Infektiotauteihin eli tartuntatauteihin luokitellaan sairaudet, joiden aiheuttaja on mikrobi, mikrobin kaltainen tautia aiheuttava ja henkilöstä toiseen tarttuva rakenne (esimerkiksi prioni) tai mikrobin tuottama toksiini eli myrkky. Taudinaiheuttaja siirtyy (tarttuu) ihmisestä, eläimestä (zoonoosi) tai ympäristöstä. Sana "kulkutauti" on vanha nimitys, ja sitä käytetään lähinnä kuvattaessa historian suuria epidemioita, kuten isorokkoa, ruttoa, lavantautia ja kurkkumätää. Pandemia-termillä tarkoitetaan maantieteellisesti laajaa epidemiaa.

Joidenkin tautien tarttuvuus on tiedetty parin tuhannen vuoden ajan, vaikka mikrobeja ei ole tunnettu edes kahtasataa vuotta. Aikoinaan tartuntatautien ajateltiin leviävän muun muassa huonon ilman (miasman) ja muun haitallisen ympäristön kautta sinänsä.

Taudin syntyyn vaikuttavat tekijät

Suurin osa päivittäin saamistamme vieraista mikrobeista on sellaisia, jotka eivät lainkaan aiheuta sairautta muuten terveille, vaikka ne tarttuisivat ihollemme tai limakalvoillemme. Ne poistuvat yleensä minuuteissa tai tunneissa luonnostaan tai pesemisten yhteydessä. Osa ympäristöstä saatavista bakteereista voi myös jäädä pidemmäksi ajaksi oman luontaisen bakteeristomme joukkoon aiheuttamatta kuitenkaan sairautta, jolloin puhutaan kolonisaatiosta. Tartunnassa saatujen mikrobien määrä suhteessa infektion käynnistymiseksi tarvittavaan annokseen, elimistön yksilöllinen vastustuskyky ja mikrobin taudinaiheuttamiskyky (virulenssi) vaikuttavat siihen, aiheuttaako mikrobi tartunnan jälkeen infektiosairauden.

Infektioon tarvittava mikrobien lukumäärä

Jokaisella tautia aiheuttavalla mikrobilla on sille ominainen määrä, joka tarvitaan kerta-annoksena, jotta ihminen sairastuu. Eri taudinaiheuttajilla tämä voi vaihdella yhdestä bakteerista (esimerkiksi Q-kuume) satoihintuhansiin bakteereihin. Norovirusinfektioon tarvittava annos on muutamia kymmeniä viruksia, kun taas salmonellabakteeria tarvitaan ruoassa tai juomassa keskimäärin 100 000 bakteerin annos ripulin aiheuttamiseksi.

Norovirusripulia sairastavan ulosteessa voi olla jopa sata miljardia virusta grammassa ulostetta, joten uimaveteen laimentunutkin ripuliuloste voi infektoida muita uimareita, kuten kävi Suomessa kesällä 2014 . Grammalla norovirusripulia sairastavan ulostetta voidaan periaatteessa tartuttaa koko Euroopan väestö. Norovirus tarttuu pienen tartuttavan annoksen takia herkästi käsikosketuksessakin. Sen sijaan salmonella ei tartuntaan tarvittavan suuren mikrobimäärän vuoksi tartu suoraan henkilöstä toiseen, vaan sen on ensin päästävä ruoka-aineeseen lisääntymään tartuttavaan bakteerimäärään asti.

Ihmisen ominaisuuksien vaikutus: vastustuskyky

Jos terveet ihmiset altistuvat keskenään samalla tavalla esimerkiksi influenssaviruksen tai noroviruksen tartunnalle, molemmissa tapauksissa vain noin puolet sairastuu. Ainakin osa siitä, miksi jotkut sairastuvat, mutta toiset eivät, selittyy paljolti perinnöllisillä (geneettisillä) tekijöillä. Ilmiön taustaa ei kuitenkaan tarkoin tunneta. Esimerkiksi salmonellan kohdalla tunnettu yksilöllinen suojaava tekijä on mahalaukun happamuus. Vastasyntyneen lapsen mahan sisältö ei ole niin hapan kuin aikuisella, joten vastasyntyneen salmonellatartuntaan tarvitaan vain tuhannesosa aikuisen tartuttavasta bakteerimäärästä, kun happamuus ei riitä tuhoamaan mahalaukkuun asti päässeitä salmonellabakteereita.

