气候在全球霍乱爆发中的强烈指纹

几十年来,致命的霍乱爆发都是由于卫生条件差造成的疾病传播。但是最近的研究表明,霍乱与环境和水文因素以及天气模式有多么密切的联系——随着世界变暖,所有这些都可能导致更频繁的霍乱暴发。

Since cholera first erupted from India’s Ganges delta in 1817, the bacterial pathogen has swept across the globe in no fewer than seven worldwide pandemics, afflicting hundreds of millions of people and killing more than 70 percent of its victims within hours if left untreated.â The seventh pandemic — the longest one yet — began in Celebes, Indonesia in 1961, and has spread to more than 50 countries and 7 million people.â That pandemic continues to this day, staking its latest beachhead in earthquake-ravaged Haiti, where a cholera epidemic occurred last year after a reported absence of some 100 years.

在历史上和现代大众的想象中,霍乱一直被认为是一种由污水携带的污物引起的疾病。然而,在过去的十年里,对霍乱的自然栖息地和与气候的联系的研究揭示了对这种疾病的革命性的新认识,它既是由恶劣的卫生条件造成的,也是由环境、水文和天气模式造成的。随着本世纪气温持续上升,霍乱爆发可能会变得越来越普遍,细菌会在温暖的水域快速生长。

将霍乱归因于环境影响破坏了预防疾病的努力,一些科学家担心。

马里兰大学的霍乱专家丽塔Colwell.是一位国家科学基金会前任主任,开创了研究霍乱霍乱,导致霍乱的细菌,在环境中。她和其他人已经发现了人类废物不受影响的水体的细菌,其丰富和分配不受污染水平的波动,但海面温度,海洋电流和天气变化。经过几个世纪,在霍乱的蔓延仅仅归因于人类活动,它一直是平衡的研究。“三十年前,我们被嘲笑甚至说细菌存在于环境中,”Colwell说。“但现在它是在教科书中。证据是如此压倒性,据了解。“

虽然霍乱流行病是由多种因素引起的,但其中环境影响只是一个,Colwell和其他专家密切监测全球变暖对腹泻病的潜在影响。“虽然对霍乱和气候之间的关系的确切性质没有明确了解,但塔夫茨大学霍乱专家Shafiqul伊斯兰教说,”如果气候变化导致更极端,则会对霍乱产生影响。“事实上,它可能已经有了。在过去的30年里,孟加拉湾的El Nino事件部分受到暖海表面温度 - 已经增加,在孟加拉国的霍乱案件上平行同时。世界卫生组织称之为“最早的证据之一变暖趋势正在影响人类的传染病。”

越来越多地理解气候发挥在霍乱爆发中的作用引发了环境科学家(如Colwell和医学界)之间的分歧。虽然许多霍乱研究人员同意,这些环境影响在霍乱的发病率中发挥着重要作用,特别是在孟加拉国和印度等地方,来自医疗领域的大多数冰雹,这继续强调人类活动在疾病传播中的作用。来自哈佛大学的传染病专家如Matthew Waldor等科学家担心,由于环境影响因素而担心霍乱爆发,破坏了使用疫苗和其他方法防止疾病的努力。

霍乱
美国国家航空航天局
浮游植物的大量繁殖,就像孟加拉湾的这次,是科学家预测霍乱爆发的一种方法。

“关于霍乱的环保主义论据,”他说的是不可避免的。““如果霍乱旅行的环境......然后它不可预防。”虽然将Cholera爆发与人类活动联系起来,但是,加强了无可争议的 - 而无可争议的 - 防止霍乱需要改变人类活动的真理。

然而,关于霍乱与环境的联系的新研究可能有助于在其他方面减少霍乱的危害。可以使用遥感数据和其他预测方法跟踪驱动霍乱的宏观环境因素,从而为建立霍乱早期预警系统开辟了可能性。伊斯兰教是开发利用遥感数据追踪沿海浮游生物爆发的方法的几位科学家之一,浮游生物爆发预示着霍乱的爆发。叶绿素浓度的卫星数据——一种可识别的浮游动物水平的代理——也可以成功地预测霍乱发病率。国家海洋和大气管理局最近资助了预测水平的系统霍乱霍乱在切萨皮克湾利用海湾盐度和表面温度变化的数据。

事实上,来自世界卫生组织(世卫组织)的霍乱监督队已经使用了EL NINO预测,帮助为1997年莫桑比克的潜在霍乱爆发的潜在霍乱爆发的社区进行了准备,由世卫组织基于EL Nino相关干旱预测预测东南非洲。

在孟加拉国,在水温下,霍乱风险在5度C穗上增加两到四次。

清楚是什么样的人口霍乱霍乱在沿海水域,河口和海湾崛起和与一系列环境因素相关联。在秘鲁,霍乱弧菌细菌的水平与当地河流的温度有关;在意大利,沿着亚得里亚海沿岸的河口的地表温度。在墨西哥,泻湖牡蛎在海洋温暖时的丰富霍乱弧菌。在切萨皮克湾,霍乱霍乱夏季水平增加,随着水温飙升。在孟加拉国,霍乱风险增加了在气温升高5摄氏度(华氏9度)后的六周内,会出现两到四次在水温中。同样,在加纳,20年的数据分析揭示了霍乱的发病率和降雨与土地表面温度之间的相关性。在吉布提,索马里,肯尼亚,莫桑比克和坦桑尼亚,霍乱流行病与洪水以及海面温度相关。

