Informatie

Zou een flesje met antistollingsmiddel, warm bloed muggen aantrekken?


Zouden muggen zich voeden met gratis bloed als een gemakkelijke bron van voedingsstoffen? Ze nestelen zich in aderen door middel van infrarood licht (hittedetectie). Bloed moet ook in vloeibare vorm zijn. Dus zouden ze zich voeden met met anticoagulantia behandeld bloed dat op 37 wordt gehoudenOC? Of is er een fysiologisch fenomeen dat muggen noodzakelijkerwijs iets moeten doorboren om bloed op te nemen?

Ik vraag dit, omdat alleen het bewaren van een flesje bloed aan het einde van een kamer ons zou kunnen redden van muggenbeten.


Volgens wikipedia lokaliseren ze "prooi" door CO2 en enkele andere verbindingen te detecteren, dus ik denk niet dat muggen het bloed echt zullen vinden, tenzij ze er per ongeluk bovenop zitten.

En om jouw reden: als je de apparatuur hebt om regelmatig wat bloed af te nemen, het op 37 ° C houdt en wat anticoagulantia bij de hand hebt, kun je misschien beter een beproefde anti-muggentechniek gebruiken (netten, insecticiden, voorkomen dat ze broeden in de omgeving).

Of misschien dit: https://en.wikipedia.org/wiki/Mosquito_laser


Waarom bijten muggen mij altijd om mij te bijten?

Zomernacht en open ramen in Madrid. Het is moeilijk om in slaap te vallen en meer na het horen van het scherpe gezoem van een mug. Nee, niet de serieuze vlieg van je familielid. Je vertrouwt erop dat absolute duisternis je camoufleert voor wat voor zin het insect ook heeft om je te vinden. Maar muggen vinden je altijd. Onderzoekers van het laboratorium van bioloog Paul Garrity hebben het mechanisme onthuld dat deze insecten naar menselijke warmte trekt.

Deze week publiceerde het tijdschrift '8220Science'8221 een artikel van hoogleraar Biologie Paul Garrity, promovendus Chloe Greppi, postdoctoraal fellow Willem Laursen en enkele collega's waarin ze een belangrijk onderdeel hebben ontdekt van hoe muggen zich richten op warmte om ons te ontmoeten en te bijten. Het is een feit dat muggen een van de dodelijkste dieren op aarde zijn en honderdduizenden mensen per jaar doden omdat ze ziekten veroorzaken die met hun beten worden overgedragen. malaria, dengue, West-Nijlvirus en gele koorts.


INVOERING

Een verscheidenheid aan processen, zowel ecologische als fysiologische, mediëren het vermogen van muggen om door vectoren overgedragen ziekten op hun gewervelde gastheren over te brengen. Een sleutelfactor die de interactie tussen mug en gastheer regelt, is het vermogen van muggen om hun gastheren nauwkeurig te identificeren met behulp van verschillende sensorische modaliteiten, waarvan één, reukzin, een belangrijke bemiddelaar is van gastheeraantrekking bij bloedvoedende insecten in het algemeen (Lehane, 2005 Lazzari, 2009 Guerenstein en Lazzari, 2009). Het olfactorische systeem kan aangeboren reacties op gastheren bemiddelen (Bock en Cardew, 1996 Clements, 1999), maar deze reacties kunnen ook worden gemoduleerd door ecologische factoren zoals vectordichtheid of defensief gedrag van de gastheer (Kelly en Thompson, 2000), en fysiologische factoren, waaronder interne en circadiane toestand-afhankelijke effecten (bijv. Trpis et al., 1973 Klowden, 1990). Bovendien is grotendeels erkend dat cognitieve vaardigheden, en meer bepaald het vermogen om informatie te leren en vast te houden, een epidemiologische impact hebben door de manier te moduleren waarop ziektevectoren zullen reageren op gastheer-geassocieerde signalen (McCall en Kelly, 2002 Alonso en Schuck- Paim, 2006).

In termen van ziekteoverdracht is een belangrijke stap die leren en geheugen kunnen beïnvloeden, het proces van gastheerselectie. Muggen bijten niet alle gastheren even sterk, zelfs niet in dezelfde populatie (Kelly, 2001). Verschillen in geurprofielen tussen individuen zouden dit heterogene bijtgedrag gedeeltelijk kunnen verklaren, maar zou het voldoende zijn om te stellen dat, zoals gesuggereerd door Woolhouse et al. (Woolhouse et al., 1997), is slechts 20% van een gastpopulatie verantwoordelijk voor 80% van het transmissiepotentieel? Het vermogen om te leren een subset van voorkeursgastheren te selecteren, zou ook kunnen bijdragen aan de heterogene verdeling van vectoren onder gastheerpopulaties (Kelly en Thompson, 2000). Men kan verwachten dat het inderdaad een adaptief voordeel zou opleveren voor muggen om de signalen te leren en te onthouden die horen bij de beste gastheren (bijvoorbeeld de gemakkelijkst te voeden) omdat gastheren de dubbele rol spelen van prooi en roofdier (Lazzari, 2009) . Muggen zouden dus kunnen profiteren van hun eerdere foerageerervaring om te bepalen welke signalen ze moeten vermijden en welke ze moeten volgen tijdens volgende gastheerzoekende afleveringen (McCall en Kelly, 2002).

In de afgelopen tien jaar is er steeds meer aandacht besteed aan het ontrafelen van het leervermogen van hematofage insecten, waaronder muggen (Mwandawiro et al., 2000 McCall en Eaton, 2001 McCall et al., 2001 McCall en Kelly, 2002 Kaur et al. , 2003 Alonso en Schuck-Paim, 2006 Tomberlin et al., 2006 Bouyer et al., 2007 Vinauger et al., 2011a Vinauger et al., 2011b Vinauger et al., 2012 Vinauger et al., 2013 Chilaka et al., 2012 Menda et al., 2013). Met betrekking tot muggen hebben een handvol onderzoeken direct of indirect bewijs geleverd dat suggereert dat leervermogen een rol kan spelen bij de voorkeur van de gastheer, de keuze van de ovipositieplaatsen en het thuisbereik [zie voor een gedetailleerd overzicht de referenties hierboven en McCall en Kelly (McCall en Kelly, 2002) en Menda et al. (Menda et al., 2013)]. Hoewel deze studies een indicatie waren van het leerpotentieel, misten deze studies nauwkeurige temporele en kwantitatieve controle van de geconditioneerde en ongeconditioneerde stimuli bij het trainen van groepen individuen, en daarom staat verder onderzoek niet toe van de mechanismen die ten grondslag liggen aan deze cognitieve vaardigheden (Rescorla, 1988).

In deze studie onderzoeken we het geurlerend vermogen van de gele koorts- en dengue-vectormug, Aedes aegypti (Linnaeus 1762), onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden om inzicht te geven in hoe hun cognitieve vaardigheden gastheerselectie zouden kunnen bemiddelen. Aanpassing van een olfactorische conditioneringsprocedure ontwikkeld in de bloedzuigende bug Rhodnius prolixus (Vinauger et al., 2011a) en het bepalen van het tijdsbestek waarin A. aegypti muggen in de juiste fysiologische toestand en activiteitsniveau voor olfactorische conditionering waren, konden we ons afvragen: zijn individuele muggen in staat om een ​​mensgerelateerde geur (L-melkzuur) te associëren met een bloedbeloning, en hoe verhouden die reacties zich tot aangeboren aantrekkelijke stimuli (bijv. kooldioxide) hebben alle geurstoffen (gastheer- en niet-gastheergerelateerd) dezelfde valenties in het vermogen van de muggen om hun associatie met een bloedmaaltijd te leren en kunnen we de vorming van dit geheugen manipuleren om het te karakteriseren ?


Hersenbloeding noodgeval

Een intracraniële bloeding, ook bekend als een hersenbloeding, is een medisch noodgeval dat tijdgevoelig is en onmiddellijke medische aandacht vereist. Dit type bloeding treedt op wanneer een slagader of bloedvat is gescheurd en bloed lekt in het hersenweefsel of de hersenvliezen (in de schedel). De subarachnoïdale bloeding (SAH) is een levensbedreigende beroerte die wordt veroorzaakt door de bloeding in de subarachnoïdale ruimte tussen de arachnoïdale en pia-membranen.

De oorzaak
De twee belangrijkste oorzaken van een SAB zijn een recent hoofdtrauma of een aneurysma. MayoClinic beschrijft een aneurysma als een bloedstolsel in de hersenen dat eruitziet als een 'bes op een stengel'8221. Wanneer deze “berry” barst, zorgt het ervoor dat het bloed in de subarachnoïdale ruimte stroomt. De ophoping van bloed is gevaarlijk omdat het druk kan uitoefenen op het hersenweefsel en de zuurstofstroom kan beperken. Helaas worden aneurysma's vaak onopgemerkt en kunnen ze spontaan scheuren. Studies tonen aan dat de meerderheid van de patiënten die aan aneurysma's lijden ouder zijn dan 40 jaar, maar het is niet ongebruikelijk dat patiënten jonger dan 40 jaar een aneurysma hebben. Wanneer er een hoofdletsel is (val of directe treffer), kan de kracht van het trauma ervoor zorgen dat een bloedvat of slagader scheurt en bloed in de subarachnoïdale ruimte sijpelt. Een hersenbloeding kan worden voorkomen na een hoofdletsel als de patiënt beeldvorming ondergaat om de risico's uit te sluiten. Enkele andere oorzaken van een subarachnoïdale bloeding zijn hypertensie, atherosclerose, cocaïnegebruik, roken, familiegeschiedenis van aneurysma's, sikkelcelanemie, cerebrale amyloïde angiopathie en antistollingsstoornissen.

Figuur 1 toont een aneurysma in de hersenen. Afbeeldingsbron: WedMD

Pathofysiologie
De meeste SAH worden veroorzaakt door een sacculair aneurysma dat een dunne verlenging is van een intracraniële slagader. Meestal hebben deze intracraniale slagaders zeer dunne tunica-media en afwezige elastische lamina, waardoor het voor de slagader gemakkelijker wordt om te breken en bloed weg te lekken. Verhoging van de hartslag en bloeddruk gedurende een langere periode kan de wanden van slagaders verslijten en leiden tot een verzwakking van de functie en de ontwikkeling van aneurysma's. Zelfs de gezondste mensen kunnen last hebben van aneurysma's. Als het bloeden niet wordt gestopt, kan het druk blijven opbouwen in de hersenvliezen en het hersenweefsel totdat hersencellen beginnen af ​​te sterven als gevolg van zuurstofgebrek. Het duurt ongeveer 3-4 minuten zuurstofgebrek om hersencellen te doden, wat leidt tot onomkeerbare schade.

Geschiedenis van huidige ziekte
De geschiedenis van de huidige symptomen van de patiënt zal cruciaal zijn om SAH aan te pakken en onmiddellijk te behandelen. Het veelbetekenende teken van een hersenbloeding is een 'donderklaphoofdpijn'8221 of 'de ergste hoofdpijn van je leven'8221. Patiënten beschrijven deze extreem pijnlijke hoofdpijn vaak als een plotselinge en scherpe hoofdpijn in tegenstelling tot alle andere hoofdpijn die ze eerder hebben gehad. Patiënten zullen zich ook presenteren met bijbehorende nekstijfheid. De nekstijfheid duidt op meningeale irritatie. Andere symptomen van SAH zijn braken, verwardheid, zwakte, hemiparese en toevallen (vaker voorkomend bij patiënten met gescheurd aneurysma). Verhoging van de intracraniale druk kan resulteren in hernia's die zich voordoen als asymmetrische pupillen (ongelijke pupilgrootte). Bij het lichamelijk onderzoek zullen artsen letten op motorische functie en oculomotorische functie en verlamming (geeft een achterste slagader aan als de leverancier van bloed). In het bijzonder zoeken ze naar het Kernig-teken waarbij de patiënt zijn knie niet kan strekken wanneer hij zich in een hoek van 90 graden bevindt en gebogen is aan de dij. Ze controleren ook op een positief Brudinski-teken dat wijst op SAH wanneer de patiënt zijn heup of knieën niet kan strekken met passieve nekbewegingen. Als deze tests positief zijn, zal de arts een CT-scan of MRI van het hoofd laten maken om een ​​SAH uit te sluiten. Hoe eerder de SAH wordt gediagnosticeerd en behandeld, hoe beter de prognose van de patiënt. Veel patiënten zullen de SEH binnenkomen met een hersenbloeding, maar blijven voor verdere behandeling van hartritmestoornissen of hartstilstand. Erger nog, sommige patiënten komen te laat op de SEH en halen het niet.

