Obrazový kredit: NASA
V minulom roku zomrelo na maláriu viac ako milión ľudí, väčšinou v subsaharskej Afrike. Ohniská horúčky dengue, hantavírusu, horúčky západonílskej horúčky, horúčky doliny Rift Valley a dokonca aj moru stále občas zasiahnu dediny, mestá a celé regióny. Zdá sa, že pre desiatky alebo stovky ľudí, ktorí trpia bolestivou smrťou, a pre svojich blízkych, sa tieto choroby musia zdať z ničoho nič.
Tieto choroby však nie sú bez rýmu alebo dôvodu. Keď sa objaví ohnisko, často je to preto, že podmienky prostredia, ako sú zrážky, teploty a vegetácia, určili pôdu pre populačný nárast škodcov spôsobujúcich choroby. Komárom alebo myšiam alebo kliešťom sa darí a choroby, ktoré nesú, sa rýchlo šíria.
Prečo teda nesledovať tieto environmentálne faktory a varovať, keď sú dozrievané podmienky na prepuknutie choroby? Vedci boli touto možnosťou uchvátení už od chvíle, keď túto myšlienku prvýkrát vyjadril ruský epidemiológ E. N. Pavlovsky v 60. rokoch. V súčasnosti táto technológia a vedecké know-how dobiehajú a zdá sa, že systém včasného varovania pred vypuknutím choroby v celom regióne je na dosah.
Ronald Welch z globálneho hydrologického a klimatického centra agentúry NASA v Huntsville v Alabame je jedným z vedcov, ktorí pracujú na vývoji takéhoto systému včasného varovania. "Bol som v malátnych oblastiach v Guatemale a Indii," hovorí. „Zvyčajne ma zasiahla chudoba v týchto oblastiach, na úrovni zriedkavo pozorovanej v Spojených štátoch. Ľudia sú milí a priateľskí a sú vďační, pretože vedia, že sme tu, aby sme im pomohli. Je veľmi dobré vedieť, že prispievate k úľave od choroby ak prevencii smrti, najmä detí. “
Prístup, ktorý používa Welch a ďalší, kombinuje údaje z technologicky vyspelých environmentálnych satelitov s terénnymi prácami „khaki kraťasy a prašné topánky“. Vedci skutočne vyhľadávajú a navštevujú miesta s prepuknutím choroby. Potom skúmajú satelitné snímky, aby zistili, ako z vesmíru vychádzajú podmienky vhodné pre choroby. Satelity potom môžu sledovať tieto podmienky v celom regióne, krajine alebo dokonca na kontinente, keď potichu kĺzajú po oblohe raz denne, každý deň.
Napríklad v Indii, kde Welch robí výskum, hovoria zdravotnícki úradníci o zriadení satelitného systému včasného varovania pred maláriou pre celú krajinu. V spolupráci s matematikom Jia Li z University of Alabama v Huntsville a indickým výskumným strediskom pre maláriu Welch dúfa, že vykoná pilotnú štúdiu v Mewate, prevažne vidieckej oblasti Indie južne od Dillí. Táto oblasť je domovom pre viac ako 700 000 ľudí, ktorí žijú v 491 obciach a 5 mestách, ale na ostrove Rhode Island majú len asi dve tretiny.
"Očakávame, že budeme schopní varovať pred vysokým rizikom choroby pre danú dedinu alebo oblasť až mesiac vopred," hovorí Welch. „Tieto„ červené vlajky “umožnia zdravotníckym úradníkom zamerať svoje vakcinačné programy, postrekovanie komárov a ďalšie úsilie zamerané na boj proti chorobám v oblastiach, ktoré ich najviac potrebujú, a možno predísť prepuknutiu choroby skôr, ako k tomu dôjde.“
Ohniská sú spôsobené ohromujúcou rozmanitosťou faktorov.
Napríklad v prípade druhu komárov, ktorý prenáša maláriu v študijnej oblasti Welch, by ohnisko s ohniskom nákazy malo bazény stojatej vody, v ktorej môžu dospelí komári uložiť svoje vajíčka a dozrieť na nových dospelých. Mohli by to byť pretrvávajúce kaluže na hustej, ílovitej pôde po silných dažďoch, bažiny nachádzajúce sa v blízkosti alebo dokonca vedrá, ktoré obyčajne zostanú mimo dediny, obyčajne vonku vedierka. Miesto s maláriou by bolo teplejšie ako 18 ° C, pretože v chladnom počasí parazit „plazodium“ s jednou bunkou, ktorý vlastne spôsobuje maláriu, pôsobí príliš pomaly na to, aby prešiel infekčným cyklom predtým, ako hostiteľský komár zomrie. Počasie však nesmie byť príliš horúce, inak by sa komáre museli schovávať v tieni. Vlhkosť sa musí pohybovať v rozmedzí od 55% do 75%, ktoré tieto komáre potrebujú na prežitie. Výhodne by sa nachádzal dobytok alebo iné hospodárske zvieratá vo vzdialenosti 1 km od komárov, pretože títo škodcovia by uprednostňovali kŕmenie krvou zvierat.
Ak sa všetky tieto podmienky zhodujú, dajte si pozor!
Zdokumentovanie niektorých z týchto faktorov, ako je typ pôdy a miestne zvyky opúšťajúce vedierko, si vyžaduje vedecké práce v teréne, poznamenáva Welch. Tieto informácie sú zapojené do počítačového mapovacieho systému nazývaného databáza geografických informačných systémov (GIS). Terénna práca sa vyžaduje aj na charakterizáciu správania miestnych druhov komárov. Zahryzne ľudí do interiéru alebo vonku alebo do oboch? Do GIS mapy sa vkladajú ďalšie faktory, ako napríklad umiestnenie pasienkov hovädzieho dobytka a ľudských obydlí, ktoré sú založené na satelitných snímkach s vysokým rozlíšením od komerčných satelitov, ako sú Ikonos a QuickBird, ktoré dokážu spozorovať objekty na zemi s priemerom iba 80 cm. Potom sú premenné pre celý región, ako sú teplota, zrážky, typy vegetácie a pôdna vlhkosť, odvodené zo satelitných údajov so stredným rozlíšením, napríklad zo snímača Landsat 7 alebo snímača MODIS na satelite Terra NASA. (MODIS je skratka pre zobrazovací spektrometer s rozlíšením MODerate.)
Vedci vkladajú všetky tieto informácie do počítačovej simulácie, ktorá beží nad digitálnou mapou krajiny. Sofistikované matematické algoritmy prežívajú všetky tieto faktory a vyplivujú odhad rizika prepuknutia choroby.
Predchádzajúce štúdie potvrdili základnú spoľahlivosť tohto prístupu pri odhade rizika ochorenia. Skupina z University of Nevada a Desert Research Institute bola schopná „predpovedať“ historické miery infekcie jeleňom-myšou vírusom Sin Nombre s presnosťou až 80%, iba na základe vegetačného typu a hustoty, nadmorskej výšky a sklonu pozemné a hydrologické vlastnosti, všetko odvodené zo satelitných údajov a GIS máp. Spoločná štúdia agentúry NASA Ames / Kalifornská univerzita v Davise dosiahla 90% úspešnosť pri určovaní toho, ktoré ryžové polia v strednej Kalifornii budú chovať veľké množstvo komárov a ktoré budú chovať menej, na základe údajov Landsat. Ďalší projekt Ames predpovedal 79% dedín s vysokými komármi v mexickom regióne Chiapas na základe krajinných prvkov videných na satelitných snímkach.
Dokonalé predpovede pravdepodobne nikdy nebudú možné. Rovnako ako počasie, jav ľudskej choroby je príliš komplikovaný. Tieto povzbudivé výsledky však naznačujú, že primerane presné odhady rizika je možné dosiahnuť kombináciou staromódnej terénnej práce s najnovšími v satelitných technológiách.
„Sú tu všetky potrebné kúsky skladačky,“ hovorí Welch a ponúka nádej, že čoskoro prepuknú choroby, ktoré sa zdajú „z ničoho nič“, budú ľudí menej strážiť.
Pôvodný zdroj: NASA Science Story
