Болезни, переносимые комарами , или заболевания, переносимые комарами, — это заболевания, вызываемые бактериями, вирусами или паразитами , переносимыми комарами . Ежегодно около 700 миллионов человек заражаются болезнями, переносимыми комарами, что приводит к более чем миллиону смертей. [1]
Заболевания, передаваемые комарами, включают малярию , лихорадку денге , вирус Западного Нила , чикунгунья , желтую лихорадку , [2] филяриатоз , туляремию , дирофиляриоз , японский энцефалит , энцефалит Сент-Луис , западный энцефалит лошадей , восточный энцефалит лошадей , [3] венесуэльский энцефалит лошадей , лихорадку Росс-Ривер , лихорадку Бармах-Форест , энцефалит Ла-Кросс и лихорадку Зика , [3] а также недавно обнаруженные вирус Кистоуна и лихорадка Рифт-Валли . В январе 2024 года австралийская исследовательская группа доказала, что Mycobacterium ulcerans , возбудитель язвы Бурули , передается комарами. Это первый описанный случай передачи бактериального заболевания через комаров. [4]
По состоянию на апрель 2020 года нет никаких доказательств того, что COVID-19 может передаваться комарами, и крайне маловероятно, что это может произойти. [5] [6]
Самка комара рода Anopheles может переносить малярийного паразита . Малярию вызывают четыре различных вида простейших: Plasmodium falciparum , Plasmodium malariae , Plasmodium ovale и Plasmodium vivax [7] (см. Plasmodium ). Во всем мире малярия является основной причиной преждевременной смертности, особенно среди детей в возрасте до пяти лет, по оценкам, в 2012 году было зарегистрировано 207 миллионов случаев заболевания и более полумиллиона смертей, согласно Всемирному докладу о малярии 2013 года, опубликованному Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). По данным Американской ассоциации по борьбе с комарами, к 2018 году число погибших возросло до одного миллиона. [8]
В январе 2024 года австралийская исследовательская группа опубликовала статью, в которой продемонстрировала значительное генетическое сходство между Mycobacterium ulcerans у людей и опоссумов по сравнению с результатами ПЦР-скрининга M. ulcerans у пойманных комаров Aedes notoscriptus и пришла к выводу, что Mycobacterium ulcerans , возбудитель язвы Бурули , передается комарами. [4]
Известно, что оводы паразитируют на людях или других млекопитающих, вызывая миаз , и используют комаров в качестве промежуточных векторных агентов для откладывания яиц на хозяине. Человеческий овод Dermatobia hominis прикрепляет свои яйца к нижней части комара, и когда комар получает кровь от человека или животного, тепло тела хозяина-млекопитающего вызывает вылупление личинок. [ необходима цитата ]
Некоторые виды комаров могут переносить червя филяриатоза — паразита, вызывающего обезображивающее состояние (часто называемое слоновостью ), характеризующееся сильным отеком нескольких частей тела; во всем мире около 40 миллионов человек живут с инвалидностью, вызванной филяриатозом. [ необходима ссылка ]
Вирусные заболевания желтая лихорадка , лихорадка денге , лихорадка Зика и чикунгунья переносят в основном комары Aedes aegypti . [ необходима ссылка ]
Другие вирусные заболевания, такие как эпидемический полиартрит , лихорадка Рифт-Валли , лихорадка Росс-Ривер , энцефалит Сент-Луис , лихорадка Западного Нила , японский энцефалит , энцефалит Ла-Кросс и несколько других энцефалитических заболеваний переносятся несколькими различными комарами. Восточный лошадиный энцефалит (EEE) и западный лошадиный энцефалит (WEE) встречаются в Соединенных Штатах, где они вызывают заболевание у людей, лошадей и некоторых видов птиц. Из-за высокого уровня смертности EEE и WEE считаются двумя из самых серьезных заболеваний, переносимых комарами в Соединенных Штатах. Симптомы варьируются от легкого гриппоподобного заболевания до энцефалита, комы и смерти. [9]
Вирусы, переносимые членистоногими, такими как комары или клещи, известны под общим названием арбовирусы . Вирус Западного Нила был случайно завезен в США в 1999 году и к 2003 году распространился почти на все штаты, а в 2006 году было зарегистрировано более 3000 случаев.
