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Disease outbreaks, another effect of climate change?

We know that many infectious diseases depend on climatic factors such as temperature. So, can climate change cause an increase of the outbreaks? Let’s find out!

HEALTH AND CLIMATE CHANGE

 According to some surveys conducted by the Pew Research center, 54% of respondents believe that climate change is a serious problem and their major concerns include drought, intense rainfall and heat. If you are interested in to learn more about this survey, you can find them in the following article.

These changes have a negative effect on human health. The World Health Organization (WHO) expected that between 2030 and 2050 climate change will cause some 250,000 additional deaths a year. The effects can be very varied: deaths by  heat, floods, increase in respiratory diseases, stress etc. One of the important health effects is an increase in the transmission of infectious diseases.

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Graphic of impacts of climate change on human health (Photo: CDC)

Infectious diseases are closely related to  environment’s characteristics (such as temperature and humidity). In some cases, these diseases are transmitted by vectors (bats, arthropods, snails, rodents, ticks…). A  temperaturerising  will modified its geographical distribution, seasonality and population size. An example is  the presence of the mosquito Aedes albopictus, known as mosquito tigre, in Spain.

On the other hand, changes in the use of the soil, overcrowding of cities, poor hygienic habits and other socio-economic factors also have an effect in the transmission of certain diseases. For example, deforestation and poor hygiene of the population increases the breeding sites of the mosquitoes, causing an increase in the probability of malaria transmission.

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Human activities may effect diseases transmission rate. (Photo: OMS)

VECTOR DISEASES

Vector diseases are those that are transmitted through a vector animal (whether a mosquito, rodent, tick, snail, bat…). These diseases may be zoonotic (animal to human, as rabies) or antroponotic (among humans, such as malaria or dengue). If you want to know more about the effects of climate change on vector, feel free to access this article.

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Different types of vector diseases. (Photo: OMS)

There are many vector diseases which should be monitored in the coming years, as for example the malaria, dengue fever chikungunya, Boutonneuse etc. Let’s look at the two best known infectious diseases.

MALARIA

This disease is caused by parasites of the genus Plasmodium, which is transmitted by the bite of mosquitoes of the genus Anopheles. There are four different types of malaria, but the most deadly is that caused by the species Plasmodium falciparum.

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Plasmodium falciparum gametocyte. (Photo: CDC)

The WHO estimates that in the year 2013, 198 million people were infected,  584,000 of which died. It is expected that these numbers will increase due to climate change. Temperature rise leads to an increase in the infective period of the mosquito and the modification of vector’s geographical distribution. Possibly in the next few years, if the trend does not change, there will be an increase in the spread of the disease in endemic areas  and will probably resurface in other areas (red areas on the map).

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Estimation of the spread of malaria in 2050 (Photo: Randolph Rogers)

In Spain, the autochthonous malaria was eradicated in 1964. Currently, the spanish cases of malaria are imported from countries with indigenous malaria. Even so, note the geographic situation of our country, the rising temperatures, the presence of a competent vector and the presence of imported parasit, significantly increase the likelihood of disease’s transmission.

DENGUE FEVER

This is a viral disease (caused by viruses of the genus Flavivirus) that is transmitted by the bite of mosquitoes of the Aedes genus (including the Tiger mosquito). Dengue fever is a widespread disease in tropical countries, although its suffering geographical changes due to changes in temperature, precipitation and a demographic overcrowding of the cities.

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Structure of dengue fever virus (Photo: César Cabezas)

Before 1970, only nine countries had experienced serious dengue epidemic episodes. In recent decades, the cases have increased sharply. According to WHO estimates, each yerar are produced about 390 million infections,  23%  of which are clinically manifested.

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forecast of the spread of dengue fever in Europe during the twenty-first century. Expressed in nº of cases /100.000 habitants. (Photo: Moha Bouzid)

As in the case of malaria, current climatic variations alter the geographical distribution of the vector. As we can see in the previous map, the predictions for this century, if conditions do not change, are a significant dengue fever cases increase in Northern Europe (lighter areas are potential sites of infection). As we see in the case of Spain, the Mediterranean would be the region that would have more cases of dengue fever.

WATERBORNE DISEASES

Climate change also affects the water cycle. The news about weather disasters (floods, strong drought, torrential rains, hurricanes…) never cease to appear in the media. These climatic variations affect those diseases that are spread by water, either by contamination of the flows, by human migration and low hygiene that exist in certain places of overcrowded cities.

The most known diseases associated with floods and droughts are infections of Cryptosporidium or cholera. Let’s look at this last example.

