Umeå University's logo

umu.sePublications
EnglishSvenskaNorsk
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
En modell för att förutsäga tularemiutbrott och relevans av klimatförändringar för framtida utbrott
Title [en]
A model for prediction of tularemia outbreaks and the relevance of climate change for future outbreaks
Abstract [sv]
Harpest, som är en bakteriell febersjukdom, kan liksom ett antal andra sjukdomar som orsakas av bakterier eller virus, drabba både människor och djur. Varje år blir människor i Sverige sjuka i harpest, vissa år orsakar bakterien epidemier med många hundra, ibland upp till tusen fall. Under sådana år brukar man också se ett ökat antal harar och mindre gnagare som dött av sjukdomen. Därför har man länge trott att det är bland dessa djur som bakterien förekommer naturligt, och att en ökning av antalet smittade djur skulle leda till en större risk för smittspridning till människor. I Sverige smittas de flesta harpestpatienter via myggstick. Att myggor kan sprida harpest har man tidigare förklarat med att myggorna först stuckit en harpestsjuk gnagare och sedan en människa. Vår forskningsgrupp har under de senaste åren arbetat aktivt med att undersöka var i naturen harpestbakterien finns, både under och mellan epidemier, ett arbete som till stor del finansierats av Formas. Vi har arbetat utifrån en hypotes att bakteriens naturliga reservoar finns i den akvatiska mikrobiella födoväven och att myggor företrädelsevis infekteras under det vattenassocierade larvstadiet och att de därigenom är infekterade redan när de utvecklas till sin vuxna form. Vi har under de senaste åren publicerat ett antal olika artiklar som ger starkt stöd för hypotesen vilka presenteras nedan. Ett förhållande som tidigare ställt till stora problem vid kartläggningar av bakteriens naturliga förekomst är att den inte går att odla från vattenprover. För att kunna spåra bakterien har vi därför utvecklat kraftfulla metoder där vi letat efter dess DNA i olika provmaterial. På det sättet har vi visat att bakterien finns i vissa ytvatten, även under år då det inte rapporterats några fall bland människor i det aktuella området. Försök som vi gjort på laboratoriet visar att harpestbakterien tas upp och överlever väl inne i protozoer och vi tror att dess naturliga livsmiljö finns i den näringsväv av bakterier och protozoer som finns i vattendrag. Till stöd för hypotesen så har vi nyligen visat att en stor andel av de människor och djur som blir sjuka har vistats nära vattendrag. Vidare har vi visat att mygglarver relativt ofta kan vara infekterade med harpestbakterien och att de fortsatt är infekterade även när de blir vuxna. Vi ser det som ett starkt stöd för vår arbetshypotes. Vi har dessutom utvecklat förbättrade metoder för att studera harpestbakteriens genetiska variation och en detaljanalys av 136 isolat från Örebroområdet visade att undergrupper av bakterien fanns i särskiljda geografiska regioner. Vi har vidare utvecklat en modell som på ett precist sätt förutsäger förekomst av myggor och som tillsammans med hydrologiska och meteorologiska data har visats förutsäga alla större utbrott av tularemi som ägt rum i Dalarna sedan 1981. Vidare har vi visat, genom utnyttjande av existerande klimatmodeller, att längden på utbrottsperioderna sannolikt kommer att öka pga den globala uppvärmningen. År 2100 kommer utbrottsperioderna att öka med mellan 3,5 och 6,6 veckor beroende på region i Sverige. Vi avser nu att förfina våra modelleringsverktyg genom att analysera historiska data från andra endemiska områden i Sverige och i större detalj korrelera utbrotten till hydrologiska och meteorologiska data. Vidare kommer vi i arbetet att lägga en stor vikt på att förstå betydelsen av framtida klimatförändringar och hur dessa påverkar utbredningen av harpest. Därigenom kommer vi att kunna förutsäga hur sjukdomens utbredning kommer att förändras i dagens endemiska områden samt även om den kommer att etableras i nya områden. Vi kommer även att utveckla denna modell så att den kan användas i realtid och därigenom kunna användas för att ge betydelsefull information i endemiska områden, vilket gör att både befolkningen och den lokala smittskyddseneheten ska bli varse riskerna i förväg. Därigenom kan preventiva åtgärder mot smitta, diagnostik och behandling av eventuella smittade sättas in i tidigt. De ökade kunskaper som projektet kommer att ge kring samspelet mellan näringstillgång, mikrobiell aktivitet och klimatfaktorer kan dessutom få stor betydelse för att förstå hur andra sjukdomsframkallande organismer påverkas av t.ex. övergödning och klimatförändringar. Dessutom kommer de nya kunskaperna att kunna bli viktiga för att förstå hur våtmarker ska anläggas för att minska risken för att de ska sprida sjukdomar till människor.
Abstract [en]
Tularemia is a zoonotic disease and local public health problem in Sweden since outbreaks of the disease cause high numbers of human cases. Supported by Formas, we have carried out work on the basis of our hypothesis that the bacterium´s natural reservoir is water-associated and that mosquitoes become infected during their larval stage and therefore are infected when they develop into their adult form and transmit the disease to humans. We have recently published a number of articles that provide strong support for the hypothesis and also developed a statistical model to precisely predict outbreaks in Dalarna County in Sweden, based on mosquito occurrence and hydrological and meteorological data. To partly remedy the problems that exist in endemic areas, we will in the proposed project refine our existing models to predict the main causes of the outbreak of tularemia and try to identify additional causative factors and also in detail identify the bacterium´s genetic variation and how it affects the epidemiology of the disease. Furthermore, we intend to validate these models by using retrospective data from endemic areas in Sweden, to forecast future outbreaks and to identify how these will be affected by climate change, and to implement the models so that they function in real-time and thus allows early institution of preventive measures. We also believe that the work will provide important information about how vector-borne infections will be affected by climate change
Co-InvestigatorRyden, Patrik
Principal InvestigatorSjöstedt, Anders
Co-InvestigatorJohansson, Anders
Coordinating organisation
Umeå University
Funder
Period
2013-01-01 － 2015-12-31
National Category
Climate ResearchMicrobiology in the medical areaProbability Theory and Statistics
Identifiers
DiVA, id: project:757Project, id: 2012-1070_Formas
v. 2.47.0
|
WCAG
|
Umeå University Library
|
Register in DiVA
|
Support
|
Search DiVA Portal