Ihmisen puolustuskykyä heikentävät tekijät määräävät hyvin keskeisesti, kuka sairastuu ja mitkä mikrobit pääsevät aiheuttamaan sairauden. Samanlaiseen leikkaukseen tulevilla potilailla voi olla muun muassa iän ja kroonisten tautien perusteella kymmenkertainen ero riskissä saada leikkauksen jälkeinen infektio. Voimakkaimmin immuunipuutteisille, esimerkiksi AIDS-potilaille, elinsiirron hiljan saaneille ja tehohoidossa oleville, lähes mikä tahansa bakteeri tai sieni, myös omaan normaaliin suoliston mikrobistoon kuuluva, voi aiheuttaa vakavan infektion.

Mikrobin taudinaiheuttamiskyky: virulenssi

Mikrobit vaihtelevat sen suhteen, miten herkästi tartunta johtaa sairauteen, ja toisaalta, miten vakavan sairauden tartunta aiheuttaa. Tätä ominaisuutta kutsutaan virulenssiksi. Yleensä saman lajin mikrobit ovat keskenään näiden ominaisuuksiensa suhteen samanlaisia, mutta mikrobista toiseen siirtyvä uusi geeniaines voi tehdä viattomastakin mikrobikannasta tautia aiheuttavan. Esimerkki tästä on kurkkumätäbakteerien myrkyn tuottoa määräävän geenin siirtyminen toisesta sitä tuottavasta bakteerikannasta toiseen, aiemmin harmittomaan. Virulenssitekijöiden määrä ja luonne määräävät muun muassa taudin tappavuutta.

Bakteereilla taudinaiheuttamiskykyyn vaikuttavat sen rakenteet, jotka auttavat sitä kiinnittymään ihmisen soluihin (esimerkiksi limakalvoille). Tämä on edellytys infektion synnylle ja auttaa mikrobeja tunkeutumaan ihon ja limakalvon läpi kudoksiin sekä aiheuttamaan kudosten vaurioita. Vauriot voivat syntyä joko suoraan mikrobin aiheuttamana tai niiden laukaistessa elimistössä haitallisen tulehdusreaktion. Esimerkki mikrobin soluihin kiinnittymisestä ensi askeleena tulehduksen synnylle ovat virtsatieinfektioita aiheuttavat bakteerit.

Infektiotautien leviäminen

Infektiot eroavat sen suhteen, miten herkästi yksi sairastunut tartuttaa ja sairastuttaa muita ympäristössään. Tulehduskohdan sijainti, mikrobin taudinaiheuttamiskyky ja ihmisten yksilöllinen alttius vaikuttavat tähän. Keskeistä on, millä tavalla ja miten paljon mikrobia sairastunut erittää ympäristöönsä, miten kauan mikrobi säilyy elävänä ja tartuttavana siellä, mihin se ihmisessä päätyy sekä miten pieni määrä mikrobeja riittää käynnistämään infektion (ns. infektoiva annos, ks. edellä).

Taudin yleisellä leviämiskyvyllä tarkoitetaan sitä, miten monta uutta henkilöä yksi sairastunut keskimäärin käytännössä tartuttaa ympäristössään. Esimerkiksi tuberkuloosipotilas tartuttaa keskimäärin 0,5 henkilöä ja tuhkarokkopotilas 18. Jos luku (ns. R0-luku) on pienempi kuin 1, tauti ei yleensä aiheuta epidemioita. Kuinka paljon uusia tapauksia kukin tuottaa käytännön tilanteissa ja kuinka tehokkaasti tauti todella leviää, riippuu myös ihmisyhteisöstä, ihmisten käyttäytymisestä ja kuinka kauan tartuttava vaihe yhdellä henkilöllä kestää. Esimerkiksi puolustusvoimien kasarmeissa, lasten päivähoidossa ja perheissä leviävät herkästi sellaisetkin taudit, joiden leviämiskyky muuten on vähäinen (esimerkiksi kausi-influenssa).

Infektioiden tartuntatiet

Torjunnan kannalta tärkeintä on, millä tavoin mikrobi löytää tiensä henkilöstä toiseen. Esimerkkejä eri tartuntateistä on esitetty taulukossa Esimerkkejä tärkeimmistä infektioiden tartuntateistä. Käytännön ero aerosoli- ja pisaratartunnalle on se, että aerosolitartunnan voi saada vaikka vain oleskelisi etäällä samassa huoneessa mikrobia erittävän kanssa ja jopa saapuessaan sinne vähän erittäjän poistumisen jälkeen. Pisaratartunta vaatii lähikontaktin ja yleensä pidemmän yhdessä vietetyn ajan. Aerosolin ja pisaran erottavana kokona pidetään 5 mikrometriä (millimetrin tuhannesosaa), mutta ilmassa pisarat kuivuvat ja pienenevät, joten tämä raja ei ole monen taudin kohdalla käytännön kannalta mekityksellinen.