Beoordeling
Als de symptomen van de patiënt zich binnen een periode van 6 uur voordoen, kan een CT-scan zonder contrast van het hoofd de bloeding detecteren. In de gevallen waarin de CT-resultaten negatief zijn, wat in tegenspraak is met de geschiedenis en symptomen van de patiënt, kan de arts een lumbaalpunctie uitvoeren om hersenvocht te verkrijgen. Het verhoogde aantal rode bloedcellen en bilirubine (metaboliseert binnen 12 uur) kunnen wijzen op een SAH. Studies hebben aangetoond dat 3% van de gevallen met een negatieve CT-scan van het hoofd positief was op de lumbaalpunctie. Voor symptomen met een langer venster zal een MRI gevoeliger zijn in vergelijking met een CT van het hoofd. De CTA-scan (CT-angiografie) kan het type aneurysmale bloeding detecteren.

Figuur 3: CT-beeldvorming van een subarachnoïdale bloeding via The New England Journal of Medicine.

Behandeling
De volgende stap die de arts zal nemen, is het bepalen van de behandelmethode. Bij patiënten met vroege neurologische achteruitgang of progressieve ventriculaire vergroting kan het hersenvocht of bloed worden verwijderd via een externe ventriculaire drain. Door het overtollige bloed of vocht af te voeren, wordt de intracraniale druk opgeheven voordat hersencellen worden beschadigd. Chirurgische verwijdering van bloed is noodzakelijk voor patiënten met grote hematomen, focale neurodeficiënties of een afnemend bewustzijnsniveau. Er zijn 2 verschillende opties wanneer neurochirurgie wordt overwogen.

Een aneurysma op de middelste hersenslagader moet worden geknipt via crainotomie. De gescheurde slagader kan door de crainotomie worden bekeken en worden afgeknipt op het gebied dat lekt. Dit is te zien in figuur 4 hieronder.

Figuur 4: Het gescheurde aneurysma knippen. bron Semantic Scholar

Basilaire en posterieure aneurysma's van de cerebrale arterie worden behandeld met coiling waarbij een katheter door de femorale arterie wordt ingebracht om het gebied van de bloeding op te winden, zoals te zien is in figuur 5.

Figuur 5: Oprollen bij het gescheurde aneurysma. Bron URMC

Zodra deze procedures zijn voltooid, moet de patiënt nauwlettend worden gevolgd om herhaling van bloedingen te voorkomen. Medicijnen die werken als calciumantagonisten worden gebruikt om vasopasmen (vernauwing van de slagaders door verhoogde vasoconstrictie) te voorkomen. Veel voorkomende calciumkanaalblokkers zijn nicardipine en nimodipine. Vasopasmen zijn zorgwekkend omdat het kan leiden tot ischemisch hersenletsel.

Een subarachnoïdale bloeding is een verwoestend type beroerte. Hoewel het niet de belangrijkste doodsoorzaak is, heeft het niet de beste prognose. Zoek naar tekenen van een hersenbloeding voordat het te laat is.

Referenties
"Uitstulping van de wand van een hersenslagader." Mayo Kliniek, Mayo Foundation for Medical Education and Research, 9 aug. 2019, http://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/brain-aneurysm/symptoms-causes/syc-20361483.&nbsp
Kairys, Norah. "Acute subarachnoïdale bloeding (SAH)." StatPearls [Internet]., U.S. National Library of Medicine, 10 aug. 2020, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK518975/.&nbsp
Singer, Robert J, et al. "Aneurysmale subarachnoïdale bloeding: epidemiologie, risicofactoren en pathogenese." Actueel, 1 nov. 2019, http://www.uptodate.com/contents/aneurysmal-subarachnoid-hemorrhage-epidemiology-risk-factors-and-pathogenesis.&nbsp
Ziu, Endrit. "Subarachnoïdale bloeding." StatPearls [Internet]., U.S. National Library of Medicine, 8 aug. 2020, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441958/.&nbsp


De impact van klimaatverandering op de ecologie, verspreiding en opkomst van dierziekten: een overzicht

Het klimaat in de wereld lijkt nu in een ongekend tempo te veranderen. Elke verandering van het milieu,
ongeacht de oorzaken, namelijk natuurlijk of door menselijk ingrijpen, verandert het ecologische evenwicht en
omgeving waarbinnen ziekten, gastheren of vectoren en parasieten zich voortplanten, ontwikkelen en ziekten overbrengen. Klimaatverandering
zou de overdracht van ziekten rechtstreeks beïnvloeden door het geografische bereik van de vector te verschuiven en de reproductieve en
bijtsnelheden en door de incubatietijd van pathogenen te verkorten. Onvoorziene natuurrampen na veranderingen van
klimaatinhouden hebben ook een significant effect op de overdracht van ziekten. Door vectoren overgedragen ziekten die eerder waren
beperkt tot tropische gebieden, verspreiden zich nu naar voorheen koelere gebieden. Klimaatgerelateerde toename van het zeeoppervlak
temperatuur en zeespiegel kunnen leiden tot een hogere incidentie van door water overgedragen infecties. Momenteel verandert het klimaat bij
mondiaal niveau wordt de belangrijkste bepalende factor voor de opkomst van nieuwe en hernieuwde opkomst van eerder beschikbare
dierziekten over de hele wereld zoals Rift Valley Fever, Ebola, Zika, Bluetongue, Schmallenberg, Crimean-
Congo hemorragische koorts en anderen. Daarom moeten passende veehouderij- en managementpraktijken,
adequate responsplannen voor ziekte-uitbraken, verbetering van ziektebewakings- en monitoringsystemen, en
ontwikkeling van effectief gecoördineerde lokaal passende strategieën moeten worden geïmplementeerd om te mitigeren en te voorkomen
klimaatgevoelige dierziekten.

Trefwoorden

Klimaatverandering, Dierziekten, Door vectoren overgedragen, Opkomende en opnieuw opkomende ziekten

Invoering

Klimaatverandering verwijst naar elke significante verandering in de klimaatmaten die gedurende een langere periode aanhoudt en omvat significante veranderingen in temperatuur, neerslag of windpatronen, naast andere effecten, die zich voordoen over meerdere decennia of langer [1]. Wetenschappelijke bewijzen wijzen erop dat klimaatveranderingen een steeds grotere impact hebben op het leven op aarde. Stijging van de gemiddelde temperatuur, neerslagpatronen veranderen en extreme weersomstandigheden zoals stormen, overstromingen, droogte en hittegolven worden frequenter en intenser. Deze processen zijn niet iets dat in de voorspelbare toekomst zal plaatsvinden, maar zijn al in gang gezet. In deze context wordt vooral de dierlijke productie getroffen door klimaatverandering vanwege het klimaatafhankelijke karakter ervan [2]. Tegen 2100 zouden de stijgingen van de wereldwijde gemiddelde oppervlaktetemperatuur kunnen variëren van 1,8 tot 4,0°C (IPCC). Ondertussen is de zeespiegel de afgelopen decennia met 1,8 cm gestegen en is het Arctische zee-ijs elk decennium met ongeveer 2,7% gekrompen [3]. Met wereldwijde gemiddelde temperatuurstijgingen van slechts 1,5-2,5°C, wordt verwacht dat ongeveer 20-30% van de planten- en diersoorten een potentieel risico van uitsterven lopen [4].

Het klimaat is een belangrijke determinant van gezondheid. Het klimaat beïnvloedt het scala aan infectieziekten, terwijl het weer de timing en de ernst van uitbraken beïnvloedt [5]. Klimaatverandering vindt nu al plaats, dus veranderingen in het verleden en heden zijn indicatief voor mogelijke veranderingen in de toekomst. De gemiddelde temperaturen in Ethiopië zijn met ongeveer 0,2°C per decennium gestegen, waarbij de minimumtemperaturen van ongeveer 0,4°C per decennium meer uitgesproken zijn. Aan de andere kant is de gemiddelde regenval de afgelopen 50 jaar redelijk gelijk gebleven in het land [6].

De veeteeltsector is van vitaal belang voor de wereldeconomie en voor het levensonderhoud op het platteland. De geschatte veestapel in de wereld bedroeg in 2013 38 miljard. Zo was er wereldwijd een verhouding van 1:5 tussen mens en vee. Ontwikkelingslanden waren goed voor 81% van deze veestapel. In ontwikkelingslanden komen dierziekten veel voor. De jaarlijkse sterfte door veeziekten is ongeveer 20% voor herkauwers en meer dan 50% voor pluimvee, wat een verlies van ongeveer 300 miljard USD per jaar veroorzaakt. Terwijl klimaatverandering sommige ziekten bij vee kan verergeren, zijn andere ziekten bijzonder gevoelig voor klimaatverandering. Van de 65 dierziekten die de productiviteit van dieren in door armoede geteisterde landen beperken, werden 58 ziekten geïdentificeerd als klimaatgevoelig. Weer en klimaat hebben direct of indirect invloed op het voorkomen van dierziekten. Deze verbanden kunnen ruimtelijk zijn, waarbij het klimaat van invloed is op de verspreiding en het weer van invloed is op de timing of intensiteit van een uitbraak [7].

Ethiopië ligt tussen 3°-15°N en 33°-48°E en heeft een tropisch klimaat in de zuidoostelijke en noordoostelijke laaglandregio's. Het klimaat is echter veel koeler in de grote centrale hooglandregio's van het land. De gemiddelde jaarlijkse temperaturen variëren van 1520°C in de hooggelegen gebieden en van 2530°C in de laaglanden [8].De gemiddelde jaarlijkse neerslagverdeling heeft maxima van (>2000 mm) over de zuidwestelijke hooglanden en minima van (<300 mm) over de zuidoostelijke en noordoostelijke laaglanden [9]. Projecties van klimaatmodellen voor de regio wijzen op een aanzienlijke stijging van de gemiddelde temperatuur in Ethiopië in de 21e eeuw. De modellen wijzen ook op een toename van de variabiliteit van regenval, met een toenemende frequentie van zowel extreme overstromingen als droogtes als gevolg van de opwarming van de aarde [10]. Daarom bespreekt dit artikel de impact van klimaatveranderingen op de ziekteverwekker, gastheer, vector, ziekte-ecologie en de factoren die betrokken zijn bij klimaatverandering (temperatuur, regenval, ontbossing, enz.).

Boekbeoordeling

De gevolgen van klimaatverandering voor de verspreiding van dierziekten

Gevolgen van klimaatveranderingen op de verspreiding van ziekten

Er bestaat een direct verband tussen de factoren die een rol spelen bij klimaatverandering en dierziekten. Deze verbanden tussen klimaat en ziekten zijn geïdentificeerd. De directe effecten van klimaatverandering op dierziekten zijn waarschijnlijk het meest voor ziekten die via vectoren, bodem, water of overstroming, knaagdieren, lucht en temperatuur/vochtigheid gerelateerd zijn [7]. Aan de andere kant zijn de indirecte effecten van klimaatverandering op ziekten complexer. Deze omvatten effecten op de pathogenen, vectoren, op de ziektereservoirs en op de gastheer zelf. Ziekten die rechtstreeks door klimaatverandering kunnen worden beïnvloed, zijn onder meer ziekten die verband houden met chemische en fysische factoren zoals extreme temperaturen of vochtigheid of luchtvervuiling. Zo kunnen intense hittegolven leiden tot verergerde ziekten en sterfte, terwijl mildere wintertemperaturen het risico op onderkoeling en hypoglykemie bij pasgeboren dieren zoals lammeren kunnen minimaliseren. Verhoogde concentraties van verontreinigende stoffen zoals ozon zouden luchtwegaandoeningen bij dieren veroorzaken [4].

