Ameaça Crescente do Vírus do Oeste do Nilo no Reino Unido

Doenças transmitidas por vetores, que são espalhadas por insetos como mosquitos e carrapatos, representam uma ameaça séria tanto para a saúde humana quanto animal. Essas doenças correspondem a cerca de 17% de todas as doenças infecciosas em pessoas e causam mais de 700 mil mortes a cada ano no mundo todo. Os efeitos dessas doenças vão além da saúde; elas também geram perdas econômicas significativas na indústria pecuária e contribuem para a escassez de alimentos.

Os insetos que espalham essas doenças são sensíveis a mudanças de Temperatura e ambientais, o que significa que seu comportamento e distribuição podem mudar com as mudanças climáticas. À medida que a mudança climática avança, o risco associado a essas doenças deve aumentar. Em áreas urbanas, o aquecimento pode permitir que novas espécies de mosquitos prosperem, levando a possíveis surtos de doenças como dengue, chikungunya e febre do Nilo Ocidental em lugares como o Reino Unido.

#Visão Geral do Vírus do Nilo Ocidental

O Vírus do Nilo Ocidental (WNV) é uma dessas doenças. Ele se espalha principalmente entre mosquitos e aves. De vez em quando, humanos e cavalos podem se infectar, geralmente sem doenças graves. No entanto, cerca de 20% dos infectados podem apresentar sintomas como dores de cabeça e febres, e cerca de 1 em 150 casos pode ser grave, levando a meningite ou encefalite.

Recentemente, o WNV apareceu em partes da Europa onde não tinha sido encontrado antes, e especialistas preveem que ele pode chegar ao Reino Unido. A maneira mais provável de o WNV entrar no Reino Unido é através de aves migratórias que carregam o vírus de regiões infectadas na Europa continental.

O WNV não só afeta a saúde, mas também tem consequências econômicas significativas. Por exemplo, na Bélgica, cada caso hospitalizado pode custar cerca de €4.500. Além dos custos relacionados à saúde humana, há despesas adicionais relacionadas à vacinação de cavalos em áreas de risco, que somam milhões em perdas.

#Entendendo o Risco do WNV no Reino Unido

Para avaliar o risco do WNV no Reino Unido, é fundamental entender onde os mosquitos e as aves hospedeiras potenciais podem prosperar. Existem duas espécies principais de mosquitos preocupantes no Reino Unido: Culex Pipiens e Culex modestus. O Culex pipiens é comum e normalmente se alimenta de aves, mas também pode picar mamíferos, incluindo humanos. O Culex modestus é uma espécie invasora que começou a aparecer no Reino Unido na década de 1940 e tem uma faixa de distribuição mais limitada em comparação com o Culex pipiens. No entanto, é uma preocupação significativa porque pode picar tanto aves quanto mamíferos, aumentando o risco de propagação da doença.

#Juntando Modelos para Prever a Propagação da Doença

Para prever onde esses mosquitos podem viver, os cientistas usam dois tipos principais de modelos: modelos correlacionais, que relacionam dados de espécies existentes a fatores ambientais, e modelos mecanicistas, que se baseiam em respostas biológicas conhecidas a condições ambientais. Os modelos correlacionais foram amplamente utilizados para estimar distribuições de espécies correlacionando dados de ocorrência com várias variáveis ambientais. Existem muitos tipos de modelos correlacionais, incluindo Random Forest, Boosted Regression Tree e MaxEnt, cada um com suas forças dependendo da espécie estudada.

No entanto, esses modelos requerem dados confiáveis sobre onde as espécies são encontradas. Muitas vezes, esses dados estão incompletos, especialmente para novas ou espécies invasoras. Para resolver isso, os cientistas às vezes precisam criar dados de "pseudo-ausência" para representar áreas onde a espécie provavelmente não está presente.

Os modelos mecanicistas, por outro lado, dependem do conhecimento existente sobre as preferências e tolerâncias de uma espécie a fatores ambientais. Essa abordagem é especialmente valiosa para animais como insetos, cujos ciclos de vida podem mudar rapidamente em resposta a temperatura e outras condições.

Neste estudo, o foco é prever a distribuição dos vetores do WNV, Culex pipiens e Culex modestus, no Reino Unido. Usar abordagens de modelagem tanto correlacionais quanto mecanicistas permite que os pesquisadores criem uma imagem mais clara de onde esses mosquitos podem ser encontrados hoje e no futuro sob diferentes cenários climáticos.