全球气候驱动因素,如厄尔尼诺南向振荡和印度洋偶极子现象,似乎也与霍乱的发生有类似的联系。厄尔尼诺南方涛动——温暖的海水在太平洋中部和东部以及印度洋聚集——创造了极端的天气条件,包括洪水。厄尔尼诺现象已经发生了几个世纪,但一些科学家认为,随着全球变暖,厄尔尼诺现象将变得更加频繁和加剧。

密歇根大学和巴塞罗那大学的科学家分析了孟加拉国霍乱普遍存在的70年的数据,发现霍乱发病率和越来越激烈的埃尔尼诺事件在1980年开始。圣地亚哥大学科学家统计建模在西班牙发现秘鲁致病患者感染模式与El Nino事件之间的相关性,一项关系专家嫌疑人可能是1991年El Nino事件中发生的秘鲁巨大的霍乱爆发。

“我们可以再次看到美国和欧洲的霍乱的流行病,我们在100年内没有见过,”一位专家说。

由于全球变暖,对气候的预测变化可能会加剧这些效果。2003年的研究警告说,预测非洲湖泊的变暖,如唐安卡湖,可能会增加当地人群中霍乱传播的风险,以及坦桑尼亚,肯尼亚,几内亚比绍,乍得,索马里,秘鲁,尼加拉瓜等国家的风险洪都拉斯 - 1997年大雨后遭受了主要的霍乱爆发 - 可能面临更多的霍乱流行病,因为气候变化。

气候变化驱动的风暴,洪水和大雨也可能导致霍乱的传播也是如此。“极端天气事件可能导致卫生,污水处理厂,水处理系统中的崩溃,”COLWELL说。“事实上,由于细菌是自然环境的一部分,我们可以再次开始在美国和欧洲看到霍乱的流行病,我们在近一百年内没有见过。”

气候和水文变化通过产生霍乱弧菌茁壮成长的生态条件导致霍乱爆发。尽管霍乱霍乱已被发现自由生活在水生环境中,并紧贴鱼,昆虫和水禽,它们通常与被称为Copepods的广泛分散的浮游动物相关联。Vibrios附着在桡骨甲壳上,它们复制并最终覆盖了雌性Copepod的蛋袋的表面。

富温暖,富含营养丰富的水有助于促进霍乱颤动的生长,因为它导致浮游植物盛开,并且在一两天或两周内,在植物中饲喂的桡足动物和其他浮游动物的相应尖刺可以通过增加盐度促进霍乱弧菌的生长当地水域,有帮助霍乱霍乱附加到桡足类,而洪水有助于将细菌更广泛分发。Colwell的Collborator Microbiologist Anwar Huq表示,气候和环境变化可能会改变桡足类药物的当地物种组成,其中一些可能在托管霍乱颤动中发挥更大的作用。

关于环境在形成霍乱中所扮演的相对角色的科学辩论,最近在海地毁灭性的霍乱爆发之后,演变成了政治上的争论。在海地,愤怒的暴乱者指责联合国尼泊尔维和部队和他们营地的污水管道泄漏造成了霍乱污染。

一位科学家说,霍乱不能被医学被用药击败 - 我们需要一种新的方法。

哈佛大学沃尔德(Waldor)等专家对此表示同意。“(海地的)这种压力来自非常、非常遥远的地方,”Waldor说。他是一个研究小组的成员,该小组发现了海地和南亚的霍乱菌株的基因相似性。“如果你在两个不同的地方,比如大陆,有相同的基因组序列,最有可能的解释是人类把一种菌株带到下一种,”Waldor说。“这可以追溯到几百年前的霍乱历史。来自亚洲的船只将它带到其他地方……它是由人类传播的。”

COLWELL没有这么认为。“仅仅归因于外部介绍的爆发不是现代生态数据告诉我们的,”她说。“我们在过去40年里收集的数据表明,这些细菌是天然水生环境的一部分,现在积累的分子遗传证据非常令人信服爆发是本地的。你可以推出它,但大爆发通常是本地的。“

在海地,地震所说,地震将淤泥和石灰石洗了进入河流系统,营养丰富的碱性条件,霍乱般的血管茁壮成长,就像一个非常温暖的夏天赛中。霍乱细菌的浓度恰逢爆炸营养不良的难民,几乎没有获得处理的水。她说,这是一系列引发了霍乱爆发的事件。

Colwell指出,遗传分析的应变在海地霍乱弧菌是复杂的遗传盗贼,许多移动元素在他们的基因组,海地应变,而南亚菌株基因相似,也类似于非洲东部的一个发现。â根据Colwell的说法,需要更多的研究来揭示海地霍乱的真正起源。她说,问题在于,环境导致疾病爆发的想法“受到了医学界的抵制”。“但这是新数据。这是很典型的,当你提出一个新的假设时,需要很多年才能被接受。”

“内科医生没有接受过生态学的培训,”曾在医学院任教的Colwell说。然而,“在21世纪新出现的疾病中,传染源是环境,以及环境中的动物……流行病学确实需要考虑微生物系统的生态。”

这并不是说古老的真理不再成立。“这是一种贫穷的疾病,”伊斯兰说。他说,解决办法很简单:清洁的饮用水、良好的卫生条件和疫苗可以预防这种疾病,并及时进行补液治疗和抗生素治疗。

但随着环境的变化,疾病的举动,而贫困仍然根深蒂固,“霍乱不能单独击败,”他补充道。“我们需要一种新的方法。”