Другие виды Aedes , а также Culex и Culiseta также участвуют в передаче заболеваний. [ необходима ссылка ]
Миксоматоз распространяется через укусы насекомых, в том числе комаров. [10]
Период кормления комара часто остается незамеченным; укус становится очевидным только из-за иммунной реакции, которую он вызывает. Когда комар кусает человека, он впрыскивает слюну и антикоагулянты . При первом укусе человека реакции нет, но при последующих укусах иммунная система организма вырабатывает антитела . Укусы воспаляются и зудят в течение 24 часов. Это обычная реакция у маленьких детей. При большем количестве укусов чувствительность иммунной системы человека повышается, и зудящая красная крапивница появляется через несколько минут, когда иммунный ответ разрушает капиллярные кровеносные сосуды и жидкость собирается под кожей. Этот тип реакции распространен у детей старшего возраста и взрослых. Некоторые взрослые могут стать нечувствительными к комарам и иметь небольшую или никакую реакцию на их укусы, в то время как другие могут стать гиперчувствительными, и укусы вызывают волдыри, синяки и большие воспалительные реакции, реакция, известная как синдром Скитера . [11]
В одном исследовании было обнаружено, что вирусы Денге и Зика изменили бактерии кожи крыс таким образом, что запах их тела стал более привлекательным для комаров. [12]
Симптомы заболевания специфичны для типа вирусной инфекции и различаются по степени тяжести в зависимости от инфицированного человека.
Симптомы различаются по степени тяжести: от легких незаметных симптомов до более распространенных симптомов, таких как лихорадка, сыпь, головная боль, ломота в мышцах и суставах, а также конъюнктивит. Симптомы могут длиться от нескольких дней до недель, но смерть в результате этой инфекции случается редко. [13]
У большинства людей, инфицированных вирусом Западного Нила, симптомы обычно не проявляются. Однако у некоторых людей могут развиться случаи сильной усталости, слабости, головных болей, болей в теле, суставах и мышцах, рвоты, диареи и сыпи, которые могут длиться неделями или месяцами. Более серьезные симптомы имеют больший риск появления у людей старше 60 лет или у тех, кто страдает раком, диабетом, гипертонией и заболеваниями почек. [14]
Лихорадка денге в основном характеризуется высокой температурой, головными болями, болью в суставах и сыпью. Однако более серьезные случаи могут привести к геморрагической лихорадке, внутреннему кровотечению и затруднению дыхания, что может привести к летальному исходу. [15]
У людей, инфицированных этим вирусом, может развиться внезапная лихорадка вместе с изнуряющей болью в суставах и мышцах, сыпью, головной болью, тошнотой и усталостью. Симптомы могут длиться несколько дней или затягиваться до недель и месяцев. Хотя пациенты могут полностью выздороветь, были случаи, когда боль в суставах сохранялась в течение нескольких месяцев и могла продолжаться в течение многих лет. У других людей могут развиться осложнения на сердце, проблемы со зрением и даже неврологические осложнения. [16]
Комары, переносящие такие арбовирусы, остаются здоровыми, потому что их иммунная система распознает вирионы как чужеродные частицы и «отрезает» генетический код вируса, делая его инертным. Заражение человека вирусом, переносимым комарами, происходит, когда самка комара кусает кого-то, пока его иммунная система все еще находится в процессе разрушения вредоносного кода вируса. [17] [ необходимо разъяснение ] До конца не известно, как комары справляются с эукариотическими паразитами, чтобы переносить их, не причиняя себе вреда. Данные показали, что малярийный паразит Plasmodium falciparum изменяет пищевое поведение комара-переносчика, увеличивая частоту укусов инфицированных комаров, тем самым увеличивая вероятность передачи паразита. [18]
Механизм передачи этого заболевания начинается с инъекции паразита в кровь жертвы, когда инфицированные малярией самки комаров Anopheles кусают человека. Паразит использует клетки печени человека в качестве хозяев для созревания, где он будет продолжать размножаться и расти, перемещаясь в другие области тела через кровоток. Распространение этого цикла инфекции затем продолжается, когда другие комары кусают того же человека. Результатом будет то, что комар проглотит паразита и позволит ему передать болезнь малярии другому человеку через тот же способ укуса. [19]