Indirecte gezondheidseffecten komen voort uit verstoringen van complexere ecologische systemen, en omvatten veranderingen in de ecologie, het bereik en de activiteit van vectoren en de bijbehorende ziekten zoals malaria, het West-Nijlvirus, Rift Valley Fever, vogelgriep, Chickungunya en Dengue [11] . Ook inbegrepen zijn door water overgedragen ziekten en geassocieerde pathogenen voor gastro-intestinale infecties zoals vibrio-ziekten, waaronder cholera, ziekten door verontreinigd water veranderingen in de atmosferische lagen, en overdracht van door de lucht overgedragen ziekten zoals meningitis, luchtwegaandoeningen veranderingen in agro-industriële praktijken en voedsel beschikbaarheid. Massale migratiegolven langs smalle kustgebieden en regionale conflicten over uitgeputte landbouw- en watervoorraden kunnen een groot probleem zijn voor de volksgezondheid. Het endemische verspreidingsgebied van sommige ziekten, zoals Leishmaniasis in Zuid-Europa, is al uitgebreid. Klimaatverandering zou de habitatuitbreiding voor zandvliegen en andere flebotomievectoren naar het noorden kunnen verbeteren. De ecologie en geografie van de tekensoort die de ziekte van Lyme overdraagt, zou opmerkelijk kunnen veranderen [12].

Klimatologische factoren die de verspreiding van ziekten beïnvloeden

Temperatuur: Sommige infectieziekten komen vaker voor in tropische en subtropische gebieden dan in gematigde of koude gebieden. Daarom zou de opwarming van de aarde de neiging hebben om hun dominantiegebied uit te breiden, waardoor de ernst van uitbraken toeneemt. Sommige van deze ziekten zijn door voedsel of water overgedragen infecties na introductie in een regio, ze hebben het potentieel om zich over de hele regio te verspreiden. Virale, bacteriële en protozoaire agentia die diarree veroorzaken, kunnen vooral in warmer water gedurende langere tijd overleven en dus resulteren in een verbeterd overdrachtsvermogen tijdens regenperiodes [3].

Stijgende zeetemperaturen en het daaruit voortvloeiende smelten van poolijskappen en gletsjers, stijgingen van de zeespiegel zijn ook van groot belang. Een stijging van de zeespiegel kan leiden tot overstromingen van de kust, waardoor de risico's voor door water overgedragen zoönosen toenemen. De opname van koolstof door oceanen zou leiden tot verzuring van de oceanen en daarmee een bedreiging voor mariene ecosystemen [3]. De incidentie van Vibrio cholera, een zoönotische bacteriële ziekteverwekker, is in verband gebracht met klimaatvariabiliteit. Intensere en grilligere weerpatronen kunnen leiden tot een stijging van de oceaantemperaturen, wat kan leiden tot meer planktonbloei die voedingsstoffen levert voor Vibrio cholera [13], waardoor de uitbraken escaleerden.

Droogte: Het potentieel voor droogte om door vectoren overgedragen ziekten te beïnvloeden, hangt af van de klimatologische omstandigheden die de ecologie van de vectoren van geleedpotigen en hun dierlijke gastheer beïnvloeden, en van de levenscycli van de ziekteverwekkende pathogenen die ze herbergen. Droogte kan verschillende aspecten van de levenscyclus van een vector beïnvloeden, waaronder: overleving, bevolkingsaantallen, gedrag, distributie en interacties tussen vectoren en ziekteverwekkers. Tijdens droogteperiodes kunnen bijvoorbeeld bepaalde muggensoorten de voorkeur genieten, omdat grotere poelen ondieper worden en de snelheden van rivieren en kanalen afnemen [14].

Droogte beïnvloedt ook door teken overgedragen ziekten. De belangrijkste teken- en ziektevectorsoorten die schapen en herten in het VK en Europa treffen, zijn: Ixodes ricinus. Ixodes ricinus is een vector van Borrelia burgdorferi die tekenbeetkoorts en loupingziekte bij dieren veroorzaakt. Omgevings- en ecologische factoren beïnvloeden het vermogen van teken om hun vochtbalans en de beschikbaarheid van gastheerbloed te behouden. Het is waarschijnlijk dat de impact van droogte de vochthuishouding van Ixodes teken. Studies over I. scapularis in Illinois gedurende een jaar na droogte, bleek dat de larvale dichtheden significant lager waren in vergelijking met de gemiddelde larvale dichtheden die eerder werden waargenomen gedurende een periode van acht jaar [15]. Droogte heeft de vegetatie ernstig beschadigd, evenals een negatieve invloed op de muizenpopulaties. Beide factoren zouden indirect de tekenpopulaties hebben beïnvloed door verhoogde uitdroging en een verlies van gastheerbloed. In extremere omgevingen, zoals die in Afrika bezuiden de Sahara, hebben tekensoorten zich verspreid van door droogte geteisterde gebieden naar meer geschikte habitats. Droogte kan ook van invloed zijn op de infectiepercentages van pathogenen bij teken [16].

Neerslag en vochtigheid: Neerslag en vochtigheid zijn van grote waarde bij het uitbreken en verspreiden van ziekten. De variabiliteit van de regenval kan directe gevolgen hebben voor het uitbreken van infectieziekten. Meer neerslag kan de aanwezigheid van ziektevectoren vergroten door de omvang van de bestaande habitat voor larven uit te breiden en nieuwe broedplaatsen te creëren. Bovendien zou meer regenval leiden tot een spurt in de plantengroei en bijgevolg tot een toename van de voedselvoorziening voor de reservoirs van gewervelde dieren [17].

In 1993 was er een uitbraak van het Hantavirus in het zuidwesten van de VS, na het einde van een zes jaar durende droogte, voorafgegaan door zware sneeuwval en regenval. De neerslag ondersteunde de vruchtbare groei van planten en dieren, wat leidde tot een snelle toename van de populatie hertenmuizen. De muizen zouden jarenlang hantavirus hebben gedragen, maar abrupt werden mensen blootgesteld aan contact met muizen. De infectieroutes voor mensen waren van direct contact met geïnfecteerde muizen of hun uitwerpselen. Hantavirus Pulmonary Syndrome is gemeld in 34 staten. Vanaf 2013 werden 637 gevallen gemeld in de VS met ongeveer 230 dodelijke slachtoffers [18].

Rift Valley Fever (RVF)-virus kan meerdere jaren in muggeneieren overleven, totdat een langdurige zware regenval het ontwaken van Aedes-muggen mogelijk maakte die zich voeden met herkauwers en zo de trigger zijn voor een RVF-uitbraak. Geïnfecteerde herkauwers die in dichtbevolkte irrigatiegebieden terechtkomen, kunnen ook muggen aantrekken die zich voeden met menselijk bloed en zo bijdragen aan de overdracht van RVF onder mensen [19]. RVF-epidemieën treden meestal op in cycli van 5-15 jaar na perioden van overmatige regenval. Twee belangrijke observaties komen naar voren uit deze patronen van uitbraak van regenziekte. Ten eerste, wanneer "toelaatbare" ecologische en klimatologische omstandigheden samenkomen, is er een RVF-uitbraak in gedefinieerde ecologieën. In sommige van deze gebieden waar bekend is dat RVF endemisch is, is er weinig informatie bekend over de processen die persistentie mogelijk maken. Daarom is het aannemelijk dat veel van dergelijke omgevingen die momenteel slapende transmissies herbergen, in de toekomst een golf van massale epidemieën kunnen ervaren als klimaat en landgebruik veranderen. De belangrijkste oorzaak van RVF-epidemieën in het geografische gebied dat omvat: Oost- en Zuid-Afrika, en tot op zekere hoogte West-Afrika en Saoedi-Arabië, is overmatige neerslag geweest. Terwijl epidemieën in Oost-Afrika zich voordoen na het El-Nino-weerfenomeen, wordt aangenomen dat die in West-Afrika, en met name Senegal, optreden na een “productieve&rdquo regenval. Het neerslagpatroon wordt gekenmerkt door: een primaire regenval van meer dan 10 mm en gescheiden van een secundaire maar zwaardere regenval door een droge periode van ongeveer 6 dagen [20]. Aangenomen wordt dat dit regenpatroon het fokken en uitkomen van de specifieke mugvectoren bevordert. Een paar andere epidemieën zijn ook in verband gebracht met irrigatie/dammen, bijvoorbeeld de uitbraak van 2000-2001 in Jemen [21] en de uitbraak van 1977 in Egypte [22] en de epidemie van 1987 in het stroomgebied van de Senegal [23].

Sommige wetenschappers zijn van mening dat klimaatverandering, met de toename van het optreden van plotselinge en extreme weersomstandigheden, een rol speelt bij ebola-uitbraken: droge seizoenen gevolgd door zware regenval die een overvloed aan fruit produceren, vielen samen met ebola-uitbraken. Met de overvloed aan fruit kunnen vleermuizen (de vermoedelijke dragers van de recente ebola-uitbraak) en apen zich collectief verzamelen, waardoor de ziekte de kans krijgt om tussen soorten te springen. Mensen kunnen de ziekte oplopen door het eten of hanteren van een besmet dier [18].

Windpatroon: soms worden muggen door de wind over grotere geografische gebieden geblazen. Het is aannemelijk dat het blauwtongvirus (BTV8) in de zomer van 2006 op deze manier in het Verenigd Koninkrijk is geïntroduceerd. Daarna verspreidde het virus zich verder westwaarts over België [24]. Het is ook zeer waarschijnlijk dat de opflakkering van het Schmallenbergvirus (SBV) in het Verenigd Koninkrijk begin 2012 het gevolg was van door de wind meegevoerde besmette muggen die van het vasteland van Europa kwamen [25].

Ontbossing: Ontbossing is de omzetting van bossen in niet-bossen door het kappen, kappen en verwijderen van regenwoud of aanverwante ecosystemen, resulterend in ecosystemen met minder biodiversiteit en kunnen dienen als weiland, akkerland, plantage, stedelijk gebruik, gekapt gebied of woestenij [26]. Ontbossing vermindert de intensiteit en frequentie van regenval en verhoogt ook de gemiddelde temperatuur. Ongeveer 75% van alle nieuwe, opkomende of opnieuw opduikende ziekten die mensen sinds het begin van de 21e eeuw hebben besmet, zijn van zoönotische oorsprong (USAID). Deze omvatten: verworven immuundeficiëntiesyndroom (AIDS), ernstig acuut ademhalingssyndroom (SARS), H5N1-vogelgriep en de H1N1-griep. Door ontbossing worden meer wilde dieren, die mogelijk drager zijn geweest van verschillende ziekten, aan mensen blootgesteld. Sierra Leone, waar ebola is ontstaan, heeft in de jaren 1920 96 % van zijn bos verloren en loopt het risico de rest tegen 2018 te verliezen (VN). Evenzo had Guinee, waar de ebola-uitbraak in 2014 begon, sinds 1990 20% van zijn bossen verloren. Antropogene activiteiten die verantwoordelijk zijn voor ontbossing omvatten houtkap, mijnbouw, landbouw met slash and burn, de vraag naar brandhout en wegenbouw. Dit houdt in dat met menselijke populaties die bossen binnendringen, reservoirdieren zoals vleermuizen worden gedwongen nieuwe habitats te vinden in de nabijheid van menselijke nederzettingen [18].

Klimaatverandering en verspreiding van infectieziekten

Door vectoren overgedragen ziekten

Door vectoren overgedragen ziekten worden veroorzaakt door agentia zoals parasieten, bacteriën of virussen en worden overgedragen door de beet van hematofage geleedpotigen zoals teken en muggen. Het beheer ervan vereist een multidisciplinaire aanpak, vooral omdat de meeste van deze ziekten zoönotisch zijn [27]. Wereldwijde klimaatverandering heeft het potentieel om de verspreiding van door vectoren overgedragen pathogenen in zowel tijd als ruimte uit te breiden, waardoor gastheerpopulaties worden blootgesteld aan langere transmissieseizoenen en immunologisch gevoelige populaties aan de nieuw geïntroduceerde pathogenen [28].

