Temperatuur en neerslag zorgen wereldwijd voor de dengue-koortsdynamiek

Temperatuur en neerslag zorgen wereldwijd voor de dengue-koortsdynamiek

Het onderzoeksteam onder leiding van Kim Jae Kyoung, hoogleraar aan de afdeling Wiskundige Wetenschappen bij Kaist en hoofdonderzoeker van de Biomedical Mathematics Group bij het Institute for Basic Science (IBS), heeft nieuwe inzichten gepresenteerd in de verspreiding van dengue. Hun onderzoek identificeert temperatuur en neerslag als kritische factoren die de wereldwijde toename van dengue-gevallen aandrijven en biedt bruikbare strategieën om de impact van de ziekte te verzachten.

Knokkelkoorts, een door muggen overgebrachte ziekte, vormt een steeds alarmerender probleem voor de volksgezondheid. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie is het aantal gevallen van dengue alleen al in 2023 in Amerika gestegen tot ruim 10,6 miljoen. Dit aantal is het hoogste mondiale aantal dat ooit is gerapporteerd. Hoewel bekend is dat klimatologische factoren zoals temperatuur en neerslag deze trend aandrijven, wordt hun complexe relatie met de dengue-dynamiek slecht begrepen. Eerdere studies hebben moeite gehad om tegenstrijdige resultaten met elkaar te verzoenen – sommige suggereren dat neerslag de overdracht van dengue onderdrukt, terwijl andere aangeven dat het deze onderdrukt.

Het IBS-onderzoeksteam veronderstelde dat deze inconsistenties voortkomen uit de beperkingen van traditionele methoden die zich richten op lineaire relaties of onafhankelijke effecten. Om dit aan te pakken, gebruikten onderzoekers GOBI (general ODE-based inference), een nieuw causaal inferentieraamwerk ontwikkeld door de IBS-groep in 2023. Deze methode legt zowel niet-lineaire als gecombineerde effecten van klimaatfactoren vast en maakt een meer genuanceerde analyse mogelijk van de relatie tussen het weer en de incidentie van dengue.

De studie concentreerde zich op 16 regio's op de Filippijnen, geselecteerd vanwege hun verschillende klimatologische omstandigheden, om te onderzoeken hoe temperatuur en neerslag samen de dengue-dynamiek beïnvloeden. Er zijn op de Filippijnen verschillende patronen van dengue-regulering geweest, aangedreven door de gecombineerde effecten van temperatuur en neerslag. Stijgende temperaturen gingen consistent gepaard met een hogere dengue-incidentie in alle regio’s. Aan de andere kant vertoonde de neerslag contrasterende effecten, afhankelijk van de locatie van de regio. In oostelijke gebieden verhoogde de regenval de incidentie van dengue, terwijl in westelijke regio's de regenval de ziekte onderdrukte.

De belangrijkste factor kwam naar voren als de variatie in de lengte van het droge seizoen, die als cruciaal werd beschouwd bij het verklaren van de contrasterende effecten van neerslag. In regio's met weinig variatie in de lengte van het droge seizoen had de regen de neiging stilstaand water weg te spoelen, de broedplaatsen voor muggen te verkleinen en de overdracht van dengue te onderdrukken. Aan de andere kant veroorzaakte sporadische regenval in regio's met een grote variatie in de lengte van het droge seizoen nieuwe broedplaatsen en verzwakte het doorspoeleffect, wat leidde tot een toename van muggenpopulaties en gevallen van dengue.

De rol van de lengte van het droge seizoen is in eerder onderzoek grotendeels over het hoofd gezien, maar kwam in dit onderzoek naar voren als een kritische factor. Deze ontdekking biedt een nieuw perspectief op de gecompliceerde relatie tussen regenval en dengue-dynamiek.

Om hun bevindingen te valideren, breidden de onderzoekers hun analyse uit naar Puerto Rico, een regio met verschillende klimaten. Gegevens van gemeenten als San Juan, Adjuntas en Ponce lieten vergelijkbare regelgevingspatronen zien, wat de generaliseerbaarheid van de resultaten onderstreepte.

Onze resultaten bieden robuust bewijs over hoe klimaatfactoren de overdracht van dengue in verschillende omgevingen beïnvloeden. Dit is een belangrijke stap in de richting van een beter begrip van de gevolgen van de klimaatverandering voor door muggen gecontroleerde ziekten wereldwijd. “

Olive R. Cawide, eerste auteur

De resultaten van het onderzoek hebben directe toepassingen voor het optimaliseren van dengue-interventiestrategieën. Voor regio's met weinig variatie kunnen natuurlijke spoeleffecten tijdens het regenseizoen grootschalige interventie-inspanningen mogelijk maken en middelen vrijmaken voor andere prioriteiten. Met name in regio's met grote variatie zijn consistente interventie-inspanningen het hele jaar door nodig om de voortplantingsvriendelijke omstandigheden tegen te gaan die door sporadische regenval worden gecreëerd.

Bovendien benadrukt de studie het belang van het monitoren van de lengte van het droge seizoen als voorspellende factor voor uitbraken van dengue. Door strategieën af te stemmen op specifieke regionale klimaatpatronen kunnen volksgezondheidsautoriteiten middelen efficiënter en effectiever inzetten om de verspreiding van dengue tegen te gaan.

De studie vertegenwoordigt een belangrijk keerpunt in het begrijpen hoe klimaatverandering niet alleen dengue-koorts beïnvloedt, maar ook andere klimaatgerelateerde ziekten zoals malaria, griep en het Zika-virus.

CI Kim Jae Kyoung verklaarde: “Dit onderzoek is van cruciaal belang omdat het de beperkingen overwint van traditionele methoden voor het detecteren van niet-lineaire relaties en de complexe interacties tussen klimaatvariabelen en infectieziekten duidelijk opheldert door middel van een geavanceerd causaal inferentie-algoritme.

Hoewel de studie robuuste inzichten oplevert, erkennen onderzoekers bepaalde beperkingen, waaronder het gebrek aan gegevens over de muggenpopulatie en sociaal-economische factoren zoals toegankelijkheid en menselijke mobiliteit. Toekomstige studies met toegang tot meer gedetailleerde gegevens, zoals de wekelijkse dengue-incidentie en de muggendynamiek, zouden deze resultaten verder kunnen verfijnen.

De studie, getiteld ‘Disentangling Climate’s Dual Role in Dengue Dynamics: A Multi-Region Causal Analysis Study’, werd online gepubliceerd inDe wetenschap gaat vooruiteen zuster Journal of Science.

Bronnen: