气候变化影响病媒传播疾病的传播
在全球范围内,气候因地区而异。每个地区的气候是由多年来的温度、降水、风和其他与天气有关的参数的平均值定义的。气候变化自然发生在不同的时间尺度上,从数万年到数万年不等,尽管人类活动等因素可以改变这些变化。在过去的五十年里,地球的气候一直受到全球变暖的影响:地表、空气和海洋温度一直在上升,导致冰川融化和海平面上升。飓风和洪水等极端事件也变得更加频繁。
平均天气条件对野生动物影响很大,因为植物和动物物种生活在提供适宜条件的地区:虽然有些物种在热带地区茁壮成长,但温带或大陆条件将更适合其他物种。然而,随着气候的变化,一个适合的地区可能变得不适合特定的物种,而相反,一个不适合的地区可能变得适合。这促使物种迁移到更有利的地区。在这些物种中,有蚊子、扁虱和苍蝇等昆虫,它们可以传播被称为病媒传播疾病(VBDs)的疾病。疟疾、寨卡病毒、登革热、基孔肯雅热、黄热病、日本脑炎、莱姆病、斑疹伤寒、利什曼病和昏睡病都是VBDs的例子。每年,vbd造成70多万人死亡。虽然过去一个世纪在控制这些传染病方面取得了巨大进展,但环境变化正在损害这一进展,需要对这些疾病有更深入的了解。为此,热带病研究规划和世卫组织正在收集气候变化如何影响这些昆虫的地理分布并随后影响vbd传播的证据。
媒介传播疾病
病媒传播的疾病包括三个要素:病原体、病媒和宿主。病原体可以是寄生虫、病毒或细菌,它们在人类和/或动物中引起无声或有症状的感染。病媒可以是蚊子、苍蝇、蜱或其他将病原体传播给宿主的昆虫。宿主可以是被病媒感染并最终患病的人、牲畜或其他动物。
昆虫的传染性主要是通过在受感染的宿主身上吸血而摄入病原体之后——例如,当蚊子叮咬生病的人时。然后,病原体在昆虫体内发展,并在将病原体传播给非免疫宿主时作为传染媒介。病原体在昆虫体内扩增所需要的时间称为外源性潜伏期(EIP)。最后,在下一次为蚊子、苍蝇和蜱虫吸血时,也通过其他方式,如为昆虫排便或为虱子被压扁,病媒将病原体传播到另一个宿主。
温度和降水的变化影响VBDs传输的环境。这些环境可能或多或少对病媒和疾病传播有利。这些变化还可以通过促使人们离开或影响农业实践和住房系统来影响人类。
热带病研究规划和世界卫生组织正在收集证据,证明气候变化影响昆虫的地理分布并影响病媒传播疾病的传播。
一个理想的温度
EIP对应于媒介摄入病原体和媒介准备将病原体传播给另一个宿主之间的时间,它在很大程度上取决于温度。因此,温度直接影响VBDs的传播。对于每种病媒和病原体,都有一个EIP最低的理想温度;较短的EIP有利于疾病传播,因为病媒的传染性更快。温度还可以通过影响病媒的叮咬行为、繁殖力和存活来影响VBDs的传播。
在VBDs的情况下,病原体的循环分为两部分:一部分发生在载体中,另一部分发生在宿主中。在寄主内,由于寄主在调节自己的温度,病原体会找到稳定适宜的温度条件。然而,昆虫是冷血动物,这意味着它们不能调节自己的温度,因此,在病媒中,病原体只有在病媒暴露在有利的环境中才会找到合适的温度条件。例如,登革热病毒会在蚊子体内产生,只有暴露在20至35°C的温度范围内才会传播。
温度变化和位移
全球变暖影响了不同VBDs中相关媒介的地理分布。在一些情况下,带菌者离开赤道,向更温和的地区移动。
例如,在中国,温度的变化将产生相反的影响,在南部地区,最高温度的升高将减少疟疾的传播,而相比之下,在中国的北部地区,最低温度的提高将增加疟疾的传播,以前温度过低的地区现在将适合疟疾的传播。