Door vectoren overgedragen ziekten zijn van klinisch belang bij zowel mens als dier, maar werden aanvankelijk beschouwd als van tropische oorsprong en treffen vee dat bij de productie betrokken is. Dit is niet langer het geval, aangezien ze momenteel veel voorkomen bij gezelschapsdieren en ze ook worden aangetroffen in gematigde landen zoals Europa. De ontwikkeling van diagnostische technieken had kunnen bijdragen aan een toename van de detectie van door vectoren overgedragen ziekten, zowel bij mens als dier [29]. Door vectoren overgedragen ziekten zijn bijzonder gevoelig voor klimaatverandering. Veranderingen in temperatuur- en regenpatronen kunnen zowel de verspreiding als de populatie van ziektevectoren beïnvloeden, evenals veranderingen in de frequentie van extreme klimatologische gebeurtenissen. Geleedpotige vectoren hebben de neiging om fysiologisch actiever te zijn bij hogere temperaturen, ze voeden zich daarom vraatzuchtiger om hun metabolische activiteiten te ondersteunen. Dit verhoogt de kans op overdracht van ziekten tussen gastheren. Kleine veranderingen in vectorkenmerken kunnen leiden tot substantiële veranderingen in de ziektedistributie [30].

Vlooien zijn competente vectoren voor talrijke microbiële pathogenen van medisch en veterinair belang. Pest, tyfus van de muis en kattenkrabziekte zijn voorbeelden van bekende door vlooien overgedragen ziekten. Ondanks regelmatige mierenparasitaire behandeling van binnenlandse carnivoren, blijven katten- en hondenvlooien hun meest voorkomende ectoparasieten [31]. Verschillende literatuur geeft aan dat kattenkrabziekte en andere Bartonella-infecties in Europa opduiken en dat hun epidemiologie verandert [32].

Niet door vectoren overgedragen ziekten

H5N1 is een zeer pathogeen tropisch virus dat vogels in tropische landen treft. Wilde watervogels herbergen het vogelgriepvirus en ze zijn het natuurlijke reservoir voor alle influenza A-virussen. Wereldwijde klimaatverandering zou de verspreiding van vogelgriepvirussen via verschillende mechanismen beïnvloeden. Met de opwarming van de aarde zouden de verspreiding van vogels respectievelijk naar het noorden en het zuiden op het noordelijk zuidelijk halfrond verschuiven. Wetenschappelijke bewijzen wijzen al op een verschuiving in de timing van migratie. Klimaatverandering zou leiden tot veranderingen in de samenstelling van lokale soorten en deze veranderingen kunnen op hun beurt de herverdeling van vogelgriep in verschillende leeftijdsgroepen, soorten en migratieroutes veroorzaken [33].

Het klimaat heeft een belangrijke invloed op de ontwikkeling en sterfte van de vrijlevende stadia van aaltjes van grazende herkauwers. Hogere temperaturen leiden vanaf midzomer tot een grotere overvloed aan parasieten en een verhoogd ziekterisico. Extreem hogere temperatuur verhoogt larvale uitdroging en mortaliteit [34]. Nematoden hebben een mechanisme ontwikkeld om te ontsnappen aan het harde droge klimaat door in de darm van de gastheer te blijven door hun ontwikkeling in een vroeg stadium van de larven te stoppen. Ze verschuiven om zich in de lente te ontwikkelen en te rijpen van een dergelijke rustperiode naar volledige ontwikkeling naar volwassenheid [35]. Een studie uitgevoerd in het VK had klimaatverandering in het VK geïdentificeerd, met een trend naar hevige regenval in de herfst en winter. Het hele jaar door zouden warmere gemiddelde temperaturen heersen. In de afgelopen 40 jaar is het teeltseizoen voor kruiden met 4 weken verlengd. Een dergelijke klimaatverandering met langdurig vocht en warme temperaturen heeft een geschikte omgeving gecreëerd voor pathogene nematodenparasieten om continu te broeden, zich te ontwikkelen en de gastheer te infecteren. Verschillende ziekte-uitbraken veroorzaakt door: Haemonchus contortus, Nematodirus battus, Teladorsagia circumcincta en Fasciola hepatica in kuddes schapen in het zuidoosten van Schotland is toegeschreven aan klimaatverandering [36].

De prevalentie van infecties met Fasciola hepatica zou kunnen toenemen in die gebieden waar meer regen valt als gevolg van het creëren van tijdelijke waterlichamen waarin de tussenliggende slakkengastheer overleeft. Het creëren van permanente waterlichamen voor irrigatie in drogere gebieden kan het overleven van de tussenliggende slakkengastheer van F.gigantica vergemakkelijken [37]. Ziekten die worden overgedragen tussen dieren die dicht bij elkaar staan, zijn minder gerelateerd aan het klimaat. Klimaatveranderingen die leiden tot het verdwijnen of de beperkte beschikbaarheid van waterbronnen of grasland kunnen echter leiden tot massale migratie van vee en dieren in het wild op zoek naar water of om te grazen. Deze migratie vergroot het contact tussen vee uit verschillende gebieden, en tussen wild en vee, en kan leiden tot een verhoogde overdracht van ziekteverwekkers [38]. Van dergelijke massale migraties van dieren voor het delen van water en voedselbronnen is bekend dat ze aanzienlijk bijdragen aan de verspreiding van belangrijke Afrikaanse grensoverschrijdende ziekten, waaronder: mond- en klauwzeer, peste des petits ruminants en besmettelijke boviene pleura-pneumonie. In het verleden waren massale migratie als gevolg van tocht in Oost-Afrika belangrijke factoren bij het oplaaien van runderpest bij gestreste runderen en wilde dieren [39].

Effect van klimaatverandering op ziekte-ecologie

Effecten op epidemiologie

Klimaatverandering kan de transmissiesnelheid tussen verschillende gastheren veranderen, niet alleen door de overleving van de ziekteverwekker/parasiet of de tussenliggende vector te beïnvloeden, maar ook door andere, indirecte krachten die onmogelijk met nauwkeurigheid te voorspellen zijn. Klimaatverandering kan een van de belangrijkste factoren zijn die leiden tot veranderingen in toekomstige patronen van internationale handel, lokale transportroutes voor dieren en de grootte van de boerderij, die allemaal van invloed kunnen zijn op de kans dat een besmet dier in contact komt met een vatbaar dier. Een reeks droogtes die zich tussen 1993 en 1997 in Oost-Afrika voordeden, leidde er bijvoorbeeld toe dat pastorale gemeenschappen hun vee verplaatsten om te grazen in gebieden die normaal gereserveerd waren voor dieren in het wild. Dit leidde tot de infectie van runderen met een milde afstamming van runderpest, waardoor de ziekte werd overgedragen op zowel andere runderen als ook op vatbare dieren in het wild [40].

In gematigde streken komen miltvuurepidemieën voor tijdens de zomermaanden, waarin droge perioden worden gevolgd door langdurige perioden van hevige regenval. Langdurige hevige regenval bevordert de afvoer en leidt tot stagnatie van stilstaand water. Er is voorgesteld dat water een rol speelt bij miltvuurepidemieën door het verzamelen (aggregeren) en concentreren van sporen in sporen & ldquo-opslaggebieden , een term die bedoeld is om het stadium van de levenscyclus van Bacillus anthracis nauwkeuriger dan de term "incubatorgebieden" [41]. Het oppervlak van de B. anthracis spore is zeer hydrofoob. Zo worden de sporen bestand tegen oplossen door water en kunnen ze in massa's organisch materiaal door afvoer naar gestagneerde waterpoelen worden getransporteerd. Met de komst van droog weer en de daaropvolgende verdamping van de gestagneerde waterplassen en toenemende concentraties van drijvende miltvuursporen, omdat deze waterplassen geleidelijk slinken. Het hoge drijfvermogen van B. anthracis sporen vergemakkelijken hun hechting aan vegetatie als de vegetatie wordt blootgesteld als gevolg van verdamping van het omringende water.De effecten van water op miltvuursporen worden in drie stappen samengevat: (1) opeenvolgende cycli van afvloeiing en verdamping die miltvuursporen in opslagruimten zouden concentreren, (2) herverdeling van de sporen van de bodem naar vegetatie, en (3 ) vatbare herbivoren die de verontreinigde vegetatie consumeren, worden blootgesteld aan B. anthracis, en sommigen ontwikkelen miltvuur [42].

Effecten op pathogeen

Over het algemeen verhogen hogere temperaturen en vochtigheid de ontwikkelingssnelheid van parasieten van sommige pathogenen die een levenscyclus buiten de gastheer hebben. Veranderingen die de windstroom beïnvloeden, kunnen de verspreiding van ziekteverwekkers drastisch beïnvloeden. Overstromingen die volgen op extreme klimaatgebeurtenissen bieden gunstige omstandigheden voor veel watergedragen ziekteverwekkers. Droogte en uitdroging zijn cruciaal voor de meeste ziekteverwekkers [7]. Dit zou kunnen leiden tot kortere generatietijden en bijgevolg een toename van het totale aantal generaties per jaar, wat leidt tot hogere populatie-ratio's van pathogenen/parasieten [42]. Pathogenen kunnen ook worden verspreid na de introductie van niet-geïnfecteerde gastheren in nieuwe habitats, waarbij deze gastheren het ontstaan ​​van ziekten mogelijk maken. Dit wordt geïllustreerd zoals in het geval van varroase op wereldschaal die volgde op de voortdurende uitbreiding van ziektevrije Europese honingbijbestanden naar enzoötische gebieden van Azië) en ook in het geval van rundertuberculose in Nieuw-Zeeland die volgde op de introductie van borstelstaartopossums uit Australië, dat een nieuw reservoir voor de ziekte werd in Nieuw-Zeeland [43].

Effecten op hosts

Uitbreiding van het bereik van sommige pathogenen en hun vectoren zou sommige dieren mogelijk blootstellen aan nieuwe pathogenen en de daaruit voortvloeiende impact zou ernstig kunnen zijn. Klimaatstress, waaronder thermische nood, tekort aan voedsel en water, kan ook leiden tot een lage immuniteit [7]. Het belangrijkste gastheergerelateerde effect omvat genetische resistentie tegen ziekten. In de loop van de evolutie hebben veel dieren een niveau van genetische resistentie ontwikkeld tegen enkele van de ziekten waaraan ze vaak worden blootgesteld. Dit wordt het best geïllustreerd door wilde zoogdieren in Afrika die mogelijk zijn geïnfecteerd met trypanosomen, maar zelden symptomen van de ziekte vertonen als gevolg van &lsquo-antigene variatie&rsquo. Lokale Zebu-runderenrassen vertonen enige mate van trypanotolerantie of resistentie, terwijl recent geïntroduceerde Europese runderrassen zeer vatbaar zijn voor de ziekte. Maar Afrikaanse zoogdieren waren zeer vatbaar voor runderpest die aan het einde van de 19e eeuw door het continent raasde, omdat ze niet eerder waren blootgesteld aan de ziekteverwekker. Het lijkt onwaarschijnlijk dat klimaatverandering de genetische of immunologische resistentie tegen ziekten bij vee rechtstreeks zal beïnvloeden. Door klimaatverandering veroorzaakte significante verschuivingen in de verspreiding van ziekten vormen echter een grotere bedreiging dan de blootstelling van nieuwe populaties aan nieuwe pathogenen. In ieder geval in sommige gevallen kunnen inheemse populaties bijzonder vatbaar zijn voor de nieuwe ziekten die hen infecteren.

