Simple Science

Scienza all'avanguardia spiegata semplicemente

# La biologia# Ecologia

Aumento della Minaccia delle Malattie Trasmesse dalle Zecche in Nord America

Le malattie trasmesse dalle zecche stanno aumentando, sollevando preoccupazioni per la salute in tutta l'America del Nord.

― 7 leggere min


Malattie da zecche inMalattie da zecche inaumentorischio la salute.stanno aumentando, mettendo a serioLe malattie trasmesse dalle zecche
Indice

Le malattie trasmesse dalle zecche stanno diventando un problema di salute significativo in Nord America. Questo aumento è dovuto a un numero crescente di casi segnalati e alla varietà di germi che le zecche possono portare. Anche se gli scienziati sanno da tempo che le zecche possono trasmettere malattie sia agli esseri umani che agli animali, la maggior parte delle ricerche si è concentrata su alcune tipologie specifiche di zecche e sui germi che trasmettono. Tuttavia, molte altre specie di zecche presentano anch'esse rischi per la salute.

Una zecca importante è la lone star tick, conosciuta come Amblyomma americanum. Questa zecca può diffondere diversi germi, tra cui uno che causa una malattia seria negli esseri umani chiamata ehrlichiosi. È anche collegata a un tipo di allergia alla carne rossa noto come sindrome alpha-gal. La lone star tick si trova principalmente negli Stati Uniti orientali e negli ultimi anni si sta spostando verso ovest, soprattutto a causa dei cambiamenti ambientali che hanno reso nuove aree adatte alla sua sopravvivenza.

In Oklahoma, i ricercatori hanno notato che la lone star tick sta diventando attiva prima nell'anno rispetto alle osservazioni passate. Altri studi hanno esaminato in dettaglio le popolazioni di zecche, ma non molti si sono concentrati su aree dove la lone star tick sta diventando più comune.

Come i Modelli Ci Aiutano a Studiare le Malattie delle Zecche

Per studiare le malattie trasmesse dalle zecche, gli scienziati utilizzano modelli per analizzare i dati raccolti da varie località. Questi modelli aiutano a mostrare come le zecche sono distribuite e il rischio che rappresentano per gli esseri umani. Ci sono due tipi principali di modelli utilizzati in questa ricerca: Modelli Matematici e Modelli Correlativi.

I modelli matematici mirano a fornire una comprensione dettagliata di come le malattie si diffondono, ma possono avere difficoltà a stimare accuratamente fattori chiave e a tenere conto della complessità dei diversi ambienti. I modelli correlativi cercano di trovare schemi usando dati più semplici, ma potrebbero non fornire sempre un quadro completo a causa della raccolta dati irregolare.

Entrambi i tipi di modelli hanno avuto difficoltà a prevedere come i cambiamenti ambientali influenzano le popolazioni di zecche e le malattie che possono diffondere. Sebbene alcuni lavori iniziali abbiano cercato di includere dati più sensibili al tempo in questi modelli, un'implementazione completa è ancora mancante. Recenti avanzamenti nella scienza della biodiversità hanno creato strumenti che rendono possibile questa integrazione, in attesa dei giusti dati e risorse da combinare.

Lo Studio: Analizzando l'Attività delle Zecche

Questo studio si concentra su tre componenti principali per comprendere meglio l'attività delle zecche:

  1. Un ampio dataset delle popolazioni di zecche raccolto nel tempo in dieci diverse località in Oklahoma e Kansas.
  2. Strumenti che aiutano a determinare i fattori ambientali che influenzano dove si trovano le zecche.
  3. Modelli specifici per il tempo che tengono conto di quando le zecche sono presenti e assenti in relazione alle condizioni ambientali.

L'obiettivo è vedere come l'attività delle zecche cambia nel tempo nell'area di studio, in particolare per Amblyomma americanum. Queste informazioni potrebbero aiutare a identificare quando e dove le persone potrebbero essere a rischio di malattie trasmesse dalle zecche.

Raccolta Dati e Campionamento

Per raccogliere dati, i ricercatori hanno campionato zecche da agosto 2020 a settembre 2022 in dieci diversi siti. Hanno stabilito condizioni specifiche per quando il campionamento potrebbe avvenire, come temperatura e velocità del vento, per garantire una raccolta efficace delle zecche. Questo ha comportato vari tecniche come bandierine e l'uso di trappole. Durante il periodo di studio, i team hanno condotto numerose visite di campionamento, risultando in un dataset completo di quando le zecche sono state trovate e quando non lo sono state.

