Capire la capacità vettoriale e la diffusione delle malattie
Esaminare come gli insetti trasmettono malattie e i fattori che influenzano il loro comportamento.
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Indice
La Capacità Vettoriale è una misura che ci aiuta a capire quanto sia probabile che una malattia si diffonda da insetti, tipo zanzare o altri insetti mordaci, ad animali o persone. È definita come il numero totale di morsi che un insetto può fare su un singolo ospite in un giorno, che potrebbe potenzialmente trasmettere una malattia. Questa misura è super importante per studiare come si diffondono malattie come la malaria, il virus della lingua blu e il virus della febbre equina africana.
Esistono diversi modelli per calcolare la capacità vettoriale analizzando vari fattori che influenzano gli insetti e la loro capacità di trasmettere malattie. Un fattore principale è il ciclo gonotrofico, che comprende il tempo che l'insetto impiega per trovare un ospite, nutrirsi, deporre le uova e far maturare quelle uova. Questo ciclo può cambiare in base alla temperatura. Un altro fattore importante è il Periodo di incubazione estrinseco, cioè il tempo necessario affinché un vettore diventi capace di diffondere una malattia dopo essersi nutrito di un ospite infetto. Anche questo periodo è influenzato dalla temperatura.
Effetti del Clima sul Comportamento degli Insetti
Molti studi hanno dimostrato che il clima gioca un ruolo enorme nel funzionamento di questi cicli. Temperature più calde possono accelerare i cicli vitali di questi insetti, portando a più morsi e quindi a maggiori possibilità di trasmissione di malattie. I modelli che tengono conto del clima possono aiutarci a vedere come il rischio di malattia cambia in diverse regioni o sotto condizioni climatiche in cambiamento. Ad esempio, un modello che esaminava il virus della lingua blu considerava come la temperatura influisca sul ciclo vitale degli insetti e sui tassi di mortalità.
Allo stesso modo, un altro modello ha esaminato la trasmissione della malaria concentrandosi sulle abitudini alimentari di una specifica specie di zanzara. Questo modello ha messo in evidenza l'importanza di capire quali ospiti preferiscono gli insetti per nutrirsi. Questa preferenza è cruciale poiché può avere un impatto significativo sulla diffusione delle malattie tra diverse popolazioni animali e anche tra gli esseri umani.
Incorporare la Selezione dell'Ospite nei Modelli
Recenti modelli hanno iniziato a considerare chi sono gli ospiti su cui si nutrono gli insetti, il che può influenzare il potenziale di trasmissione complessivo. Ad esempio, se ci sono certi animali disponibili per gli insetti da mordere e loro preferiscono quelli rispetto ad altri, questo può cambiare le dinamiche della diffusione delle malattie. Un modo per misurare ciò è attraverso l'indice di sangue umano, che esamina quale proporzione di insetti si è nutrita di esseri umani rispetto ad altri ospiti.
Tenendo conto di questi fattori, i ricercatori possono prevedere con precisione quanto è probabile che si diffondano le malattie. Questo può aiutare a pianificare misure di controllo efficaci per ridurre le popolazioni vettoriali e abbassare il rischio di focolai di malattia.
Controllo dei vettori
Il Ruolo delIl controllo dei vettori è fondamentale per ridurre il rischio di trasmissione delle malattie. Misure come le reti trattate con insetticidi possono aiutare a proteggere sia gli individui che le comunità. L'efficacia di queste reti può variare in base a quanto spesso vengono utilizzate e quante aree coprono. Le reti non trattate possono comunque ridurre il numero di insetti, ma spesso richiedono una copertura elevata e un uso corretto per essere efficaci.
In alcuni casi, le reti che uccidono gli insetti al contatto forniscono riduzioni significative nella capacità di diffusione delle malattie. Ad esempio, alcune reti possono uccidere una grande percentuale di insetti che entrano in contatto con esse, riducendo notevolmente le possibilità di trasmissione della malattia. È importante capire che il modo in cui funzionano le reti può cambiare nel tempo. Man mano che invecchiano, possono diventare meno efficaci o cambiare il loro modo d’azione da uccidere a semplicemente respingere.
Osservare i Cambiamenti nel Tempo
I ricercatori hanno osservato che la capacità vettoriale per certe malattie è aumentata negli anni, soprattutto in regioni come il Regno Unito. Questo aumento può indicare un rischio crescente di focolai e sottolinea l'importanza di essere pronti per potenziali minacce di malattia.