Bepaalde ziekten vertonen een fenomeen dat endemische stabiliteit wordt genoemd. Dit komt voor wanneer de ziekte minder ernstig is bij jongere dan bij oudere personen en ook wanneer de infectie vaak voorkomt of endemisch is, wat resulteert in het verlenen van levenslange immuniteit. Hoewel de meeste geïnfecteerde personen jong zijn, ervaren ze slechts een mildere ziekte. Daarentegen, terwijl de endemisch stabiele infecties zeldzamer worden, is een groter deel van de oudere personen geïnfecteerd. Met andere woorden, het duurt gemiddeld langer om een ​​infectie op te lopen en het aantal personen met een ernstige ziekte stijgt. Een zekere mate van endemische stabiliteit blijkt bijvoorbeeld uit sommige door teken overgedragen ziekten van vee in Afrika, zoals anaplasmose, babesiose en cowdriose. Met klimaatverandering die dergelijke ziekten in nieuwe regio's introduceert, ongeacht hun leeftijd, zullen alle personen die niet immuun zijn voor de ziekte worden blootgesteld, wat resulteert in ernstige uitbraken van de ziekte. Klimaatverandering leidt ook tot gedragsveranderingen van dieren waardoor ze vatbaarder worden voor ziekten. In periodes van droogte zullen dieren bijvoorbeeld meer samenkomen bij waterpoelen. Door de nabijheid kunnen ziekten zich meer verspreiden en zullen de dieren, die vaak in een slechtere fysieke conditie verkeren, niet in staat zijn weerstand te bieden [44].

Effecten op vectoren

Stijgende temperaturen zullen het broeden en de overvloed aan muggen bevorderen. Neerslag beïnvloedt larvale habitats en vectorpopulaties als muggen vanwege hun gewoonte om eieren te leggen in met water gevulde containers. In sommige gevallen kan regenval de habitats van larven en vectorpopulaties veranderen. Door overmatige regenval kunnen habitats worden verwijderd door overstromingen. Schaarse regenval zou kunnen leiden tot het creëren van nieuwe habitats, omdat het water in rivieren dat in poelen wordt gezogen, dient als nieuwe broedplaatsen voor verschillende soorten muggen tijdens het droge seizoen [45].

Effect van klimaatverandering op opkomende en opnieuw opkomende dierziekten

Mensen en dieren hebben nauw contact gehad sinds de domesticatie van dieren, wat heeft bijgedragen aan het uitwisselen van ziekten en hun verspreiding. De opkomst kan te wijten zijn aan het feit dat een vastgestelde ziekte kan worden herleid tot een infectieuze oorsprong. Opkomst kan ook worden gebruikt om de heropleving/hervatting van een eerder bekende infectie te beschrijven nadat de incidentie van de verspreiding van een agens is afgenomen of de herkenning van een infectie die in de populatie aanwezig is geweest maar onopgemerkt is gebleven [46].

Mechanisme van opkomst

De mechanismen die het ontstaan ​​of opnieuw optreden van infecties mogelijk maken, zijn talrijk. Een belangrijke bron van opkomst is het openen van voorheen gesloten ecosystemen, wat leidt tot nieuwe contacten tussen niet-verwante soorten en laat zien dat een soort die voorheen onbekend was als vatbaar voor een infectie (vanwege het ontbreken van de mogelijkheid om te worden geïnfecteerd) in feite volledig vatbaar is . De extreme variabiliteit van virussen (met name RNA-virussen) die leidt tot generaties van populaties van quasi-soorten, stelt hen in staat om gemakkelijk de soortbarrière te passeren. Virussen evolueren veel sneller dan hun gastheren, door verschillende mechanismen: puntmutaties, deleties, recombinatie, herschikking en verwerving van cellulaire genen. Bovendien zijn virussen samen met hun natuurlijke gastheren geëvolueerd, wat vaak leidt tot onzichtbare infecties [47].

Bewijs van opkomst

Het Zika-virus: Het Zika-virus werd meer dan 50 jaar geleden geïdentificeerd in Afrika, waar het vermoedelijk is ontstaan. Het is bekend dat het zich heeft verspreid naar verschillende geografische gebieden van Azië en de eilanden in de Stille Oceaan, met de meest recente verspreiding naar het oosten naar Amerika [48]. Het zikavirus trok in 2016 wereldwijd de aandacht toen het een wijdverbreide epidemie veroorzaakte in Brazilië [49]. De zika-vector, de Aedes aegypti-mug, leeft in de hete, vochtige streken in Midden- en Zuid-Amerika, Mexico en het zuidoosten van de Verenigde Staten. Ze broeden in stilstaand water. Het Zika-virus wordt verspreid door vrouwelijke muggen terwijl ze zich voeden met menselijk en dierlijk bloed. Stijgende temperaturen bevorderen hun voortplanting, versnellen hun reproductiesnelheid en verkorten de rijpingstijd voor de microben om zich te verspreiden. Verschuivingen in temperatuur, neerslag en vochtigheid kunnen de levensduur, de bijtfrequentie, het aantal nakomelingen en de replicatietijd van het virus in de mug veranderen. Al deze veranderingen kunnen mogelijk meer mensen blootstellen aan muggen [50].

Middle East Respiratory Syndrome (MERS-CoV): Middle East Respiratory Syndrome (MERS) is een virale luchtwegaandoening die wordt veroorzaakt door een nieuw coronavirus (Middle East Respiratory Syndrome coronavirus, of MERSCoV) dat voor het eerst werd vastgesteld in Saoedi-Arabië in 2012. Sindsdien is (MERS-CoV) uitbraken zijn gemeld in 26 landen en recentelijk in Zuid-Korea [51]. Tegenwoordig worden MERS-CoV-infecties bij dieren gerapporteerd aan de wereldorganisatie voor diergezondheid als een opkomende ziekte [52]. Dieren die veel voorkomen in het Midden-Oosten, zoals geiten en kamelen, zijn gesuggereerd, en recentelijk is er bewijs gevonden voor eerdere infectie van dromedariskamelen [53]. Hoewel vleermuizen zijn geïmpliceerd als een reservoirgastheer van MERS-CoV, is het hoogst onwaarschijnlijk dat ze de bron van de uitbraak zijn, vanwege hun beperkte contact met mensen op het Arabische schiereiland. Het is aannemelijk dat kamelen potentiële tussengastheren kunnen zijn, aangezien er berichten zijn dat sommige met MERS-CoV&ndashin geïnfecteerde personen waren blootgesteld aan kamelen [54].

Ebola: Wetenschappers hebben gewaarschuwd dat er vaker ebola-uitbraken zouden kunnen zijn als gevolg van klimaatverandering, aangezien de ernstige en vaak dodelijke ziekte vier landen in West-Afrika toesloeg. Klimaatverandering kan mensen ook dichter bij vleermuizen brengen die virussen bevatten, omdat een lage landbouwproductiviteit mensen dwingt het bos in te gaan voor voedsel. De uitgestrekte bossen die ongerepte leefgebieden waren voor vleermuizen, hebben continue ontbossing ondergaan als gevolg van bevolkingsgroei, landgebruik en klimaatverandering. Nu vleermuishabitats worden bedreigd en mensen hun ooit bloeiende leefgebieden binnentrekken, hebben vleermuizen en mensen nauw contact met elkaar gebracht, waardoor een mogelijke virale infectie mogelijk is. De WHO had al voor de ebola-uitbraak van 2014 gewaarschuwd dat klimaatverandering de belangrijkste factor zou kunnen zijn voor het toenemende aantal infectieziekten. De interactie tussen klimaatverandering en ontbossing plaatst mensen mogelijk in de nabijheid van besmette dieren. Omdat leefgebieden worden overspoeld door ontbossing, hebben mensen vaak minder opties dan te jagen op "overlevende soorten", zoals vleermuizen, die een van de meest gebruikelijke reservoirs van het ebolavirus zijn. De route van overdracht van het filovirus Ebola van vleermuizen naar mensen is een klassiek voorbeeld om de complexiteit van de verspreiding van dergelijke ziekten en de verbanden met klimaatverandering en landgebruik aan te tonen. Direct vleermuis-mens contact is niet alleen de bevredigende voorwaarde voor het uitbreken van het filovirus Ebola. Er bestaat een opeenvolging van gebeurtenissen die vleermuizen, apen en mensen op onconventionele manieren samenbrengt en tot op zekere hoogte versterkt door ongebruikelijke klimatologische omstandigheden [55].

Schmallenberg: De grootschalige uitbraak van ziekte in Noord-Europa veroorzaakt door een nieuw orthobunyavirus, bekend als Schmallenbergvirus (SBV), heeft tot 2012 voor aanzienlijke verstoring van het lammeren en afkalven gezorgd. Het virus werd in veel Europese landen (Duitsland, Nederland, België) , Frankrijk, Luxemburg, Italië, Spanje, Engeland en Denemarken). De verspreiding volgt die van uitbraken van het blauwtongvirus serotype 8 (BTV-8) in Noord-Europa in 2006-2008. Aangetaste dieren zijn runderen, schapen, geiten en bizons. Het Schmallenbergvirus wordt overgedragen door bijtende muggen (Culicoides-soort). Het virus werd in meerdere gevonden Culicoides soort. (C. obsoletus-complex, C. dewulfi, C. chiopterus, C. scoticus, C. punctatus).

Een horizontale overdracht door diercontact is onwaarschijnlijk. Verticale overdracht van het Schmallenbergvirus en infectie van de foetussen kan leiden tot embryonale sterfte, misvormde pasgeborenen, abortussen en doodgeboorten. Klimaatverandering beïnvloedt de verdeling van vectoren door hun breedte- en hoogtelimieten te verschuiven.

Blauwtongziekte: aangezien klimaatverandering het verspreidingsgebied van tropische agentia en andere veroorzakers zal vergroten, zal het de opkomst van de door geleedpotigen overgedragen &lsquo Blue Tongue Disease&rsquo bevorderen. Bluetongue (BT) is een niet-overdraagbare, door insecten overgedragen ziekte die herkauwers treft, met name schapen en bepaalde soorten niet-Afrikaanse wilde herkauwers. Aangenomen wordt dat door de wind verspreide insecten ook verantwoordelijk zijn geweest voor de recente verspreiding van BTV van Noord-Afrika naar Zuid-Europa en tussen eilanden in de Middellandse Zee, in sommige gevallen met afstanden tot enkele honderden kilometers [56]. Er is voorgesteld dat ernstige klimatologische gebeurtenissen zoals stormen, tyfoons en orkanen verantwoordelijk zijn voor de verspreiding door de wind van met virus geïnfecteerde Culicoides-muggen, hoewel verspreiding van met virus geïnfecteerde insecten over lange afstand waarschijnlijk eenvoudig kan plaatsvinden bij normale of regelmatige wind. Er zijn sterke aanwijzingen dat in 2007 het BTV-serotype 8 door windgedragen insecten van continentaal Europa naar aangrenzende regio's van Engeland werd verspreid [24].

Krim-Congo hemorragische koorts: Krim-Congo hemorragische koorts (CCHF) is een door teken overgedragen virale infectie veroorzaakt door het Nairovirus. Het werd voor het eerst geïdentificeerd in de Krim-regio in 1944 [57]. CCHF is een wijdverbreide arbovirale ziekte, variërend van Zuid-Rusland en het Zwarte Zeegebied tot de zuidpunt van Afrika [58]. Met meldingen van nieuwe infecties wordt CCHF nu over de hele wereld beschouwd als &lsquo-emerging&rsquo. Onlangs hebben veel landen nieuwe infecties bij mensen gemeld, waaronder Albanië in 2001 [59], Turkije in 2002 [60] en Georgië in 2009 [61]. Zowel wilde als gedomesticeerde dieren zijn belangrijke schakels in de overdrachtscyclus van ziekten en fungeren als reservoirs voor voortdurende herinfectie door teken. Hyalomma-teken die als vector dienen, zijn aangepast aan hete en droge of semi-aride omgevingen en komen voor in veel delen van Afrika, Azië en Europa [62].

