Czy zmiany klimatu przyniosą nowe pandemie? Badania trwają

Cieplejsza Ziemia to planeta, na której lepiej czują się różne chorobotwórcze mikroorganizmy. Choroby takie jak malaria, denga czy gorączka zachodniego Nilu stopniowo docierają do coraz bardziej na północ położonych krajów. Wydaje się nieuniknionym, że wkrótce staną się powszechne także u nas.

Jednocześnie niszczenie naturalnego środowiska, zwłaszcza karczowanie dżungli pod pastwiska dla bydła, tworzy warunki do przenoszenia się na człowieka nowych, nieznanych dotąd chorób wywoływanych przez drobnoustroje dotąd skryte głęboko w bezludnych dżunglach.

Ale najnowsze badanie pokazuje, że dla wielu znanych już chorób cieplejsza planeta wcale nie jest korzystniejsza. Zmienność temperatury w różny sposób wpływa na patogeny i na ich żywicieli. A to, czy w ocieplającym się świecie staną się aktywniejsze i groźniejsze zależy od wielu czynników.

Badanie opublikowane przez naukowców z irlandzkiego Trinity College Dublin w magazynie "eLife" wskazuje, że wahania temperatur i fale upałów mogą mieć bardzo różny wpływ na wskaźniki infekcji i przebieg chorób w zależności od średniej temperatury tła. W pewnych sytuacjach mogą przyczynić się do ich nasilenia, w innych - działać hamująco.

Uczeni przestrzegają, że oznacza to, że wraz ze wzrostem globalnych temperatur i coraz częstszym występowaniem ekstremalnych zjawisk powodowych, przewidywanie tego, jak zachowywać się będą patogeny, będzie coraz trudniejsze.

- Przewiduje się, że zmiany klimatu zwiększą nie tylko średnie temperatury, ale wpłyną także na  większe wahania temperatury oraz częstotliwość i intensywność ekstremalnych zjawisk pogodowych - wyjaśnia prof. Pepijn Luijckx, specjalista od biologii pasożytów na Trinity College. - Chociaż badania określiły ilościowo wpływ rosnących średnich temperatur na cechy gospodarza i patogenu, wpływ wahań temperatur czy fal upałów pozostaje w dużej mierze nieznany.

Pandemia i smog. Dwójka do zabójczego tanga

Aby sprawdzić, jak szybkie zmiany temperatur mogą wpływać na zachowanie patogenów i przenoszących je organizmów-żywicieli, Luijckx wraz z zespołem posłużyli się organizmem modelowym: maleńkim, osiągającym zaledwie 3,5 mm skorupiakiem Daphnia magna i infekującym go pasożytem jelitowym Odospora colligata. Sposób, w jaki przenosi się pasożyt, jest bardzo podobny do rozprzestrzeniania się wielu innych chorób przenoszonych środowiskowo, takich  jak SARS-CoV-2 i cholera.

Zespół sprawdził, jak organizmy reagowały w sytuacjach, w których temperatura pozostawała stała, jak ich zachowanie zmieniało się przy dziennych wahaniach temperatury wynoszących +/- 3°C, a jak znosiły trzydniowe fale upałów o temperaturze o 6 stopni wyższej od wyjściowej. Zmierzyli długość życia skorupiaków, ich płodność, stopień zainfekowania i liczbę zarodników pasożytów w ich jelitach. Przy pomocy tych danych stworzyli model statystyczny porównujący wpływ różnych zmian temperatur.

Utrata bioróżnorodności zagraża naszemu życiu

Badania wykazały, że szybkie, codzienne wahania temperatury zmniejszają zakaźność i ilość zarodników pasożytów u nosicieli w porównaniu ze zwierzętami, które utrzymywano w stałej temperaturze. Natomiast fale intensywnych upałów niemal nie wpływały na cykl życia chorobotwórczego pasożyta.

Naukowcy zauważyli jednak, że bardzo ważnym elementem jest nie tylko intensywność “fali upałów", ale i wyjściowy poziom temperatury. Gdy przed wzrostem temperatury zwierzęta żyły w temperaturze 16 stopni Celsjusza, pasożyty nie zmniejszyły swojej aktywności gdy gwałtownie zrobiło się cieplej. Jeśli jednak temperatura wyjściowa była wyższa, pasożyt stawał się podczas upałów mniej aktywny. Sugeruje to, że skutki zmian temperatury zależą nie tylko od intensywności fali upału, ale i od średniej temperatury i mogą różnie wpływać na różne patogeny zależnie od ich preferowanej temperatury. Choroby tropikalne powinny znosić zmiany klimatu lepiej, niż te, które dziś są powszechne w umiarkowanej strefie klimatycznej.

Gorzej radziły sobie same skorupiaki - nosiciele pasożytów. Ich długość życia i tempo rozmnażania się spadały w każdym przypadku szybkiego podniesienia temperatury. Sugeruje to, że pasożyty mogą znosić nagłe zmiany temperatury lepiej, niż ich nosiciele.

- Nasze odkrycia pokazują, że zmienność temperatury zmienia wynik interakcji nosiciel-patogen w złożony sposób. Na różne cechy żywiciela i patogenu, wyraźnie wpływa nie tylko zmienność temperatury, ale także to, w jaki sposób te zmiany następują i średnia temperatura wyjściowa - podsumowuje Luijckx. - Oznacza to, że zmienny klimat w połączeniu z rosnącymi na całym świecie średnimi temperaturami mogą mieć głęboki i nieoczekiwany wpływ na dynamikę chorób.