Ad esempio, studiare i dati sulla temperatura nel corso dei decenni può rivelare tendenze su come il comportamento degli insetti e il potenziale di trasmissione delle malattie stanno cambiando. Ogni decennio potrebbe mostrare una temperatura media diversa, influenzando quanti giorni gli insetti possono ragionevolmente trasmettere malattie in base alle soglie di temperatura.
Variabilità nella Trasmissione delle Malattie
Mentre i modelli aiutano a capire il potenziale di trasmissione delle malattie, bisogna ricordare che non tutti i vettori si comportano allo stesso modo. Alcuni possono nutrirsi più volte in un singolo ciclo, il che aumenta le loro possibilità di diffondere malattie. Il numero di pasti di sangue assunti dai vettori può influenzare significativamente la loro capacità di trasmettere infezioni. Questo fatto è particolarmente importante per certe malattie e potrebbe portare a modelli più efficaci.
Inoltre, come reagiscono certi insetti quando vengono disturbati durante l'alimentazione può anche alterare i tassi di trasmissione. Gli insetti possono tornare allo stesso ospite o cercarne di nuovi, complicando ulteriormente le previsioni su come si diffondono le malattie.
Conclusione
In sintesi, capire la capacità vettoriale è essenziale per prevedere e controllare la diffusione delle malattie trasmesse dagli insetti. Il clima, la selezione dell'ospite e il controllo dei vettori giocano tutti ruoli vitali in questo processo. Sviluppando modelli migliori che considerano questi fattori, possiamo migliorare le nostre strategie per gestire i rischi associati alle malattie trasmesse da insetti.
Con la minaccia di queste malattie che diventa più evidente alla luce dei cambiamenti climatici e dell'aumento delle popolazioni di insetti, concentrarsi sia su misure di prevenzione che di controllo è cruciale. Questo implica non solo comprendere i fattori immediati in gioco, ma anche considerare tendenze a lungo termine e variabilità nel comportamento degli insetti e nelle condizioni ambientali. Attraverso osservazioni e analisi attente, i ricercatori mirano a stabilire misure di salute pubblica efficaci per proteggere sia la salute animale che quella umana.
Titolo: Modelling the influence of climate and vector control interventions on arbovirus transmission
Estratto: Most mathematical models that assess the vectorial capacity of disease-transmitting insects typically focus on the influence of climatic factors to predict variations across different times and locations, or examine the impact of vector control interventions to forecast their potential effectiveness. We combine features of existing models to develop a novel model for vectorial capacity that considers both climate and vector control. This model considers how vector control tools affect vectors at each stage of their feeding cycle and incorporates host availability and preference. Applying this model to arboviruses of veterinary importance in Europe, we show that African horse sickness virus (AHSV) has a higher peak predicted vectorial capacity than bluetongue virus (BTV), Schmallenberg virus (SBV) and epizootic haemorrhagic disease virus (EHDV). However, AHSV has a shorter average infectious period, due to high mortality, therefore AHSVs overall basic reproduction number is similar to BTV. A comparable relationship exists between SBV and EHDV, with both viruses showing similar basic reproduction numbers. Focusing on AHSV transmission in the UK, insecticide-treated stable netting is shown to significantly reduce vectorial capacity of Culicoides even at low coverage levels. However, untreated stable netting is likely to have limited impact. Overall, this model can be used to consider both climate and vector control interventions either currently utilised or for potential use in an outbreakand could help guide policy makers seeking to mitigate the impact of climate change on disease control. Author summaryIn our study, we developed an advanced mathematical model that integrates the influences of climate and vector control strategies to predict the transmission of arboviruses. This is then used to highlight the increase in vectorial capacity African horse sickness, bluetongue, epizootic haemorrhagic disease and Schmallenberg virus, which are transmitted by the Culi-coides species, in a European climate over the last 50 years. Our research provides valuable insights into how strategic use of insecticide-treated netting, even at low coverage levels, can substantially reduce the transmission potential of African horse sickness virus. This model offers a powerful tool for policymakers and health professionals, aiding in the formulation of more effective vector management strategies that could mitigate the impact of these diseases, especially in the context of changing global climates. This approach not only enhances our understanding of vector-borne disease dynamics but also supports the development of targeted interventions and prevent outbreaks.
Autori: Emma Louise Fairbanks, J. M. Daly, M. J. Tildesley
Ultimo aggiornamento: 2024-05-14 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.14.594067
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.14.594067.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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