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近年頻發的人獸共患病,生態學家們該怎樣應對
原創 象妹 小象君 AnimalDialogue 來自專輯One health
編譯:齊惠元
編輯:蔡靜雯
重點提要
1. 近2/3的人類傳染病都是人獸共患病(zoonosis:在人與其他動物間互相傳播的疾?。?;
2. 每年人獸共患病造成的死亡人數高達數百萬,患病人數高達十億;
3. 在過去20年間,帶來的經濟損失高達數千億美元;
4. 人與病原體之間的關系類似于生態學中的資源-消費者生態模型,所以生態與進化生物學的角度有助于我們了解疾病傳染的生態、找到有效的防疫對策;
5. 各種人類活動都會影響人獸共患病的傳染強度和廣度,包括土地利用方式的改變、工業化、動物制品產業的發展、抗生素的應用等;
6. 全球化下,各個國家感染人獸共患病的風險都在增加;
7. 人獸共患病的防疫和溯源是一項跨領域的工作,需要臨床醫生、公共衛生科學家、生態學家、疾病生態學家、獸醫、經濟學家等通力合作。
人獸共患病
人獸共患病(Zoonoses)是指在脊椎動物與人類之間自然傳播的、由共同的病原體引起的一類傳染病,占人可感染的傳染病中的60%。
人獸共患病通常按照傳播途徑(病媒傳播性或食源性)、病原體種類(微寄生蟲、宏觀寄生蟲、病毒、細菌、原生動物、蠕蟲、虱子或跳蚤)或人際傳播的程度分類。
其中帶來的災害最為嚴重的要數地方性人獸共患?。╡ndemic zoonosis),每年帶來高達十億人的患病和數百萬人的死亡。而傳播廣泛型的人獸共患病帶來的災害也因全球化而日益嚴重。

從生態學的角度看,病原體從其他物種傳到人類可以視為我們與動物和環境關系的自然產物。微生物在進化途中利用了新的生態位,適應了新的宿主(人),導致了人獸共患病,而提供傳播途徑的也往往是我們人類自己。
雖然影響病原體生存和變化的基本生態原則仍然與過往相似,但其適用的環境已經有所改變--土地使用、自然資源開采、動物制品的生產系統、現代運輸、抗菌藥物的使用和貿易的全球化,這些都與人獸共患病的傳播率相關。
病原體生態學
人與病原體之間的關系類似于生態學中的資源-消費者生態模型。
人與病原體之間的關系類似于生態學中以被捕食者-捕食者為例的資源-消費者生態模型,所以生態與進化生物學的角度有助于我們了解疾病傳染的生態、找到有效的防疫對策。此外,借助于對生態學的種間競爭原則的評估,也可以理解病原體菌株之間的相互作用。
需要注意的是,與其他大型生物不同,微生物的世代更替時間短,并可能面臨來自宿主免疫、微生物群中其他生物體以及抗生素的強大的淘汰壓力。因此,病原體進化可以在非常短的時間尺度中發生--可能發生在一次流行病期間,甚至在個別感染例中。例如流感病毒抗原的頻繁變化導致需要不斷更新流感疫苗的配方。
動物宿主數量的變化會影響人獸共患病傳染到人的機率。如果病原體嗜好的宿主數量驟減,其可能會將傳染方向轉為人,導致在人類中的大爆發。例如,當牛瘟首次被引入東非時,牛和野牛的數量迅速枯竭,昏睡病的病媒采采蠅轉而以人為食,結果導致了昏睡病的大量流行。
其他環境的改變(包括人為改變)也會與動物宿主的數量變動相關,繼而影響人類感染的風險。

食物需求量與傳染風險
家畜飼養業隨著全球人口的暴增,食物需求量的增加,也在日益龐大。在改善了食物危機問題的同時,也提高了人獸共患病的風險。飼養條件、檢疫、加工、儲存、包裝、運輸,任何一環考慮不周都可能引發問題。而且,患病動物的表征常常不明顯(對動物宿主來說并非會引起嚴重的疾?。@些病原體卻有可能會在人體內引起重度病癥。
人們消費的野生動物制品雖然總體上比畜禽制品少得多,但是會引發新型的人獸共患病。例如艾滋病、非典肺炎、埃博拉,許多讓人們聞風喪膽的疾病都是從野生動物傳到人類的。對于養殖業不發達的中非國家來說,野味是重要的蛋白質來源,每年都會有大致十億公斤的野肉被消費。

減少野生動物制品的消費,同時規范畜禽養殖業,可以降低從野生動物上感染新型人獸共患病的風險,但必須有足夠的疾病監控,才能保證并不是換了一條途徑感染。
土地利用的改變與人獸共患病
土地利用方式的改變有可能導致動物宿主的數量或生態上的變化,從而改變人類與野生動物的接觸頻度,最終提高人獸共患病傳染到人的機率。
在熱帶地區,恰加斯?。厦厘F蟲?。ⅫS熱病和利什曼病的發生都與土地利用的變化有關。其中在原始森林采礦、伐木、種植園開發、石油天然氣開采所帶來的影響尤為嚴重,這種森林破壞不僅會產生巨大的環境變化,也會對全球健康構成威脅。因為往往原始森林中的許多地區有著較高的野生動物和微生物的生物多樣性,這也意味著這些地方極有可能是新型人獸共患病的溫床。