Вирусы Flaviviridae , передающиеся через переносчиков, таких как комары, включают вирус Западного Нила и вирус желтой лихорадки, которые являются одноцепочечными вирусами с положительной полярностью РНК, покрытыми белковой оболочкой. Попав внутрь организма хозяина, вирус прикрепляется к поверхности клетки посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза. По сути, это означает, что белки и ДНК-материал вируса попадают в клетку хозяина. Вирусный РНК-материал претерпевает несколько изменений и процессов внутри клетки хозяина, чтобы высвободить больше вирусной РНК, которая затем может быть реплицирована и собрана для заражения соседних клеток хозяина. [20] Флавивирусы, переносимые комарами, также кодируют вирусные антагонисты врожденной иммунной системы, чтобы вызвать стойкую инфекцию у комаров и широкий спектр заболеваний у людей. [21] Данные о передаче через насекомых-переносчиков вируса гепатита С, также принадлежащего к семейству Flaviviridae (а также вируса гепатита В, принадлежащего к семейству Hepadnaviridae ), неубедительны. ВОЗ заявляет, что «не существует насекомых-переносчиков или животных-резервуаров вируса гепатита С» [22] , хотя имеются экспериментальные данные, подтверждающие, по крайней мере, наличие [ПЦР]-обнаруживаемой РНК вируса гепатита С у комаров Culex в течение 13 дней. [23]
В настоящее время не существует специальных вакцинных терапий против вируса Западного Нила, одобренных для людей; однако вакцины доступны, и некоторые из них показывают перспективность для животных как средство вмешательства в механизм распространения таких патогенов. [24]
Врачи обычно могут определить укус комара по внешнему виду. [25]
Врач проведет медицинский осмотр и спросит об истории болезни, а также о путешествиях. [25] Будьте готовы предоставить подробную информацию о любых международных поездках, включая даты поездок, страны, которые вы посетили, и любые контакты с комарами.
Диагностика лихорадки денге может быть затруднена, поскольку ее симптомы часто совпадают со многими другими заболеваниями, такими как малярия и брюшной тиф . [26] Лабораторные тесты могут обнаружить признаки вируса денге, однако результаты часто приходят слишком поздно, чтобы помочь в определении направления лечения. [26]
Медицинское обследование может подтвердить наличие лихорадки Западного Нила или заболевания, связанного с лихорадкой Западного Нила, такого как менингит или энцефалит. [27] При инфицировании анализ крови может показать повышение уровня антител к вирусу Западного Нила. Люмбальная пункция (спинномозговая пункция) является наиболее распространенным способом диагностики менингита путем анализа спинномозговой жидкости, окружающей ваш головной и спинной мозг. [28] Образец жидкости может показать повышенное количество лейкоцитов и антител к вирусу Западного Нила, если вы подверглись воздействию. [28] В некоторых случаях электроэнцефалография (ЭЭГ) или магнитно-резонансная томография (МРТ) могут помочь обнаружить воспаление мозга. [28]
Инфекцию вирусом Зика можно заподозрить, если присутствуют симптомы и человек путешествовал в район, где известна передача вируса Зика. [29] Вирус Зика может быть подтвержден только лабораторным исследованием биологических жидкостей, таких как моча или слюна, или анализом крови. [29]
Лабораторные анализы крови могут выявить признаки чикунгуньи или других похожих вирусов, таких как лихорадка денге и Зика. [30] Анализ крови может подтвердить наличие антител IgM и IgG против чикунгуньи. Антитела IgM достигают наивысшего уровня через 3–5 недель после начала симптомов и будут присутствовать в течение примерно 2 месяцев. [30]
Наблюдается повторное появление вирусов, переносимых комарами (вирусов, переносимых членистоногими), называемых арбовирусами , переносимыми комарами Aedes aegypti . Примерами являются вирус Зика, вирус Чикунгунья, желтая лихорадка и лихорадка денге. Повторное появление вирусов происходит более быстрыми темпами и на более широкой географической территории, чем в прошлом. Быстрое повторное появление обусловлено расширением глобальных транспортных сетей, растущей способностью комаров адаптироваться к городским условиям, нарушением традиционного землепользования и невозможностью контролировать расширяющиеся популяции комаров. [31] Как и от малярии, от арбовирусов нет вакцины. (Единственным исключением является желтая лихорадка.) Профилактика направлена на сокращение популяции взрослых комаров, контроль личинок комаров и защиту людей от укусов комаров. В зависимости от переносчика комаров и затронутого сообщества могут быть задействованы различные методы профилактики одновременно.
