A tanulmány a baktériumok és a környezet kapcsolatát tárja fel a Lyme-kór ökológiájában

A tanulmány a baktériumok és a környezet kapcsolatát tárja fel a Lyme-kór ökológiájában

A Lyme-kór hotspotjainak előrejelzése segíthet az egészségügyi tisztviselőknek erőforrásokat irányítani és proaktív üzeneteket küldeni a nyilvánosságnak. A betegség ökológiája azonban összetett, magában foglalja a különböző gazdaállatokat, a betegség hordozójaként szolgáló feketelábú kullancsokat, magát a kórokozót, a Borrelia burgdorferi baktériumot és azt a környezetet, amelyben mindannyian élnek.

A Journal of Applied Ecology folyóiratban megjelent tanulmány feltárja a kapcsolatot a Lyme-kór ökológiájának két szereplője között: a baktériumok és a környezet között. Tam Tran vezetésével, aki a Penn's School of Arts & Sciences Biológiai Tanszékén szerzett doktori fokozatot, valamint Dustin Brisson mentorokkal, a tanszék professzorával, Shane Jensennel a Wharton School-tól, valamint a New York állam Egészségügyi Minisztériumának munkatársaival a kutatás azt vizsgálja, hogy az olyan változók, mint a tájzavarok és az éghajlat hogyan befolyásolják a burgdorfer B. elterjedését és gyakoriságát. Az eredmény egy hatékony analitikai modell, amely pontosan megjósolhatja a Lyme-kór baktériumainak előfordulását és elterjedését a tájon, és potenciálisan hasznos közegészségügyi eszköz lehet a betegségek terjedésének csökkentésében.

"Tudjuk, hogy a Lyme-kór egyre nagyobb közegészségügyi fenyegetést jelent, de nem találtunk megfelelő megoldást ennek kezelésére. Az esetek száma folyamatosan növekszik" - mondja Tran, jelenleg a Virginia Commonwealth Egyetem orvostanhallgatója. "Az izgalmas dolog az, hogy ha tudjuk, hogyan hat a környezet mind a kullancsrendszerre, mind a baktériumokra, meg tudjuk jósolni, hol és mikor jelenik meg a kórokozó magasabb szintje a tájban."

A jelenlegi tanulmányban Tran, Brisson, Jensen és munkatársai elsősorban arra fókuszáltak, hogy milyen tényezők befolyásolták a B. burgdorferit, amelynek prevalenciáját úgy mérték, hogy meghatározták, hogy az általuk begyűjtött feketelábú kullancsok mekkora hányada fertőződött meg a baktériummal. A Lyme-kór és a környezeti változók közötti összefüggések megállapítására irányuló régebbi kísérletek vegyes, homályos vagy néha ellentmondásos eredményeket hoztak, mondja Tran, részben azért, mert a „környezet” hozzájárulása általában igen változatos lehet.

Modelleik elkészítéséhez a kutatócsoport közel 19 000 feketelábú kullancs adatait gyűjtötte össze 2009 és 2018 között több száz helyen New York államban. Felmérték, hogy a fertőzött és nem fertőzött kullancsok száma több száz helyen több mint egy évtized alatt hogyan illeszkedik a helyi környezeti jellemzőkhöz, amelyek négy nagy kategóriába sorolhatók:

1) táji tényezők, mint például a magasság, a tűztörténet és az infrastruktúra, például az utak távolsága;

2) a gerincesek gazdapopulációinak mérete, beleértve az embereket, medvéket, madarakat és szarvasokat;

3) a megfigyelési feltételek, beleértve a helyi hőmérsékletet és páratartalmat a gyűjtés időpontjában, valamint a mintavételhez szükséges erőfeszítéseket; és

4) Éghajlati intézkedések, például havi átlaghőmérséklet, csapadék és fagypont alatti hőmérsékletű napok.

E változók különböző csoportosításával hatékony számítógépes modelleken keresztül a kutatók ki tudták találni, hogy melyik volt a legnagyobb hatással a fertőzőképesség meghatározására.

A legfontosabb megállapítás az volt, hogy az éghajlat elsöprő jellemzője volt a modellnek. Az élőhelyek zavarása is fontos volt, és néhány esetben az ellenkezőjét tapasztaltuk annak, amit a korábbi tanulmányok sugalltak.”

Tam Tran

Míg a korábbi elemzések azt találták, hogy a növekvő zavarok – például a tüzek, az erdőket átszelő utak és a töredezett élőhelyek – a B. burgdorferi számának növekedéséhez vezettek, a Penn által vezetett csapat azt találta, hogy a kevésbé zavart, épebb élőhelyek gyakran a baktériummal fertőzött kullancsok nagyobb számával járnak.

A 2009–2018-ban gyűjtött adatok felhasználásával modell kidolgozása után azt tesztelték, hogy a modell mennyire képes előre jelezni a 2019-től gyűjtött adatok prevalenciáját és eloszlását.

„Nagyon pontosnak találtuk” – mondja Tran. "És ami nagyszerű, az az, hogy a modell elkészítéséhez felhasznált adatok nagy része ingyenes, ami azt jelenti, hogy más helyeken is meg lehet ismételni ezeket az eredményeket a Lyme-kór kockázatának előrejelzésére, különösen azokon a területeken, ahol az éghajlat és a táj hasonló New York-ihoz."

A beavatkozások közé tartozhat a közegészségügyi üzenetküldés, amely figyelmezteti a park látogatóit a betegségek kockázatára, például, hogy „emlékeztesse őket a kullancsellenőrzés elvégzésére” – mondja Tran. Az eredmények segíthetnek a jövőbeni földgazdálkodás iránymutatásában és az ökológia erejének kihasználásában a Lyme-kór kockázatának potenciális csökkentésében.

Forrás:

Pennsylvaniai Egyetem

Referencia:

Tran, T. és mtsai. (2022) A Borrelia burgdorferi, a Lyme-kór kórokozója spatiotemporális populációs mintázatainak előrejelzése. Journal of Applied Ecology. doi.org/10.1111/1365-2664.14274.

.