CHOLERA

Vibrio cholerae is a bacilar bacteria that causes this disease. It is a diarrheal infection that suffer every year between 1.4 and 4.3 million people, 142,000 which end up dying. The transmission of this Bacillus is closely linked to environmental mismanagement. Heavy rains or flooding can cause water pollution, and extreme drought increases the bacterial charge of the existing flows.

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Microphoto of Vibrio cholerae (Photo: Louisa Howard).

During the 19th century, cholera spread across the world from Ganges (India). The last cholera epidemic began, as we can see in the map, in the South of Asia in 1961. Now cholera has been distributed worldwide due above all to human migrations (bacillus carriers), the agglomeration of people in suburban areas without hygiene habits and climate disasters. The WHO estimates that by 2030 there will be 10% more cases due to climate change.

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evolution of last epidemic of cholera (1961-2004). (Photo: IPCC)

It may not be possible to quantify in that measure climate change can affect the transmission of these diseases, since these depend on many other factors (demographic dynamics, immunization, etc.). Is worth mentioning, that the provisions set out in this article are assumptions obtained from current data. That means, that if the mechanisms for the reduction of global climate change works and environmental conditions improve, these data would no longer have any statistical value

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Remember that it is better to be safe than sorry!

Cares for the environment: the Earth is your home. 

REFERENCES

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¿Son las epidemias otro efecto del cambio climático?

Sabemos que muchas enfermedades infecciosas dependen de factores climáticos como la temperatura, ¿Podría, entonces, el cambio climático provocar un aumento de los brotes epidémicos? ¡Sigue leyendo para descubrirlo!

LA SALUD Y EL CAMBIO CLIMÁTICO

Según algunas encuestas realizadas por el Pew Research center, un 54% de los encuestados consideran que el cambio climático es un problema grave y entre sus mayores preocupaciones se encuentran la sequía, las lluvias intensas y el calor (Si te interesa conocer más datos sobre esta encuesta, puedes encontrarlos en el siguiente artículo o en esta  infografía con datos de España).

Estos cambios tienen un efecto negativo en la salud humana, tanto que la Organización Mundial de la Salud (OMS) prevé que entre el 2030 y 2050 el cambio climático causará unas 250.000 defunciones adicionales al año. Los efectos pueden ser muy variados: muertes por olas de calor, inundaciones, incremento de enfermedades respiratorias, estrés, etc. Uno de los efectos importantes para la salud es el aumento en la transmisión de enfermedades infecciosas.

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Infografía sobre los impactos del cambio climático en la salud. (Foto: CDC)

Las enfermedades infecciosas están muy relacionadas con las características del ambiente (como por ejemplo la temperatura y la humedad). En ciertos casos, estas enfermedades son transmitidas por vectores (artrópodos, garrapatas, caracoles, roedores, murciélagos…) que con un aumento de la temperatura verán modificada su distribución geográfica, estacionalidad y tamaño poblacional. Un ejemplo muy claro es la presencia del mosquito Aedes albopictus, más conocido como mosquito tigre,  en España.

Por otro lado, los cambios del uso del suelo, masificación de ciudades, mala higiene y otros factores socioeconómicos también tienen un gran efecto en la transmisión de ciertas enfermedades. Por ejemplo, la deforestación y la escasa higiene de la población aumenta los lugares de cría de los mosquitos, produciendo así un aumento en la probabilidad de transmisión de la malaria.

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Impactos de la actividad humana que afectan a la transmisión de enfermedades. (Imagen: OMS)

ENFERMEDADES VECTORIALES

Como habíamos mencionado, las enfermedades vectoriales son aquellas que se transmiten a través de un vector animal (ya sea un mosquito, un roedor, garrapata, caracol, murciélago…). Estas enfermedades pueden ser zoonóticas (de un animal a los humanos, como el caso de la rabia) o antroponóticas (entre humanos, como el caso de la malaria o el dengue), pero siempre interviene en su transmisión un vector. Si te apetece conocer como afecta el cambio climático a los insectos vectores, no te puedes perder este articulo de Irene Lobato.

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Diferentes tipos de enfermedades vectoriales (Foto: OMS)

Hay muchas enfermedades vectoriales que conviene vigilar en los próximos años, como por ejemplo la malaria, el chikungunya, la fiebre botonosa, etc. Analizaremos las dos enfermedades infecciosas más conocidas.

MALARIA

Esta enfermedad está causada por parásitos del género Plasmodium que se transmiten por la picadura de mosquitos del género Anopheles. Hay cuatro tipos diferentes de malaria o paludismo humano, pero el más mortífero es el causado por la especie Plasmodium falciparum.

