Может ли изменение климата ускорить передачу малярии? Новое исследование проливает свет на влияние температуры
Малярия — это переносимое комарами заболевание, вызываемое паразитом, который распространяется через укусы инфицированных самок комаров рода Anopheles. У людей без лечения малярия может вызывать тяжелые симптомы, осложнения и даже смерть.
В тропических и субтропических регионах, где малярия распространена, ученые обеспокоены, что потепление климата может увеличить риск передачи малярии в некоторых районах и способствовать ее дальнейшему распространению. Однако взаимосвязь между температурой и характеристиками комара и паразита, влияющими на передачу, изучена недостаточно.
В исследовании "Estimating the effects of temperature on transmission of the human malaria parasite, Plasmodium falciparum", опубликованном в журнале Nature Communications, ученые из Университета Флориды, Университета Пенсильвании и Имперского колледжа Лондона объединили новые экспериментальные данные с инновационной моделью, чтобы изучить, как температура может влиять на риск передачи в разных условиях Африки.
Новые данные о ключевых характеристиках
- Ученые признают, что температура влияет на ключевые характеристики, такие как продолжительность жизни комара, время, необходимое комару, чтобы стать заразным после питания на инфицированном хозяине, и общая способность комара передавать болезнь.
- Однако эти температурные зависимости не были должным образом измерены для основных переносчиков малярии в Африке.
Исследование предоставило новые данные о влиянии температуры на способность комара Anopheles gambiae — важнейшего переносчика малярии в Африке — передавать Plasmodium falciparum, наиболее распространенный вид малярийного паразита у человека в Африке.
Методология и ключевые выводы
- В ходе лабораторных экспериментов сотни комаров питались кровью, инфицированной Plasmodium falciparum, а затем содержались при разных температурах. Ученые отслеживали развитие инфекции и паразита в комарах, а также выживаемость самих комаров.
- Эти новые данные были использованы для моделирования потенциала передачи малярии в четырех локациях Кении с разной текущей интенсивностью передачи и разными прогнозируемыми сценариями потепления.
Основные результаты:
- Подтверждено, что различные характеристики комара и паразита по-разному зависят от температуры. При будущем потеплении потенциал передачи, вероятно, увеличится в одних средах, но может снизиться в других.
- Новые данные показывают, что паразиты могут развиваться быстрее при более низких температурах, чем считалось ранее, а скорость развития паразита менее чувствительна к изменению температуры.
- Успешное развитие паразитов в комаре снижается на температурных экстремумах, что определяет верхнюю и нижнюю границы среды для передачи.
- Объединение этих результатов в модель передачи позволяет предположить, что ожидаемый всплеск передачи малярии из-за потепления климата может быть менее серьезным, чем опасались, особенно в более прохладных регионах, таких как Кенийское нагорье.
Значение и перспективы
Исследование подчеркивает необходимость пересмотра некоторых устоявшихся представлений о экологии комаров и передаче малярии, основанных на работах начала прошлого века.
Хотя время, необходимое комару, чтобы стать заразным, сильно зависит от температуры окружающей среды, оно также зависит от вида и, возможно, штамма малярии и комара.
Эта работа, сфокусированная на Plasmodium falciparum и Anopheles gambiae, представляет собой значительный шаг вперед в понимании сложностей передачи малярии и прокладывает путь для будущих исследований.
Ученые отмечают, что установленные модели, описывающие влияние температуры на развитие других паразитов (например, Plasmodium vivax) или вирусов (денге, Зика), также остаются плохо проверенными. Для лучшего понимания влияния климата и изменения климата на риск передачи необходимы аналогичные исследования с использованием местных штаммов комаров и паразитов.