Braziliyada iqlim və insanların yaratdığı digər ətraf mühit dəyişiklikləri geniş yayılmış və zəiflədən parazitar xəstəliklə mübarizə üçün onilliklər boyu davam edən səyləri təhdid edir. İndi Stanford və Braziliyadan olan tədqiqatçılar arasında əməkdaşlıq bu təsirləri proaktiv şəkildə proqnozlaşdırmağa kömək edir.

Şirin su ilbizləri tərəfindən yayılan şistosomiaz dünyanın bir çox tropik bölgələrində 200 milyondan çox insana təsir göstərir. Mədə ağrısına və genişlənmiş qaraciyər və xərçəng kimi geri dönməz nəticələrə səbəb ola bilər. İctimai səhiyyə işçiləri meşələrin qırılması, şəhərlərin sürətlə genişlənməsi və yağışların dəyişməsi – məsələn, Braziliyanın dağıdıcı may daşqınları – ilbizlərin və buna görə də parazitin inkişaf edə biləcəyi yerləri kəskin şəkildə dəyişdirə biləcəyindən narahatdırlar.

“İqlim dəyişikliyi ilə daha tez-tez və intensiv yağan yağışlar burada şistosomiaz da daxil olmaqla bir çox xəstəliyə təsir edəcək ” dedi San Paulo əyalətində şistosomiazın müşahidəsi və tədqiqatı apardığı San Paulo Səhiyyə Katibliyinin baş elmi işçisi Roseli Tuan. Braziliya, 30 ildən çoxdur. “Bu dəyişiklikləri başa düşmək gələcəkdə xəstəliyə nəzarət etmək üçün zəruri elm sahəsidir.”

Tuan və onun braziliyalı həmkarları ətraf mühitdəki dəyişikliklərə cavab olaraq xəstəlik riskinin necə dəyişəcəyini proqnozlaşdıra biləcək modellər hazırlamaq üçün Stanford xəstəliyinin ekologiyası tədqiqatçıları ilə əməkdaşlıq edirlər. Onların tapıntıları bu yaxınlarda Nature Communications və PLOS Global Public Health -də dərc olunub .

“Biz ilk dəfə olaraq, uzunmüddətli ilbizlərə nəzarət qeydləri kimi alətləri kənd təsərrüfatının genişlənməsini, şəhər ərazilərinin böyüməsini və iqlimi bütün ölkələrdə yaxşı həllediciliklə izləyən peyk görüntüləri ilə birləşdirə bildik ” dedi Erin Mordecai, əməkdaşı. Humanitar və Elmlər Məktəbində biologiya professoru və Qlobal Sağlamlıqda İnnovasiyalar üzrə Stanford Mərkəzində qlobal sağlamlıq fakültəsinin əməkdaşı.

“Bu alətlərlə biz şistosomiazı ötürən ilbizlərin yaşayış mühitinin Braziliyada necə dəyişdiyini görünməmiş dəqiqliklə xəritəyə ala bilərik ki, bu da şistosomiazın sonrakı harada görünə biləcəyini anlamağa kömək edir.”

Mordecai, eyni zamanda qlobal səhiyyə fakültəsinin əməkdaşı və Stenford Doerr Davamlılıq Məktəbində okeanlar və Yer sistemi elmləri üzrə professor olan Giulio DeLeo ilə işə nəzarət edirdi.

Qırx il ərzində şistosomiaz üçün ilbiz vektorunun genetikasını və təkamülünü tədqiq edən Tuan, əməkdaşlıq epidemioloqlara və tədqiqatçılara Braziliyada şistosomiazla bağlı paradiqmalarını yeniləməyə və ətraf mühitdəki dəyişiklikləri nəzərə alaraq ictimai sağlamlıq müdaxilələrinə üstünlük verməyə kömək etdi.

Braziliyanın yaxşılaşdırılmış sanitariya və yaşayış şəraiti sayəsində ölkənin bəzi bölgələrində şistosomiazı aradan qaldırmaq şansı olsa da, iqlim dəyişikliyi və iqtisadi bərabərsizliklər digər sahələrdə tərəqqi təhlükəsi yaradır, dedi.

