一種預測全球變暖對疾病影響的方法

一種預測全球變暖對疾病影響的方法

科學家們已經設計出一種方法來預測全球氣溫上升可能如何影響由寄生蟲介導的疾病的嚴重程度。他們的方法可以廣泛應用於不同的宿主-病原體組合和變暖的場景，並且應該有助於鑒別哪些傳染病會隨著氣溫升高而惡化或減弱。

使用的概念驗證方法,實測水蚤(水蚤麥格納)及其病原體(Ordospora colligata)作為模型系統,使用一個長期存在的生物概念稱為生態代謝理論預測範圍廣泛的過程——所有這些影響開始動力學受到溫度的影響。

由威廉·坎貝爾(William C. Campbell)領導的科學家們剛剛在國際期刊《公共科學圖書館·生物學》(PLOS Biology)上發表了他們的研究成果。

Luijckx教授說:「全球變暖導致的氣溫升高會改變傳染病的擴散和嚴重程度，這對保護和糧食安全有著廣泛的影響。」因此，我們必須了解和識別那些因氣溫上升而變得更加有害的疾病，以減輕它們的影響。

不幸的是，這一直是非常困難的——因為溫度影響宿主和病原體的許多過程，因此很難預測溫度的上升(或下降)會產生的累積效應。例如，當溫度升高時，宿主的免疫功能和病原體的傳染性可能會更高，但病原體的壽命可能較低。此外，為了預測疾病的嚴重程度，我們需要的數據並不總是存在於所有相關過程的溫度敏感性，特別是對於新出現的疾病。

生態的代謝理論。

生態學的代謝理論可以用來預測各種生物過程對溫度的反應。它是基於這樣一種觀點，即每個過程都是由酶控制的，而這些酶的活性和溫度依賴可以用簡單的方程式來描述。即使有了有限的數據，該理論也可以預測宿主和病原體過程的溫度依賴性。

Luijckx教授說:「通過使用生態學的代謝理論，我們可以一步一步地估計每個個體過程的熱依賴性，並計算出不同溫度變化下疾病嚴重程度的最終預測。」到目前為止，還沒有研究表明這種方法是否適用於在宿主體內生長的單細胞病原體，但我們已經能夠證明這種方法在我們所使用的模型系統中非常有效。

在他們的研究中，科學家們使用了水蚤和它的病原體，並測量了宿主死亡率、衰老、寄生蟲生長和對宿主造成的損害等過程在一個廣泛的溫度範圍內的變化。他們利用這些測量方法，利用代謝理論來確定每一個過程的熱依賴關係。

結果表明，不同的處理過程與溫度有獨特的關係。例如，雖然每個病原體對宿主的傷害似乎與溫度無關，但宿主的死亡率和病原體的生長速率都有很強的依賴性，但卻與此相反。

Luijckx教授補充說:「令人興奮的是，這些研究結果表明，在一個宿主-病原體相互作用的數學模型中，將代謝理論聯繫起來並將其整合起來，在描述疾病與全球變暖之間的相互作用如何以及為什麼會發生變化是有效的。」

」方法由於其簡單性和通用性,我們開發了可廣泛應用於理解全球變暖可能帶來的影響的各種疾病,包括疾病影響水產養殖,如salmonid胰腺疾病等疾病的病原體的蜜蜂傳粉者,如疾病、和增長的無脊椎動物宿主媒介傳播和蜱傳播的疾病,如瘧疾和萊姆病。」

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