Da questi dati, i ricercatori hanno potuto creare registrazioni della presenza e assenza di zecche specifiche per le diverse fasi di vita (larve, ninfe e adulti). Ogni registrazione è stata compilata con attenzione per includere dettagli come il giorno, il mese, l'anno e la località esatti.

Comprendere i Fattori Ambientali

Per esaminare come i fattori ambientali influenzano le popolazioni di zecche, i ricercatori hanno raccolto dati climatici da un database affidabile. Hanno guardato aspetti come temperatura, pioggia e luce solare. Analizzando questi dati, hanno potuto identificare schemi e condizioni favorevoli per le zecche.

I ricercatori hanno trovato che alcune variabili ambientali erano altamente correlate, il che significa che cambiamenti in una variabile potevano influenzare altre. Per tenerne conto, hanno usato un metodo chiamato analisi delle componenti principali per semplificare i loro dati e ridurre la ridondanza. Questo processo ha aiutato a concentrarsi sui fattori più critici che influenzano l'attività delle zecche.

Identificazione dei Bias Ambientali

Il passo successivo è stato indagare se ci fossero bias nelle condizioni in cui sono state trovate le zecche. I ricercatori hanno utilizzato test statistici per analizzare se la presenza delle zecche fosse influenzata da fattori ambientali specifici. I risultati hanno mostrato che le condizioni ambientali influenzavano significativamente l'attività delle zecche, confermando che certi fattori rendevano le aree più propense ad ospitare zecche.

Sviluppo dei Modelli e Previsioni

I ricercatori hanno sviluppato modelli ecologici per prevedere dove e quando Amblyomma americanum sarebbe stata attiva in base ai dati raccolti. Questi modelli utilizzavano i dati di presenza e assenza per stabilire probabilità per l'attività delle zecche.

Hanno sperimentato varie combinazioni di fattori ambientali per creare modelli in grado di prevedere accuratamente l'attività delle zecche in diverse stagioni. I modelli sono stati testati e valutati per garantire la loro affidabilità. I ricercatori hanno poi compilato i migliori modelli e fatto previsioni sull'attività delle zecche nell'area di studio per gli anni 2020 a 2022.

Analisi dei Risultati dei Modelli

Le previsioni hanno mostrato chiare variazioni stagionali nell'attività delle zecche. I modelli indicavano che temperature più calde e livelli di umidità più elevati aumentavano la probabilità di attività delle zecche. Durante i mesi invernali, l'attività delle zecche era bassa o assente, ma con l'arrivo della primavera, le condizioni divenivano sempre più adatte, portando a popolazioni di zecche più elevate.

I ricercatori hanno anche creato rappresentazioni visive delle loro previsioni, facilitando la comprensione di come l'attività delle zecche varia in diverse regioni e periodi dell'anno. Queste informazioni sono preziose per valutare i rischi potenziali di esposizione umana a malattie trasmesse dalle zecche.

Implicazioni e Direzioni Future

I risultati di questo studio evidenziano l'importanza di capire il comportamento delle zecche e le condizioni ambientali che influenzano la loro attività. Queste conoscenze possono assistere i funzionari della salute nell'identificare aree a rischio di malattie trasmesse dalle zecche e nello sviluppo di strategie per proteggere la salute pubblica.

Anche se questo studio fornisce preziose intuizioni, è necessario fare più lavoro per raffinare questi modelli e valutare le loro previsioni rispetto alle osservazioni reali. I futuri studi dovrebbero concentrarsi sull'instaurare legami più chiari tra l'attività delle zecche e l'insorgenza di malattie negli esseri umani e negli animali.

Con il cambiamento climatico che continua e le zecche che espandono i loro territori, la ricerca continua in quest'area sarà fondamentale. Comprendere la relazione tra cambiamenti ambientali e comportamento delle zecche può aiutare a mitigare i rischi associati alle malattie trasmesse dalle zecche.

In sintesi, questo contributo rappresenta un passo significativo per comprendere l'attività delle zecche e i rischi che pongono alla salute umana. Analizzando i fattori che influenzano le zecche e utilizzando modelli per prevedere il loro comportamento, i ricercatori possono contribuire a misure efficaci per la salute pubblica e accrescere la nostra consapevolezza delle malattie trasmesse dalle zecche.

Fonte originale

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

Estratto: 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.

Autori: 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

Ultimo aggiornamento: 2024-05-17 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.14.594229

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

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

Altro dagli autori

Articoli simili