Болезни, переносимые комарами, являются косвенно заразными, комару сначала нужно заразиться от укуса пациента, а затем передать его следующему, таким образом, они оба должны находиться в общей области. Меры по борьбе с комарами во время строительства Панамского канала представляют собой единственное успешное исследование случая снижения от статуса вспышки до нулевой малярии и нулевой желтой лихорадки, [32] где среди принятых мер власти достигли нулевого статуса желтой лихорадки и нулевой малярии, когда пациенты активно лечились в учреждениях за пределами участка. Создавая сельские медицинские центры для обнаружения, таким образом, поставляются с ранним (вредным) лечением пациентов, быстрее становятся безвредными, чтобы уменьшить количество инфицированных комаров, некоторые сообщества смогли достичь почти нулевого коэффициента заражения малярией, в то время как другие в более крупном общем регионе вспыхивали. [ требуется ссылка ]
Использование обработанных инсектицидом противомоскитных сеток (ОИС) находится на переднем крае профилактики укусов комаров, вызывающих малярию. Распространенность ОИС в странах Африки к югу от Сахары выросла с 3% до 50% домохозяйств с 2000 по 2010 год, при этом более 254 миллионов обработанных инсектицидом сеток были распространены по всей территории стран Африки к югу от Сахары для использования против комаров-переносчиков Anopheles gambiae и Anopheles funestus , которые переносят малярию. Поскольку Anopheles gambiae питается в помещении (эндофагический) и отдыхает в помещении после питания (эндофильный), обработанные инсектицидом сетки (ОИС) прерывают схему питания комаров. ОИС продолжают обеспечивать защиту даже после того, как в сетках появляются отверстия, благодаря их свойствам возбуждающего отпугивания, которые уменьшают количество комаров, проникающих в дом. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует обрабатывать ОИС пиретроидным классом инсектицидов. Возникает растущая обеспокоенность резистентностью комаров к инсектицидам, используемым в ОИС. Двадцать семь (27) стран Африки к югу от Сахары сообщили о резистентности переносчиков Anopheles к пиретроидным инсектицидам. [33]
Распыление инсектицидов в помещениях — еще один метод профилактики, широко используемый для борьбы с переносчиками-комарами. Чтобы помочь контролировать комаров Aedes aegypti , дома опрыскивают внутри помещений инсектицидами остаточного действия. Распыление инсектицидов остаточного действия в помещениях (IRS) сокращает популяцию самок комаров и снижает риск передачи вируса денге. Распыление инсектицидов остаточного действия в помещениях обычно выполняется один или два раза в год. Комары отдыхают на стенах и потолках после кормления и погибают от инсектицида. Распыление инсектицидов в помещениях можно сочетать с распылением на внешней стороне здания, чтобы помочь сократить количество личинок комаров и, следовательно, количество взрослых комаров. [34]
Эта мера отлично работает в городах и городских районах, где при наличии проточной воды людям не нужны внутренние емкости с водой для ежедневного потребления: Во-первых, согласно протоколу разведения комаров, одно место обитания личинок комаров может выпустить 1000 взрослых комаров за 6–10 дней. [35] Это означает, что около 100 комаров могут появиться из 1-литрового места обитания в день, в то время как люди там стараются иметь свою воду в гораздо большем объеме, там, где есть домашние места обитания комаров, они появляются не сразу, а постепенно в течение дня. В лучшем случае распыление убьет всех живых насекомых в тот момент, а не только что появившихся. Во-вторых, люди осторожны, дважды думают о любом внесении яда в свой собственный дом.