#Coletando Dados para os Modelos

Os dados sobre mosquitos Culex foram coletados de bancos de dados de Biodiversidade, reunindo todas as avistagens confirmadas. Essas informações permitiram que os pesquisadores criassem uma melhor compreensão de onde esses mosquitos existem atualmente. Enquanto isso, os dados sobre espécies de aves que poderiam servir como hospedeiros para o WNV foram coletados de fontes semelhantes, focando em espécies conhecidas por serem suscetíveis ao vírus.

As aves, particularmente certos tipos de pardais e corvos, são consideradas prováveis hospedeiros do WNV. Ao entender onde essas aves são encontradas, os pesquisadores podem identificar possíveis pontos quentes do vírus, especialmente em áreas onde os mosquitos também estão presentes.

#Escolhendo Fatores Ambientais

Para criar modelos precisos, os cientistas selecionaram vários fatores ambientais que poderiam influenciar a presença dos mosquitos e de suas aves hospedeiras. Fatores como temperatura, precipitação e uso do solo foram incluídos para ajudar a entender quão adequadas diferentes áreas são para essas espécies.

Analisando esses fatores, os pesquisadores conseguem reduzir as áreas onde os mosquitos Culex provavelmente prosperarão e onde há um risco maior de transmissão de doenças.

#Executando os Modelos

Foram empregadas várias técnicas de modelagem para prever as distribuições de ambas as espécies de Culex. Os pesquisadores compararam os resultados de diferentes modelos para ver como se alinhavam e para encontrar a melhor abordagem. Por exemplo, métricas de pontuação como Taxa de Verdadeiro Positivo e Área Sob a Curva foram usadas para avaliar o desempenho do modelo.

Para o Culex pipiens, foi constatado que áreas no sul e leste da Inglaterra são mais adequadas para o mosquito, enquanto áreas menos adequadas estavam concentradas nas regiões do norte. Por outro lado, as previsões de distribuição para o Culex modestus indicaram uma presença mais limitada, principalmente no sudeste.

#Modelagem Mecanística para Validação

Além dos modelos correlacionais, a modelagem mecanística usando o CLIMEX foi conduzida. Essa abordagem usa dados biológicos para prever a adequação com base em condições ecológicas. Os resultados do CLIMEX se alinharam bem com os modelos correlacionais, sugerindo que ambos os métodos fornecem insights confiáveis sobre os habitats dos mosquitos.

Identificando áreas que são propícias ao crescimento do Culex pipiens e do Culex modestus, os pesquisadores podem prever melhor onde o WNV pode se estabelecer no Reino Unido.

#Avaliando o Risco Futuro

À medida que a mudança climática continua a alterar ambientes, esses modelos também preveem mudanças potenciais nas distribuições de mosquitos até o ano de 2100 sob diferentes cenários climáticos. As previsões indicam que habitats adequados para mosquitos Culex podem se expandir, especialmente no leste da Inglaterra.

O estudo destaca que, no pior cenário climático, o risco de doenças provavelmente aumentará em áreas densamente povoadas, onde tanto mosquitos quanto possíveis hospedeiros, como certas espécies de aves, coexistem.

#Mapeando o Risco do WNV

Para visualizar as áreas com maior risco de WNV, os pesquisadores combinaram os dados de ambos os vetores e espécies hospedeiras em um único mapa de risco. Este mapa revela que os pontos quentes de risco existem principalmente no sul e leste da Inglaterra, onde as condições ambientais são mais favoráveis para as populações de mosquitos e hospedeiros.

Além disso, ao considerar as populações humanas e de cavalos nessas áreas de risco, torna-se evidente que áreas urbanas densamente povoadas também se alinham com riscos aumentados de transmissão de doenças. Essa conexão destaca a importância de monitorar tanto a saúde animal quanto humana em estratégias de prevenção de surtos.

#Conclusão

Este estudo ilumina o impacto potencial da mudança climática no WNV no Reino Unido, usando uma combinação de abordagens de modelagem correlacional e mecanística. Ao entender onde vetores e hospedeiros provavelmente prosperarão, os oficiais de saúde pública podem se preparar melhor e responder a possíveis surtos.

Pesquisas futuras se beneficiarão de dados mais refinados sobre populações de cavalos e outras espécies hospedeiras potenciais, aprimorando as previsões e permitindo uma vigilância mais direcionada. À medida que os padrões de doenças continuam a mudar, esses modelos serão cruciais para identificar áreas em risco e implementar estratégias de resposta precoce para controlar surtos antes que se espalhem.