Estudo desvenda a relação entre bactérias e meio ambiente na ecologia da doença de Lyme

Estudo desvenda a relação entre bactérias e meio ambiente na ecologia da doença de Lyme

A previsão de pontos críticos da doença de Lyme pode ajudar as autoridades de saúde a direcionar recursos e enviar mensagens proativas ao público. No entanto, a ecologia da doença é complexa, envolvendo vários animais hospedeiros, carraças de patas pretas que servem como vectores de doenças, o próprio agente patogénico, a bactéria Borrelia burgdorferi e o ambiente em que todos vivem.

O estudo, publicado no Journal of Applied Ecology, desvenda a relação entre dois desses atores na ecologia da doença de Lyme: as bactérias e o meio ambiente. Liderada por Tam Tran, que obteve seu doutorado no Departamento de Biologia da Escola de Artes e Ciências da Pensilvânia, e com os mentores Dustin Brisson, professor do departamento, Shane Jensen da Wharton School, juntamente com colegas do Departamento de Saúde do Estado de Nova York, a pesquisa examina como variáveis ​​como distúrbios da paisagem e clima influenciam a distribuição e abundância de B. burgdorferi. O resultado é um modelo analítico poderoso que pode prever com precisão a prevalência e distribuição da bactéria da doença de Lyme em toda a paisagem, sendo potencialmente uma ferramenta útil de saúde pública para reduzir a transmissão de doenças.

“Sabemos que a doença de Lyme é uma ameaça crescente à saúde pública, mas não encontrámos grandes formas de a resolver. O número de casos continua a crescer”, diz Tran, agora estudante de medicina na Virginia Commonwealth University. “O interessante é que, se soubermos como o ambiente afeta tanto o sistema dos carrapatos quanto as bactérias, poderemos prever onde e quando níveis mais elevados do patógeno ocorrerão na paisagem.”

No presente estudo, Tran, Brisson, Jensen e colegas concentraram-se principalmente nos factores que influenciaram a B. burgdorferi, cuja prevalência mediram determinando que proporção das carraças de patas pretas que recolheram estavam infectadas com a bactéria. As tentativas mais antigas de estabelecer ligações entre a doença de Lyme e as variáveis ​​ambientais produziram resultados mistos, pouco claros ou por vezes até contraditórios, diz Tran, em parte porque as contribuições do “ambiente” em geral podem ser muito diversas.

Para construir os seus modelos, a equipa de investigação recolheu dados de quase 19.000 carraças de patas negras recolhidas entre 2009 e 2018 em centenas de locais no estado de Nova Iorque. Eles avaliaram como o número de carrapatos infectados e não infectados em centenas de locais ao longo de mais de uma década correspondia às características ambientais locais, que se enquadram em quatro grandes categorias:

1) fatores paisagísticos como elevação, histórico de incêndios e distância de infraestruturas como estradas;

2) tamanho da população hospedeira de vertebrados, incluindo humanos, ursos, pássaros e veados;

3) monitorar as condições, incluindo temperatura e umidade locais no momento da coleta e o esforço necessário para coletar as amostras; e

4) Medidas climáticas como temperaturas médias mensais, precipitação e dias com temperaturas abaixo de zero.

Ao executar diferentes agrupamentos destas variáveis ​​através de poderosos modelos informáticos, os investigadores conseguiram descobrir qual tinha o maior impacto na determinação das taxas de infecciosidade.

A principal conclusão foi que o clima era uma característica predominante do modelo. A perturbação do habitat também foi importante e, em alguns casos, descobrimos o oposto do que estudos anteriores sugeriram.”

Tam Tran

Embora análises anteriores tenham descoberto que perturbações crescentes – coisas como incêndios, estradas que cortam florestas e habitats fragmentados – levaram a aumentos no número de B. burgdorferi, a equipa liderada por Penn descobriu que habitats menos perturbados e mais intactos estavam frequentemente associados a um maior número de carraças infectadas com a bactéria.

Depois de desenvolver um modelo utilizando dados recolhidos em 2009-18, testaram então até que ponto o modelo poderia prever a prevalência e a distribuição encontradas nos dados recolhidos a partir de 2019.

“Descobrimos que era muito preciso”, diz Tran. “E o que é óptimo é que muitos dos dados que utilizámos para construir o modelo são gratuitos, o que significa que outros locais poderão replicar estes resultados para prever o risco da doença de Lyme, particularmente em áreas onde o clima e a paisagem são semelhantes aos de Nova Iorque”.

As intervenções podem incluir mensagens de saúde pública que alertem os visitantes do parque sobre o risco de doenças, por exemplo, “para lembrá-los de verificar os carrapatos”, diz Tran. As descobertas também podem ajudar a orientar a gestão futura das terras e aproveitar o poder da ecologia para reduzir potencialmente os riscos da doença de Lyme.

Fonte:

Universidade da Pensilvânia

Referência:

Tran, T., et al. (2022) Predição de padrões populacionais espaçotemporais de Borrelia burgdorferi, o agente causador da doença de Lyme. Jornal de Ecologia Aplicada. doi.org/10.1111/1365-2664.14274.

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