Новости и мнения

Вырубка лесов связана с изменениями в динамике заболеваний

Многочисленные исследования связывают разрушение среды обитания с малярией и другими трансмиссивными болезнями, но взаимосвязь не всегда ясна.

Когда вспышка малярии разразилась на малайзийском Борнео в 2002 году, исследователи были удивлены, обнаружив, что виновником является не Plasmodium malariae , основной паразит, переносимый комарами, который, как известно, заражает людей в этом районе. Вместо этого ДНК паразита оказалась полученной от P. knowlesi , в просторечии известной как «малярия обезьян», которая специализируется на заражении и размножении у обитающих в лесу макак. За эти годы у людей было зарегистрировано несколько случайных случаев, но такая вспышка была необычной. И это не остановилось на этом: с тех пор P. Knowlesi стала самой распространенной причиной малярии в Малайзии, и число инфекций среди людей неуклонно растет по всей Юго-Восточной Азии.

Это один из нескольких случаев переносимых переносчиками патогенных микроорганизмов, которые появляются у людей в районах, подвергающихся широкому обезлесению. Леса Борнео вырубаются быстрыми темпами, прежде всего, чтобы освободить место для плантаций пальмового масла. Исследователи давно подозревали, что этот процесс может играть роль в вспышках трансмиссивных болезней человека, включая малярию, лихорадку денге и другие, и все больше доказательств в поддержку этой идеи.

«Чем больше мы нарушаем эту естественную среду обитания, тем больше мы встряхиваем горшок», – говорит Эми Виттор , эпидемиолог из Института развивающихся патогенов Университета Флориды. По ее словам, в связи с целым рядом заболеваний «связь становится очевидной, что нарушение приводит к возникновению событий вниз по течению» у людей.

Ряд недавних сообщений укрепил связь между вырубкой леса и вспышками P. Knowlesi . В исследовании, опубликованном в этом месяце (16 января) в « Записках Королевского общества B» , группа исследователей выяснила, имеет ли место эта ассоциация для небольшого участка тропического леса на малайзийском Борнео, где местные жители сажали деревья для мелкого сельского хозяйства. Команда использовала спутниковые данные для документирования изменений в лесном покрове за четыре года, и модель машинного обучения проанализировала эти данные, чтобы выяснить, может ли потеря леса объяснить причину заражения P. knowlesi .

Исследователи обнаружили, что доля очищенной земли была сильным предиктором возникновения P. Knowlesi в пределах одного километра от клиренса. «Полученные нами данные этого и других исследований убедительно подтверждают связь между обезлесением и P. knowlesi в этих условиях», – пишет соавтор Кимберли Форнас , эпидемиолог из Лондонской школы гигиены и тропической медицины, в электронном письме к «Ученому» .

Кэтрин Мойес, эколог-эколог из Института больших данных Оксфордского университета, предостерегает от заявлений о причинно-следственных связях между обезлесением и P. knowlesi , отмечая, что алгоритм, используемый командой, не способен доказать причину и следствие. Тем не менее, есть основания для ассоциации. С помощью аналогичного подхода в 2016 году ее модель предсказала, что некоторые переносчики комаров, которые переносят P. knowlesi , могут возникать в районах с нарушением лесов. Отдельный статистический анализ, проведенный Fornace и ее коллегами, также показал, что случаи P. knowlesi у людей были положительно связаны с потерей леса с течением времени.

Механизмы, которые управляют этими отношениями, неясны. Вырубка лесов может просто приводить людей к контакту с обитающими в лесу макаками и инфицированными комарами, поскольку люди перемещаются в очищенные районы и макаки ближе к населенным пунктам. Кроме того, вырубка деревьев может сместить места размножения комаров, которые процветают на опушках леса. Считается, что эти механизмы играют роль в ряде трансмиссивных заболеваний. И поскольку тропические леса вырубаются во всем мире с угрожающей скоростью, ученые все больше обеспокоены тем, что будущие пандемии могут возникнуть в результате уничтожения лесов людьми.

Малярия и леса: зудящие отношения

Связь между трансмиссивными болезнями и вырубкой лесов была наиболее тщательно исследована при специализированных для человека формах малярии. Некоторые результаты были поразительны: одно исследование показало, что увеличение обезлесения на 4,3 процента в течение трехлетнего периода было связано с почти 50-процентным увеличением заболеваемости малярией на небольшом участке бразильской Амазонки. В одном крупномасштабном анализе, проведенном в 2017 году, исследователи обнаружили положительную связь между показателями обезлесения и распространенности малярии в 67 странах.

