La previsione degli hotspot della malattia di Lyme può aiutare i funzionari della sanità pubblica a guidare le risorse e la messaggistica proattiva al pubblico. Ma l'ecologia della malattia è complessa e coinvolge vari animali ospiti, zecche dalle zampe nere che fungono da vettore della malattia, l'agente patogeno stesso, i batteri Borrelia burgdorferi e l'ambiente in cui vivono tutti.

Lo studio, pubblicato nel Journal of Applied Ecology , districa la relazione tra due di questi attori nell'ecologia della malattia di Lyme:i batteri e l'ambiente. Guidata da Tam Tran, che ha conseguito il dottorato presso il Dipartimento di Biologia di Penn presso la School of Arts &Sciences, e con i mentori Dustin Brisson, un professore del dipartimento, Shane Jensen della Wharton School, insieme a colleghi dello Stato di New York Dipartimento della Salute, la ricerca indaga come variabili come il disturbo del paesaggio e il clima influenzino la distribuzione e l'abbondanza di B. burgdorferi. Il risultato è un potente modello analitico in grado di prevedere con precisione la prevalenza e la distribuzione dei batteri della malattia di Lyme nel paesaggio, potenzialmente un utile strumento di salute pubblica per aiutare a mitigare la trasmissione delle malattie.

"Sappiamo che la malattia di Lyme è una minaccia crescente per la salute pubblica, ma non abbiamo trovato ottimi modi per affrontarla. Il numero di casi continua a crescere", afferma Tran, ora studente di medicina alla Virginia Commonwealth University. "La cosa eccitante qui è che, conoscendo come l'ambiente influisce sia sul sistema delle zecche che sui batteri, possiamo prevedere dove e quando ci saranno quantità maggiori dell'agente patogeno nel paesaggio."

Nel presente studio, Tran, Brisson, Jensen e colleghi si sono concentrati principalmente su quali fattori hanno influenzato B. burgdorferi, la cui prevalenza hanno misurato determinando quale frazione di zecche dalle zampe nere campionate era stata infettata dai batteri. I precedenti tentativi di tracciare connessioni tra la malattia di Lyme e le variabili ambientali hanno portato a risultati contrastanti, poco chiari o talvolta addirittura contraddittori, dice Tran, in parte perché i contributi dell'"ambiente" a grandi linee possono essere così sfaccettati.

Per costruire i propri modelli, il team di ricerca ha preso i dati raccolti da quasi 19.000 zecche dalle zampe nere tra il 2009 e il 2018 in centinaia di siti all'interno dello stato di New York. Hanno valutato come il numero di zecche infette e non infette in centinaia di località in più di un decennio si sia allineato con le caratteristiche ambientali locali che rientrano in quattro grandi categorie:

1. fattori del paesaggio come l'altitudine, la storia degli incendi e la distanza dalle infrastrutture come le strade;
2. dimensioni della popolazione ospite dei vertebrati, comprese persone, orsi, uccelli e cervi;
3. le condizioni di sorveglianza, compresa la temperatura e l'umidità locali al momento della raccolta, nonché lo sforzo dedicato alla raccolta dei campioni; e
4. Misure climatiche come temperature medie mensili, precipitazioni e giorni con temperature sotto lo zero.

Eseguendo vari raggruppamenti di queste variabili attraverso potenti modelli computerizzati, i ricercatori sono stati in grado di individuare quali fossero le più influenti nel determinare i tassi di infettività.

"La scoperta principale è stata che il clima era una caratteristica schiacciante nel modello", afferma Tran. "Anche il disturbo dell'habitat è stato importante e in alcuni casi abbiamo riscontrato il contrario di ciò che è emerso da studi precedenti".

Mentre analisi precedenti avevano scoperto che l'aumento del disturbo - cose come incendi, strade che tagliano le foreste e tratti di habitat frammentati - portavano ad un aumento del numero di B. burgdorferi, il team guidato da Penn ha scoperto che habitat meno disturbati e più intatti erano spesso associati a maggior numero di zecche infettate dai batteri.

Dopo aver sviluppato un modello con i dati raccolti nel 2009-2018, hanno quindi testato per vedere quanto bene il modello potesse prevedere la prevalenza e la distribuzione riscontrate nei dati raccolti dal 2019.

"Abbiamo scoperto che era estremamente accurato", afferma Tran. "E la cosa fantastica è che molti dei dati che abbiamo usato per creare il modello sono gratuiti, il che significa che altre località potrebbero essere in grado di replicare questi risultati per aiutare a prevedere il rischio della malattia di Lyme, specialmente nelle aree in cui il clima e il paesaggio sono simili a New York."

Gli interventi potrebbero essere messaggi di messaggistica di salute pubblica che avvertono i visitatori del parco, ad esempio del rischio di malattie, "ricordando loro di fare i controlli delle zecche", afferma Tran. I risultati potrebbero anche aiutare a guidare la futura gestione del territorio, sfruttando il potere dell'ecologia per ridurre potenzialmente i rischi della malattia di Lyme. + Esplora ulteriormente

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