Поэтому для того, чтобы профилактика была эффективной, необходимо уничтожать личинки и куколки комаров в домах людей, не загрязняя при этом воду, чтобы они не задохнулись. [ необходима цитата ]
Только самки комаров кусают только теплокровных животных, они способны идентифицировать и нацеливаться на своих хозяев на расстоянии 1–3 миль в режиме реального времени [36] [37] , что пропорционально расстоянию в 1500 миль для человека. Даже мы, мы можем идентифицировать цели на расстоянии в мили только с помощью зрения, по лучам, которые они испускают, так же и комары, они должны иметь возможность видеть наше тепло или наши тепловые изображения, потому что тепло является обязательным условием их охоты, и потому что электромагнитное излучение является единственным средством, которое имеет атмосферный охват на расстоянии в мили. [38] затем, чтобы ловушка нацелилась только на самок комаров, она должна использовать их способность видеть тепловые изображения, чтобы использовать тепло в качестве аттрактанта или теплой приманки, такой как:. [39] [40] с различными предпочтениями, между бок о бок следами тепловых изображений 37 °C, 40 °C и 42 °C, они выбирают сначала более теплое. Ловушка с температурой 42 °C, установленная перед домом, будет иметь зону, свободную от укусов комаров для людей и млекопитающих домашних животных, но не для птиц, поскольку температура их тела также составляет 42 °C.
Существуют и другие методы, которые человек может использовать для защиты от укусов комаров. Ограничение воздействия комаров от заката до рассвета, когда большинство комаров активны, и ношение одежды с длинными рукавами и длинных брюк в период наибольшей активности комаров. Размещение сеток на окнах и дверях является простым и эффективным средством сокращения количества комаров в помещении. Также рекомендуется предвидеть контакт с комарами и использовать местный репеллент от комаров с икаридином или ДЭТА . Осушение или закрытие емкостей с водой, как в помещении, так и на улице, также является простым, но эффективным методом профилактики. Удаление мусора и шин, очистка стоков и желобов помогают контролировать личинок и сокращать количество взрослых комаров. [41]
Существует вакцина от желтой лихорадки, которая была разработана в 1930-х годах, желтая вакцина 17D , и она используется до сих пор. Первоначальная вакцинация от желтой лихорадки обеспечивает пожизненную защиту для большинства людей и обеспечивает иммунитет в течение 30 дней после вакцинации. Реакции на вакцину от желтой лихорадки включают легкую головную боль и лихорадку, а также мышечные боли. Есть редкие случаи, когда у людей проявляются симптомы, которые отражают само заболевание. Риск осложнений от вакцины выше для людей старше 60 лет. Кроме того, вакцина обычно не вводится младенцам в возрасте до девяти месяцев, беременным женщинам, людям с аллергией на яичный белок и людям, живущим со СПИДом/ВИЧ . Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщает, что 105 миллионов человек были вакцинированы от желтой лихорадки в Западной Африке с 2000 по 2015 год. [42]
На сегодняшний день существует относительно немного вакцин против болезней, переносимых комарами, это связано с тем, что большинство вирусов и бактерий, вызываемых комарами, подвержены высокой мутации. Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID) начал первую фазу клинических испытаний новой вакцины, которая будет практически универсальной в защите от большинства болезней, переносимых комарами. [43]
Арбовирусы расширили свой географический ареал и заразили популяции, которые не имели недавних знаний сообщества о заболеваниях, переносимых комарами Aedes aegypti . Для эффективности профилактики необходимы образовательные и просветительские кампании в сообществе. Сообщества обучаются тому, как распространяется болезнь, как они могут защитить себя от инфекции и каковы симптомы инфекции. [41] Программы санитарного просвещения сообщества могут выявлять и решать социальные/экономические и культурные проблемы, которые могут препятствовать профилактическим мерам. Программы по работе с сообществом и образованию могут определять, какие профилактические меры сообщество, скорее всего, будет применять. Это приводит к целевому методу профилактики, который имеет больше шансов на успех в этом конкретном сообществе. Информационно-просветительская работа с сообществом и образование включают привлечение работников здравоохранения сообщества и местных поставщиков медицинских услуг, местных школ и общественных организаций для просвещения населения по вопросам борьбы с переносчиками комаров и профилактики заболеваний. [44]
