Поскольку температура повышается с изменением климата, сезон комаров во многих частях мира выходит за рамки летних месяцев. Вопрос заключался в том, как этот удлиненный сезон влияет на риск заражения переносимыми комарами болезнями, такими как лихорадка денге, чикунгунья и вирус Зика..
Теперь, в статье, опубликованной 27 апреля в PLoS Neglected Tropical Diseases, исследователи из Стэнфорда смоделировали, как повышение температуры может повлиять на поведение комаров и риск заболевания во всем мире. Исследователи также откалибровали свою модель с полевыми данными о заражении людей болезнями, переносимыми комарами.
«Эпидемии денге были на подъеме в последние пару десятилетий, поэтому все больше усилий направлено на то, чтобы понять, почему мы наблюдаем больше денге, и какова связь между передачей денге и климатом», - сказал руководитель исследования. автор Эрин Мордекай, доцент биологии.
Идеальная температура
Температура контролирует несколько факторов, определяющих время, необходимое вирусу для передачи человеку. К ним относятся, сколько времени требуется комару, чтобы проглотить вирус во время одного кормления, а затем быть готовым ввести его при более позднем кормлении; продолжительность жизненного цикла комара; и как часто кусают комары.
«Все эти черты зависят от температуры, но они, как правило, нелинейны», - сказал Мордехай. «Они увеличиваются до точки, а затем падают». Группа обнаружила, что признаки комаров, благоприятствующие распространению болезни, достигают пика, когда температура достигает 29 градусов по Цельсию (84 градуса по Фаренгейту), но снижаются, когда температура становится ниже или выше.
Когда Мордекай изучила передачу лихорадки денге, чикунгуньи и Зика среди людей, эти результаты совпали с тем, что предсказывали ее модели. Она сказала, что если вы построите график изменения скорости передачи в зависимости от температуры, вы получите колоколообразную кривую с пиком при 29 градусах Цельсия.
Прогнозирование будущих вспышек
Знание оптимальной температуры для передачи болезни имеет решающее значение для прогнозирования будущих показателей заболеваемости, сказал Мордехай. По ее словам, до этого исследования другие исследователи предлагали широкий диапазон температурных прогнозов.
«Если мы предсказываем оптимум 29 градусов, а другая модель предсказывает оптимум 35 градусов, другая модель скажет, что изменение климата увеличит передачу», - сказала она, указав, что если местные температуры уже близки до оптимальной температуры, инфицирование может фактически снизиться при повышении температуры.
Эта информация также может помочь предсказать, как и где болезни могут распространяться с изменением климата.«Мы действительно хотим создавать более прогностические модели, которые используют информацию о климате и делают прогнозы о том, когда и где мы можем инвестировать в борьбу с переносчиками, чтобы попытаться предотвратить эпидемии», - сказал Мордекай.
Такое планирование особенно важно в странах с более низким социально-экономическим уровнем. «Концентрированная городская бедность - это действительно то место, где вы видите много трансмиссивных болезней», - сказал Мордекай. Она объяснила, что комары, которые переносят лихорадку денге, чикунгунья и Зика, являются оппортунистами: они размножаются в любой емкости с водой, которую могут найти, от крышек от бутылок до резервуаров для хранения воды. «Вы, как правило, видите много людей, подвергающихся воздействию большого количества комаров в местах, где доступ к водопроводной воде ненадежен, потому что водохранилища - это места, где люди хранят воду».
Мордехай знает, что предстоит еще много работы с болезнями, переносимыми комарами. «Есть много дискуссий о том, что будет следующим. Что будет следующим вирусом Зика?» Она сказала, что эта модель поможет исследователям предсказать, когда и где может произойти передача следующего вируса Зика, и даст достаточно времени для подготовки к этому событию.