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Aumento de la amenaza de enfermedades transmitidas por garrapatas en América del Norte

Las enfermedades transmitidas por garrapatas están aumentando, lo que genera preocupaciones de salud en toda América del Norte.

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Las enfermedades transmitidas por garrapatas están convirtiéndose en un problema de salud importante en América del Norte. Este aumento se debe a que se están reportando más casos y a la variedad de gérmenes que pueden llevar las garrapatas. Aunque los científicos saben desde hace tiempo que las garrapatas pueden transmitir enfermedades tanto a humanos como a animales, la mayoría de las investigaciones se han centrado en unos pocos tipos específicos de garrapatas y en los gérmenes que transmiten. Sin embargo, muchas otras especies de garrapatas también representan riesgos para la salud.

Una garrapata importante es la garrapata estrella solitaria, conocida como Amblyomma americanum. Esta garrapata puede transmitir varios gérmenes, incluyendo uno que causa una enfermedad grave en humanos llamada ehrlichiosis. También está relacionada con un tipo de alergia a la carne roja conocida como síndrome alpha-gal. La garrapata estrella solitaria se encuentra principalmente en el este de los Estados Unidos y ha estado moviéndose hacia el oeste en los últimos años, en gran parte debido a cambios en el medio ambiente que han hecho nuevas áreas adecuadas para que prospere.

En Oklahoma, los investigadores han notado que la garrapata estrella solitaria está empezando a activarse más temprano en el año en comparación con observaciones anteriores. Otros estudios han examinado las poblaciones de garrapatas en detalle, pero no muchos se han centrado en áreas donde la garrapata estrella solitaria se está volviendo más común.

Cómo nos ayudan los modelos a estudiar enfermedades de garrapatas

Para estudiar las enfermedades de garrapatas, los científicos utilizan modelos para analizar datos recogidos de diferentes lugares. Estos modelos ayudan a mostrar cómo están distribuidas las garrapatas y el riesgo que representan para los humanos. Hay dos tipos principales de modelos usados en esta investigación: Modelos Matemáticos y Modelos Correlativos.

Los modelos matemáticos buscan proporcionar una comprensión detallada de cómo se propagan las enfermedades, pero a veces tienen dificultades para estimar con precisión factores clave y tomar en cuenta la complejidad de diferentes entornos. Los modelos correlativos buscan patrones usando datos más simples, pero no siempre pueden ofrecer una imagen completa debido a la recolección desigual de datos.

Ambos tipos de modelos han tenido problemas para predecir cómo los cambios ambientales afectan a las poblaciones de garrapatas y las enfermedades que pueden transmitir. Aunque algunos trabajos iniciales han intentado incluir datos más sensibles al tiempo en estos modelos, todavía falta una implementación completa. Avances recientes en la ciencia de la biodiversidad han creado herramientas que hacen posible esta integración, esperando que se combinen los datos y recursos adecuados.

El estudio: Analizando la actividad de garrapatas

Este estudio se centra en tres componentes principales para entender mejor la actividad de las garrapatas:

  1. Un conjunto de datos completo de poblaciones de garrapatas recogidos a lo largo del tiempo en diez lugares diferentes en Oklahoma y Kansas.
  2. Herramientas que ayudan a determinar los factores ambientales que influyen en dónde se encuentran las garrapatas.
  3. Modelos específicos de tiempo que consideran cuándo están presentes y ausentes las garrapatas en relación con las condiciones ambientales.

El objetivo es ver cómo cambia la actividad de las garrapatas a lo largo del tiempo en el área del estudio, particularmente para Amblyomma americanum. Esta información podría ayudar a identificar cuándo y dónde las personas podrían estar en riesgo de enfermedades transmitidas por garrapatas.

Recolección de datos y muestreo

Para recopilar datos, los investigadores muestrearon garrapatas desde agosto de 2020 hasta septiembre de 2022 en diez sitios diferentes. Establecieron condiciones específicas para cuándo podría ocurrir el muestreo, como la temperatura y la velocidad del viento, para asegurar una recolección efectiva de garrapatas. Esto implicó diversas técnicas como el uso de banderas y trampas. Durante el período del estudio, los equipos realizaron numerosas visitas de muestreo, resultando en un conjunto de datos completo sobre cuándo se encontraron las garrapatas y cuándo no.

A partir de estos datos, los investigadores pudieron crear registros de la presencia y ausencia de garrapatas específicos para diferentes etapas de vida (larvas, ninfas y adultos). Cada registro se compiló cuidadosamente para incluir detalles como el día exacto, mes, año y ubicación.

Entendiendo los factores ambientales

Para examinar cómo los factores ambientales afectan a las poblaciones de garrapatas, los investigadores recogieron datos climáticos de una base de datos confiable. Miraron aspectos como la temperatura, la lluvia y la luz solar. Al analizar estos datos, pudieron identificar patrones y condiciones favorables para las garrapatas.

