Jagar den mystiska källan till en global sjukdom

Strax efter andra världskriget började en mystisk sjukdom dyka upp i Japan, mest hos små barn. Nu känd som Kawasakis sjukdom, är den uppkallad efter läkaren som först rapporterade det hos sina unga patienter. Symtomen inkluderar blodsprängda ögon, en svullen tunga och hög feber. Speciellt nyfiken är att huden på ett barns händer börjar flagna.

Barn med Kawasakis sjukdom utvecklas vanligtvis hög feber.ia_64/istockphoto

De flesta offer för denna sjukdom är under 5 år och tenderar att återhämta sig inom ett par veckor. Men alla är inte så lyckliga. Vissa kan utveckla permanenta, livshotande hjärtproblem.

På 1970- och 1980-talen hade sjukdomen börjat dyka upp på Hawaii och Kalifornien. Idag sprider sig Kawasaki fortfarande. Fall har dykt upp i 60 olika länder och i alla amerikanska delstater. Sjukdomen har dykt upp på alla kontinenter. Ändå är det vanligare i vissa länder än i andra.

Till exempel kommer upp till 1 667 av 100 000 japanska barn att få det. Men av 100 000 amerikanska barn kommer färre än två dussin att drabbas av sjukdomen. Ändå är även fall i USA många. Varje år skickar Kawasakis sjukdom omkring 5 000 människor till amerikanska sjukhus. (För perspektiv, det är mer än dubbelt så många som skickas till sjukhuset med matförgiftning av den vanliga bakterien, E. coli O157.)

Forskare har arbetat i årtionden för att hitta vad som orsakar Kawasakis sjukdom. Hittills har de kommit upp tomhänta. Det har blivit ett pussel som läkare och forskare över hela världen nu försöker lösa. Om de visste vad som orsakade sjukdomen, skulle de kanske ha en chans att förhindra den.

Kawasakis sjukdom kan orsaka inflammation i hjärtats blodkärl. Ballongformen som ses här (i mitten av bilden) är ett aneurysm. Det är en försvagning av blodkärlsväggen som kan leda till hjärtinfarkt. mprice18/Wikimedia (CC BY 3.0)

Sjukdomen drabbar friska barn plötsligt, utan förvarning. Alla barn kan bli sjuka. Ändå är det vanligast bland barn av asiatiskt eller Stillahavsö härkomst. Lyckligtvis går sjukdomen inte från person till person, som många sjukdomar gör. Det betyder att sjuka barn inte kan smitta andra.

“Kawasakis sjukdom ser inte ut eller fungerar som någon sjukdom vi någonsin har känt. Det är något nytt”, säger Jane Burns. Hon är specialist på infektionssjukdomar hos barn. Hon arbetar på Rady Children's Hospital i San Diego i Kalifornien. Där är hon specialiserad på att behandla unga Kawasaki-patienter.

Vad driver henne? Vissa barn drabbas av förödande konsekvenser. Ungefär var femte av dess offer utvecklar till exempel bestående hjärtskador. Väggarna i deras artärer – kärlen som transporterar blod från hjärtat till resten av kroppen – blir inflammerade eller svullna. Inflammerade artärer kan leda till blodproppar, klibbiga massor av röda blodkroppar. Om blodproppar blockerar blodet från att flöda i hjärtat kan de utlösa en hjärtattack.

De flesta läkare misstänker att något i luften leder till Kawasakis sjukdom. En trigger är ett ämne eller en händelse som sätter igång sjukdomssymptom. Vissa Kawasaki-forskare misstänker att orsaken till denna sjukdom finns i miljön. Så med hjälp av forskare som studerar jordens väder och atmosfär, undersöker de efter den möjliga agenten. Andra forskare tror att ett nytt virus kan vara felet.

Oavsett vem som har rätt hoppas experter kunna upptäcka orsaken till Kawasakis sjukdom med ett öga på att en dag stoppa dess spridning.

Berättelsen fortsätter under videon.

Jane Burns förklarar hur Kawasakis sjukdom diagnostiseras och behandlas. KDFoundation

En luftburen upptäckt

Burns började arbeta med Kawasakis sjukdom på 1980-talet. Tidigt märkte hon ett mönster på sin klinik i San Diego. Hon verkade se fler patienter med Kawasakis sjukdom under senvintern och tidig vår. “Mars har alltid varit en riktigt stor månad”, säger hon.