Для лечения желтой лихорадки использовались многочисленные препараты, но на сегодняшний день результаты были минимальными. Пациентам с поражением нескольких систем органов потребуется интенсивная терапия, например, гемодиализ или искусственная вентиляция легких . Известно, что отдых, жидкости и ацетаминофен облегчают более легкие симптомы лихорадки и мышечной боли. Из-за геморрагических осложнений следует избегать приема аспирина . Инфицированным лицам следует избегать контакта с комарами, оставаясь в помещении или используя противомоскитную сетку . [45]
Терапевтическое лечение инфекции денге является простым, экономически эффективным и успешным в спасении жизней путем адекватного выполнения своевременных институционализированных вмешательств. Варианты лечения ограничены, в то время как на сегодняшний день не существует эффективных противовирусных препаратов для этой инфекции. Пациенты на ранней стадии вируса денге могут выздороветь без госпитализации. Тем не менее, ведутся текущие клинические исследования по поиску конкретных препаратов против денге. [46] Лихорадка денге передается через комара Aedes aegypti (он выступает в качестве переносчика).
Необходимо провести и установить клинические испытания вакцины против вируса Зика. Предпринимаются усилия по продвижению противовирусной терапии против вируса Зика для быстрого контроля. Современное лечение вируса Зика является симптоматическим с помощью жаропонижающих и анальгетиков . В настоящее время нет публикаций относительно скрининга вирусных препаратов. Тем не менее, терапия для этой инфекции использовалась. [47]
В настоящее время не существует методов лечения острой и хронической лихорадки чикунгунья. Большинство планов лечения используют поддерживающую и симптоматическую терапию, например, анальгетики для снятия боли и противовоспалительные средства для снятия воспаления, вызванного артритом . На острой стадии этого вируса для облегчения симптомов используются покой, жаропонижающие и анальгетики. Большинство используют нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП). В некоторых случаях боль в суставах может пройти после лечения, но скованность остается. [ необходима цитата ]
Метод стерильных насекомых (SIT) использует облучение для стерилизации насекомых-вредителей перед выпуском их в больших количествах для спаривания с дикими самками. Поскольку они не производят потомства, популяция, а следовательно, и заболеваемость, со временем сокращаются. Метод, успешно используемый в течение десятилетий для борьбы с плодовыми мухами и вредителями домашнего скота, такими как мясные личинки и мухи цеце , может быть адаптирован также для некоторых видов комаров, переносящих болезни. Пилотные проекты инициируются или реализуются в разных частях мира. [48]
Заболевания, переносимые комарами, такие как лихорадка денге и малярия , обычно поражают развивающиеся страны и регионы с тропическим климатом. Комары-переносчики чувствительны к изменениям климата и, как правило, следуют сезонным закономерностям. Между годами часто наблюдаются резкие изменения в показателях заболеваемости. Возникновение этого явления в эндемичных районах затрудняет лечение вирусов, переносимых комарами. [49]
Лихорадка денге вызывается инфекцией, вызванной вирусами семейства Flaviviridae. Болезнь чаще всего передается комарами Aedes aegypti в тропических и субтропических регионах. [50] Вирус денге имеет четыре различных серотипа, каждый из которых антигенно связан, но имеет ограниченный перекрестный иммунитет к повторному заражению. [51]
