Czynniki wpływające na rozmieszczenie geograficzne dżumy

Geograficzne rozmieszczenie dżumy nie jest przypadkowe, lecz wynika ze złożonych interakcji między czynnikami środowiskowymi, klimatycznymi i socjoekonomicznymi¹. Zrozumienie tych determinant ma kluczowe znaczenie dla przewidywania ryzyka epidemii i planowania strategii kontroli choroby.

Wpływ czynników klimatycznych

Klimat lokalny ma znaczący nieliniowy wpływ na dynamikę dżumy wśród społeczności gryzoni². Badania przeprowadzone w Mongolii i Chinach wykazały efekt zależny od gęstości populacji w przypadku opadów oraz efekt zależny od lokalizacji geograficznej w przypadku temperatury na dżumę świstaków³. Zwiększone opady charakterystycznie korzystnie wpływają na gryzonie, szczególnie te żyjące w typowo suchych siedliskach⁴.

„Dobre lata” z wysokimi opadami poprawiają pożywienie i bilans wodny gryzoni, co synergicznie zwiększa ryzyko dżumy⁵. Analiza wykazała różne krzywe interakcji dla opadów i dżumy w dwóch różnych reżimach gęstości świstaków, co potwierdza teorię progową w transmisji dżumy nie tylko w populacjach wielkiej myszoskoczki w Kazachstanie, ale także w populacjach świstaków w Chinach i Mongolii⁶.

Znaczenie wysokości nad poziomem morza

Wysokość nad poziomem morza jest istotnym czynnikiem determinującym występowanie dżumy. W Madagaskarze dżuma jest endemiczna szczególnie na Wyżynie Środkowej, gdzie wysokość przekracza 800 metrów⁹. Region Wyżyny Tybetańsko-Qinghai (QTP) jest głównym obszarem dżumy w Chinach i jest szczególnie narażony na skutki zmian klimatycznych¹⁰.

Modele klimatyczne przewidują, że w przyszłości warunki klimatyczne spowodują subtelne przesunięcie dżumy na wyższe wysokości oraz subtelne przesunięcie na wyższe szerokości geograficzne¹¹. Te zmiany mają istotne implikacje dla planowania systemów nadzoru i alokacji zasobów medycznych w regionach górskich.

Rola populacji gryzoni i wektorów

Gęstość populacji gryzoni odgrywa kluczową rolę jako próg dla oceny wpływu opadów na występowanie dżumy¹². Specyficzna identyfikacja rezerwuarów jest konieczna, ponieważ ich wrażliwość lub oporność na dżumę jest różna¹³. W Madagaskarze dwa gatunki gryzoni – szczur czarny (Rattus rattus) i szczur brunatny (Rattus norvegicus) oraz jedna azjatycka ryjówka domowa (Suncus murinus) to gatunki inwazyjne i rezerwuary, z których Y. pestis może się rozwijać i być przenoszony na innego gospodarza¹⁴.

Indeks pcheł (FI) jest kluczowym wskaźnikiem ryzyka. Udokumentowano, że FI większy niż 1,0 wskazuje na potencjalne ryzyko transmisji dżumy na ludzi¹⁵. W badaniach prowadzonych w Madagaskarze FI wahał się od 0,1 do 8,8 w pięciu dystryktach¹⁶. Większość pcheł zebranych od szczurów i ryjówek to X. cheopis, znalezione we wszystkich 15 miejscach badań¹⁷.

Czynniki socjoekonomiczne i urbanizacyjne

Warunki socjoekonomiczne znacząco wpływają na ryzyko wystąpienia dżumy. Epidemie dżumy często są związane z ubóstwem, niepokojami społecznymi i wojnami, kiedy infrastruktura i placówki zdrowotne ulegają zniszczeniu¹⁸. Słabe warunki higieniczne mogą sprzyjać kontaktowi między ludźmi a szczurami noszącymi pchły na obszarach dotkniętych chorobą¹⁹.

Prawie wszystkie przypadki zgłoszone w ostatnich 20 latach wystąpiły wśród ludzi żyjących w małych miasteczkach i wioskach lub obszarach rolniczych, a nie w większych miastach²⁰. Wykazano, że dżuma rozprzestrzenia się szybciej w regionach o niskiej gęstości zaludnienia i wysokim odsetku terenów pasterskich lub leśnych w porównaniu z obszarami miejskimi²¹.

Wpływ zmian klimatycznych na przyszłe rozmieszczenie

Modelowanie klimatyczne wskazuje na znaczące zmiany w przyszłym rozmieszczeniu dżumy. W scenariuszach przyszłych emisji modele wskazywały, że warunki klimatyczne spowodują: ogólny spadek prawdopodobieństwa dżumy w stanie, subtelne przesunięcie na wyższe wysokości oraz subtelne przesunięcie na wyższe szerokości geograficzne²³.

Modele aktywności dżumy u wszystkich gatunków gryzoni oraz u kalifornijskich wiewiórek ziemnych oparte na aktualnych danych klimatycznych dokładnie identyfikowały lokalizacje przypadków²⁴. Aktualne wyniki modeli odpowiadały obszarom z historyczną i niedawną aktywnością dżumy, w tym półwyspowi San Francisco i San Bruno Mountain, górom San Jacinto oraz obszarowi Los Padres National Forest²⁵.

Regionalne wzorce występowania

Różne regiony świata wykazują odmienne wzorce występowania dżumy w zależności od lokalnych czynników środowiskowych. W Stanach Zjednoczonych dżuma jest niemal wyłącznie ograniczona do zachodniej połowy kraju (w przybliżeniu na zachód od 100. południka)²⁶. Wskaźnik dżumy w Stanach Zjednoczonych jest niski, ponieważ większość obszarów endemicznych jest wiejska i w dużej mierze niezamieszkana, co ogranicza narażenie ludzi²⁷.

W Ameryce Północnej dżuma występuje w określonych zwierzętach i ich pchłach od wybrzeża Pacyfiku po Wielkie Równiny i od południowo-zachodniej Kanady po Meksyk²⁸. Większość przypadków u ludzi w Stanach Zjednoczonych występuje w dwóch regionach: północny Nowy Meksyk, północna Arizona i południowe Kolorado oraz Kalifornia, południowy Oregon i daleko wysunięta zachodnia Nevada²⁹.

Znaczenie naturalnych ognisk

Istnienie naturalnych ognisk dżumy (bakteria, zwierzęcy rezerwuar i wektor) oraz współwystępowanie populacji ludzkich stwarza ryzyko dżumy u ludzi³⁰. Przetrwanie pałeczki w naturze zależy od interakcji pchła-gryzoń, a zakażenie człowieka nie przyczynia się do utrzymywania się bakterii w naturze³¹.

Podczas epizootii (epidemii chorób epizootycznych) ludzie są narażeni na wysokie ryzyko transmisji, gdy gryzonie giną w dużej liczbie, przyciągając pchły, które mogą następnie gryźć ludzi³². Aktywny długoterminowy nadzór nad ogniskami zwierzęcymi, połączony z szybką reakcją podczas epidemii wśród zwierząt, skutecznie zmniejszył liczbę epidemii dżumy u ludzi³³.