Conclusie en aanbevelingen

Er zijn duidelijke aanwijzingen dat het mondiale klimaat extreem verandert als gevolg van antropogene en andere natuurlijke factoren. Klimaatveranderingen staan ​​al een tijdje bekend om hun schadelijke invloed op de biologie, vruchtbaarheid, groei en biodiversiteit van water-, land- en luchtdieren. De opkomst en hernieuwde opkomst van verschillende vector- en niet-vectorgebonden ziekten in veel regio's van de planeet geeft duidelijk het verband aan tussen klimaatverandering en de verspreiding van ziekten. Klimaatverandering zal de complexe onderlinge relaties tussen microben, insectenvectoren, dierlijke reservoirs van infectieziekten en mensen verstoren, en daardoor de verspreiding van infectieziekten beïnvloeden. Daarom raden we een diepgaand begrip aan van de effecten van klimaatverandering op de epidemiologie van ziekten voor vroege detectie met snelle controle- en preventiestrategieën van klimaatgevoelige ziekten, regelmatige epidemiologische surveillance in die gebieden die worden beïnvloed door klimaatverandering, productie en gebruik van ziekten tolerante rassen, formulering en implementatie van strategieën om de gevolgen van klimaatverandering te verzachten.


MATERIALEN EN METHODES

Proefdieren

Voor alle experimenten werd een laboratoriumkolonie bedwantsen gebruikt. Deze stam, Harold Harlan (HH), werd in 1973 verzameld in Ft Dix, NJ, VS. Een andere soort, Winston Salem (WS), oorspronkelijk verzameld in Winston Salem, NC, VS, in 2008, werd ook gebruikt voor enkele voedingsexperimenten.

Bedwantsen werden gekweekt in een licht:donkercyclus van 12 uur:12 uur bij 27°C en een relatieve vochtigheid van 50 ± 5%. Alle bedwantsen kregen gedefibrineerd konijnenbloed in een kunstmatig voedingssysteem vergelijkbaar met dat beschreven door Montes et al. (2002), die een circulerend waterbad gebruikte (B. Braun Biotech Inc., Allentown, PA, VS) om het bloed tot 38°C te verwarmen. Bedwantsen gevoed door een kunstmatig membraan (Nescofilm, Karlan, Cottonwood, AZ, VS). Alle experimenten gebruikten alleen volwassen mannetjes die 7-10 dagen na de voeding waren en daarom waarschijnlijk gemotiveerd waren om gastheren te zoeken. Bovendien werden alle experimenten uitgevoerd tijdens de scotofase (onder rood licht) en bij 25°C en 50 ± 5% relatieve vochtigheid, tenzij anders vermeld. Alle temperaturen (inclusief experimentele apparaten) werden gecontroleerd met behulp van een BAT-12 microprobe-thermometer (Physitemp Instruments, Inc., Clifton, NJ, VS).

Activering als reactie op warmte

Een enkele HH-bedwants mocht 3 dagen acclimatiseren in een plastic petrischaal (90 mm diameter, Fisher Scientific, Waltham, MA, VS) bekleed met een filterpapiervloer en een papieren tent (8 mm × 30 mm) aan de rand van het gerecht. Deze periode was lang genoeg voor de meeste insecten om in de tent te schuilen, hoewel langere tijden werden toegestaan ​​als na 3 dagen bugs in beweging werden gevonden tijdens de scotofase. Tijdens de scotofase wordt een koperen spoel (id = 1,5 mm, spoeldiameter = 3 cm) verwarmd of gekoeld via een circulerend waterbad (RM6 Thermostat, Brinkmann Instruments Inc., Delran, NJ, VS) tot 23, 28, 33, 38 , 43 of 48°C werd voorzichtig in de arena gebracht, in lijn met de opening van de papieren tent (waar een enkele bedwants rustte) op een afstand van 40 mm van de kever. De bedwants werd waargenomen en de tijd tot de eerste beweging werd geregistreerd. Elke proef duurde tot 5 minuten na deze tijd, bugs die niet werden verplaatst, werden gescoord als niet-reagerend. Er werden ten minste 12 herhalingen uitgevoerd voor elke spoeltemperatuur.

Oriëntatie in reactie op warmte

HH-bedwantsen werden 24 uur voor aanvang van het experiment in afzonderlijke glazen flesjes (7,5 ml) geplaatst. Vervolgens werd elke bedwants geïntroduceerd in een grote plastic petrischaalarena (141 mm diameter) door het glazen flesje langs de rand van de arenawand om te keren. De arena was bekleed met een vloer van filtreerpapier en bevatte dezelfde koperen spoel als voorheen in het midden van de arena (45 mm van het glazen flesje). De spoel was ingesteld op een van de zes temperaturen: 23, 28, 33, 38, 43 of 48°C. Elke bedwants kreeg 5 minuten de tijd om te acclimatiseren in de arena in het glazen flesje. Het glazen flesje werd vervolgens voorzichtig verwijderd en het gedrag van bedwantsen werd vastgelegd met behulp van een Sony Handycam-videorecorder (HDR-XR260, Sony Corporation, Minato, Tokyo, Japan) totdat de bedwants contact maakte met de koperspiraal (maximale tijdslimiet van 5 minuten). De tijd die nodig was om de spoel te bereiken werd geregistreerd. Digitale video's werden geanalyseerd op een reeks gedragingen met behulp van de video-analysesoftware Ctrax (Branson et al., 2009), met correcties op video's gemaakt met Matlab (The Mathworks, Natick, MA, VS). De volgende parameters werden berekend voor elke video: gemiddelde snelheid, hoeksnelheid, gemiddelde afstand tot de muur, totale afgelegde afstand en hoek tot het midden van de arena. Bij elke spoeltemperatuur werden ten minste 14 herhalingen uitgevoerd.

Effect van afstand op oriëntatie op warmte

De afstand waarover bedwantsen warmte konden detecteren, werd geëvalueerd met tweekeuzetesten. Elke HH-bedwants werd 24 uur voor aanvang van het experiment in een glazen flesje (7,5 ml) geplaatst. Een bedwants werd geïntroduceerd aan de basis van een verticaal georiënteerde T-vormige tweekeuzearena die was geconstrueerd door een papieren substraat op een plexiglasrug te hechten. De afmetingen van de T-doolhof waren als volgt: 20 mm brede basis die versmalde tot een breedte van 3 mm over 50 mm. De twee zijarmen van de T-doolhof waren elk 75 mm lang en 20 mm breed. De koperspiraal werd verwarmd tot 38°C en aan één kant van de ‘T’ 10, 30 of 50 mm van het keuzepunt geplaatst. De verwarmde zijde werd links en rechts afgewisseld om rekening te houden met eventuele positieafwijkingen en er werd een controletest uitgevoerd met de spoel ingesteld op kamertemperatuur (25°C) om rekening te houden met vibratie-effecten. Een keuze werd vastgelegd toen de bedwants 10 mm in één richting bewoog aan de bovenkant van de 'T'. Alle testen werden uitgevoerd onder rood licht en er werden ten minste 30 herhalingen uitgevoerd voor elke afstand.

Voeden als reactie op warmte

De effecten van zowel de voertemperatuur als de omgevingstemperatuur op het voederen van bedwantsen werden geëvalueerd. Elke HH- of WS-bedwants werd 24 uur voorafgaand aan de start van het experiment afzonderlijk in een glazen flesje (7,5 ml) geplaatst. De injectieflacon bevatte een papieren oprit die leidde naar een deksel van nylon gaas (0,3 mm maaswijdte BioQuip Products, Rancho Dominguez, CA, VS), die voeding toestond maar de bug in de injectieflacon vasthield.Het flesje werd gedurende 30 minuten onder het kunstmatige voedingssysteem geplaatst bij een van de zes feedertemperaturen (gemeten door een thermokoppel dat rechtstreeks in het bloed werd ingebracht): 23, 28, 33, 38, 43 of 48°C. Bij elke temperatuur werd het aantal volledig opgezwollen bedwantsen geregistreerd. Voor elke temperatuur werd een steekproefomvang van 36 insecten gebruikt, waarbij de insecten afzonderlijk werden gevoed.

Bedwantsen van beide populaties voedden zich met voertemperaturen onder de omgevingstemperatuur. Om deze waarneming en controle voor eventuele olfactorische of smaakaanwijzingen die het bloed kan hebben geleverd te bevestigen, herhaalden we het bovenstaande voedingsexperiment bij 23 en 38 ° C met alleen een oplossing van 1 mmol l −1 ATP in PBS, eerder bevestigd door Romero en Schal (2014) om voldoende te zijn om bedwantsen te voeden. Bovendien werden alle oppervlakken voorafgaand aan het voeren gesteriliseerd met ethanol.

Om de interactie tussen omgevingstemperatuur en voertemperatuur te evalueren, werden dezelfde eerder beschreven voedingsmethoden gebruikt, maar de kamer werd op 25°C gehouden, verwarmd tot 30°C of afgekoeld tot 20°C. Bovendien werden alleen feedertemperaturen gebruikt die tussenliggende niveaus van voeding produceerden bij een omgevingstemperatuur van 25°C, d.w.z. 23, 28 en 33°C. Het aantal volledig gezwollen insecten werd geregistreerd voor elke combinatie van omgevingstemperatuur en feedertemperatuur. Er werden ten minste 36 bugs gebruikt voor elke combinatie van omgevingstemperatuur en feedertemperatuur, waarbij bugs afzonderlijk werden gevoed.

Gegevensanalyse

Het aandeel bugs dat geactiveerd en georiënteerd was, werd geanalyseerd met behulp van logistische regressie. Alleen de bugs die reageerden, werden verder geanalyseerd. Regressieanalyse werd gebruikt om de effecten van doeltemperatuur op activering, tijd om de spoel te bereiken en alle aanvullende oriëntatieparameters (snelheid, hoeksnelheid, afstand tot de muur, totale afgelegde afstand) te begrijpen. Hoekgegevens werden geëvalueerd met behulp van circulaire statistieken. Bij elke temperatuur werden de lengte en hoek van de gemiddelde oriëntatievector berekend voor de bedwantsen die de spoel bereikten. De significantie van gemiddelde vectoren werd bij elke temperatuur bepaald met behulp van de Rayleigh-test (Batschelet, 1981). Chi-kwadraattests werden gebruikt om de effecten van afstand op de oriëntatie van bedwantsen te evalueren. Logistische regressie werd gebruikt om alle voedingsgegevens te evalueren. Daarnaast werd een Chi-kwadraat-onafhankelijkheidstest gebruikt om de effecten van omgevingstemperatuur en voertemperatuur op het voeden van bedwantsen te bepalen. Alle statistieken zijn geïmplementeerd in SAS 9.4 (SAS Institute, Cary, NC, VS) en PAST (Hammer et al., 2001).


3 - Kolonisatie en onderhoud van muggen in het laboratorium

Dit hoofdstuk beschrijft de kolonisatie en instandhouding van muggenkolonies als een voorwaarde voor elk laboratoriumwerk met malaria dat voltooiing van de sporogonische cyclus vereist. Dit geldt in de eerste plaats voor studies over de extrinsieke cyclus van Plasmodium en de mechanismen van de overdracht ervan. Het omvat ook studies over vaccins waarin een natuurlijke of semi-natuurlijke uitdaging de voorkeur heeft of waarin sporozoïeten het immunogene materiaal zijn. Laboratoriumtransmissie door muggen is noodzakelijk bij het onderhoud van Plasmodium-stammen als ze het vermogen willen behouden om muggen te infecteren. De muggen fungeren als overdragers van een groot aantal andere ziekteverwekkers en parasieten van gewervelde dieren, en ze zijn op zichzelf hinderlijk voor de mens en veroorzaken soms economische schade door hun aanvallen op vee. Al deze zorgen hebben bijgedragen aan een steeds groter wordende inspanning om meer soorten muggen te koloniseren, de technieken daarvoor te verfijnen en methoden voor massaproductie te ontwikkelen. De kolonies worden vervolgens gebruikt om de relatie tussen muggen en ziekten en de bionomie, fysiologie, genetica en toxicologie van individuele soorten en lokale variëteiten te bestuderen om effectievere middelen voor muggenbestrijding te vinden.