Los investigadores encontraron que ciertas variables ambientales estaban muy correlacionadas, lo que significa que los cambios en una variable podían afectar a las demás. Para tener en cuenta esto, utilizaron un método llamado análisis de componentes principales para simplificar sus datos y reducir la redundancia. Este proceso les ayudó a centrarse en los factores más críticos que influyen en la actividad de las garrapatas.

Identificando sesgos ambientales

El siguiente paso fue investigar si había sesgos en las condiciones bajo las cuales se encontraban las garrapatas. Los investigadores utilizaron pruebas estadísticas para analizar si la presencia de garrapatas estaba influenciada por factores ambientales específicos. Los resultados mostraron que las condiciones ambientales afectaron significativamente la actividad de las garrapatas, confirmando que ciertos factores hacían más probable que ciertas áreas albergasen garrapatas.

Desarrollo de modelos y predicciones

Los investigadores desarrollaron modelos de nicho ecológico para predecir dónde y cuándo estaría activa Amblyomma americanum basado en los datos recolectados. Estos modelos usaron los datos de presencia y ausencia para establecer probabilidades de actividad de las garrapatas.

Experimentaron con varias combinaciones de factores ambientales para crear modelos que pudieran predecir con precisión la actividad de las garrapatas a través de diferentes estaciones. Los modelos fueron probados y evaluados para asegurar su fiabilidad. Luego, los investigadores compilaron los mejores modelos y hicieron predicciones sobre la actividad de las garrapatas en el área del estudio para los años 2020 a 2022.

Analizando los resultados del modelo

Las predicciones mostraron claros cambios estacionales en la actividad de las garrapatas. Los modelos indicaron que temperaturas más cálidas y niveles de humedad más altos aumentaban la probabilidad de actividad de garrapatas. Durante los meses de invierno, la actividad de las garrapatas era baja o inexistente, pero a medida que se acercaba la primavera, las condiciones se volvían cada vez más adecuadas, llevando a poblaciones más altas de garrapatas.

Los investigadores también crearon representaciones visuales de sus predicciones, facilitando la comprensión de cómo varía la actividad de las garrapatas en diferentes regiones y épocas del año. Esta información es valiosa para evaluar riesgos potenciales para la exposición humana a enfermedades transmitidas por garrapatas.

Implicaciones y direcciones futuras

Los hallazgos de este estudio resaltan la importancia de entender el comportamiento de las garrapatas y las condiciones ambientales que afectan su actividad. Este conocimiento puede ayudar a los funcionarios de salud a identificar áreas en riesgo de enfermedades transmitidas por garrapatas y desarrollar estrategias para proteger la salud pública.

Aunque este estudio proporciona información valiosa, se necesita más trabajo para refinar estos modelos y comparar sus predicciones con observaciones del mundo real. Los estudios futuros deberían centrarse en establecer vínculos más claros entre la actividad de las garrapatas y la ocurrencia de enfermedades en humanos y animales.

A medida que el clima continúa cambiando y las garrapatas expanden sus rangos, la investigación continua en esta área será crucial. Entender la relación entre los cambios ambientales y el comportamiento de las garrapatas puede ayudar a mitigar los riesgos asociados con enfermedades transmitidas por garrapatas.

En resumen, esta contribución sirve como un paso significativo en la comprensión de la actividad de las garrapatas y los riesgos que representan para la salud humana. Al analizar los factores que influyen en las garrapatas y usar modelos para predecir su comportamiento, los investigadores pueden contribuir a medidas efectivas de salud pública y aumentar nuestra conciencia sobre las enfermedades transmitidas por garrapatas.

Fuente original

Título: Spatiotemporal dynamic models of Amblyomma americanum questing activity in the Central Great Plains

Resumen: Ticks represent important vectors of a number of bacterial and viral disease agents, owing to their hematophagous nature and their questing behavior (the process in which they seek new hosts). Questing activity is notably seasonal with spatiotemporal dynamics that needs to be understood in detail as part of mediating and mitigating tick-borne disease risk. Models of the geography of tick questing activity developed to date, however, have ignored the temporal dimensions of that behavior; more fundamentally, they have often not considered the sampling underlying available occurrence data. Here, we have addressed these shortfalls for Amblyomma americanum, the most commonly encountered tick in the central Great Plains, via (1) detailed, longitudinal sampling to characterize the spatiotemporal dimensions of tick questing activity; (2) randomization tests to establish in which environmental dimensions a species is manifesting selective use; and (3) modeling methods that include both presence data and absence data, taking fullest advantage of the information available in the data resource. The outcome was a detailed picture of geographic and temporal variation in suitability for the species through the two-year course of this study. Such models that take full advantage of available information will be crucial in understanding the risk of tick-borne disease into the future.

Autores: Marlon E. Cobos, T. Winters, I. Martinez, Y. Yao, X. Xiao, A. Ghosh, K. Sundstrom, K. Duncan, R. E. Brennan, S. E. Little, A. T. Peterson

Última actualización: 2024-05-17 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.14.594229

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.14.594229.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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