Зміни навколишнього середовища сприяють розвитку захворювань людини

Втрата біорізноманіття, глобальне потепління, забруднення та поширення інвазивних видів роблять інфекційні захворювання більш небезпечними для організмів у всьому світі. Згідно з новим дослідженням, кілька великомасштабних змін на планеті, зумовлених діями людини, включаючи зміну клімату, втрату біорізноманіття та поширення інвазивних видів, роблять інфекційні захворювання більш небезпечними для людей, тварин і рослин.

Вчені задокументували ці ефекти раніше в більш цілеспрямованих дослідженнях, які зосереджувалися на конкретних захворюваннях і екосистемах. Наприклад, вони виявили, що потепління клімату може сприяти поширенню малярії в Африці, а зменшення різноманітності дикої природи може підвищити кількість випадків хвороби Лайма в Північній Америці.

Але нове дослідження, мета-аналіз майже 1000 попередніх досліджень, свідчить про те, що ці закономірності відносно узгоджені в усьому світі та на дереві життя.

«Це великий крок вперед у науці», — сказав Колін Карлсон, біолог з Джорджтаунського університету, який не був автором нового аналізу. «Цей документ є одним із найвагоміших опублікованих доказів того, наскільки важливо, щоб системи охорони здоров’я почали готуватися до існування у світі зі зміною клімату та втратою біорізноманіття».

Дослідники також виявили, що урбанізація зменшила ризик інфекційних захворювань.

Новий аналіз, опублікований у середу в журналі Nature, зосередився на п’яти «рушійних силах глобальних змін», які змінюють екосистеми на всій планеті: зміна біорізноманіття, зміна клімату, хімічне забруднення, інтродукція немісцевих видів і втрата або зміна середовища проживання.

Дослідники зібрали дані з наукових статей, які досліджували, як принаймні один із цих факторів вплинув на різні результати інфекційних захворювань, такі як тяжкість або поширеність. Остаточний набір даних включав майже 3000 спостережень щодо ризиків захворювання людей, тварин і рослин на всіх континентах, крім Антарктиди.

Дослідники виявили, що загалом чотири з п’яти тенденцій, які вони вивчали — зміна біорізноманіття, інтродукція нових видів, зміна клімату та хімічне забруднення — збільшували ризик захворювання.

«Це означає, що ми, швидше за все, вловлюємо загальні біологічні моделі», — сказав Джейсон Рор, еколог-інфекціоніст з Університету Нотр-Дам і старший автор дослідження. «Це свідчить про те, що існують подібні механізми та процеси, які, ймовірно, відбуваються в рослинах, тваринах і людях».

Дослідники виявили, що втрата біорізноманіття відіграє особливо велику роль у підвищенні ризику захворювання. Багато вчених стверджують, що біорізноманіття може захистити від хвороб завдяки феномену, відомому як ефект розведення.

Теорія стверджує, що паразити та патогени, які покладаються на наявність великої кількості господарів, щоб вижити, еволюціонуватимуть на користь поширених видів, а не рідкісних, сказав доктор Рор. І оскільки біорізноманіття скорочується, рідкісні види, як правило, зникають першими. «Це означає, що види, які залишаються, є компетентними, тими, які справді добре передають хвороби», — сказав він.

Хвороба Лайма є одним із часто цитованих прикладів. Білолапі миші, які є основним резервуаром хвороби, стали більш домінуючими на ландшафті, оскільки інші більш рідкісні ссавці зникли, сказав доктор Рор. Ця зміна може частково пояснити, чому в Сполучених Штатах зросла кількість хворих на хворобу Лайма. (Ступінь, до якої ефект розрідження сприяє ризику хвороби Лайма, був предметом дебатів, і інші фактори, включаючи зміну клімату, ймовірно, також будуть мати значення.)

Інші зміни навколишнього середовища можуть посилити ризик захворювання різними способами. Наприклад, інтродуковані види можуть принести з собою нові патогени, а хімічне забруднення може підвищити навантаження на імунну систему організмів. Зміна клімату може змінити пересування тварин і середовище існування, приводячи нові види в контакт і дозволяючи їм обмінюватися патогенами.

Примітно, що п’ята глобальна зміна навколишнього середовища, яку вивчали дослідники — втрата або зміна середовища існування — здається, зменшує ризик захворювання. На перший погляд, результати можуть суперечити попереднім дослідженням, які показали, що вирубка лісів може збільшити ризик захворювань, починаючи від малярії та закінчуючи лихоманкою Ебола. Але загальна тенденція до зниження ризику була зумовлена ​​одним конкретним типом зміни середовища існування: зростанням урбанізації.

Причина може полягати в тому, що міські райони часто мають кращу санітарію та інфраструктуру охорони здоров’я, ніж сільські, або просто тому, що в містах менше рослин і тварин, які можуть служити носіями хвороб. Відсутність рослинного і тваринного світу — це «недобре», — сказав доктор Карлсон. «І це також не означає, що тварини, які живуть у містах, здоровіші».

І нове дослідження не заперечує ідеї про те, що втрата лісу може підживлювати хвороби; натомість вирубка лісів збільшує ризик за одних обставин і зменшує його за інших, сказав доктор Рор.

Дійсно, хоча цей вид мета-аналізу є цінним для виявлення широких закономірностей, він може приховати деякі нюанси та винятки, важливі для управління конкретними захворюваннями та екосистемами, зазначив доктор Карлсон.

Більше того, більшість досліджень, включених до аналізу, вивчали лише один глобальний стимул до змін. Але в реальному світі організми борються з багатьма з цих стресорів одночасно. «Наступний крок — краще зрозуміти зв’язки між ними», — сказав доктор Рор.