Как климат влияет на распространение лихорадки денге

Исследователи выяснили новые детали о влиянии погоды на распространение лихорадки денге. Их работа определяет температуру и осадки как ключевые факторы глобального роста случаев заболевания и предлагает стратегии для смягчения его последствий.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances. Работу возглавил Ким Джэ Кён, профессор факультета математических наук KAIST и главный исследователь группы биомедицинской математики Института фундаментальных наук (IBS).

Лихорадка денге, переносимая комарами, представляет собой растущую проблему для общественного здравоохранения. По данным ВОЗ, зарегистрированные случаи денге в Северной и Южной Америке выросли с 4,1 миллиона в 2023 году до более чем 10,6 миллиона в 2024 году. Это самое высокое число, когда-либо зарегистрированное в мире.

Хотя известно, что климатические факторы, такие как температура и осадки, влияют на эту тенденцию, их сложная взаимосвязь с динамикой денге оставалась плохо изученной. Предыдущие исследования давали противоречивые результаты: одни указывали, что осадки ускоряют передачу, другие — что подавляют.

Команда IBS предположила, что эти несоответствия вызваны ограничениями традиционных методов, фокусирующихся на линейных или независимых эффектах. Для решения этой проблемы исследователи использовали GOBI (General ODE-Based Inference) — новый метод причинного вывода, разработанный группой IBS в 2023 году. Этот метод учитывает нелинейные и комбинированные эффекты климатических факторов.

Исследование было сосредоточено на 16 регионах Филиппин, выбранных из-за разнообразия климатических условий, чтобы изучить совместное влияние температуры и осадков.

Были выявлены различные модели регуляции денге на Филиппинах, обусловленные совместным действием температуры и осадков. Повышение температуры последовательно ассоциировалось с более высокой заболеваемостью во всех регионах. С другой стороны, осадки оказывали противоположный эффект в зависимости от местоположения: в восточных районах они увеличивали заболеваемость, а в западных — подавляли.

Ключевым фактором оказалась вариация продолжительности сухого сезона. В регионах с низкой вариацией осадки вымывали стоячую воду, сокращая места размножения комаров и подавляя передачу денге. В регионах с высокой вариацией спорадические дожди создавали новые места размножения и ослабляли эффект вымывания, что приводило к росту популяций комаров и случаев заболевания.

Роль продолжительности сухого сезона ранее в значительной степени игнорировалась, но в этом исследовании она оказалась решающей.

Для проверки результатов анализ был расширен на Пуэрто-Рико, регион с отличными климатическими зонами. Данные из муниципалитетов, включая Сан-Хуан, Адхунтас и Понсе, показали сходные модели регуляции, подтверждая обобщаемость результатов.

«Наши выводы дают убедительные доказательства того, как климатические факторы влияют на передачу денге в различных средах. Это значительный шаг к пониманию того, как изменение климата может повлиять на болезни, переносимые комарами, в глобальном масштабе», — сказала первый автор Олив Р. Кавидинг.

Результаты исследования имеют практическое применение для оптимизации стратегий борьбы с денге:

• В регионах с низкой вариацией естественный эффект вымывания в сезон дождей может позволить сократить усилия по вмешательству.
• В регионах с высокой вариацией необходимы постоянные и круглогодичные меры для противодействия условиям, благоприятным для размножения комаров из-за спорадических дождей.

Кроме того, исследование подчеркивает важность мониторинга продолжительности сухого сезона как предиктора вспышек денге. Адаптация стратегий к конкретным региональным климатическим моделям позволит органам здравоохранения более эффективно распределять ресурсы.

Это исследование знаменует собой важный поворот в понимании влияния изменения климата не только на лихорадку денге, но и на другие климатически зависимые болезни, такие как малярия, грипп и вирус Зика.

Ким Джэ Кён заявил: «Это исследование имеет решающее значение, поскольку оно преодолевает ограничения традиционных методов обнаружения нелинейных взаимосвязей и чётко объясняет сложные взаимодействия между климатическими переменными и инфекционными заболеваниями с помощью продвинутого алгоритма причинного вывода. Этот подход также может быть применён для анализа различных заболеваний, связанных с климатом».

Исследователи признают определённые ограничения, включая отсутствие данных о популяциях комаров и социально-экономических факторов, таких как доступность медицинской помощи и мобильность людей. Будущие исследования с более детальными данными (например, еженедельная заболеваемость и динамика популяций комаров) могут уточнить эти выводы.