Uuring selgitab lahti bakterite ja keskkonna seosed Lyme'i tõve ökoloogias

Uuring selgitab lahti bakterite ja keskkonna seosed Lyme'i tõve ökoloogias

Lyme'i tõve levialade ennustamine võib aidata tervishoiuametnikel suunata ressursse ja saata avalikkusele ennetavaid sõnumeid. Haiguse ökoloogia on aga keeruline, hõlmates erinevaid peremeesloomi, haiguse vektoriteks olevaid mustjalg-puuke, patogeeni ennast, bakterit Borrelia burgdorferi ja keskkonda, kus nad kõik elavad.

Ajakirjas Journal of Applied Ecology avaldatud uuring paljastab puukborrelioosi ökoloogias kahe sellise osaleja vahelise suhte: bakterid ja keskkond. Teaduste ja kunstide kooli Penni bioloogiaosakonnas doktorikraadi omandanud Tam Trani ja osakonna professori Dustin Brissoni, Shane Jenseniga Whartoni koolist koos kolleegidega New Yorgi osariigi tervishoiuministeeriumist uurib uurimus, kuidas sellised muutujad nagu maastikuhäired ja kliima mõjutavad B levikut ja burgdorfi arvukust. Tulemuseks on võimas analüütiline mudel, mis suudab täpselt ennustada Lyme'i tõve bakterite levikut ja levikut maastikul, olles potentsiaalselt kasulik rahvatervise vahend haiguste leviku vähendamiseks.

"Me teame, et Lyme'i tõbi on kasvav oht rahvatervisele, kuid me ei ole leidnud suurepäraseid viise selle lahendamiseks. Juhtumite arv kasvab jätkuvalt," ütleb Tran, praegu Virginia Commonwealthi ülikooli meditsiinitudeng. "Põnev on see, et kui teame, kuidas keskkond mõjutab nii puugisüsteemi kui ka baktereid, saame ennustada, kus ja millal maastikul esineb kõrgem patogeeni tase."

Käesolevas uuringus keskendusid Tran, Brisson, Jensen ja tema kolleegid peamiselt sellele, millised tegurid mõjutasid B. burgdorferit, mille levimust nad mõõtsid, määrates kindlaks, milline osa kogutud mustjalg-puukidest oli bakteritega nakatunud. Tran ütleb, et vanemad katsed luua seoseid Lyme'i tõve ja keskkonnamuutujate vahel on andnud segaseid, ebaselgeid või mõnikord isegi vastuolulisi tulemusi, osaliselt seetõttu, et "keskkonna" panus üldiselt võib olla nii mitmekesine.

Mudelite koostamiseks võttis uurimisrühm andmeid ligi 19 000 mustjalgse puugi kohta, mis koguti aastatel 2009–2018 sadades kohtades New Yorgi osariigis. Nad hindasid, kuidas nakatunud ja nakatamata puukide arv sadades kohtades enam kui kümne aasta jooksul ühtis kohalike keskkonnaomadustega, mis jagunevad nelja suurde kategooriasse:

1) maastikutegurid, nagu kõrgus, tulekahju ajalugu ja kaugus infrastruktuurist, nagu teed;

2) selgroogsete, sealhulgas inimeste, karude, lindude ja hirvede peremeespopulatsiooni suurus;

3) seiretingimused, sealhulgas kohalik temperatuur ja õhuniiskus kogumise ajal ning proovide kogumiseks vajalik pingutus; ja

4) Kliimanäitajad, nagu kuu keskmised temperatuurid, sademed ja päevad, mil temperatuur on alla nulli.

Käitades nende muutujate erinevaid rühmitusi võimsate arvutimudelite kaudu, suutsid teadlased välja selgitada, mis mõjutas nakkavuse määra kõige rohkem.

Peamine järeldus oli, et kliima oli mudelis ülekaalukas omadus. Samuti oli oluline elupaikade häirimine ja mõnel juhul leidsime vastupidise varasemate uuringute soovitatule.

Tam Tran

Kui varasemad analüüsid olid leidnud, et suurenevad häiringud – näiteks tulekahjud, metsa läbivad teed ja killustatud elupaigad – tõid kaasa B. burgdorferi arvukuse suurenemise, leidis Penni juhitud töörühm, et vähem häiritud ja rohkem puutumata elupaiku seostati sageli bakteriga nakatunud puukide arvu suurenemisega.

Pärast mudeli väljatöötamist aastatel 2009–2018 kogutud andmete põhjal katsetasid nad, kui hästi suudab mudel ennustada alates 2019. aastast kogutud andmete levimust ja levikut.

"Leidsime, et see oli väga täpne, " ütleb Tran. "Ja mis on suurepärane, on see, et suur osa mudeli koostamiseks kasutatud andmetest on tasuta, mis tähendab, et teised kohad võivad neid tulemusi korrata, et ennustada Lyme'i tõve riski, eriti piirkondades, kus kliima ja maastik sarnanevad New Yorgiga."

Sekkumised võivad hõlmata rahvatervise sõnumeid, mis hoiatavad pargikülastajaid haigusohu eest, näiteks "tuletamaks neile meelde puukide kontrollimist", ütleb Tran. Leiud võivad samuti aidata suunata tulevast maakorraldust ja kasutada ära ökoloogia jõudu, et potentsiaalselt vähendada Lyme'i tõve riske.

Allikas:

Pennsylvania ülikool

Viide:

Tran, T. et al. (2022) Borrelia burgdorferi, Lyme'i tõve põhjustaja, spatiotemporaalsete populatsioonimustrite ennustamine. Journal of Applied Ecology. doi.org/10.1111/1365-2664.14274.

.