Published August 14, 2019 | Version v1
Publication Open

Ecological niche modelling for predicting the risk of cutaneous leishmaniasis in the Neotropical moist forest biome

  • 1. Fundação Oswaldo Cruz
  • 2. Universidad del Rosario
  • 3. Instituto Evandro Chagas
  • 4. Maladies Infectieuses et Vecteurs: Écologie, Génétique, Évolution et Contrôle
  • 5. Animal, Santé, Territoires, Risques et Ecosystèmes

Description

A major challenge of eco-epidemiology is to determine which factors promote the transmission of infectious diseases and to establish risk maps that can be used by public health authorities. The geographic predictions resulting from ecological niche modelling have been widely used for modelling the future dispersion of vectors based on the occurrence records and the potential prevalence of the disease. The establishment of risk maps for disease systems with complex cycles such as cutaneous leishmaniasis (CL) can be very challenging due to the many inference networks between large sets of host and vector species, with considerable heterogeneity in disease patterns in space and time. One novelty in the present study is the use of human CL cases to predict the risk of leishmaniasis occurrence in response to anthropogenic, climatic and environmental factors at two different scales, in the Neotropical moist forest biome (Amazonian basin and surrounding forest ecosystems) and in the surrounding region of French Guiana. With a consistent data set never used before and a conceptual and methodological framework for interpreting data cases, we obtained risk maps with high statistical support. The predominantly identified human CL risk areas are those where the human impact on the environment is significant, associated with less contributory climatic and ecological factors. For both models this study highlights the importance of considering the anthropogenic drivers for disease risk assessment in human, although CL is mainly linked to the sylvatic and peri-urban cycle in Meso and South America.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتمثل أحد التحديات الرئيسية لعلم الأوبئة البيئية في تحديد العوامل التي تعزز انتقال الأمراض المعدية ووضع خرائط للمخاطر يمكن أن تستخدمها سلطات الصحة العامة. تم استخدام التنبؤات الجغرافية الناتجة عن النمذجة البيئية المتخصصة على نطاق واسع لنمذجة التشتت المستقبلي لناقلات الأمراض بناءً على سجلات الحدوث والانتشار المحتمل للمرض. يمكن أن يكون إنشاء خرائط المخاطر لأنظمة الأمراض ذات الدورات المعقدة مثل داء الليشمانيات الجلدي (CL) أمرًا صعبًا للغاية بسبب العديد من شبكات الاستدلال بين مجموعات كبيرة من الأنواع المضيفة والناقلة، مع عدم تجانس كبير في أنماط الأمراض في المكان والزمان. تتمثل إحدى المستجدات في هذه الدراسة في استخدام حالات CL البشرية للتنبؤ بخطر حدوث داء الليشمانيات استجابة للعوامل البشرية والمناخية والبيئية على مستويين مختلفين، في المنطقة الأحيائية للغابات الرطبة الاستوائية الجديدة (حوض الأمازون والنظم الإيكولوجية للغابات المحيطة) وفي المنطقة المحيطة بغيانا الفرنسية. مع مجموعة بيانات متسقة لم تستخدم من قبل وإطار مفاهيمي ومنهجي لتفسير حالات البيانات، حصلنا على خرائط مخاطر بدعم إحصائي عالي. مناطق خطر CL البشرية التي تم تحديدها في الغالب هي تلك التي يكون فيها التأثير البشري على البيئة كبيرًا، ويرتبط بعوامل مناخية وإيكولوجية أقل مساهمة. بالنسبة لكلا النموذجين، تسلط هذه الدراسة الضوء على أهمية النظر في الدوافع البشرية المنشأ لتقييم مخاطر الأمراض في الإنسان، على الرغم من أن CL يرتبط بشكل أساسي بالدورة الحرجية وشبه الحضرية في أمريكا الوسطى وأمريكا الجنوبية.

Translated Description (French)

Un défi majeur de l'éco-épidémiologie est de déterminer quels facteurs favorisent la transmission des maladies infectieuses et d'établir des cartes des risques pouvant être utilisées par les autorités de santé publique. Les prédictions géographiques résultant de la modélisation de niche écologique ont été largement utilisées pour modéliser la dispersion future des vecteurs en fonction des enregistrements d'occurrence et de la prévalence potentielle de la maladie. L'établissement de cartes des risques pour les systèmes de maladies avec des cycles complexes tels que la leishmaniose cutanée (CL) peut être très difficile en raison des nombreux réseaux d'inférence entre de grands ensembles d'espèces hôtes et vecteurs, avec une hétérogénéité considérable dans les schémas de maladie dans l'espace et le temps. Une nouveauté dans la présente étude est l'utilisation de cas humains de CL pour prédire le risque de survenue de la leishmaniose en réponse à des facteurs anthropiques, climatiques et environnementaux à deux échelles différentes, dans le biome forestier humide néotropical (bassin amazonien et écosystèmes forestiers environnants) et dans la région environnante de la Guyane française. Avec un ensemble de données cohérent jamais utilisé auparavant et un cadre conceptuel et méthodologique pour interpréter les cas de données, nous avons obtenu des cartes des risques avec un soutien statistique élevé. Les zones à risque de CL humaine principalement identifiées sont celles où l'impact humain sur l'environnement est important, associé à des facteurs climatiques et écologiques moins contributifs. Pour les deux modèles, cette étude souligne l'importance de prendre en compte les facteurs anthropiques pour l'évaluation du risque de maladie chez l'homme, bien que la CL soit principalement liée au cycle sylvatique et périurbain en Méso et en Amérique du Sud.

