Zmiana klimatu może zmienić równowagę

Badanie pokazuje, że niski wskaźnik epidemii wirusa Zika w Afryce może wynikać z zaskakującego czynnika: składu genetycznego lokalnych populacji komarów.

Badania przeprowadzone przez naukowców z High Meadows Environmental Institute (HMEI) na Uniwersytecie Princeton, Instytucie Pasteura i Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego rzuciły światło na to, dlaczego Zika – odpowiedzialna za wady wrodzone i wyniszczające epidemie w obu Amerykach w latach 2015–2016 – pozostaje stosunkowo rzadka w Afryce, na kontynencie, na którym został pierwotnie odkryty. Badanie było opublikowany W Zdrowie planetarne Lancet 11 grudnia.

Zespół badaczy, kierowany przez dr Jamiego Caldwella, specjalistę ds. badań w HMEI, odkrył, że odpowiedź na to pytanie mogą znaleźć rodzime populacje komarów w Afryce.

„Gatunki komarów przenoszących wirusa Zika występują w dwóch postaciach, każda o innych preferencjach żywieniowych i zdolności do przenoszenia choroby” – wyjaśnia Caldwell. „Ta różnica genetyczna może wyjaśnić, dlaczego Zika w dużej mierze oszczędziła Afrykę pomimo dużej populacji komarów na kontynencie i warunków klimatycznych sprzyjających ich aktywności”.

Obie formy komarów różnią się pod względem nawyków żywieniowych i możliwości przenoszenia. Specjalistyczna forma człowieka jest dobrze znana ze swojej preferencji gryzienia ludzi i tendencji do zamieszkiwania gęsto zaludnionych obszarów miejskich. Natomiast afrykańskie formy przodków, które dominują w Afryce, to „generaliści”, którzy żywią się zarówno ludźmi, jak i zwierzętami.

Mieszana dieta zmniejsza ryzyko ukąszenia człowieka przez zakaźnego komara. Ponadto afrykańskie formy przodków są mniej skuteczne w pozyskiwaniu i przekazywaniu wirusa Zika niż ich ludzkie, wyspecjalizowane odpowiedniki, co prowadzi do powstania naturalnej bariery ograniczającej rozprzestrzenianie się wirusa Zika w Afryce.

Obie formy żyją w Afryce, ale naukowcy podejrzewali, że stopień zróżnicowania w populacjach komarów może wyjaśniać różnice w obciążeniu wirusem Zika w Afryce. Alternatywnie za niskie obciążenie chorobami może odpowiadać temperatura: chociaż wiele części Afryki Subsaharyjskiej ma idealny klimat do przenoszenia wirusa Zika, obszary o temperaturach zbyt wysokich lub niskich dla wirusa mogą ograniczać jego rozprzestrzenianie się.

Klimat uznawany jest za jeden z głównych czynników rozprzestrzeniania się innych chorób przenoszonych przez te same gatunki komarów, takich jak denga i żółta febra, ponieważ wpływa na wiele czynników ważnych dla przenoszenia, takich jak częstotliwość ukąszeń komarów i szybkość przekształcania się w ludzi -gryzie dorosłych.

Naukowcy opracowali modele uwzględniające wpływ genetyczny na preferencje dotyczące ukąszeń komarów i zdolność do rozprzestrzeniania wirusa, a także rolę temperatury na rozwój, przeżycie i zdolność przenoszenia się komarów.

Odkryli, że genetyka populacji komarów wpływa na przenoszenie wirusa Zika w Afryce w większym stopniu niż klimat, dlatego też odsetek ludzkich komarów wyspecjalizowanych w różnych populacjach Afryki bardzo przypominał obciążenie wirusem Zika na całym kontynencie.

Jednak zmiany klimatyczne i szybka urbanizacja mogą w przyszłości sprawić, że afrykańskie miasta będą bardziej podatne na epidemie wirusa Zika. Zespół Caldwella oszacował, że spośród 59 afrykańskich miast o populacji przekraczającej 1 milion, 23 miasta, czyli 39%, spełniają warunki odpowiednie do wybuchu epidemii wirusa Zika.

Jeśli obecne prognozy dotyczące klimatu i wzrostu populacji oraz ich przewidywanego wpływu na komary okażą się trafne, dodatkowe 22 miasta staną się podatne na pojawienie się wirusa Zika, co daje łącznie 76% najbardziej zaludnionych miast Afryki.

„Nasze badania podkreślają pilną potrzebę nadzoru nad komarami, szczególnie w miastach o szybko rosnącej populacji” – mówi dr Noah Rose, współautor badania, który po raz pierwszy przyczynił się do tych badań jako post-doc w Princeton, a obecnie jest adiunktem na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.

Odkrycia podkreślają znaczenie proaktywnych środków w zakresie zdrowia publicznego w monitorowaniu i kontrolowaniu populacji komarów w rozwijających się ośrodkach miejskich Afryki. Badanie zmienia narrację na temat globalnego rozprzestrzeniania się wirusa Zika i podkreśla, w jaki sposób zmiany klimatyczne mogą w nieoczekiwany sposób zmienić dynamikę choroby.