Hon började samla in väderdata från den lokala flygplatsen. “Det var inte särskilt vetenskapligt,” medger hon. Men “när det regnade verkade vi se ett gäng nya patienter.”

Burns visste inte vad det betydde eller om det var viktigt. Men det visade sig att klimatet på något sätt var kopplat till Kawasakis sjukdom. Och hon var inte den enda som märkte detta.

Läkare i Japan rapporterade ett liknande mönster. Det fanns tre stora epidemier av Kawasakis sjukdom i Japan på 1970- och 1980-talen. En epidemi uppstår när många fler än förväntat får en viss sjukdom på kort tid. Dessa epidemier inträffade i april 1979, maj 1982 och mars 1986. De japanska läkarna fann också att Kawasakis sjukdom verkade samlas i vissa delar av landet. Flera regioner hade många fall medan andra hade få.

Brännskador började undra om det var något i miljön som utlöste.

Vända till datorer för att få hjälp

Hon hade hört en havsforskare tala om hur förändringar i havstemperaturerna i en del av världen kan påverka klimatet i avlägsna områden. Hon frågade den forskaren om säsongsmönster i Kawasakis sjukdom i San Diego kan vara kopplade till utbrott över Stilla havet.

Forskaren satte Burns i kontakt med Xavier Rodó. Tanken var att den här atmosfärsforskaren kanske skulle kunna hjälpa till att svara på hennes fråga.

Faktum är att Rodó nu noterar, “Vår atmosfäriska forskning introducerade detta problem på ett nytt sätt att se på Kawasakis sjukdom.” Rodó arbetar i Barcelona, ​​Spanien, på Catalan Institute for Research and Advanced Studies. Där använder han fysik och matematik för att göra datormodeller.

För sin Kawasaki-forskning använde han modellerna för att undersöka hur förändringar i klimat och väder på ett ställe kan påverka sjukdomsmönster på andra håll i världen.

Förklarare: Vad är en datormodell? Rodó och Burns slog sig ihop med läkare och forskare i Japan. Kawasakis sjukdomsutlösare verkade vara något barn andades in. Så de började leta efter en trigger i troposfären. Det är lagret av jordens atmosfär som sträcker sig från marken till en höjd av cirka 10 kilometer (ungefär 6 miles).

På vintern blåser starka vindar från Asien över öarna i Japan från nordväst. Rodó upptäckte att när vindarna blåste från detta håll ökade fallen av Kawasakis sjukdom i Japan. Dessa vindar verkade komma från Centralasien. Sjukdomsfallen minskade igen när vindarna skiftade och blåste nu från något annat håll.

Rodó jämförde också vintertopparna för Kawasakis sjukdom i Kalifornien och Hawaii med när sjukdomen nådde en topp i Japan.

Kawasakis sjukdom uppstod först här, i Japan. Även om det sedan dess har dykt upp över hela världen, har Japan fortfarande flest fall.Danny15/Wikimedia (CC BY-SA 3.0)

Detta visade något slående. Samma nordvästliga vindmönster som förutspådde Kawasakis sjukdom i Japan förutspådde även fall i USA.

För Rodó verkade det som att vindarna måste blåsa källan till Kawasakis sjukdom över Stilla havet.

Luftmassor är stora luftklumpar med en temperatur och luftfuktighet. De kör vädret. Vindströmmar fungerar som enorma transportband. De kan bära luftmassor tusentals mil. Så om vinden blåser från ett visst håll kan samma luftmassa som passerar över Japan åka på transportbandet och anlända till Kalifornien fem dagar senare, förklarar Mark Thiemens. Han studerar luftkemi vid University of California, San Diego.

Rodó tittade på luftmassor som hade korsat över Japan under de tre Kawasaki-epidemierna på 1970- och 1980-talen. Han jämförde dem med luftmassor som korsade Japan varje år under Kaliforniens vintertoppar av Kawasakis sjukdom.

Alla verkade komma från samma ställe. Det var en jordbruksregion i nordöstra Kina.

Gå in på källan

Burns misstänker att ett vindburet toxin

— något naturligt gift — kommer från detta område i Kina för att utlösa Kawasakis sjukdom. Forskare letar nu igenom regionen för att hitta den.