Хотя лихорадка денге имеет глобальную заболеваемость 50-100 миллионов случаев, только несколько сотен тысяч из этих случаев опасны для жизни. Географическую распространенность заболевания можно изучить по распространению Aedes aegypti . [52] За последние двадцать лет наблюдалось географическое распространение заболевания. Показатели заболеваемости лихорадкой денге резко возросли в городских районах, которые недавно стали эндемичными очагами заболевания. [53] Недавнее распространение лихорадки денге также можно объяснить быстрым ростом населения, повышенной коагуляцией в городских районах и глобальными путешествиями. Без достаточного контроля за переносчиками вирус денге быстро эволюционировал с течением времени, создавая проблемы как для правительства, так и для должностных лиц общественного здравоохранения. [ необходима цитата ]
Малярия вызывается простейшим, называемым Plasmodium falciparum . Паразиты P. falciparum передаются в основном комплексом Anopheles gambiae в сельской Африке. [50] Только в этом районе инфекции P. falciparum составляют, по оценкам, 200 миллионов клинических случаев и 1 миллион ежегодных смертей. 75% людей, затронутых в этом регионе, — дети. [53] Как и в случае с лихорадкой денге, изменение условий окружающей среды привело к появлению новых характеристик заболевания. Из-за возросшей тяжести заболевания, осложнений лечения и показателей смертности многие должностные лица общественного здравоохранения признают, что модели малярии быстро трансформируются в Африке. [54] Нехватка медицинских услуг, растущие случаи лекарственной устойчивости и меняющиеся модели миграции переносчиков являются факторами, которые, по мнению должностных лиц общественного здравоохранения, способствуют распространению малярии.
Климат сильно влияет на комаров, переносящих малярию и лихорадку денге. Климатические условия влияют на продолжительность жизни комаров, а также на скорость и частоту размножения. Влияние изменения климата представляло большой интерес для тех, кто изучал эти заболевания и их переносчиков. [55] Кроме того, климат влияет на характер питания комаров кровью, а также на внешние периоды инкубации. [50] Постоянство климата дает исследователям возможность точно предсказывать ежегодную цикличность заболевания, но недавняя непредсказуемость климата подорвала способность исследователей отслеживать заболевание с такой точностью.
У многих видов насекомых, таких как Drosophila melanogaster , исследователи обнаружили, что естественное заражение штаммом бактерий Wolbachia pipientis повышает приспособленность хозяина за счет повышения устойчивости к РНК-вирусным инфекциям. [56] Роберт Л. Глейзер и Марк А. Меола исследовали вызванную Wolbachia устойчивость к вирусу Западного Нила (WNV) у Drosophila melanogaster (дрозофилы). [56] Две группы плодовых мушек были естественным образом инфицированы Wolbachia . Затем Глейзер и Меола вылечили одну группу плодовых мушек Wolbachia с помощью тетрациклина. Затем как инфицированная группа, так и вылеченные группы были инфицированы WNV. Было обнаружено, что мухи, инфицированные Wolbachia, имеют измененный фенотип, который вызывает устойчивость к WNV. Было обнаружено, что фенотип вызван «доминирующим, передающимся по материнской линии, цитоплазматическим фактором». [56] Затем фенотип устойчивости к WNV был обращен вспять путем лечения плодовых мушек Wolbachia . Поскольку Wolbachia также передается по материнской линии, было обнаружено, что фенотип устойчивости к ВНЗ напрямую связан с инфекцией Wolbachia . [56] Вирус Западного Нила передается людям и животным через южного домашнего комара Culex quinquefasciatus . Глейзер и Меола знали, что совместимость векторов может быть снижена посредством заражения Wolbachia благодаря исследованиям, проведенным с другими видами комаров, в основном, Aedes aegypti . Их целью было передать устойчивость к ВНЗ Cx. quinquefasciatus путем инокуляции эмбрионов комара тем же штаммом Wolbachia , который естественным образом встречается у плодовых мушек. После заражения Cx. quinquefasciatus показал повышенную устойчивость к ВНЗ, которая передавалась потомству. [56] Возможность генетически модифицировать комаров в лабораторных условиях, а затем передать их потомству от инфицированных комаров, показала, что возможно передавать бактерии диким популяциям, чтобы снизить уровень инфицирования людей. [ необходима цитата ]