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Plasmodium falciparum (fase gametocito). (Foto: CDC)

La OMS calcula que en el año 2013 se contagiaron 198 millones de personas, 584.000 de las cuales murieron. Se prevé que estas cifras aumenten debido al cambio climático. El aumento de temperatura propicia un aumento en el periodo infectivo del mosquito y la modificación de la distribución geográfica de los vectores. Posiblemente en los próximos años, si la tendencia no cambia, habrá un aumento en la propagación de la enfermedad en zonas endémicas actuales y posiblemente reemergerá en otras zonas (zonas rojas en el mapa).

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Estimación de la expansión de la malaria en 2050 (Foto: Randolph Rogers)

En España, se erradicó en 1964 el paludismo autóctono. Los casos de malaria que se dan actualmente son casos importados desde países con paludismo autóctono. Aún así, cabe destacar que la situación geográfica de nuestro país, el aumento de las temperaturas, la posible  presencia de un vector competente y la presencia de parásito importado, aumentan significativamente la probabilidad de transmisión de la enfermedad.

DENGUE

Esta es una enfermedad vírica (provocada por infección de virus del género Flavivirus) que se transmite por la picadura de mosquitos del género Aedes (entre los que se encuentra el mosquito tigre). El dengue es una enfermedad muy extendida en países del trópico, aunque esta sufriendo grandes modificaciones geográficas debido a cambios en la temperatura, precipitaciones y una masificación demográfica de las ciudades.

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Esquema de la estructura del virus Dengue (Foto: César Cabezas)

Antes de 1970, sólo nueve países habían sufrido episodios epidémicos de dengue grave. En las últimas décadas, los casos  han aumentado enormemente. Según las estimaciones de la OMS, se producen unos 390 millones de infecciones cada año de los cuales un 23 % se manifiestan clínicamente .

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Previsión de la expansión del Dengue en Europa durante el siglo XXI, expresado en nº de casos/100.000 habitantes. (Foto: Moha Bouzid)

Como en el caso del paludismo, las variaciones climáticas actuales modifican la distribución geográfica del vector. Como podemos observar en el mapa anterior, las predicciones para este siglo, si las condiciones no cambian, son de un aumento significativo de casos de dengue en el norte de Europa (zonas más claras son posibles lugares de infección). Como vemos en el caso de España, la zona mediterránea seria la región que más casos de dengue presentaría.

ENFERMEDADES TRANSMITIDAS POR EL AGUA

El cambio climático también afecta al ciclo del agua. Las noticias sobre catástrofes climáticas (inundaciones, fuertes sequías, lluvias torrenciales, huracanes…) no dejan de aparecer en los medios de comunicación. Estas variaciones climáticas afectan a aquellas enfermedades que se transmiten por el agua, ya sea por contaminación de los caudales, por las migraciones humanas hacia zonas más seguras y por la poca higiene que hay en ciertos lugares de ciudades masificadas.

Las enfermedades más conocidas asociadas a las inundaciones y sequías son las infecciones de Cryptosporidium o de Cólera. Analizaremos este último ejemplo.

CÓLERA

Vibrio cholerae es el bacilo causante de esta enfermedad. Es una infección diarreica que padecen cada año entre 1,4 y 4,3 millones de personas, 142.000 de las cuales acaban muriendo. La transmisión de este bacilo está estrechamente ligada a una mala gestión ambiental. Las fuertes lluvias o inundaciones pueden provocar la contaminación de aguas y  la sequía extrema aumenta la carga bacteriana de los caudales existentes.

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Microfotografía de Vibrio cholerae con microscopía electrónica (Foto: Louisa Howard).

Durante el siglo XIX, el cólera se propagó por el mundo desde Ganges (India). La última epidemia de cólera empezó, como podemos ver en el mapa, en el Sur de Asia en 1961. Actualmente el cólera se ha distribuido por todo el mundo debido sobretodo a las migraciones humanas (portadores del bacilo), la aglomeración de gente en zonas suburbanas sin higiene y a los desastres climáticos acontecidos. La OMS estima que en 2030 habrá un 10% más de casos debido al cambio climático.

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Evolución de la última epidemia de cólera (1961-2004). (Foto: IPCC)

Tal vez no sea del todo posible cuantificar en qué medida el cambio climático puede afectar a la transmisión de estas enfermedades puesto que éstas dependen de muchos otros factores (dinámica demográfica, inmunización, etc). Cabe destacar, pues, que las previsiones expuestas en  este artículo son conjeturas obtenidas a partir de datos actuales. Eso quiere decir, que si los mecanismos para la reducción del cambio climático global funcionan y las condiciones ambientales mejoran, estos datos ya no tendrían ningún valor estadístico.

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¡Recordad que la mejor cura es la prevención! Cuida el medio ambiente: la Tierra es tu hogar. 

REFERENCIAS

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