新的研究表明農(nóng)用化學(xué)品與寄生蟲病的風(fēng)險之間存在聯(lián)系
全球農(nóng)民面臨越來越大的壓力,要求提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量,以跟上人口增長的步伐。因此,化學(xué)品的使用正在增加 - 在許多情況下是化學(xué)品的混合物,從肥料到除草劑再到殺蟲劑。但在人口增長最快的國家,包括中國,東南亞和南美洲,這些化學(xué)物質(zhì)可能引發(fā)一系列事件,最終使人們更容易感染由吸血引起的毀滅性寄生蟲病。
這種稱為血吸蟲病的疾病僅次于瘧疾,對經(jīng)濟影響最大的寄生蟲病有害,目前有25億人受到感染,近10億人處于危險之中。不幸的是,那些風(fēng)險最大的是兒童,受影響的人將受到發(fā)育不良,貧血和學(xué)習(xí)困難的困擾。如果不治療,可能導(dǎo)致肝臟損害,腎功能衰竭,不孕和癌癥。
我與一個國際團隊合作,研究農(nóng)用化學(xué)品濃度變化對人類感染這種疾病風(fēng)險的影響。利用實驗室實驗(在美國),實地研究(在塞內(nèi)加爾)和預(yù)測計算模型(在澳大利亞和美國),我們展示了使用普通農(nóng)用化學(xué)品如何增加傳播這種廣泛傳染病的風(fēng)險。最近發(fā)表在Nature Communications上的論文首次量化了農(nóng)用化學(xué)品與人類預(yù)測的血吸蟲病風(fēng)險增加之間的聯(lián)系。
引起血吸蟲病的寄生蟲在三個主要地點度過:蝸牛宿主,水(如灌溉水,水庫,湖泊或河流)和人類寄主。增加農(nóng)用化學(xué)品的濃度會以兩種常見的方式影響生態(tài)系統(tǒng):水源中的藻類增加,導(dǎo)致蝸牛種群增長,蝸牛的天然捕食者減少(因為它們無意中被這些化學(xué)物質(zhì)殺死)。食物供應(yīng)(藻類)的增加和捕食者的減少意味著蝸牛種群的繁榮,因此,血吸蟲病感染的蝸牛數(shù)量激增。當(dāng)受感染的蝸牛數(shù)量增加時,受感染水源的數(shù)量增加,使更多人受到感染。
測量傳染病傳播風(fēng)險的最常用方法是“基本再生數(shù)”,R0。R0小于1表示疾病不會持續(xù)存在; 當(dāng)它大于1時,它會。R0值越高,傳輸風(fēng)險越高。我們發(fā)現(xiàn),在不存在農(nóng)用化學(xué)品的情況下,R0顯著小于1,并且在存在各種化學(xué)品組合的情況下,中值R0值上升至約3.5。
這項研究是多學(xué)科努力如何解開和解釋人類與環(huán)境之間非常復(fù)雜的相互作用的有力例證。雖然我們已經(jīng)在數(shù)學(xué)上證實了蝸牛種群增長與人類疾病風(fēng)險之間的聯(lián)系,但我們尚未驗證實地研究中的聯(lián)系。然而,這項研究清楚地表明,迫切需要研究如何改善我們的農(nóng)業(yè)實踐,以確保我們的食物,人口和地球的安全。
目前存在多種農(nóng)用化學(xué)品的選擇,我們希望使用這些化學(xué)品組合的計算篩選來幫助確保高產(chǎn)量,同時降低疾病風(fēng)險。我們的研究表明,這是可能的,并且有朝一日可能會告知農(nóng)業(yè)中使用的化學(xué)品組合。
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