Studija razotkriva odnos između bakterija i okoliša u ekologiji lajmske bolesti

Studija razotkriva odnos između bakterija i okoliša u ekologiji lajmske bolesti

Predviđanje žarišta lajmske bolesti može pomoći zdravstvenim djelatnicima u usmjeravanju resursa i slanju proaktivnih poruka javnosti. Međutim, ekologija bolesti je složena, uključuje različite životinje domaćine, crnonoge krpelje koji služe kao prijenosnici bolesti, samog patogena, bakteriju Borrelia burgdorferi i okoliš u kojem svi žive.

Studija, objavljena u Journal of Applied Ecology, razotkriva odnos između ova dva igrača u ekologiji lajmske bolesti: bakterija i okoliša. Pod vodstvom Tam Tran, koja je doktorirala na Pennovom Odsjeku za biologiju na Fakultetu za umjetnost i znanost, i s mentorima Dustinom Brissonom, profesorom na odsjeku, Shane Jensenom sa škole Wharton, zajedno s kolegama iz Ministarstva zdravstva države New York, istraživanje istražuje kako varijable poput poremećaja krajolika i klime utječu na distribuciju i brojnost B. burgdorferi. Rezultat je snažan analitički model koji može točno predvidjeti prevalenciju i distribuciju bakterija lajmske bolesti diljem krajolika, potencijalno koristan javnozdravstveni alat za smanjenje prijenosa bolesti.

"Znamo da je lajmska bolest sve veća prijetnja javnom zdravlju, ali nismo pronašli sjajne načine da je riješimo. Broj slučajeva i dalje raste", kaže Tran, sada student medicine na Sveučilištu Virginia Commonwealth. "Uzbudljivo je to što ako znamo kako okoliš utječe i na sustav krpelja i na bakterije, možemo predvidjeti gdje će se i kada u krajoliku pojaviti više razine patogena."

U trenutnoj studiji, Tran, Brisson, Jensen i kolege prvenstveno su se usredotočili na čimbenike koji su utjecali na B. burgdorferi, čiju su prevalenciju mjerili određujući koji je udio crnonogih krpelja koje su sakupili bio zaražen bakterijom. Stariji pokušaji da se uspostave poveznice između lajmske bolesti i okolišnih varijabli proizveli su mješovite, nejasne ili ponekad čak i kontradiktorne rezultate, kaže Tran, dijelom zato što doprinosi "okoliša" općenito mogu biti toliko različiti.

Za izradu svojih modela, istraživački tim uzeo je podatke od gotovo 19.000 crnonogih krpelja prikupljenih između 2009. i 2018. na stotinama lokacija u državi New York. Procijenili su kako se broj zaraženih i nezaraženih krpelja na stotinama lokacija tijekom više od desetljeća podudara s lokalnim ekološkim karakteristikama, koje spadaju u četiri široke kategorije:

1) faktori krajolika kao što su nadmorska visina, povijest požara i udaljenost od infrastrukture kao što su ceste;

2) veličine populacije kralježnjaka domaćina, uključujući ljude, medvjede, ptice i jelene;

3) uvjete praćenja uključujući lokalnu temperaturu i vlažnost u vrijeme prikupljanja i napor potreban za prikupljanje uzoraka; i

4) Klimatske mjere kao što su prosječne mjesečne temperature, količina padalina i dani s temperaturama ispod nule.

Provođenjem različitih grupiranja ovih varijabli kroz moćne računalne modele, istraživači su uspjeli otkriti koja je imala najveći utjecaj na određivanje stopa zaraznosti.

Ključni nalaz bio je da je klima prevladavajuća značajka u modelu. Narušavanje staništa također je bilo važno, au nekim smo slučajevima pronašli suprotno od onoga što su prethodne studije sugerirale.”

Tam Tran

Dok su prethodne analize otkrile da sve veći poremećaji - stvari poput požara, cesta koje prolaze kroz šume i fragmentirana staništa - dovode do povećanja broja B. burgdorferi, tim pod vodstvom Penna otkrio je da su manje poremećena, netaknutija staništa često povezana s većim brojem krpelja zaraženih bakterijom.

Nakon što su razvili model koristeći podatke prikupljene 2009.-18., zatim su testirali koliko dobro model može predvidjeti prevalenciju i distribuciju pronađenu u podacima prikupljenim počevši od 2019.

"Otkrili smo da je vrlo točan", kaže Tran. "A ono što je sjajno je da je većina podataka koje smo koristili za izradu modela besplatna, što znači da bi druga mjesta mogla ponoviti te rezultate kako bi predvidjela rizik od lajmske bolesti, posebno u područjima gdje su klima i krajolik slični New Yorku."

Intervencije bi mogle uključivati ​​javnozdravstvene poruke koje upozoravaju posjetitelje parka na rizik od bolesti, na primjer, "kako bi ih podsjetili da obave kontrolu krpelja", kaže Tran. Nalazi bi također mogli pomoći u budućem upravljanju zemljištem i iskoristiti snagu ekologije za potencijalno smanjenje rizika od lajmske bolesti.

Izvor:

Sveučilište u Pennsylvaniji

Referenca:

Tran, T. i sur. (2022) Predviđanje prostorno-vremenskih populacijskih obrazaca Borrelia burgdorferi, uzročnika lajmske bolesti. Časopis za primijenjenu ekologiju. doi.org/10.1111/1365-2664.14274.

.