“Bu təhlillər ilk dəfə olaraq həm kənd yerlərində, həm də şəhər mərkəzlərinin kənarında sürətlə böyüyən qeyri-rəsmi məskunlaşmaların ilbizlər üçün ən çox ehtimal olunan yaşayış yeri, eləcə də şistosomiaz üçün potensial ötürülmə nöqtələri olduğunu aydın şəkildə müəyyən etdi” dedi De Leo. həm də Belmont Əməkdaşlıq Forumunun qrantı ilə dəstəklənən beynəlxalq komandanın əsas tədqiqatçısıdır. “Onlar xəstəliklərə nəzarət və şistosomiazın ötürülməsi riskini azalda biləcək müdaxilələr üçün yeni imkanlar açır.”

Gələcək xəstəlik riskini proqnozlaşdırmaq üçün maşın öyrənməsindən istifadə

2021-ci ildə Belmont Forumu/São Paulo Tədqiqat Vəqfi qrantı və Stanford Qlobal Sağlamlıq Toxumu Qrantı Stanford və Braziliyadan olan xəstəlik ekologiyası mütəxəssislərinə ətraf mühitdəki dəyişikliklərin xəstəlik yayan ilbizlərə təsirini proqnozlaşdırmaq üçün birgə alətlər yaratmağa imkan verdi.

Bu səyin mərkəzində növlərin paylanması modelləşdirilməsi adlı alət dayanır. O, peyk şəkilləri və irimiqyaslı iqlim modelləri kimi maşın öyrənmə və uzaqdan tədqiq edilən məlumatları özündə birləşdirir ki, bir növün keçmişdə tapıldığı və tapılmadığı yerlərə əsaslanaraq yaşaya biləcəyi bütün yerləri müəyyən edir. Modellər daha sonra temperatur, yağış və urbanizasiyadakı dəyişikliklərin gələcəkdə növlərin yayılmasına necə təsir edəcəyini proqnozlaşdıra bilər.

Və buna baxmayaraq, Aly Singleton, Ph.D. Stenfordun Ətraf Mühit və Resurslar üzrə Emmett Fənlərarası Proqramının tələbəsi, ilbizlər üçün belə bir model qurmaq üçün yola çıxdı, o, hansı metodologiyanın ən yaxşı olacağına qərar verməyə kömək edəcək çox az məlumat tapdı.

Singleton, “Növlərin yayılması modellərinin getdikcə daha populyar vasitələrə çevrilməsinə baxmayaraq, modellərin ən yaxşı şəkildə necə qurulacağına dair hələ də bir çox açıq suallar var” dedi. “Mən komandamızın səylərini məlumatlandıra biləcək və eyni zamanda bütün dünyada bu üsullardan istifadə edən tədqiqatçılar üçün faydalı ola biləcək bir resurs yaratmaq istədim.”

Singleton-un araşdırması, salyangoz növlərinin ətraf mühitdəki dəyişikliklərə necə reaksiya verdiyini ən dəqiq proqnozlaşdıra biləcəyini görmək üçün müxtəlif maşın öyrənmə üsullarından istifadə edən modelləri müqayisə etdi. O, 1992-ci ildən 2019-cu ilə qədər braziliyalı elm adamları tərəfindən toplanmış 11.000-dən çox ilbiz yeri qeydindən ibarət geniş məlumat dəstlərindən istifadə edib.

Singleton, modellərin ilbizlərə iqlim, hidrologiya, torpaqdan istifadə və torpaq tipində müxtəlif dəyişikliklərin harada verilə biləcəyini nə qədər dəqiq proqnozlaşdırdığına baxdı. O, Roseli Tuan, Braziliyanın Sau Paulo şəhərindəki Braziliya Milli Kosmik Tədqiqatlar İnstitutundan Antonio Miguel Vieira Monteiro və Minas Geraisdəki Fiokruz Minasdan Roberta Lima Kaldeira kimi yerli ekspertlərlə məsləhətləşdi. nəticədə xəritələrin dəqiqliyi.

Singleton, modellərin bir çoxunun dəqiqlik və dəqiqlik baxımından oxşar performans göstərdiyini, lakin ilbizlərin çox fərqli paylanması xəritələri hazırladıqlarını söylədi. “Hansı modeli daha yaxşı hesab etdiklərini və nə üçün olduğunu şərh etmək üçün ərazini yaxşı bilən və uzun illər bu sahədə olan insanların ekspert biliklərinə sahib olmaq tamamilə vacib idi” dedi.

Bəzi modellər ilbizlər üçün hansı sahələrin əlverişli olduğuna dair daha geniş təxminlər təqdim etdi, digərləri isə ilbizin harada ola biləcəyinə dair proqnozlarında daha sərt və dar idi. Singleton, hər iki modelin fərqli şəraitdə faydalı ola biləcəyini söylədi.