Tärkeimmät mikrobien tartuntatiet ovat kosketustartunta, joka tapahtuu useimmiten käsien kautta, ja ilmateitse tapahtuva tartunta. Perussääntö on, että bakteeri- ja sieni-infektiot, kuten valtaosa sairaalainfektioista, tarttuvat henkilöstä toiseen kosketuksen kautta. Virusinfektioissa taas ilmatietartuntakin on yleinen. Poikkeuksiakin on. Bakteeritaudeista keuhkotuberkuloosi ja legionelloosi ja sieni-infektioista aspergillus-homeen aiheuttamat infektiot tarttuvat ilmateitse. Legionella ja aspergillus ovat aiheuttaneet koneellisen ilmastoinnin kautta sairaalainfektioepidemioitakin.

COVID-19-infektio ja sitä koskeva tutkimus ovat opettaneet paljon hengitystie-eritteistä ja niiden käyttäytymisestä (ks. Taulukko Ilmatietartunnan riskiin vaikuttavia tekijöitä, ks.). Koska pieniä hiukkasia (aerosolia) syntyy vähän jo hengitettäessä, kanssaihmisistä syntynyttä aerosolia ei pysty käytännön elämässä välttämään; ei kaupoissa, liikennevälineissä tai esimerkiksi kouluissa.

Tartuntojen kannalta tärkeämpää on, milloin nuo pienet (alle 5 millimetrin tuhannesosan kokoiset) hiukkaset voivat aiheuttaa infektion. Ratkaisevaa on virusten määrä ilmaan lähtiessään, niiden leijuma matka ja aika, jonka hiukkaset viettävät kasvojen korkeudella. Määräävää on myös, mihin kohtaan toisen ihmisen limakalvolla ne päätyvät. Sekään ei riitä infektioriskin arviointiin. Jotta infektio syntyisi, viruksen on päästävä tarttumaan toisen ihmisen elimistöön limakalvosolun pintaan; suuhun, nenään, silmiin, keuhkoputkiin tai keuhkoihin. Siellä niitä vastassa on vielä elimistön puolustuksen osat; oma normaali bakteeristo ja monia eritteissä olevia liukoisia viruksia tappavia aineita, kuten vasta-aineita, entsyymejä, C-reaktiivista proteiinia, interferoneita jne. Tämän puolustuslinjan voima on yksilöllistä, ja se on heikompi iäkkäillä ja kroonisesti sairailla.

Altistuminen ei siis johda automaattisesti infektioon. Tavoite ei ole muista ihmisistä peräisen olevan aerosolin välttäminen vaan infektioiden välttäminen. Niinpä arvokkainta tietoa suojautumisesta, kuten turvaväleistä ja suu-nenäsuojaimista saadaan tutkimuksista, joissa on selvitetty todellisia tartuntaketjuja eri tilanteissa ja ympäristöissä. Kyseessä on kuitenkin aina riskin riittävä pienentäminen käytännön elämän kannalta, koska absoluuttiseen suojaan kanssaihmisiltämme emme pääse kohtuudella.

Edellä kuvattu koskee lähinnä virusinfektioita. Bakteeritauteihin, kuten sairaalainfektioiden aiheuttajiin, pätenee edelleen käsitys, että niitä levittävät lähinnä kädet ja harvoin edes suuret pisarat ja tartuntaan vaaditaan lähietäisyys.

Monet infektiot voivat tarttua usealla tavalla. Hengitystieinfektioiden, niin flunssien kuin influenssankin, tärkein tartuntatie on viruksen kulkeutuminen toisesta henkilöstä tai ympäristöstä käsiin ja niiden kautta omaan nenään tai suuhun. Pisaratartunta on vähemmän tehokas tartuntatie. Veren välityksellä tarttuville hepatiitti B- ja HIV-virusinfektioille sukupuoliyhteys on tehokkain levittäjä, vaikka yhteen yhdyntään liittyykin vain pieni riski (pienempi kuin 1:100). Tehotonkin tartuttaja voi olla tehokas levittäjä, jos tartunnanriskin tuovia tapahtumia (esimerkiksi suojaamattomia yhdyntöjä) on tiheästi. Lääkehoidolla HIV:ta kantavan virusmäärät saadaan yleensä niin vähäisiksi, ettei yhdyntä enää tartuta, vaikka virus ei elimistöstä häviäkään.

