新模型有助于對抗致命的寄生蟲病
科爾·波特(Cole Porter)在他1936年的歌曲中對這句話進行了浪漫化,但是在某人的皮膚下有人或某事物的可能起源卻不那么令人愉快。作者貝亞德·泰勒在1864年對這句話的早期使用說明:“這個想法就像一個熱帶沙灘跳蚤。它已經(jīng)在我的皮膚下,并且驅逐它的企圖打開了數(shù)百個其他人的細菌。” 今天,在一些水體中,進入游泳并出現(xiàn)在皮膚下的引起疾病的寄生蟲的可能性仍然非常真實。
一種這樣的寄生蟲是屬于??血吸蟲屬的扁蟲,通常稱為血吸蟲。扁蟲是造成血吸蟲病的原因,血吸蟲病是一種在衛(wèi)生條件差的地區(qū)發(fā)生的疾病,人類可以接觸受寄生蟲污染的淡水。血吸蟲病引起一系列癥狀,包括貧血,發(fā)育遲緩,營養(yǎng)不良,纖維化,腎衰竭,胃腸疾病和中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變。疾病控制和預防中心表示,就寄生蟲病的影響而言,血吸蟲病僅次于瘧疾,是被忽視的熱帶病中最致命的疾病。超過7億人,大多數(shù)是非洲人,生活在這種疾病流行的地區(qū)。大約有2.4億人感染了血吸蟲病,超過200人,
來自哥倫比亞大學氣候與社會國際研究所和南非夸祖魯 - 納塔爾大學(UKZN)的科學家正試圖削弱這些數(shù)字。他們開發(fā)了一種基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的新模型,該模型有助于確定可能含有作為血吸蟲幼蟲寄主的淡水螺的物種。他們在Parasites and Vectors雜志最近的一篇論文中公布了這些結果。
“這可以使衛(wèi)生工作者能夠針對特別可能爆發(fā)疫情的地區(qū),并在資源有限的情況下提高工作效率,”負責IRI工作的Pietro Ceccato說。
血吸蟲幼蟲利用蝸牛發(fā)育繁殖,并最終重新進入水體,尋找人類宿主并鉆入其皮膚。一個人被感染后,寄生蟲進入血液并前往肝臟,在那里它們成熟為成蟲并繁殖。許多產(chǎn)生的卵子會釋放出糞便和尿液,然后再回到蝸牛生活的水體中,這樣循環(huán)就會持續(xù)下去。
如果沒有這些蝸牛的存在,水體中的任何血吸蟲都會在完全成熟之前死亡,從而基本上消除了人類感染血吸蟲病的風險。
研究人員專注于南非uMkhanyakude地區(qū)的一個地區(qū)。他們發(fā)現(xiàn),在溫度略高于正常溫度的地表水緩慢移動的地方,最容易發(fā)現(xiàn)蝸牛。但該研究的第一作者UKZN的Tawanda Manyangadze表示,當水池干燥后,蝸牛也可以冬眠,然后在雨季期間和之后重新種植。他說,這些人通常是那些人進入然后與寄生蟲接觸的人。
使用新模型,研究人員測試了變量,如氣溫,降雨量,水流速度(通過地面坡度估算)和土壤pH等,以試圖預測蝸牛的發(fā)現(xiàn)位置,然后比較這些發(fā)現(xiàn)在野外采集蝸牛。他們發(fā)現(xiàn)蝸牛存在的最佳預測因子是稱為歸一化差異水指數(shù)(NDWI)的度量,它根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)和數(shù)學公式估算地表水體的存在。
NDWI是Ceccato和他的團隊使用來自LANDSAT和MODIS的圖像設計水體的方法之一,這些圖像都是美國宇航局的衛(wèi)星。他們的工作資金來自NASA SERVIR項目,他們開發(fā)的方法現(xiàn)在用于各種應用 - 從監(jiān)測繁殖水庫到洪水的影響。
繪圖技術在具有明顯干燥和潮濕季節(jié)的地區(qū)特別有用,其中臨時水體可能在某些年份形成但在其他地方不會形成,有時在不同的地方形成。該研究的共同作者Ceccato表示,他們能夠以高空間分辨率成功繪制水體的季節(jié)性,從而繪制了棲息地對蝸牛發(fā)育的相應適應性。
該模型產(chǎn)生的地圖可以幫助衛(wèi)生工作者縮小血吸蟲病風險可能很高的地方。利用這些信息,他們可以采取行動,例如儲存中斷寄生蟲周期的藥物,控制蝸牛種群和啟動宣傳活動。如果沒有這樣的模型,必須花費更多的時間和資源來派遣測量員來識別可能存在風險的區(qū)域。
Manyangadze的團隊正在向當?shù)貨Q策者推廣該模型。“我們正在努力改善我們的模式,并通過與南非衛(wèi)生部合作將其應用于整個uMkhanyakude健康區(qū)。這有望成為計劃大規(guī)模藥物分發(fā)的有用工具,”他說。 。
世界衛(wèi)生組織估計,在2015年需要預防性治療的2.18億人中,只有6650萬人接受了預防性治療。
Manyangadze指出,在本研究中未測試的其他變量對于蝸牛棲息地適宜性也很重要,例如水的化學性質以及水中是否存在植物。納入這些變量可以幫助他們進一步縮小風險領域。
“通過與IRI的合作,我們計劃進一步開展利用衛(wèi)星檢測水位,水生植物和渾濁度的工作,因為這些信息與蝸牛的存在和豐度有關,”他說。
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