Discussie

Weinig studies hadden eerder verschillende vangmethoden geëvalueerd voor het monitoren van malariavectoren. Deze omvatten de conventionele vangmethoden zoals CDC-lichtvallen [24], dubbelnetvallen met menselijk lokaas (HDN) [25], BG-malariavallen [38, 39] en vallen met apen [40], evenals enkele van de nieuwste methoden, waaronder M-Tego [41], Suna-vallen [42] en elektrische netten [43]. Al deze onderzoeken zijn het erover eens dat verschillende bemonsteringstechnieken de hoeveelheid en diversiteit van de verzamelde muggen beïnvloeden. Met de opkomst van knowlesi-malaria in veel landen in Zuidoost-Azië, is er dus behoefte aan robuustere en effectievere vangmethoden die in staat zijn om de lokale Anopheles muggen, met name uit de Leucosphyrus-groep, die de vectoren zijn voor knowlesi-malaria [16] en andere zoönotische apen Plasmodium.

Deze studie vertegenwoordigt, voor zover wij weten, de eerste beschrijving en vergelijking van Mosquito Magnet met enkele van de veelgebruikte methoden om muggen te vangen Anopheles mug voor malariastudies in Maleisië. Over het algemeen presteerde HLC het beste bij het vangen van muggen uit zowel de subfamilies Anophelinae als Culicinae. HLC heeft echter zijn beperkingen. Enkele van de beperkingen van het gebruik van HLC omvatten waarschijnlijke variatie in de aantrekkelijkheid van menselijke gastheren voor muggen als gevolg van verschillende lichaamsgeuren [15] en ethische overwegingen met betrekking tot accidentele infectie met malaria. Detectie van apen Plasmodium in de speekselklieren van sommige muggen die in dit onderzoek zijn verzameld, benadrukt het inherente risico van blootstelling aan infectieuze beten tijdens de verzamelperiode met behulp van HLC. Daarnaast is er de kans op interpersoonlijke variatie in vaardigheden bij de verzamelaars, wat indirect kan leiden tot bias in de collectie. Aan de andere kant kan Mosquito Magnet, die mensen niet als natuurlijk lokaas gebruikt, een alternatieve strategie zijn die gestandaardiseerde bemonsteringsvoorwaarden mogelijk maakt voor de bewaking van exofagische apenmalariavectoren.

CO . daarentegen2 aas CDC-lichtvallen presteerden erg slecht in vergelijking met de andere drie methoden. In deze studie ving de CDC-lichtval de minste van alle drie Anopheles soort (Een. sinensis, Een. introlatus en Een. maculatus) verkregen van de onderzoekslocaties. Een soortgelijk onderzoek dat vele jaren geleden werd uitgevoerd in een malariagebied met grote aantallen Een. maculatus ook niet in geslaagd om te verzamelen Anopheles spp. met behulp van CDC-lichtvallen [44]. Onze bevindingen waren ook in overeenstemming met de eerdere studie van Rohani et al. (2016) waar HLC een beter vermogen had om deze drie soorten te vangen Anopheles muggen in vergelijking met CO2 aas CDC-lichtvallen [24]. Echter, in hun studie, Een. cracens werd gemeld meer aangetrokken te zijn tot CDC-lichtvallen. Helaas hebben we de CDC-lichtval in Kem Sri Gading niet getest, waar Een. cracens zijn verkregen in ons onderzoek. Beide studies hadden droogijs gebruikt als de bron van CO2. Het is inderdaad bewezen dat droogijs effectiever is in het vrijgeven van CO2, en de werkzaamheid bij het aantrekken van muggen was significant hoger in vergelijking met CO2 gegenereerd door gist [45]. Dit is echter een probleem wanneer vectorsurveillance wordt uitgevoerd in afgelegen gebieden zonder toegang tot droogijs. Desalniettemin kan dit probleem worden overwonnen door de verbranding van propaan om CO . te produceren2 in de mugmagneet. De Mosquito Magnet zet het propaan uit de gastank om in warme kooldioxide en vocht via een gepatenteerd katalysatorproces voor de eindeloze afgifte van CO2 [22, 26, 27]. de CO2 en vrijkomende warmte bootsen een menselijke of dierlijke gastheer na, die als een lokstof fungeert.

Een andere veelgebruikte alternatieve methode is de HBT. Eerdere studie in Lao PDR toonde aan dat HBT een vergelijkbaar vermogen had om te vangen Anopheles muggen als HLC, maar was significant efficiënter dan CDC-lichtvallen [25]. Dit was te verwachten aangezien zowel HLC als HBT mensen als lokaas gebruiken. In onze onderzoeken ving HLC echter aanzienlijk meer Anopheles muggen dan zowel de CDC lichtval als HBT. Deze variaties zijn waarschijnlijk te wijten aan de verschillen in de soorten van Anopheles muggen gevangen in de twee studies. Hoewel HBT een ethisch aanvaardbaar alternatief is voor HLC omdat het voorkomt dat de verzamelaars worden blootgesteld aan muggen en andere hematofage insectenbeten, bestaat er nog steeds een onderliggend gevaar dat de verzamelaars worden blootgesteld aan gevaarlijke wilde dieren, een vergelijkbaar risico als bij de HLC-methode. Dit komt vooral voor wanneer muggenverzamelingen gedurende lange tijd in beboste gebieden worden uitgevoerd, met name gericht op de vectoren van apenmalaria. Er is ook bezorgdheid dat HBT de werkelijke hoeveelheid muggen zou kunnen onderschatten, aangezien muggen zouden ontsnappen door de opening van het buitennet als ze niet kunnen eten [46]. In onze studie werd deze kans echter verkleind door de muggen elk uur te verzamelen. Een andere uitdaging voor HBT is de moeilijkheid om een ​​geschikte plaats te vinden om de vallen op te zetten in heuvelachtige terreinen en diepe jungles waar er beperkte vlakke grond of vrije ruimte is. Gebieden met dichte struiken en struiken kunnen de muggen belemmeren om het net binnen te komen door de beperkte opening in HBT's, die zich slechts enkele centimeters van de grond bevindt. De behoefte aan een grote vrije ruimte om de HBT op te zetten, vormde een andere uitdaging voor het gebruik van deze methode in beboste gebieden. Aan de andere kant heeft de mugmagneet een zeer kleine ruimte nodig om op te zetten, en het gebruik van draagbare batterijen maakt het heel gemakkelijk om de mugmagneet in elk gebied in het bos te plaatsen en na een bepaalde tijd verzamelingen uit te voeren.

In deze studie werd de Mosquito Magnet geëvalueerd om de effectiviteit ervan te onderzoeken als een vangmethode om monsters te nemen Anopheles muggen die kunnen worden gebruikt in endemische gebieden van knowlesi-malaria. Met de nadruk op de vectoren van knowlesi en apenmalaria, werd een verdere studie uitgevoerd om de efficiëntie van Mosquito Magnet bij het vangen van Anopheles van de Leucosphyrus-groep van muggen tegen de "gouden standaard" HLC. Zowel de CDC-lichtval als de val met menselijk lokaas werden niet verder geëvalueerd in Kem Sri Gading omdat de door het Latijnse vierkant ontworpen experimenten geen significant verschil lieten zien in de gemiddelde nachtelijke vangst van Anopheles muggen tussen de Mosquito Magnet en de andere twee vangmethoden. van de vijf Anopheles soorten verzameld in dit onderzoek, Een. cracens [40] en Een. introlatus [47] zijn bekende vectoren van knowlesi-malaria terwijl Een. maculatus [28] en Een. sinensis [48] ​​zijn bekende vectoren van menselijke malaria. Tot op heden echter Een. sinensis is niet beschuldigd als een vector voor menselijke malaria in Maleisië. Hoewel Mosquito Magnet niet meer muggen ving in vergelijking met HLC, waren de verschillen niet statistisch significant, vooral niet voor Een. introlatus en Een. cracens. Dit toonde dus aan dat de Mosquito Magnet een veelbelovend vermogen heeft om te vangen Een. introlatus en Een. cracens in vergelijking tot Een. sinensis en Een. maculatus. Aan de andere kant werd er geen statistische analyse gebruikt voor: Een. barbirostris gp aangezien het aantal erg laag was. Statistisch gezien was er een zekere mate van overeenstemming tussen HLC en Mosquito Magnet uit dit onderzoek. Mosquito Magnet heeft dus het potentieel om te worden gebruikt als een alternatief hulpmiddel voor vectorsurveillance voor malariavectoren die buitenshuis gastheer zoeken. Dit geldt met name voor vectoren van knowlesi-malaria, die voornamelijk exofaag waren en in relatief hoge bijtpercentages werden aangetroffen in boerderijranden die grenzen aan bossen en beboste gebieden [49, 50].

Vanwege zijn robuustheid kan Mosquito Magnet buiten worden gebruikt. De effectiviteit van de Mosquito Magnet hangt ook af van het type lokstof dat wordt gebruikt. In deze studie werd Lurex 3 lokstof gebruikt. Andere beschikbare lokstoffen zijn Octenol en CO2 zakje [51]. Een onderzoek waarin deze verschillende soorten lokstoffen werden vergeleken, onthulde dat Octenol effectiever was in het vangen van muggen dan de andere twee lokstoffen [19]. Die studie werd echter uitgevoerd in Noord-centraal Florida, waar verschillende soorten Anopheles werden gevangen genomen: Een. kruisvaarders en Een. quadrimaculatus. In een afzonderlijk laboratoriumexperimenteel onderzoek bleek Lurex 3 effectief te zijn in het aantrekken van Een. gambiae (s.s.) [21]. Verschillende soorten lokstoffen of lichaamsgeur spelen inderdaad een belangrijke rol bij het vangen van de verschillende soorten gastheerzoekende muggen [17]. Dit werd ook aangetoond in onze studie waar de Lurex 3 lokstof die in de Mosquito Magnet wordt gebruikt een betere lokstof zou kunnen zijn voor Een. cracens en Een. introlatus in vergelijking tot Een. maculatus en Een. sinensis. Dit benadrukt het belang van het testen van de Mosquito Magnet met verschillende lokstoffen op de lokale Anopheles vectoren voordat u ze implementeert. Misschien zou het de moeite waard zijn om de Octenol-lokstof in de toekomst te proberen om de resultaten te vergelijken met Lurex 3 voor vectoren van knowlesi-malaria in Zuidoost-Azië.

In dit onderzoek, P. inui en P. fieldi gedetecteerd in de Een. introlatus en Een. cracens. Anopheles uit de Leucosphyrus-groep zijn bekende vectoren voor de meeste apen Plasmodium [11]. Helaas niet P. knowlesi werd gedetecteerd in een van de muggen die waren verzameld op de vier onderzoekslocaties. Dit kan te wijten zijn aan de onderzoekslocaties die zich buiten de hotspot-ruimtelijke clusters van knowlesi-malaria op het schiereiland Maleisië bevinden [5]. Bovendien hadden zowel Kem Microwave Bukit Tinggi als Kem Sri Gading Jengka, waar positieve muggen werden verkregen, slechts sporadische gevallen van malaria gemeld van 2011 tot 2019. De exacte locaties waar de infecties zouden hebben plaatsgevonden, waren onzeker. Uit de anamnese blijkt dat de infectie hoogstwaarschijnlijk heeft plaatsgevonden terwijl de persoon diep in de jungle reisde, wat geen ideale locatie was om het door het Latijnse vierkant ontworpen experiment uit te voeren vanwege het risico, de logistieke eisen en ook de behoefte aan een vlakke ondergrond om de HBT oprichten. Het hoge aantal P. inui gedetecteerd in de muggen uit deze studie komt overeen met veel andere onderzoeken die zijn uitgevoerd in Zuidoost-Azië, waar: P. inui en P. cynomolgi kwamen vaker voor dan P. knowlesi in zowel makaken als muggen [52].

