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연구원 들은 기후 변화가 지구의 평균 온도를 높이고 온도 변동을 일으키며 극단적인 기상 현상의 빈도와 강도를 증가시킬 것이라고 예측합니다. 이러한 변화가 전염병 및 영향에 미치는 영향인간의 건강신뢰할 수 있는 출처,농업신뢰할 수 있는 출처, 그리고 야생 동물 은 아직 볼 수 없습니다.
연구 에 따르면 온도 변화는 숙주-병원체 역학을 수정할 수 있습니다. 한 연구 에서는 매일의 기온 변동이 말라리아 전파를 증가시키고,또 다른신뢰할 수 있는 출처단기 온도 변동으로 인해 전송이 감소한다고 제안했습니다.
추가 연구 에 따르면 극심한 폭염이 숙주-병원체 역학에 미치는 영향은 폭염의 크기, 지속 시간 및 강도에 따라 달라질 수 있습니다.
예를 들어, 하나공부하다신뢰할 수 있는 출처기생체-곤충 상호작용을 조사한 결과 열파가 5°C 증가하면 기생체 크기가 증가하고 10°C 증가하면 기생체 성장이 감소하는 것으로 나타났습니다.
숙주-병원체 역학이 온도 변화에 어떻게 반응하는지 알면 연구자와 정책 입안자 모두가 기후 변화의 영향에 대비하는 데 도움이 될 수 있습니다.
최근 연구 에서 아일랜드 더블린 트리니티 칼리지(Trinity College Dublin)의 기생충 생물학 조교수 인 Dr. Pepijn Luijckx 가 이끄는 연구원 들은 서로 다른 온도가 숙주-병원체 역학에 미치는 영향을 조사했습니다.
그들은 온도 변화가 예상치 못한 방식으로 질병 역학에 영향을 미칠 수 있는 복잡한 방식으로 병원체-숙주 상호 작용을 변경한다는 것을 발견했습니다.
Luijckx 박사는 Medical News Today 에 "여기서 우리가 측정한 각각의 특성에 따른 온도 변화가 다양한 유형의 온도 변화에 고유한 방식으로 반응한다는 것을 보여줍니다."라고 말했습니다 . "질병 확산에 대한 우리의 수학적 모델이 수많은 변수에 의존하고 우리의 결과는 이들 각각이 온도 평균과 분산의 변화 모두에 고유한 방식으로 반응할 수 있다는 점을 감안할 때 지구 온난화가 질병을 어떻게 변화시킬 수 있는지 예측하는 것은 믿을 수 없을 정도로 복잡할 수 있습니다."
연구는 eLife 에 나타납니다 .
물벼룩
이 연구를 위해 연구원들은 다른 온도가 갑각류라고 불리는 작은 갑각류에 미치는 영향을 조사했습니다.물벼룩신뢰할 수 있는 출처장내 기생충인 Ordospora colligata 와 함께 .
연구자들은 생태 모델 시스템 연구에서 물벼룩 을 자주 사용 하며 오르도스포라 전파는 SARS-CoV-2와 같은 바이러스 감염과 유사한 고전적인 환경 전파를 대표합니다.
그런 다음 그들은 27일 동안 3가지 온도 체계에 대한 통제로 갑각류와 기생충 및 위약 감염을 치료했습니다.
팀은 암석 웅덩이 및 작은 연못과 같은 연구 대상의 자연 환경에서 발생하는 온도 이벤트를 모방하기 위해 온도 체계를 선택했습니다.
전체적으로 연구원들은 492명의 개인에게서 온도 효과를 관찰했습니다. 실험 동안 그들은 숙주의 장수, 번식력, 즉 자손을 낳는 능력, 감염 상태, 숙주 장내 오르도스포라 포자의 수를 평가했습니다.
연구원들은 온도 체계에 관계없이 Ordospora 가 대략 19°C(66.2°F)에서 최적의 성능에 도달했음을 발견했습니다.
오르도스포라 에 노출된 물벼룩 은 온도 변화에 따라 감염력과 포자 부담이 감소했지만 폭염에 따른 기생충의 감염력은 일정한 온도를 유지한 것과 거의 같았다.
연구원들은 온도 변화의 영향이 평균 배경 온도와 이것이 최적 온도에 얼마나 가까운지에 따라 다르다는 점에 주목했습니다.
예를 들어, 16°C(60.8°F)에서 포자 수는 변동하는 온도 체계(86개 포자 클러스터에서)와 열파(737개 포자 클러스터) 간에 거의 10배 차이가 났습니다.
Lujickx 박사는 "주변 온도보다 6°C 높은 열파가 16°C에서 변동하는 온도와 비교할 때 질병 부담 수준이 거의 10배 더 높다는 것은 놀라운 일이었습니다."라고 말했습니다. "게다가, 이 같은 폭염이 다른 평균 온도에 적용될 때 온도 변동에 차이가 없거나 심지어 반대 결과를 가져온다는 것은 예상치 못한 일이었습니다."
숙주의 체력은 일반적으로 오르도스포라 포자에 노출되거나 다양한 온도 체제의 경험으로 인해 감소했습니다. 연구자들은 오르도스포라 에 노출된 물벼룩 이 오르도 스포라 가 없는 대조군과 비교할 때 일정한 온도에서 8%의 번식 성공률과 일일 변동에서 24%의 감소를 경험 했다는 것을 발견했습니다 .
이것은 어떤 상황에서 기생충이 숙주보다 더 빨리 새로운 온도에 적응할 수 있음을 의미한다고 그들은 말합니다.