对利什曼病也作了类似的观察。利什曼病是由沙蝇传播的,沙蝇在欧洲从南向北传播,在阿根廷从北向南传播。因此,现在在比利时和德国发现了沙蝇,在目前没有疾病传播的国家产生了新的传播风险。同样,在加拿大,热浪导致导致莱姆病的蜱虫向北迁移。
高地处于危险之中
除了促使带菌者离开赤道外,全球变暖也使高地处于危险之中。高海拔地区较低的温度会减缓甚至阻止病媒体内病原体的发展,降低繁殖速度,降低病媒的叮咬率,从而最大限度地减少甚至防止传播。随着温度的升高,vbd到达海拔更高的地区。
在卢旺达、坦桑尼亚的乞力马扎罗山、伊朗、马达加斯加、埃塞俄比亚和哥伦比亚都发现了这种现象:在较温暖的年份,疟疾会影响海拔较高的地区。这意味着,随着全球变暖,非洲和南美洲高原地区的人口感染疟疾的风险将会增加。同样,海拔1300米以上的尼泊尔城市加德满都现在也受到了登革热疫情的影响。
虽然高地现在面临危险,但这些变化对其他地区有益:在赞比西河流域,曾经常见的舌蝇,传播昏睡病,实际上已经消失。
降雨和极端事件
降雨和环境湿度也强烈影响VBD的传播。降雨量增加和极端洪水通常与感染VBDs的风险增加有关。有证据表明,乌干达、赞比亚和巴布亚新几内亚的疟疾传播以及越南和菲律宾的登革热传播都存在这种现象。热带气旋也有利于登革热在中国四个省的传播。
相反,昆虫远离区域显示减少降雨量:下雨的降低与减少疟疾在巴布新几内亚南部沿海地区的降雨量的减少在萨赫勒地区的边境采采蝇的带领下,负责昏睡病,向南移动。
气候变化对受影响地区和不受影响地区边界地区的病媒传播的影响更为显著。
由El Niño现象引起的连续干旱和极端降雨有利于东非爆发裂谷热。当洪水来袭,蚊子滋生时,这种疾病会影响牲畜和人类。干旱增加了动物死亡率,从而降低了群体免疫力:此外,死亡的动物可能会被以前从未接触过病毒的其他品种/物种宿主取代,因此在下一次洪水和疾病爆发期间将处于高度危险之中。
毗邻区域脆弱性
气候变化对VBD传播的影响在受影响地区和不受影响地区之间的边界地区更为显著。这些地区一旦没有这些疾病,就适合居住在邻近地区的病媒,也适合将vbd传播给免疫力较低因而风险较大的人群。
其影响可能是毁灭性的,因为在这些新受影响的地区,公共卫生系统可能面临意想不到的挑战,无法做好充分应对准备。在尼泊尔,一项消除规划旨在限制利什曼病在受影响地区的影响。在1999年至2009年期间,由于沙蝇的地理分布发生了变化,山区又有11个地区报告了利什曼病病例,迫使该国将其消灭方案扩大到这些新受影响的地区,从而为一个低收入国家带来了所有的成本和后勤问题。
需要更好的预防
气候变化对公共卫生的影响尚未得到充分了解,但病媒和疾病地理分布的变化似乎不可避免地将产生强烈影响。出现新的传播区(包括在发达国家)的风险很大,并强调有必要做好应对此类事件的准备。
热带病研究项目和世界卫生组织继续致力于了解气候变化对VBD传播的影响,目的是更准确地预防对人类健康和公共卫生系统的影响。虽然观察到与温度和降雨如何影响VBD传播有关的趋势,但许多与天气和人类活动有关的因素相互作用,使得在全球范围预测即将发生的变化具有挑战性。因此,有必要在当地研究影响,以采取预防措施和减轻流行病的威胁。
个人反应
研究表明,气候变化的影响可能会对难以到达的、边缘的、移民和边境人口造成更严重的影响。可以做些什么来缓解这种情况?