В 2011 году Ари Хоффманн и его коллеги получили первый случай резистентности к арбовирусу, вызванной Wolbachia, в диких популяциях Aedes aegypti в рамках небольшого проекта под названием «Устранение лихорадки денге: наша задача». [57] Это стало возможным благодаря генно-инженерному штамму Wolbachia, названному w Mel, который произошел от D. melanogaster . Перенос w Mel из D. melanogaster в популяции комаров Aedes aegypti , содержащихся в полевых условиях , вызвал резистентность к вирусам лихорадки денге, желтой лихорадки и чикунгуньи. Хотя другие штаммы Wolbachia также снижали восприимчивость к инфекции денге, они также предъявляли более высокие требования к приспособленности Ae. aegypti . w Mel отличался тем, что, как считалось, стоил организму лишь небольшой части его приспособленности. [57] [58] Ae , инфицированный w Mel . aegypti были выпущены в двух жилых районах города Кэрнс, Австралия, в течение 14 недель. Хоффманн и его коллеги выпустили в общей сложности 141 600 инфицированных взрослых комаров в пригороде Йоркис-Ноб и 157 300 в пригороде Гордонвейл. [57] После выпуска популяции отслеживались в течение трех лет, чтобы зафиксировать распространение w Mel. Мониторинг популяции проводился путем измерения личинок, отложенных в ловушки. В начале периода мониторинга, но все еще в течение периода выпуска, было обнаружено, что инфицированные w Mel Ae. aegypti удвоились в Йоркис-Ноб и увеличились в 1,5 раза в Гордонвейл. [57] [58] Неинфицированные популяции Ae. aegypti сокращались. К концу трех лет инфицированные w Mel Ae. aegypti имели стабильную популяцию около 90%. Однако эти популяции были изолированы в пригородах Йоркис-Ноб и Гордонвейл из-за неподходящей среды обитания вокруг этих районов. [58]
Хотя популяции процветали в этих районах с почти 100% передачей, никаких признаков распространения отмечено не было, что оказалось разочаровывающим для некоторых. [59] После этого эксперимента Том Л. Шмидт и его коллеги провели эксперимент по выпуску Aedes aegypti , инфицированных Wolbachia, с использованием различных методов выбора места, который произошел в разных районах Кэрнса в 2013 году. Места выпуска контролировались в течение двух лет. На этот раз выпуск производился в городских районах, которые были рядом с подходящей средой обитания, чтобы способствовать распространению комаров. За два года популяция удвоилась, и пространственное распространение также увеличилось, в отличие от первого выпуска, [59] дав вполне удовлетворительные результаты. Увеличивая распространение комаров, инфицированных Wolbachia , исследователи смогли установить, что популяция большого города возможна, если комары получат адекватную среду обитания для распространения после выпуска в различных локальных местах по всему городу. [59] В обоих этих исследованиях не было отмечено никаких неблагоприятных последствий для общественного здоровья или природной экосистемы. [60] Это сделало его чрезвычайно привлекательной альтернативой традиционным методам обработки инсектицидами, учитывая возросшую устойчивость к пестицидам, возникающую при интенсивном использовании.
Благодаря успеху, достигнутому в Австралии, исследователи смогли начать работу в более уязвимых частях мира. Программа по ликвидации лихорадки денге распространилась на 10 стран Азии, Латинской Америки и Западной части Тихого океана, превратившись в некоммерческую организацию World Mosquito Program по состоянию на сентябрь 2017 года. [60] Они по-прежнему используют ту же технику заражения диких популяций Ae. aegypti , что и в Австралии, но теперь их целевыми заболеваниями являются вирус Зика, чикунгунья и желтая лихорадка, а также лихорадка денге. [60] Хотя метод World Mosquito Program не является единственным в своих усилиях по использованию комаров, инфицированных Wolbachia , для сокращения заболеваний, переносимых комарами, его хвалят за то, что он является самоподдерживающимся, поскольку он вызывает постоянное изменение фенотипа, а не сокращает популяции комаров за счет цитоплазматической несовместимости посредством распространения только самцов. [60]