온도 변동성 가설
그들의 결과를 설명하기 위해 연구자들은 온도 변동성 가설 에 따르면 기생충이 숙주보다 작기 때문에 더 빠른 신진대사율을 갖는다고 지적했습니다. 따라서 폭염과 같은 예측할 수 없는 환경에서 기생충은 숙주보다 유리합니다.
그들은 적응을 위한 에너지 수요와 번성하는 병원체로부터의 면역 사이 의 균형 때문에 숙주 저항이 감소할 수도 있다는 점에 주목했습니다 .
Luijckx 박사는 이것이 가장 유망한 설명이지만 발견의 일부 측면은 여전히 불분명하다고 말했습니다. 결과는 평균 온도에 따라 달라집니다. 그러나 다른 이론에서는 질병이 숙주보다 온도 내성이 작을 때 내성을 초과하는 온도에서 질병의 수행 능력이 저하될 수 있다고 제안했습니다.”
연구자들은 숙주-기생충 역학에 대한 온도 변화에 대한 이해를 높이는 것이 기후 변화에 따른 질병 역학을 예측하는 데 중요하다고 결론지었습니다.
연구 제한 사항
팀은 그들의 발견에 몇 가지 제한 사항을 지적했습니다. Luijckx 박사는 한 종의 물벼룩과 단일 질병에 대해서만 실험을 수행했기 때문에 그들의 발견이 다른 유기체에 적용되어 가축, 농업 또는 질병 매개체에서 더 높은 수준의 질병으로 이어질 수 있는지 확신할 수 없다고 설명했습니다.
이어 “더군다나 우리 연구는 개인 차원에서 이뤄졌다. 질병 발생과 역학을 완전히 이해하려면 기온 변화와 극한 날씨가 인구 수준에서 질병에 어떤 영향을 미치는지 테스트해야 합니다. 조만간 그런 실험을 할 계획입니다.”
Joseph K. Gaydos 박사, VMD, Ph.D. "사람, 고래 및 더 큰 멸종 위기에 처한 종과 같은 동종 동물에 대해 이러한 결과를 외삽하는 데 주의해야 합니다." , 캘리포니아 대학의 데이비스 수의과 대학 수석 과학자는 MNT 에 말했습니다 . Gaydos 박사는 연구에 참여하지 않았습니다.
“그래도 아주 작고 아주 미세한 생물에게 일어나는 일이 훨씬 더 큰 종에게도 큰 영향을 미칩니다. 작은 해양 온열성 플랑크톤인 크릴새우의 기생 변화가 크릴새우 개체군에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 그리고 그것이 크릴새우를 먹는 고래에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 상상해 보십시오.”라고 그는 말했습니다.
시사점
이러한 발견이 공중 보건 정책 및 연구에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 묻는 질문에 Luijckx 박사는 다음과 같이 말했습니다.
"우리의 연구 결과가 다른 질병에 적용된다면 진행 중인 기후 변화가 질병 발병이 발생하는 장소와 시기를 변경할 수 있음을 시사합니다."
"그러나 진행 중인 지구 온난화와 함께 질병 확산을 정확하게 예측하고 보건 정책에 정보를 제공하려면 먼저 우리 발견의 일반성을 탐색하고 관찰에 책임이 있는 메커니즘을 식별하고 유사한 실험을 할 때 우리의 발견이 여전히 유효한지 테스트해야 합니다. 전체 인구."
Gaydos 박사는 다음과 같이 덧붙였습니다. “우리는 기후 변화가 인간, 가축, 모기나 진드기와 같은 야생 동물 기생충의 분포에 어떤 영향을 미칠지 많이 생각하지만 담수 플랑크톤( 물벼룩 )과 같은 작은 유기체에도 기생충이 있다는 사실을 종종 잊습니다. 그리고 숙주-기생충 상호작용의 기후 관련 변화는 먹이 사슬에 중요한 영향을 미칠 것입니다.”
“이는 과학자로서 우리가 현재 생각하는 것보다 조금 더 넓게 생각할 필요가 있음을 의미합니다. 인간의 건강은 동물의 건강 및 환경의 건강과 연결되어 있으며 복잡성이 엄청납니다.”
"저에게 가장 큰 의미는 다음과 같습니다. Kunze, Luijckx 및 팀은 기후 변화가 질병, 기생충, 인간, 가축 및 야생 개체군에 어떤 영향을 미칠지 예측하기 위한 우리의 모든 노력에도 불구하고 여전히 밖에서 무슨 일이 일어날지 뻔뻔하게."
“우리는 더 나은 주의를 기울여야 할 뿐만 아니라 기후 복원력을 위한 더 나은 계획을 수립해야 합니다. 예, 세상은 우리가 기대하는 방식으로 변할 것이지만 많은 커브볼이 우리에게 올 것입니다.”
– 게이도스 박사
“이 논문은 그것이 선형적이지 않을 것이라는 점을 상기시킵니다. 더 극심한 변동과 폭염도 다른 영향을 미칠 수 있기 때문에 지속적으로 더 높은 온도는 동일한 결과를 생성하지 않습니다. 불확실성에 대비할 수 있는 유일한 방법은 현재 우리가 가지고 있는 제한된 천연 자원을 더 잘 관리하고 자연 시스템에서 최대한 복원력을 확보하여 시스템이 보상할 수 있도록 하는 것입니다. 글로벌 30×30 이니셔티브는 유망한 기회입니다.”라고 그는 결론지었습니다.
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