В то же время в других исследованиях не было выявлено никакой связи между заболеванием и вырубкой деревьев, а в некоторых даже отрицательная корреляция между обезлесением и заболеваемостью малярией. В обширном обзоре, проведенном Vittor и его коллегами в 2016 году, были обнаружены противоречивые данные в зависимости от ряда факторов, таких как тип и масштабы обезлесения и демографические изменения человека в лесных регионах.

Поскольку леса полностью исчезают, а вырубленные деревьями вырубные комары вместе с ним, малярия также может уменьшиться.

Несмотря на неоднозначные результаты, исследователи все еще уверены, что существует связь между малярией и обезлесением, хотя и сложным. По словам биолога по инфекционным заболеваниям Габриэля Зорелло Лапорта из Бразильского федерального университета ABC в Сан-Паулу, основной причиной расхождений между результатами исследований является различие в предпочтениях среды обитания среди видов комаров. Некоторые виды «большого леса» процветают в нетронутых лесных средах обитания, в зависимости от оттенка личинки. По словам Лапорты, которая недавно написала комментарий в «Ланцете» на эту тему, формы малярии, которые они переносят, уменьшаются с исчезновением лесов. Другим комарам, передающим малярию, для размножения требуются солнечные участки, и их численность увеличится, если расчистить большие лесные массивы, говорит он.

Основной переносчик малярии в Амазонии, Anopheles darlingi , по-видимому, процветает в местах обитания вдоль опушек леса. «Вы найдете их на границе, где лес был сравнительно недавно очищен», – объясняет энтомолог из Университета Бентли Энтони Кишевский . Он размножается в теплых тенистых водоемах, которые часто накапливаются вдоль дорог без надлежащего дренажа, таких как те, которые прорезают тропические леса, говорит он, или в лужах за бревнами и мусором. Исследование, опубликованное в прошлом году в Научные отчеты   Установлено, что в местах с наибольшей распространенностью малярии в бразильской Амазонии были расчищены участки леса размером от 0,1 до 5 квадратных километров. Эти участки содержат затененную, водянистую среду обитания на краю леса, которая создает для A. darlingi «хорошую среду для размножения комаров», объясняет ведущий автор Леонардо Суивес Мориера Чавес , эпидемиолог из Университета Сан-Паулу.

Лапорта отмечает, что эта схема может не сохраниться со временем: поскольку леса полностью исчезают, а вырубленные деревьями вырубки комаров вместе с ним «вызывают то, что вы увидите уменьшение малярии».

Крис Дрэкли , соавтор исследования по изучению макак в Малайзии, соглашается: число инфекций P. knowlesi резко возрастает сразу же после обезлесения, но падает спустя несколько лет, когда территории превращаются в крупные плантации масличных пальм, говорит он.

В Африке основными переносчиками малярии являются комары A. gambiae , которые откладывают яйца только в освещенных солнцем бассейнах, и было показано, что они предпочитают места обитания на сельскохозяйственных угодьях, а не в тенистых лесах и болотах. Интересно, что недавний статистический анализ, проведенный в Вашингтоне, округ Колумбия, Центром глобального развития, некоммерческой организацией, занимающейся международным развитием, не обнаружил корреляции между недавней потерей лесов и распространенностью малярии в 17 странах Африки к югу от Сахары. Это было удивительно, учитывая, что предыдущие исследования предполагали положительную связь между ними, объясняет соавтор Джона Буш , в настоящее время находящийся в Сан-Франциско, в Институте земных инноваций в Сан-Франциско, который занимается исследованиями устойчивого развития в тропических странах. Он может предположить, что у людей уже может быть некоторая устойчивость к малярии, или в некоторых районах может быть достаточно стратегий профилактики, или меньше людей перемещаются в обезлесенные районы.

Кишевский указывает на другую причину: многие места в этом регионе были вырублены десятки лет назад, что дало комарам широкие возможности обосноваться в расчищенных районах. «Если малярия уже присутствует в сообществе с местами обитания комаров, удаление другого участка леса не приведет к значительному увеличению интенсивности передачи на популяционной основе», – пишет он в электронном письме The Scientist .

Зоонозная болезнь из леса

В то время как некоторые исследователи выясняют нюансы в отношениях между малярией и обезлесением, другие исследуют передачу некоторых редких зоонозных заболеваний, с которыми люди вступают в контакт.

В 2010 году в лесопарковой зоне восточной Панамы, известной как Дариен, наблюдался всплеск случаев заболевания, вызванного вирусом восточно-американского энцефалита лошадей Южной Америки или вирусом Мадариага. Как и его двоюродный брат, вирус венесуэльского энцефалита лошадей, он, как известно, иногда заражает лошадей. Вспышка 2010 года была первой, зарегистрированной на людях, и, как полагают, она затронула около 100 человек, особенно детей. Во многих случаях вирус вызвал серьезные неврологические проблемы и, как предполагается, привел к одной смерти.