Er zijn ook enkele beperkingen aan het gebruik van Mosquito Magnet voor vectorbewaking. In deze studie werd de Mosquito Magnet continu gebruikt gedurende 6 uur. We waren dus niet in staat om de bijttijd van de muggen te bestuderen, in tegenstelling tot HLC. Deze beperking kan echter gemakkelijk worden overwonnen wanneer het net elk uur wordt vervangen, afhankelijk van het doel van het onderzoek. Het levert inderdaad waardevolle gegevens op, zoals piekbijttijden die vergelijkbaar zijn met HLC. Bovendien kan Mosquito Magnet een beperking hebben bij het meten van de gastheervoorkeuren van de vectoren. De ammoniak en melkzuur in de Lurex 3 lokstof die in de Mosquito Magnet wordt gebruikt, werken als kairomonen om antropofiele Anopheles muggen [53, 54]. Het kan dus een beperking zijn voor studies naar de vectoren die meer worden aangetrokken door andere gastheren zoals makaken. Interessant is echter dat de Mosquito Magnet in staat was om meer vectoren van apenmalaria te verzamelen in vergelijking met vectoren van menselijke malaria. Omdat makaken de natuurlijke gastheer zijn voor P. knowlesi, weinig studies evalueerden de efficiëntie van apenvallen om te vangen Anopheles muggen, vooral de vectoren van apenmalaria. Die studies toonden echter aan dat vallen met apen [40] en elektrocutienetten met geur van makaken [43] minder effectief presteerden in vergelijking met HLC bij het vangen van muggen. Misschien is er een selectieve druk voor deze apen-malariavectoren om hun bloedmaaltijdvoorkeur te veranderen, nu menselijke populaties steeds meer de habitat van makaken binnendringen. Het gebruik van makaken voor het vangen van muggen voor entomologisch toezicht brengt ook andere uitdagingen met zich mee, zoals ethische kwesties en het risico van overdracht van Herpesvirus simiae en andere soorten pathogenen die gewoonlijk aanwezig zijn in niet-menselijke primaten [55]. Bovendien vereist het gebruik van vallen met apenaas opgeleid personeel om met de makaken om te gaan. Met een kleine verbetering kan echter een gastheervoorkeursonderzoek worden uitgevoerd met behulp van de Mosquito Magnet. De lokstof die in de Mosquito Magnet wordt gebruikt, kan worden vervangen door een klein stukje doek dat over de makaken is gewreven of door een andere gastgeur [56]. Dit maakt het mogelijk om gastheervoorkeursstudies uit te voeren. Bovendien kunnen gekooide dieren die potentiële gastheren zijn, ook samen met de Mosquito Magnet worden gebruikt in een geïmproviseerde gastheervalstrik (HDT) om gastheervoorkeuren te bestuderen [57].


Mogelijkheden

Het NEON zal gegevens verzamelen en monsters testen om de abundantie en diversiteit van vector/reservoirs en de prevalentie van infectie door parasieten op waarnemingslocaties te schatten. Hoewel deze maatregelen op zichzelf belangrijke gegevens over de tijdreeksen op de lange termijn zullen vormen, zal de grootste vooruitgang in het begrip van de dynamiek van gastheer en parasiet waarschijnlijk worden geboekt door aanvullende, aanvullende bemonsterings- en/of testinspanningen door externe onderzoekers. Het open-accessbeleid van NEON is bedoeld om gegevens en voorbeelden beschikbaar te stellen voor gebruik in verschillende van dergelijke inspanningen. Verder hopen we dat veel onderzoekers hun onderzoek zullen integreren met steekproeven van NEON om de reikwijdte van het werk dat binnen het observatorium wordt uitgevoerd uit te breiden. Hier geven we enkele voorbeelden van manieren waarop leden van de onderzoeksgemeenschap het werk van NEON kunnen uitbreiden. We verdelen voorbeelden over drie categorieën van kansen op basis van de manier waarop de bronnen van het Observatorium bij deze inspanningen worden betrokken: gebruik van NEON-gegevens, gebruik van NEON-samples en uitbreidingen van NEON-sampling.

NEON-gegevens gebruiken

Het NEON zal alle onbewerkte gegevens en berekende gegevensproducten beschikbaar stellen die zijn gegenereerd als onderdeel van bemonstering en testen (bijv. overvloed en dichtheid van teken, prevalentie van arbovirale infecties bij muggen, diversiteit van kleine zoogdieren). Deze gegevens kunnen alleen worden gebruikt of worden gecombineerd met de gegevens die zijn gegenereerd door de andere bemonsteringsmodules van NEON, of door andere leden van de onderzoeksgemeenschap (bijv. vectorbestrijdingsbureaus, academische onderzoekers), om empirische onderwerpen te onderzoeken die verband houden met de ecologie van vectoren, reservoirs en parasieten.

Kenmerkende patronen van temporele variabiliteit

Voorafgaande longitudinale studies van vector-, reservoir- en parasietpopulaties hebben aangetoond dat infectiesnelheden vaak zeer variabel zijn in de tijd en dat lokale patronen van snelheidsfluctuaties aanzienlijk kunnen variëren tussen locaties. Deze conclusies worden geïllustreerd door bevindingen van langetermijnstudies van het Sin Nombre-virus, uitgevoerd tussen 1994 en 2013 op locaties verspreid over vier staten (Mills et al. 1999a , B , 2010a). Toch is het meeste onderzoek met deze foci aanzienlijk beperkter in zowel ruimtelijke als temporele breedte. In sommige gevallen wordt het verzamelen van gegevens ingegeven door acute volksgezondheidscrises die in ruimte en tijd zijn gelokaliseerd. In andere landen zijn studies beperkt in duur of dekking door financiële en/of logistieke beperkingen. NEON-gegevens bieden een zeldzame kans om de variabiliteit in de overvloed aan vectoren/reservoirs en de prevalentie van parasieten te kwantificeren over multidecadale tijdschalen op meerdere locaties.Dit zal met name relevant zijn voor fenomenen die zich geleidelijk voordoen (bijvoorbeeld gedreven door klimaatverandering) en die idealiter worden onderzocht door middel van langetermijnstudies. Het gebruik van ruimte-voor-tijd vergelijkingen (bijv. het bestuderen van de effecten van klimaatverandering op lange termijn door middel van kortetermijnstudies langs hoogtegradiënten, Pickett 1989) kan proxies bieden voor het verzamelen van gegevens op lange termijn, maar de geplande levensduur van 30 jaar van NEON zullen veranderingen in de gaten houden terwijl ze zich in hun natuurlijke tempo ontvouwen. Zo kunnen sommige locaties die in de beginjaren van NEON-operaties in een relatief wilde staat bestonden, meer door de mens beïnvloed worden gedurende de levensduur van het observatorium als gevolg van aantasting van aangrenzende ontwikkelde gebieden.

Invasie en vestiging volgen

Door de lange levensduur van veel NEON-sites kunnen af ​​en toe de demografische en ecologische veranderingen worden waargenomen die gepaard gaan met de invasie van vector-, reservoir- of parasietsoorten. Het gelijktijdig volgen van dit etablissement en het monitoren van verschuivingen in milieu- en ecologische kenmerken van geassocieerde systemen zou inzicht kunnen verschaffen in de processen waardoor vector-, reservoir- en parasietsoorten endemisch worden in nieuwe omgevingen. Gegevens verzameld door lokale vectorcontrole-inspanningen, die gezamenlijk een veel grotere geografische bemonsteringsresolutie hebben dan het observatorium, zouden een vroege waarschuwing kunnen geven voor de aanstaande aankomst van nieuwe soorten op NEON-locaties.

Verkenning van ecologische connectiviteit

Infectiedynamiek is over het algemeen het resultaat van complexe biotische en abiotische interacties, maar weinig onderzoeken naar interacties tussen gastheer en parasiet zijn in staat om meerdere lijnen van relevante monitoring over brede ruimtelijke en temporele omvang te integreren. Dergelijke veelzijdige onderzoeken hebben het potentieel om een ​​vollediger beeld te krijgen van de bijbehorende drijfveren en reacties. Voor elke module van NEON-bemonstering van vectoren/reservoirs/parasieten zullen gegevens over doelsoorten worden gecombineerd met abiotische omgevingsmetingen die worden uitgevoerd door NEON-sensoren op elke locatie, en op afstand gedetecteerde gegevens die worden verzameld door jaarlijkse fly-overs ter plaatse door NEON-vliegtuigen. Demografische, fenologische en diversiteitsgegevens over andere taxa die direct of indirect de ecologie van doelsoorten kunnen beïnvloeden, zullen ook worden verzameld. Gegevens over plantengemeenschappen zullen bijvoorbeeld inzicht geven in habitatkenmerken, vogels zijn gastheren voor veel arbovirussen en insecten vormen een belangrijke voedselbron voor zowel vogels als kleine zoogdieren. In veel gevallen kunnen gegevens die zijn verzameld door andere projecten (bijvoorbeeld burgerwetenschappelijke projecten zoals de jaarlijkse Christmas Bird Count en Project BudBurst) ook worden geïntegreerd in analyses die de verscheidenheid aan factoren onderzoeken die de infectiedynamiek beïnvloeden die verder gaan dan directe interacties tussen gastheren en parasieten.

Infectiedynamiek modelleren

De veelzijdige datasets gegenereerd door NEON vector/reservoir/parasiet bemonstering zullen de constructie en parametrering van modellen informeren om infectiedynamiek te voorspellen. Er is met name behoefte aan langetermijnmodellen (interjaarlijkse) die de impact(en) van klimaat en bijbehorende ecologische veranderingen op de incidentie en verspreiding van door vectoren overgedragen en zoönotische ziekten voorspellen. Bovendien zou de ontwikkeling van kortetermijnmodellen (intra-jaarlijks) kunnen worden gebruikt om de volksgezondheid te begeleiden en te reageren op seizoensgebonden uitbraken van sporadische ziekten zoals West-Nijlvirusinfectie of de ziekte van Lyme. Vanwege de multidecadale duur van de bemonstering binnen het observatorium, zullen NEON-gegevens het mogelijk maken om voorspellingen van veel van deze modellen in realtime te evalueren. In verband hiermee zouden leden van de onderzoeksgemeenschap remote sensing-gegevens kunnen gebruiken die zijn verzameld door het luchtlandingsplatform van NEON, waaronder LiDAR en hyperspectrale beeldvorming (Kampe et al. 2010, Krause et al. 2013), om het gebruik van remote sensed-metrieken te ontwikkelen en te verfijnen om veranderingen in de overvloed aan vectoren/reservoirs en de prevalentie van parasieten te voorspellen (bijv. Dister et al. 1997, Glass 2000, Loehman et al. 2012).


Aanvullende informatie

Aanvullende informatie

Dit bestand bevat statistieken en reproduceerbaarheidsgegevens en een bespreking van de effecten van CO2 concentratie.

Rapportageoverzicht

Video 1

Drosophila CO2-aversief vinden tijdens perioden van lage activiteit. De reacties van Flies op het begin van CO2 (rood) tijdens een middagproef in onze wandelarena, overeenkomend met gegevens getoond in Fig. 3d (5% CO2, 24 uur uitgehongerd). Het afspelen is ongeveer 10x realtime. Deze video is een representatief voorbeeld van de 42 proeven.

Video 2

Drosophila CO2 aantrekkelijk vinden tijdens perioden van hoge activiteit. Reacties van Flies op het begin van CO2 (rood) tijdens een schemerproef in onze wandelarena, overeenkomend met gegevens getoond in Fig. 3d (5% CO2, 24 uur uitgehongerd). Dezelfde groep vliegen als video 1. Afspelen is ongeveer 10x realtime. Deze video is een representatief voorbeeld van de 30 proeven.

Video 3

Drosophila's reactie op CO2 tijdens hoge activiteit is kwalitatief vergelijkbaar met hun reactie op ethanol. Flies 'reacties op het begin van ethanol (rood) tijdens een schemerproef in onze wandelarena, overeenkomend met gegevens getoond in Fig. 3d (5% ethanol, 24 uur uitgehongerd). Het afspelen is ongeveer 10x realtime. Deze video is een representatief voorbeeld van de 30 proeven.


Bekijk de video: Een mug! (Januari- 2022).