Sairaaloissa potilasturvallisuuden keskeisin tekijä on työntekijöiden hyvä käsihygienia, koska lähes kaikkien monille antibiooteille vastustuskykyisten eli moniresistenttien ongelmamikrobien tärkein leviämistie on käsikosketus (ks. Hoitoon liittyvät infektiot). Käsien saippuapesut ovat lähes kaikkien mikrobien suhteen tehokkaampi tapa niiden poistamiseen kuin pelkän käsidesinfektioaineen käyttö. Kotiympäristössäkään desinfektioaineet eivät ole tarpeen mikrobien hävittämisessä. Poikkeuksena tästä on tilanne, jossa tunnistettu tautia aiheuttava virus tai bakteeri parhaillaan leviää henkilöstä toiseen muista toimista huolimatta (epidemia varuskunnassa, päivähoidossa jne.).

Käsihygieniasta ja suojainten käytöstä on Lääkärikirjassa oma artikkelinsa.

Taulukko 1. Esimerkkejä tärkeimmistä infektioiden tartuntateistä
TARTUNTATIE TÄRKEIMMÄT ESIMERKIT HUOMAUTUKSIA
Aerosoli
(tartunta ilmateitse pieninä alle 5 mikrometrin läpimittaisina pisaroina)
Tuhkarokko, vihurirokko, vesirokko, sikotauti, hinkuyskä, tuberkuloosi, legionelloosi ja todennäköisesti myös COVID-19 Tuberkuloosi ja legionelloosi eivät tartu isoista pisaroista.
Suuremmat pisarat ja roiskeet
(useimmiten sylki tai yskös)
Parvorokko, flunssa (nuhakuume), influenssa, COVID-19 Flunssat ja influenssa tarttuvat huonosti pisaroista, kosketustartunta on merkittävin.
Kosketus
(käsien kautta suoraan toisesta henkilöstä tai ympäristöstä)
Flunssat (nuhakuumeet), influenssa, suurin osa sairaalainfektioiden aiheuttajista (MRSA, ESBL, VRE, jne.), norovirusripuli Norovirusripuli, jossa tartuntaan riittää pieni määrä viruksia, tarttuu myös saastuneita pintoja koskettamlla.
Suun kautta
(ruuan ja juoman mukana)
Suurin osa ripulitaudeista (salmonelloosi, kampylobakteeri-infektio, norovirusinfektio, turistiripulit, hepatiitti A jne.) Infektioon tarvittavat annokset vaihtelevat suuresti mikrobeittain.
Veren välityksellä
(toisen verta toisen kudoksiin)
Hepatiitit B, C ja D, HIV-infektio Kaikista tartuntoja myös syntyvälle lapselle äidin verenkierrosta
Sukupuoliyhteys Tippuri, klamydia, kuppa, HIV-infektio, hepatiitti B Tärkein tartuntatie HIV:lle; hepatiitti C ei tartu näin.
Taulukko 2. Ilmatietartunnan riskiin vaikuttavia tekijöitä
TEKIJÄ VAIKUTUS
Viruksen määrä lähteessä eli viruksen kantajassa Vaihtelee henkilöstä toiseen ja sen mukaan mistä eritteestä ja millä tavalla hiukkaset ovat syntyneet.
Ilman vaihtuvuus oleskelutilassa Hyvä ilmanvaihto sisätiloissa laimentaa tartunnan aiheuttavia mikrobeja ilmassa.
Etäisyys viruksen lähteestä Hiukkasissa olevien taudinaiheuttajien pitoisuus laimenee etäämmällä ja etäällä on vain pieni hiukkasia.
Aikatekijä Mitä pitempään oleskellaan samoissa tiloissa, sitä suurempi tartuntariski Hiukkaset laskeutuvat pinnoille suhteessa niiden kokoon; isot nopeammin, pienet hitaammin.
Virusten määrä hiukkasten lähteessä Vaihtelee suurestikin tartunnankantajasta toiseen.
Hiukkasten syntytapa Enemmän kaikenkokoisia hiukkasia syntyy puhuttaessa kovalla äänellä ja esimerkiksi laulettaessa kuin hengittäessä ja tavallisessa puheessa.
Hiukkaskoko sisään hengitettävässä ilmassa Joidenkin mikrobien on päästävä alahengitysteihin (keuhkoputkiin, keuhkoihin) aiheuttaakseen infektion.