然而,在土地利用的風險評估里,我們往往只是關注于環境和社會影響,而忽視了從疾病生態學角度進行健康影響評估?,F實是,發展中國家的標準作業程序和具體法律條例往往不需要在社區一級進行健康風險評估,雖然有些準則將家畜相關的人畜共患疾病納入預期范圍,但卻很少考量到野生動物方面。
抗生素耐藥性與人獸共患病
誠然,抗生素的發現和應用大幅降低了人類的死亡率,然而目前使用的劑量和廣泛度超出了自然范疇,不自然的抗藥性因此生成。病原體進化出抗藥性就需要用更強的藥應對,如此往復,難以開發出對應的抗生素的超級病原體最終也會誕生。
此外,健康宿主中的共生細菌在對抗病原體方面起著重要作用,抗生素的濫用可能擾亂共生細菌的系統,讓其他病原體有機可乘。
抗生素造成的環境污染也是要關心的一方面--投入到家畜中的抗生素中的30%到90%都會被代謝到環境中造成環境污染。

目前,研究界對于家畜被喂食藥物后產生的耐藥性微生物會以什么程度轉移到人體還尚未清楚,已產生的耐藥性是否會逆轉褪去也尚未得知。有研究觀測到,終止藥物使用后,耐藥菌株的含量已大為降低,盡管該研究也同時觀測到了耐藥性的持久性。耐藥性逆轉可能會取決于體內微生物群落的自然稀釋和微生物保有抗藥性所需的成本,驗證此觀點和開發出臨床上應采取的措施還需要更多研究。
多領域合作加強人獸共患病防疫
為了減輕人畜共患病的負擔,防止新的人畜共患病的出現,我們不僅僅需要改進保健系統,還應采取多部門的合作,將生態學的角度納入人畜共患病的預防和控制工作中。
在對抗人畜共患病上花費的并不只限于在人類或動物上的治療及控制工作,疾病暴發對于商業和社會造成的破壞也占據了經濟代價的很大一部分。為了形成高效的防疫工作和減少疾病帶來的經濟損失,我們需要跨領域的合作,需要動物學和人類醫學、生態學、社會學、微生物生態及進化生物學等學科專家的合作。
我們需要加強生態學家在防疫計劃中的作用。例如通過與臨床醫生合作,從而利用實時數據制作出更準確的疾病傳播的生態數學模型;參與研究設計和實地考察,更精確地評估關鍵風險因素。
也要鼓勵公共衛生科學家與疾病生態學家的合作,從而將傳染病的專業知識、人類病例和病原體在其他動物(野生動物或牲畜)中傳播的數據進行結合。
這些疾病生態學的方法在預測新型人畜共患病的出現和傳播的方面很可能會發揮重要的作用。所有人畜共患病都有非人類的宿主,這些宿主中的病原體的動態往往會決定著疾病最終在人類中爆發的風險。
爆發的風險因地理、季節或多年周期而異,并且可能取決于土地利用、天氣、氣候或環境變化等因素。對其野生動物中人畜共患病病原體動態的調查可作為預警系統,以更好地告知其在牲畜或人類中爆發的風險,并減少患病率。
例如,通過衛星觀測發現了植被密度與裂谷熱(Rift Valley fever)病媒的繁殖地相關,并因此成功地預測人類病例的出現可能性和疫苗供應的必要性。這些方法進一步發展的話,最終可以預測未來疾病出現的風險。

研究常見的地方性人畜共患病、疾病相關的生態、進化、社會、經濟和流行病學機制都具有很高的內在價值,然而這些研究往往資金不足。
此外,新興的人畜共患病研究通常被視為以動物為重點的研究或應用價值較低的純學術研究。但事實并非如此,例如,了解野生動物宿主病原體的動態如何隨季節變化的研究看起來貌似是純學術的研究,但實際上如果想要了解季節變化如何影響人類患病的風險,這項研究是必不可少的一步,因為季節變化與人和宿主動物的接觸可能性也是相關的。
抗微生物藥物耐藥性和食源性人獸共患病也是很好的研究方向。我們仍然很不了解動物生產中使用的抗生素會對人類造成什么的影響,因此,我們需要醫生、獸醫和生態學家參與研究設計和解析。
此外,因為長期使用抗生素會讓病原體產生抗藥性,我們需要開發出代替抗生素的抵抗病原體的方法,我們可以探索益生菌、飲食等替代方式,以促進健康、保護胃腸道菌群和免疫系統調制,進而減少人畜使用抗生素的需求。
盡管不同地區人畜共患病的原因和風險各異,但全球化下的同一疾病的多渠道傳播是需要各地衛生專業人員關注和警覺的。為了減輕人畜共患病的負擔,防止新的人畜共患病的出現,我們不僅僅需要改進保健系統,還應采取多部門的合作,將生態學的角度納入人畜共患病的預防和控制工作中。

此文章為以下論文的編譯:
Karesh, W. B., Dobson, A., Lloyd-Smith, J. O.,Lubroth, J., Dixon, M. A., Bennett, M., ... & Machalaba, C. C. (2012).Ecology of zoonoses: natural and unnatural histories. The Lancet, 380(9857), 1936-1945.
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原標題:《近年頻發的人獸共患病,生態學家們該怎樣應對》
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