Effetti del cambiamento climatico e malattie degli animali

Effetti del cambiamento climatico
e malattie degli animali
Stefano Marangon
Padova, 17 giugno 2010
Definizioni
Malattie emergenti:
- infezione non segnalata in precedenza (“nuova”)
- malattia nota, ma con una “nuova” evoluzione (diffusione
in un’area precedentemente non colpita, coinvolgimento di
nuovi ospiti)
Malattie trasmesse da vettori:
- infezioni la cui trasmissione non
avviene per contatto diretto, ma
è mediata da un “insetto” o da
altri artropodi
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Malattie Emergenti
 Incremento dell’attenzione per queste
malattie inizio anni ’90
 Coinvolgimento opinione pubblica con
libri, articoli su giornali e riviste,
documentari televisivi e film
 Negli stessi anni (ri)-emerge la
necessità di un stretta collaborazione
tra le varie componenti della Sanità
Pubblica
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Malattie Emergenti
Il 70% di tutte le malattie infettive
emergenti che hanno colpito
l’uomo negli ultimi 20 anni è
derivato dal trasferimento di un
agente patogeno dagli animali
(spesso i selvatici) all’uomo
= zoonosi
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L’interesse nei confronti delle
malattie emergenti è giustificato?
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Malattie emergenti
Jones, et. al. Nature, 2008 Feb. 21, 45,990-3
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Cibi esotici
(bush meat)
Cambiamenti
climatici
Animali da
compagni
a esotici
Globalizzazione
Incremento
demografico
Infezione
nell’uomo o
negli animali
Animali da
compagnia
Modifica
delle
pratiche di
allevamento
Movimentazione
di persone o
animali
Adattamento
patogeni a
nuove specie
ospite
Cambiamenti
nell’utilizzo
del suolo
Impatto dei cambiamenti climatici sulla salute
L’idea che i climi caldi siano nocivi alla salute non è nuova.
Ippocrate (460-377 A.C.) studiò il clima, la stagionalità e
gli eventi metereologici come determinanti di malattia.
Il suo trattato “Delle arie, le acque e i luoghi” descrive
le valutazioni di uno studioso di ecologia per spiegare le
malattie in funzione delle caratteristiche del clima
Reiter, Annali dell’Istituto Pasteur, 2006
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Impatto dei cambiamenti climatici sulla salute
Health systems
Heat-related mortality and
morbidity
Socioeconomic conditions
Cardiorespiratory
diseases from air pollution
Environmental
conditions
Climate
change
Health impacts
Direct
exposures
temperature,
precipitation,
extremes
Increase in injuries,
deaths and morbidity from
floods and fires
Allergic disorders
Indirect
exposures
water,
agriculture,
ecosystems,
tourism, energy,
air quality, etc.
Changes in distribution of
the range of vector-borne
diseases
Increase in attributable
burden of water- and foodborne diseases.
Mitigation, prevention and adaptation
WHO Europe, 2007
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Malattie trasmesse da vettori
Culicoidi
Flebotomi
Zanzare
Zecche
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Cambiamenti climatici e biologia dei vettori
Il clima di molte aree dell’Europa è caratterizzato:
- temperature estive elevate come in certe aree tropicali
- inverni molto più freddi (stagionalità)
- introduzione di agenti patogeni esotici trasmessi da
vettori presenti nell’area di interesse
- trasmissione dell’infezione fino ad inizio inverno
Cambiamenti climatici:
- aumento delle temperature invernali (specie di notte)
- riduzione dei giorni con temperatura < 0°
- primavere “anticipate” (incremento temperatura
primaverile)
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Cambiamenti climatici e biologia dei vettori
Invasione di nuovi habitat con:
- aumento dell’area di distribuzione di insetti autoctoni
- importazione/adattamento di nuove specie (e di nuove
infezioni)
Aumento dell’attività riproduttiva, del consumo di “alimento”
e della densità di “insetti”
Riduzione della durata del ciclo di riproduzione dell’infezione
all’interno dell’insetto (periodo di incubazione estrinseco)
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Malattie virali trasmesse da ZANZARE
 West Nile virus
 Japanese encephalitis virus
 Eastern equine encephalomyelitis
virus (EEEV)
 Western equine encephalomyelitis
virus (WEEV)
 Venezuelan equine
encephalomyelitis virus (VEEV)
 Rift valley fever virus
 …..
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Malattie emergenti: WND in Italia - 2008
http://sorveglianza.izs.it/emergenze/west_nile/bollettino_epidemiologico/bollettino_2009.pdf
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West Nile disease – Ciclo epidemiologico
Migratori
Trasmissione
Verticale
Ciclo
silvestre
Ciclo
urbano
Vettore
Ciclo oro-fecale
Altri vettori ?
Trasfusioni,
trapianti,
trasmissione madrefiglio
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Infezioni (virali) trasmesse da vettori
ospiti accidentali
virus
reservoir
Popolazioni dinamiche, in continua evoluzione, con
caratteristiche variabili in diverse aree e nel tempo, in
funzione di specie, caratteristiche locali, clima, stagione,……..
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Malattie emergenti: WND in USA - 1999
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Malattie emergenti: WND in USA - 2009
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Bluetongue
Malattia virale
Non contagiosa
Trasmessa da insetti
(Culicoides)
Andamento stagionale