Vissa bevis tyder på att en svamp kan vara källan. Rodó och japanska forskare tog luft från ett plan när det flög över Japan. Aerosoler är mikroskopiska partiklar – från pollen och vattenånga till sot och bekämpningsmedel – som kan färdas i luftmassor. (Dimma, dis, damm och rök är exempel på aerosoler.) Forskarna samlade in aerosoler från högt uppe i atmosfären och mätte deras mängder vid en tidpunkt på vintern då fall av Kawasakis sjukdom toppar.

Rodó hittade höga nivåer av Candida, en typ av jäst, i luften som blåser över Japan . Mer än 20 arter av denna encelliga svamp har kopplats till sjukdomar hos människor. Finns över hela världen, celler av denna jäst dyker upp på löv, blommor, vatten och jord.

En forskare i Xavier Rodós laboratorium undersöker jästceller som samlades på filterpapper under en flygning över Japan.Roger Curcoll, IC3

Peter Lillian, en gymnasieelev som arbetar frivilligt i Burns labb, hittade en annan ledtråd. Peter hade varit fascinerad av Kawasakis sjukdom ända sedan hans lillebror fick den. Så 2012, “Jag började prata med Dr. Burns om hennes forskning och hur jag kunde engagera mig”, minns Peter. (Han är nu universitetsstudent vid University of Southern California i Los Angeles.)

Burns skickade Peter till biblioteket med ett uppdrag: Lär dig mer om historien om regionen i Kina där triggern till Kawasakis sjukdom verkade komma ifrån. Han tillbringade en sommar med att studera översättningar av kinesiska tidningshistorier och gårdsuppteckningar från efter andra världskriget. Under den tiden, fick han veta, odlade odlare många solrosor i nordöstra Kina. De pressade solrosfröna för att extrahera olja för matlagning. Ungefär samtidigt som Kawasaki-fall började dyka upp i Japan började kineserna bränna överblivna skal, eller skal, från solrosfrön som bränsle.

Svampar finns naturligt på dessa skal. Peter undrade om att bränna dem kunde spy ut svampceller i luften.

Forskare undersöker nu Peters teori genom att gå till källan. Thiemens, luftkemisten, sätter upp övervakningsstationer på marken i nordöstra Kina. Han kommer att mäta gaser och samla in luftpartiklar. Han letar efter mönster som kan koppla samman specifika aktiviteter på marken – som att bränna bränsle – med fall av Kawasakis sjukdom i Japan och USA.

Thiemens är inte säker på vad han kommer att hitta. “Det är ett mysterium, men det är det som gör vetenskapen rolig”, säger han.

Virala möjligheter?Alla forskare från Kawasakis sjukdom håller inte med om Burns teori om svamptoxin y. Anne Rowley är specialist på infektionssjukdomar för barn vid Northwestern University i Chicago, Illinois. Hon tror att Kawasaki är en virussjukdom. “När du tittar på mönster av Kawasakis sjukdom – vem får det, när och var – stämmer nästan allt med det överens med en virusinfektion”, säger hon.

Virus är små smittsamma partiklar. De kommer vanligtvis in i kroppen genom näsan eller munnen – när någon äter, dricker eller andas. “Om vi ​​kan ta reda på vad viruset är kan vi utveckla ett vaccin för att förhindra det”, säger Rowley.

Virus sprids i kroppen genom att göra kopior av sig själva. De gör detta genom att kapa en cells maskineri. De sätter in sitt eget DNA i en cells kärna. Detta lämnar efter sig klumpar av viruspartiklar, “nästan som ett fotspår”, förklarar Rowley.

Patologer hittade dessa virala fotspår i hjärtcellerna hos barn som hade dött av hjärtproblem efter Kawasakis sjukdom. (Patologer är läkare som studerar vävnader, organ och kroppsvätskor för att diagnostisera sjukdom. De är ofta personerna som obducerar för att ta reda på vad som orsakade någons död.)

Ett fotavtryck kan vara en ledtråd, men det förklarar fortfarande inte vad som orsakar Kawasakis sjukdom. Rowley hoppas att de hittar dess källa – och det snart. “Vi närmar oss, men virusvärlden är enorm”, säger hon. “Vi känner bara en liten bråkdel av dem.”

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*