Appl Environ Microbiol 2002;68:3886-90.

16 Brasel TL, Martin JM, Carriker CG ym Detection of airborne Stachybotrys chartarum macrocyclic trichothecene mycotoxins in the indoor environment. Appl Environ Microbiol 2005;71:7376-88.

17 IOM, Institute of Medicine. Damp indoor spaces and health. National Academies Press, Washington DC, 2004.

18 Sivasubramani SK, Niemeier RT, Reponen T. Assessment of the aerolization potential for fungal spores in moldy homes. Indoor Air 2004;14(6):405-12.

19 Gorny RL, Mainelis G, Grinshpun SA ym. Release of Streptomyces albus propagules from contaminated surfaces. Environ Research 2003;91(1):45-53.

20 Cho SH, Seo SC, Schmechel D ym. Aerodynamic characteristics and respiratory deposition of fungal fragments. Atmos Environ 2005;39:5454-65.

21 Reponen T. Aerodynamic diameters and respiratory deposition estimates of viable fungal particles in mold problem dwellings. Aerosol Sci Tech 1995;22(1):11-23.

22 Meklin T, Reponen T, Toivola M ym. Size distributions of airborne microbes in moisture-damaged and reference school buildings of two construction types Atmos Environ 2002;36(39-40):6031-39.



--------------------------------------------------------------------------------

Taulukko 1. Sisäilmassa normaalisti esiintyviä sienisukuja ja
-ryhmiä.
--------------------------------------------------------------------------------

Aspergillus spp.
Penicillium spp.
Cladosporium spp.
Hiivat
Steriilit1

--------------------------------------------------------------------------------

1Lajeja, jotka eivät itiöi eivätkä ole tunnistettavissa tavanomaisilla kasvualustoilla.




Taulukko 2. Kosteusvaurioita ilmentäviä homesieniä ja bakteereita.
--------------------------------------------------------------------------------

Aspergillus versicolor
Aspergillus penicillioides
Aspergillus fumigatus
Acremonium
Chaetomium
Fusarium
Phialophora
Stachybotrys chartarum
Trichoderma
Aktinomykeetit (erityisesti Streptomyces, Nocardia, Nocardiopsis)






--------------------------------------------------------------------------------

Kuviot ja kuvat: katso PDF
Kuvio 1. Eri sienisukujen- ja ryhmien esiintymisfrekvenssit ja keskimääräiset suhteelliset osuudet kokonaispitoisuudesta puu- ja kipsilevymateriaaleilla (6).

Kuvio 2. PCR- ja viljelymenetelmällä analysoitujen Aspergillus-lajien pitoisuudet huonepölynäytteisssä.

...........................