Bluetongue virus (BTV)
Reoviridae
Orbivirus
Colpisce tutte le specie di
ruminanti domestici e
selvatici
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Malattie emergenti: Bluetongue (BT)
40°- 45° N
Considerata in Europa una malattia esotica fino al
1998
Dal 1998 al 2008 introduzione e diffusione in
35° SEuropa di 8 sierotipi del virus
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Distribuzione BT in EU – Maggio 2009
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Cambiamenti della temperatura (anni ’80 vs anni ’90)
Purse et al., (2008) Rev. sci. tech. OIE, 27, 427-442
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BT – Ciclo biologico
Purse et al. (2005), Nature, 3, 171-181
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BT - Relazione fra T e diffusione del virus
L’aumento delle temperature ha determinato
 riduzione delle barriere
alla diffusione del virus nel
vettore

maggior moltiplicazione
virale

aumento della % di vettori
infetti
 aumento delle specie di
culicoidi in grado di
trasmettere il virus
 incremento delle aree di
distribuzione del vettore
 aumento del numero e
dell’attività degli insetti
vettori
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Malattie virali trasmesse da ZECCHE
 Crimean-Congo Haemorrhagic Fever
 Japanese encephalitis virus
 African swine fever
 Rift valley fever virus
 Tick Borne Encephalitis virus complex:
 Central Siberian and Far Eastern TBE
(Russian Spring Summer Encephalitis)
 European TBE
(Central European Encephalitis)
 Omsk Haemorrhagic fever
 Louping ill
 Thogoto virus
 Dugbe virus
 Nairobi sheep disease virus
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TBE - Meningoencefalite da zecche
Malattia virale acuta del sistema nervoso centrale da
Flavivirus
Presente in focolai endemici in molti Paesi dell’Europa, Italia
compresa, con generale
aumento di frequenza
Trasmessa da zecche del genere Ixodes che operano anche
da serbatoi
Il virus infetta diversi animali selvatici o domestici (roditori,
caprioli, ovini, caprini) in cui non c’è malattia
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Trasmissione del virus nel vettore
co-feeding
Se la temperatura diminuisce rapidamente in autunno
e/o aumenta in primavera al di sopra del limite soglia
di “risveglio” dei vari stadi di sviluppo delle zecche, le
larve e le ninfe emergono insieme e possono nutrirsi
sullo stesso ospite
aumento della trasmissione virale alle larve
ninfa infetta
larva non infetta
Randolph et al Parasitology (2000), 121:1:15-23
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Cambiamenti climatici?
 Numerosi rilievi di Ixodes ricinus sopra i 1000 metri
 È stato stimato che un aumento di 0.6°C può
corrispondere a uno shift in altezza di 100 metri
“Tick-borne encephalitis virus expansion to higher altitudes
correlated with climate warming”
International Journal of Medical Microbiology, 298, 2008, 68-72
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Conclusioni
Necessario un approccio razionale
Problematica complessa numerose interazioni con altri
fenomeni ambientali e impatto variabile in continenti diversi
Evidenti margini di incertezza dei modelli previsionali
Indispensabile valutare gli effetti dei cambiamenti climatici su:
- biodiversità
- sistemi biologici
- distribuzione degli agenti infettivi e dei loro vettori
- meccanismi di trasmissione delle malattie
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