Translated Description (Spanish)

Un desafío importante de la ecoepidemiología es determinar qué factores promueven la transmisión de enfermedades infecciosas y establecer mapas de riesgo que puedan ser utilizados por las autoridades de salud pública. Las predicciones geográficas resultantes de la modelización de nichos ecológicos se han utilizado ampliamente para modelar la dispersión futura de vectores en función de los registros de ocurrencia y la prevalencia potencial de la enfermedad. El establecimiento de mapas de riesgo para sistemas de enfermedades con ciclos complejos como la leishmaniasis cutánea (CL) puede ser muy desafiante debido a las muchas redes de inferencia entre grandes conjuntos de especies huésped y vector, con una considerable heterogeneidad en los patrones de enfermedad en el espacio y el tiempo. Una novedad en el presente estudio es el uso de casos humanos de CL para predecir el riesgo de aparición de leishmaniasis en respuesta a factores antropogénicos, climáticos y ambientales en dos escalas diferentes, en el bioma del bosque húmedo neotropical (cuenca amazónica y ecosistemas forestales circundantes) y en la región circundante de la Guayana Francesa. Con un conjunto de datos consistente nunca antes utilizado y un marco conceptual y metodológico para la interpretación de los casos de datos, obtuvimos mapas de riesgo con alto soporte estadístico. Las áreas de riesgo de CL humano predominantemente identificadas son aquellas en las que el impacto humano en el medio ambiente es significativo, asociado con factores climáticos y ecológicos menos contribuyentes. Para ambos modelos, este estudio destaca la importancia de considerar los impulsores antropogénicos para la evaluación del riesgo de enfermedad en humanos, aunque el CL está relacionado principalmente con el ciclo selvático y periurbano en Meso y Sudamérica.

Files

journal.pntd.0007629&type=printable.pdf

Files (2.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:fa320c827ffbbf82d30018dab454c363
2.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
النمذجة البيئية المتخصصة للتنبؤ بخطر داء الليشمانيات الجلدي في المنطقة الأحيائية للغابات الرطبة الاستوائية الجديدة
Translated title (French)
Modélisation de niche écologique pour prédire le risque de leishmaniose cutanée dans le biome forestier humide néotropical
Translated title (Spanish)
Modelización de nichos ecológicos para predecir el riesgo de leishmaniasis cutánea en el bioma del bosque húmedo neotropical

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2967778218
DOI
10.1371/journal.pntd.0007629

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Colombia

References

  • https://openalex.org/W1523155080
  • https://openalex.org/W1555708599
  • https://openalex.org/W1588064385
  • https://openalex.org/W1812872795
  • https://openalex.org/W1963799937
  • https://openalex.org/W1967494040
  • https://openalex.org/W1989034581
  • https://openalex.org/W1998258010
  • https://openalex.org/W2002973770
  • https://openalex.org/W2005325909
  • https://openalex.org/W2005405996
  • https://openalex.org/W2007049610
  • https://openalex.org/W2008384755
  • https://openalex.org/W2024976289
  • https://openalex.org/W2031722061
  • https://openalex.org/W2035294779
  • https://openalex.org/W2035893148
  • https://openalex.org/W2043188267
  • https://openalex.org/W2050042985
  • https://openalex.org/W2093359862
  • https://openalex.org/W2104024599
  • https://openalex.org/W2105109386
  • https://openalex.org/W2107915297
  • https://openalex.org/W2108118767
  • https://openalex.org/W2111438942
  • https://openalex.org/W2112315008
  • https://openalex.org/W2113350460
  • https://openalex.org/W2120017307
  • https://openalex.org/W2123337039
  • https://openalex.org/W2128506197
  • https://openalex.org/W2129489730
  • https://openalex.org/W2132143030
  • https://openalex.org/W2133280625
  • https://openalex.org/W2136256072
  • https://openalex.org/W2139416101
  • https://openalex.org/W2141014056
  • https://openalex.org/W2144601183
  • https://openalex.org/W2145550111
  • https://openalex.org/W2148125703
  • https://openalex.org/W2159081448
  • https://openalex.org/W2165614904
  • https://openalex.org/W2176176239
  • https://openalex.org/W2272473773
  • https://openalex.org/W2296520086
  • https://openalex.org/W2314028746
  • https://openalex.org/W24657097
  • https://openalex.org/W2467050128
  • https://openalex.org/W2468104539
  • https://openalex.org/W2472364306
  • https://openalex.org/W2490214401
  • https://openalex.org/W2551179196
  • https://openalex.org/W2563282424
  • https://openalex.org/W2592020087
  • https://openalex.org/W2592402258
  • https://openalex.org/W2592836391
  • https://openalex.org/W2594013412
  • https://openalex.org/W2607611154
  • https://openalex.org/W2609922265
  • https://openalex.org/W2622444303
  • https://openalex.org/W2626059976
  • https://openalex.org/W2761455773
  • https://openalex.org/W2765513782
  • https://openalex.org/W2774653752
  • https://openalex.org/W2789329759
  • https://openalex.org/W2789765719
  • https://openalex.org/W2793669724
  • https://openalex.org/W2796240530
  • https://openalex.org/W2912141533
  • https://openalex.org/W2925826633
  • https://openalex.org/W4255473791
  • https://openalex.org/W49964161