Как люди заражаются этой болезнью, остается загадкой, объясняет Виттор, изучающий болезнь. Даже не ясно, каков естественный хозяин вируса. В 2012 году она и ее коллеги взяли пробы крови почти 600 различных видов млекопитающих в этом районе в поисках антител к вирусу Мадариага, что означало бы инфекцию. Команда обнаружила двух видов грызунов, которые имели высокий уровень антител в крови, и, возможно, это были возможные виновники: обитающая в лесу рисовая крыса с длинными усами и короткошерстная мышь-тростник, которая живет в пастбищных районах. Оба обитают в молодых лесах, которые вырастают после вырубки девственного леса. Виттор считает, что за передачу болезни ответственен комар, но неясно, к какому виду.

Vittor в настоящее время изучает возможность того, что вспышка связана с широко распространенной вырубкой и нарушением местных лесов в регионе. «Фрагментация объединяет людей и виды животных [вместе], которые обычно не взаимодействуют», – говорит она, когда люди и обитающие в лесу существа вступают в контакт в очищенных районах.

Чем больше мы нарушаем эту естественную среду обитания, тем больше мы встряхиваем горшок.

Эми Виттор, Университет Флориды

Вспышки других зоонозных заболеваний у людей связаны с фрагментированными лесами, такими как лихорадка Эбола , которая, как считается, происходит от плодовых летучих мышей. Это происходит не только потому, что разрушенные лесные массивы объединяют зараженных животных и людей, но также потому, что нарушение лесов может изменить сообщества животных, обитающих в лесах, таким образом, что это способствует передаче болезней. Например, популяции видов летучих мышей, которые питаются насекомыми, имеют тенденцию к сокращению в фрагментированных лесах, тогда как популяции видов, поедающих фрукты, имеют тенденцию к увеличению, возможно, потому что плодоносящие растения быстро вырастают после вырубки леса. Предполагается, что именно последний сорт усиливает хозяев Эболы, хотя последние данные свидетельствуют о том, что насекомоядные летучие мыши могли быть виновниками вспышки в Западной Африке несколько лет назад. Изменения в структуре сообщества «могут быть объяснением того, почему в этих измененных, антропогенно нарушенных средах обитания вы можете обнаружить, что существует более высокий риск появления новых патогенов», – считает Виттор.

Для некоторых зоонозных заболеваний наличие разнообразного сообщества животных может помочь предотвратить распространение болезни среди людей – то, что было показано для болезни Лайма, отмечает Кишевский. В северо-восточной части США бактерия, вызывающая болезнь Лайма – Borrelia burgdorferi – передается через клещей, но может заразить многих млекопитающих в лесных сообществах. Из них только мыши с белыми ногами могут действительно переносить инфекции в течение длительных периодов времени и передавать их на клещей. В разнообразных сообществах многие бактерии оказываются в тупиковых хозяевах, таких как белки, еноты или олени. По его словам, «поглощая большую часть инфекции», различные сообщества могут ограничивать количество клещей, которые переносят болезнь, и могут передавать ее людям – так называемый «эффект разведения». Потеря леса имеет тенденцию уменьшать биоразнообразие, и тем самым увеличивает риск заражения людей этой болезнью, говорит он. Однако неясно, может ли это явление быть широко распространенным среди зоонозных заболеваний, говорит он.

В настоящее время существует множество примеров трансмиссивных заболеваний, поражающих людей, которые берут свое начало в лесах, таких как зика, чикунгунья и лихорадка денге. «Все это, вероятно, изначально содержалось в лесах в очень ограниченном зоонозном цикле», – говорит Виттор. Понимание того, как вырубка лесов может привести к вспышкам зоонозных заболеваний у людей, поможет в разработке более эффективных стратегий их предотвращения и, возможно, способов прогнозирования будущих вспышек заболеваний, добавляет она. В настоящее время предпринимаются некоторые усилия для достижения этой цели: например, EcoHealth Alliance , нью-йоркская некоммерческая организация, занимающаяся изучением инфекционных заболеваний, реализует несколько проектов по отслеживанию распространения болезней, переносимых дикими животными, в местах, где люди проникли в нетронутые районы.

Виттор говорит, что, несмотря на то, что по-прежнему необходимо много исследований механизмов, с помощью которых вырубка лесов может привести к распространению трансмиссивных и зоонозных инфекций среди людей, эта идея быстро набирает обороты: «Мы, люди, находимся в окружающей среде, и мы на нее влияем, и это влияет на нас ».

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *