谷熱在熱風中蔓延

氣候變化帶來的新天氣條件可能有助於傳播一種流行於美國西南部的真菌疾病,即谷熱


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正值正午,112華氏度(比十年前更高)的夏季酷熱籠罩著亞利桑那州的索諾蘭沙漠。 傍晚時分,烏雲密佈,季風將大地吹打成一片旋轉的沙塵。 厚厚的表層土壤牆壁遮蔽了州際公路上的駕駛員的視線。

一些健康專家認為,新的天氣條件——全球變暖加劇的更高溫度更強烈的沙塵暴——正在為球孢子菌病(也稱為谷熱)的傳播創造完美的風暴,這是一種流行於美國西南部的真菌疾病。

球孢子菌孢子是如何感染人體的? 在風的推動下,成千上萬的土壤顆粒和球孢子菌小球被吸入。 人們——特別是老年人或免疫功能低下的人——可能會出現類似流感的症狀,這些症狀可能會轉變為肺炎。 如果感染擴散,病原體可以攻擊任何器官——主要是神經系統、皮膚、骨骼和關節——並危及生命。

根據美國微生物學會的資料,每年約有20萬美國人感染谷熱,其中200人死亡。 但一些專家認為,該疾病被嚴重低估了。 泛美人類生態與健康中心的資料顯示,1991年至1993年間,谷熱的醫療保健費用超過6600萬美元。

團體社會責任醫師組織表示,全球變暖將因空氣中塵土和沙塵暴的增加而使發病率成倍增加。 美國地質調查局(位於佛羅里達州聖彼得堡)的Dale Griffin表示,更高的風速和乾旱使亞利桑那州的谷熱年發病率從1998年的每10萬人33例增加到2001年的每10萬人43例。

梅奧診所的一項研究表明,從1997年到2006年,亞利桑那州的病例數量增加了三倍多。 同期,加利福尼亞州的發病率從每10萬人2.5例躍升至每10萬人8.4例。

疾病發病率上升讓像亞利桑那大學圖森分校谷熱卓越中心主任John Galgiani醫生這樣的醫師研究人員感到擔憂。 作為一位球孢子菌領域的先驅,Galgiani一生的大部分時間都在研究這些微小的生物,他知道它們堅固的孢子外殼可以抵抗高溫、紫外線和沙塵暴。

亞利桑那大學地理學家Andrew C. Comrie表示,亞利桑那州的降水量和塵土率是谷熱病例激增的良好預測指標,研究報告表明,1992年至2005年期間的大部分變異是由於氣候造成的。 對於亞利桑那大學的氣候學家Bill Sprigg來說,西南部地區違反聯邦顆粒物空氣質量標準的行為與谷熱總體發病率升高有關。 其他因素也可能導致該疾病發病率升高,包括人口增長、報告的改進以及65歲以上人口的增加。

對氣溫和溼度升高以及乾旱和潮溼交替時期的預測為球孢子菌創造了適宜的環境。 在炎熱的月份,當其他生物在表面死亡時,球孢子菌在更深的幾層中存活下來。 然後,當降雨時,真菌在沒有競爭生物的情況下自由生長。

Comrie稱之為他的“生長和擴散”理論。 較高的溫度不僅促進真菌生長,而且還會導致大量植被被燒燬。 由於更少的根、葉和樹枝 удерживая 沙漠土壤,風暴可以在更廣闊的開放空間中攪起更多的塵土。 地震和山體滑坡也會喚醒數百萬個孢子,將疾病傳播到更遠更廣的地方。 1994年加利福尼亞州北嶺地震後,衛生專業人員發現新的谷熱病例急劇增加。

Comrie認為,氣候變化對谷熱的影響可能超過其他傳染病。
 “關鍵詞是直接,”Comrie說。 “溫度和降水的變化將直接在真菌生長的土壤中感受到,這與西尼羅河病毒形成對比,後者將透過蚊子媒介和鳥類宿主及其對氣候的反應看到二階或三階氣候影響。” 球孢子菌既不需要動物宿主,也不具備“適應潛力”; 也就是說,在沒有疫苗或其他治療劑的情況下,孢子會勝出。

病例的持續上升正值預算赤字和州及國家優先事項轉移使研究人員感到沮喪之際。 儘管美國國立衛生研究院去年將球孢子菌歸類為生物恐怖主義武器(C類優先病原體),但其罕見疾病的地位和缺乏全國市場阻礙了製藥公司開發預防性疫苗或藥物療法。

專家認為,真菌可以長距離傳播,因為孢子“外殼”就像一個繭,保護真菌免受環境壓力。 英國牛津大學的Andrew S. Goudie表示,沙塵暴可以將物質輸送數“千公里”。 事實上,衛星影像顯示,風載塵埃起源於非洲的撒哈拉沙漠和戈壁沙漠,並漂流到南美洲、加勒比海和美國南部。 研究人員在檢查樣本時發現了140多種“搭便車”的生物。

美國地質調查局的微生物學家Griffin表示,一克沙漠土壤可能包含多達十億個微生物。 任何型別的土壤擾動——來自風或地震等自然力,或來自人類發起的活動,如建築或越野車——都可能傳播谷熱。

尚無證據表明球孢子菌已侵入亞利桑那州、加利福尼亞州、墨西哥以及中美洲和南美洲部分地區以外的地區。 但Sprigg和Comrie表示,這可能更多是由於預算限制和缺乏對塵土傳播的微生物的研究。 而且,由於谷熱的症狀(如疲勞、發燒和食慾不振)很常見,因此很容易發生誤診,而且經常發生。 Merry Buckley在美國微生物學會2007年圖森會議報告中寫道,由於檢測結果不確定,真菌疾病(如谷熱)通常會得到非特異性治療。

“非洲有這種真菌嗎?” Sprigg反問道。 “從伊拉克返回的部隊的‘肺炎樣’症狀是否可能與谷熱有關?” 他的觀點很簡單:如果衛生保健專業人員不尋找它,他們就不太可能找到它。 因此,在對描述世界各地真菌的各種物種和位置進行全球清查之前,沒有人可以肯定地說球孢子菌或任何其他真菌感染的潛在範圍到底有多大。

減輕塵土傳播病原體的一個步驟是世界氣象組織計劃建立一個包含九個區域中心的沙塵預警系統。 與此同時,美國宇航局於2004年啟動的一個基於計算機的系統,用於預測西南部地區的沙塵暴,最近證明它可以利用地形、陸地與水的比例和表面粗糙度來正確預測三分之二的沙塵暴,從而警告亞利桑那州居民。

事先通知是否會降低谷熱的發病率尚未確定。 “在這個領域,確實還需要更多的科學研究,”Comrie說。
     

本文最初發表於環境健康新聞,這是一個由非營利媒體公司環境健康科學出版社釋出的新聞來源。

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