Studiul dezvăluie relația dintre bacterii și mediu în ecologia bolii Lyme

Studiul dezvăluie relația dintre bacterii și mediu în ecologia bolii Lyme

Prezicerea punctelor fierbinți ale bolii Lyme poate ajuta oficialii din domeniul sănătății să direcționeze resursele și să trimită mesaje proactive către public. Cu toate acestea, ecologia bolii este complexă, implicând diverse animale gazdă, căpușe cu picioare negre care servesc ca vectori ai bolii, agentul patogen în sine, bacteria Borrelia burgdorferi și mediul în care trăiesc toate.

Studiul, publicat în Journal of Applied Ecology, dezvăluie relația dintre doi dintre acești actori în ecologia bolii Lyme: bacteriile și mediul. Condusă de Tam Tran, care și-a câștigat doctoratul de la Departamentul de Biologie al Școlii de Arte și Științe din Penn, și cu mentori Dustin Brisson, profesor în departament, Shane Jensen de la Wharton School, împreună cu colegii de la Departamentul de Sănătate din New York, cercetarea examinează modul în care variabile precum perturbările peisajului și clima influențează distribuția și abundența B. Rezultatul este un model analitic puternic care poate prezice cu exactitate prevalența și distribuția bacteriilor bolii Lyme în peisaj, putând fi un instrument util de sănătate publică pentru a reduce transmiterea bolii.

„Știm că boala Lyme este o amenințare în creștere pentru sănătatea publică, dar nu am găsit modalități excelente de a o aborda. Numărul de cazuri continuă să crească”, spune Tran, acum student la medicină la Virginia Commonwealth University. „Lucru interesant este că, dacă știm cum afectează mediul atât sistemul de căpușe, cât și bacteriile, putem prezice unde și când vor apărea niveluri mai mari de agent patogen în peisaj.”

În studiul actual, Tran, Brisson, Jensen și colegii s-au concentrat în primul rând asupra factorilor care au influențat B. burgdorferi, a cărui prevalență au măsurat prin determinarea proporției de căpușe cu picioare negre pe care le-au colectat au fost infectate cu bacterii. Încercările mai vechi de a stabili legături între boala Lyme și variabilele de mediu au produs rezultate mixte, neclare sau chiar contradictorii, spune Tran, în parte pentru că contribuțiile „mediului” în general pot fi atât de diverse.

Pentru a-și construi modelele, echipa de cercetare a luat date de la aproape 19.000 de căpușe cu picioare negre colectate între 2009 și 2018 în sute de locații din statul New York. Ei au evaluat modul în care numărul de căpușe infectate și neinfectate în sute de locații de-a lungul a peste un deceniu se potrivește cu caracteristicile de mediu locale, care se încadrează în patru mari categorii:

1) factori de peisaj, cum ar fi altitudinea, istoricul incendiilor și distanța până la infrastructură, cum ar fi drumurile;

2) dimensiunile populației gazdă de vertebrate, inclusiv oameni, urși, păsări și căprioare;

3) condițiile de monitorizare, inclusiv temperatura și umiditatea locală la momentul recoltării și efortul necesar pentru colectarea probelor; şi

4) Măsuri climatice, cum ar fi temperaturile medii lunare, precipitațiile și zilele cu temperaturi sub zero.

Prin rularea diferitelor grupări ale acestor variabile prin modele computerizate puternice, cercetătorii au reușit să-și dea seama care a avut cel mai mare impact asupra determinării ratelor de infectare.

Constatarea cheie a fost că clima a fost o caracteristică copleșitoare a modelului. Perturbarea habitatului a fost, de asemenea, importantă și, în unele cazuri, am găsit opusul a ceea ce sugeraseră studiile anterioare.”

Tam Tran

În timp ce analizele anterioare au descoperit că perturbările tot mai mari - lucruri precum incendiile, drumurile tăiate prin păduri și habitatele fragmentate - au dus la creșterea numărului de B. burgdorferi, echipa condusă de Penn a descoperit că habitatele mai puțin perturbate, mai intacte au fost adesea asociate cu un număr mai mare de căpușe infectate cu bacteria.

După ce au dezvoltat un model folosind datele colectate în 2009-18, au testat apoi cât de bine ar putea prezice modelul prevalența și distribuția găsite în datele colectate începând cu 2019.

„Am găsit că este foarte precis”, spune Tran. „Și ceea ce este grozav este că multe dintre datele pe care le-am folosit pentru a construi modelul sunt gratuite, ceea ce înseamnă că alte locuri ar putea fi capabile să reproducă aceste rezultate pentru a prezice riscul bolii Lyme, în special în zonele în care clima și peisajul sunt similare cu New York”.

Intervențiile ar putea include mesaje de sănătate publică care avertizează vizitatorii parcului cu privire la riscul de îmbolnăvire, de exemplu, „pentru a le reaminti să-și verifice căpușele”, spune Tran. Descoperirile ar putea ajuta, de asemenea, să ghideze viitorul management al terenurilor și să valorifice puterea ecologiei pentru a reduce potențial riscurile bolii Lyme.

Sursă:

Universitatea din Pennsylvania

Referinţă:

Tran, T., şi colab. (2022) Prezicerea modelelor spațio-temporale ale populației Borrelia burgdorferi, agentul cauzal al bolii Lyme. Jurnalul de Ecologie Aplicată. doi.org/10.1111/1365-2664.14274.

.