Məsələn, şistosomiazı həll etmək üçün daha məhdud resursları olan bir bölgədə, daha sərt model prioritet veriləcək sahələri – ilbizin demək olar ki, tapılacağına əmin olan sahələri müəyyən etməyə kömək edə bilər. Digər tərəfdən, əgər bir ölkə şistosomiazı aradan qaldırmaq istəsə, məmurlar ilbizlərin bütün mümkün yaşayış yerlərini proqnozlaşdıran daha geniş modeldən istifadə edə bilər.

“Hərəkət edən hədəfi” izləmək

Növbəti addım iqlim və torpaqdan istifadə dəyişikliyinin Braziliyada ilbizlərin yayılmasına necə təsir etdiyini daha yaxşı başa düşmək üçün effektiv növlərin paylanması xəritəsi haqqında Singleton-un tapıntılarını tətbiq etmək idi.

Singleton-un həmkarı, Mordecai Laboratoriyasının böyük alimi Caroline Glidden bu tədqiqata rəhbərlik edir, eyni zamanda Stenford İnsan Mərkəzli Süni İntellekt İnstitutunun (Stanford HAI) əməkdaşıdır. O, iqlimin səbəb olduğu dəyişikliklərin, xüsusən də yağıntı nümunələrinin son 30 ildə ilbizlərin diapazonunda geniş dəyişikliklərə səbəb olduğunu tapdı. Urbanizasiya, eyni zamanda, əhəmiyyətli dərəcədə əhalinin artımı müşahidə olunan ərazilərdə ilbizlər üçün uyğun olan yeni yaşayış yerlərinin meydana çıxması kimi daha lokal dəyişikliklərə səbəb oldu.

Glidden bildirib ki, yağışların norması dəyişdikcə və Braziliya torpaqdan istifadənin sürətli dəyişməsinə məruz qaldıqda, yeni ərazilərin yavaş hərəkət edən şirin su mənbələrində inkişaf edən ilbizlər üçün əlverişli olacağı gözlənilir. Bunlara kiçik təsərrüfatlarda suvarma ilə bağlı olanlar kimi drenaj xəndəkləri və kanallar daxildir.

“Ümumi tendensiya ondan ibarətdir ki, ekoloji dəyişikliklər təkcə ilbizlərin yaşayış yerini genişləndirmir – onlar yerləri tamamilə dəyişdirərək, şistosomiazı ictimai sağlamlıq müdaxiləsi və nəzarəti üçün hərəkətli bir hədəf halına gətirir” dedi Glidden. “Bu təhlillər olmadan Braziliyada şistosomiazı aradan qaldırmağı hədəfləmək çox çətin olardı.”

Tuan, araşdırmanın ictimai səhiyyə işçilərinə prioritet şistosomiazın aradan qaldırılması zonalarını müəyyən etməyə kömək edəcəyini söylədi.

Qlobal təsir

Singleton ümid edir ki, onların effektiv növlərin paylanması modelləşdirmə üsullarını müəyyən etmək səyləri Braziliyadan kənarda olan tədqiqatçılara vektor və ətraf mühitlə əlaqəli xəstəlik risklərini proqnozlaşdırmağa kömək edəcək.

“Biz iqlim və torpaqdan istifadə dəyişikliyi ilə növlərin populyasiyalarının necə dəyişə biləcəyini anlamağa çalışdıqca bu alətlər getdikcə daha qiymətli olacaq” dedi. “Ümid edirəm ki, bu məqalə bu metodlara yeni başlayan alimlərə kömək edə bilər və bu layihənin əvvəlində axtardığım mənbə ola bilər.”

Daha çox məlumat: Caroline K. Glidden et al, İqlim və urbanizasiya, Braziliyada Schistosoma mansoni səlahiyyətli ilbizlərinin yaşayış mühitinə uyğunluğunda dəyişikliklərə səbəb olur, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48335-9

Alyson L. Singleton və digərləri, Xəstəlik ekologiyası üçün növlərin paylanması modelləşdirilməsi: Braziliyada şistosomiaz sahibi ilbizlər üçün çox miqyaslı nümunə araşdırması, PLOS Qlobal İctimai Sağlamlıq (2024). DOI: 10.1371/journal.pgph.0002224

Jurnal məlumatı: PLOS Qlobal İctimai Sağlamlıq , Təbiət Əlaqələri

Stanford Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir