Published June 18, 2012 | Version v1
Publication Open

Elevation and cholera: an epidemiological spatial analysis of the cholera epidemic in Harare, Zimbabwe, 2008-2009

Creators

  • 1. Wellcome Centre for Infectious Diseases Research in Africa
  • 2. University of Cape Town
  • 3. Biomedical Research and Training Institute
  • 4. University of Zimbabwe
  • 5. Médecins Sans Frontières

Description

In highly populated African urban areas where access to clean water is a challenge, water source contamination is one of the most cited risk factors in a cholera epidemic. During the rainy season, where there is either no sewage disposal or working sewer system, runoff of rains follows the slopes and gets into the lower parts of towns where shallow wells could easily become contaminated by excretes. In cholera endemic areas, spatial information about topographical elevation could help to guide preventive interventions. This study aims to analyze the association between topographic elevation and the distribution of cholera cases in Harare during the cholera epidemic in 2008 and 2009. We developed an ecological study using secondary data. First, we described attack rates by suburb and then calculated rate ratios using whole Harare as reference. We illustrated the average elevation and cholera cases by suburbs using geographical information. Finally, we estimated a generalized linear mixed model (under the assumption of a Poisson distribution) with an Empirical Bayesian approach to model the relation between the risk of cholera and the elevation in meters in Harare. We used a random intercept to allow for spatial correlation of neighboring suburbs. This study identifies a spatial pattern of the distribution of cholera cases in the Harare epidemic, characterized by a lower cholera risk in the highest elevation suburbs of Harare. The generalized linear mixed model showed that for each 100 meters of increase in the topographical elevation, the cholera risk was 30% lower with a rate ratio of 0.70 (95% confidence interval=0.66-0.76). Sensitivity analysis confirmed the risk reduction with an overall estimate of the rate ratio between 20% and 40%. This study highlights the importance of considering topographical elevation as a geographical and environmental risk factor in order to plan cholera preventive activities linked with water and sanitation in endemic areas. Furthermore, elevation information, among other risk factors, could help to spatially orientate cholera control interventions during an epidemic.

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

Translated Description (Arabic)

في المناطق الحضرية الأفريقية المكتظة بالسكان حيث يمثل الوصول إلى المياه النظيفة تحديًا، يعد تلوث مصادر المياه أحد أكثر عوامل الخطر المذكورة في وباء الكوليرا. خلال موسم الأمطار، حيث لا يوجد نظام للتخلص من مياه الصرف الصحي أو نظام صرف صحي عامل، يتبع جريان الأمطار المنحدرات ويصل إلى الأجزاء السفلية من المدن حيث يمكن أن تصبح الآبار الضحلة ملوثة بسهولة بالفضلات. في المناطق الموبوءة بالكوليرا، يمكن أن تساعد المعلومات المكانية حول الارتفاع الطبوغرافي في توجيه التدخلات الوقائية. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل العلاقة بين الارتفاع الطبوغرافي وتوزيع حالات الكوليرا في هراري خلال وباء الكوليرا في عامي 2008 و 2009. طورنا دراسة بيئية باستخدام بيانات ثانوية. أولاً، وصفنا معدلات الهجوم حسب الضواحي ثم قمنا بحساب نسب المعدل باستخدام هراري بأكملها كمرجع. قمنا بتوضيح متوسط حالات الارتفاع والكوليرا حسب الضواحي باستخدام المعلومات الجغرافية. أخيرًا، قمنا بتقدير نموذج خطي مختلط معمم (على افتراض توزيع بواسون) مع نهج بايزي تجريبي لنمذجة العلاقة بين خطر الكوليرا والارتفاع بالأمتار في هراري. استخدمنا اعتراضًا عشوائيًا للسماح بالارتباط المكاني للضواحي المجاورة. تحدد هذه الدراسة نمطًا مكانيًا لتوزيع حالات الكوليرا في وباء هراري، والذي يتميز بانخفاض خطر الإصابة بالكوليرا في أعلى ضواحي هراري. أظهر النموذج الخطي المختلط المعمم أنه لكل 100 متر من الزيادة في الارتفاع الطبوغرافي، كان خطر الكوليرا أقل بنسبة 30 ٪ مع نسبة معدل 0.70 (فاصل ثقة 95 ٪ =0.66-0.76). أكد تحليل الحساسية الحد من المخاطر مع تقدير عام لنسبة المعدل بين 20 ٪ و 40 ٪. تسلط هذه الدراسة الضوء على أهمية النظر في الارتفاع الطبوغرافي كعامل خطر جغرافي وبيئي من أجل التخطيط لأنشطة الوقاية من الكوليرا المرتبطة بالمياه والصرف الصحي في المناطق الموبوءة. علاوة على ذلك، يمكن أن تساعد معلومات الارتفاع، من بين عوامل الخطر الأخرى، في توجيه تدخلات مكافحة الكوليرا مكانيًا أثناء الوباء.

Translated Description (French)

Dans les zones urbaines africaines très peuplées où l'accès à l'eau potable est un défi, la contamination des sources d'eau est l'un des facteurs de risque les plus cités dans une épidémie de choléra. Pendant la saison des pluies, où il n'y a pas d'évacuation des eaux usées ou de système d'égout en état de marche, le ruissellement des pluies suit les pentes et pénètre dans les parties inférieures des villes où les puits peu profonds pourraient facilement être contaminés par des excréments. Dans les zones d'endémie du choléra, les informations spatiales sur l'altitude topographique pourraient aider à orienter les interventions préventives. Cette étude vise à analyser l'association entre l'élévation topographique et la répartition des cas de choléra à Harare lors de l'épidémie de choléra en 2008 et 2009. Nous avons développé une étude écologique utilisant des données secondaires. Tout d'abord, nous avons décrit les taux d'attaque par banlieue, puis calculé les ratios de taux en utilisant Harare entier comme référence. Nous avons illustré l'élévation moyenne et les cas de choléra par banlieue à l'aide d'informations géographiques. Enfin, nous avons estimé un modèle mixte linéaire généralisé (sous l'hypothèse d'une distribution de Poisson) avec une approche bayésienne empirique pour modéliser la relation entre le risque de choléra et l'élévation en mètres à Harare. Nous avons utilisé une interception aléatoire pour permettre la corrélation spatiale des banlieues voisines. Cette étude identifie un schéma spatial de la distribution des cas de choléra dans l'épidémie de Harare, caractérisé par un risque de choléra plus faible dans les banlieues les plus élevées de Harare. Le modèle mixte linéaire généralisé a montré que pour chaque 100 mètres d'augmentation de l'altitude topographique, le risque de choléra était inférieur de 30% avec un ratio de taux de 0,70 (intervalle de confiance à 95% =0,66-0,76). L'analyse de sensibilité a confirmé la réduction du risque avec une estimation globale du ratio de taux comprise entre 20 % et 40 %. Cette étude souligne l'importance de considérer l'altitude topographique comme un facteur de risque géographique et environnemental afin de planifier les activités de prévention du choléra liées à l'eau et à l'assainissement dans les zones endémiques. En outre, les informations sur l'altitude, entre autres facteurs de risque, pourraient aider à orienter spatialement les interventions de lutte contre le choléra pendant une épidémie.

Translated Description (Spanish)

En las zonas urbanas africanas muy pobladas, donde el acceso al agua potable es un desafío, la contaminación de las fuentes de agua es uno de los factores de riesgo más citados en una epidemia de cólera. Durante la temporada de lluvias, donde no hay eliminación de aguas residuales o un sistema de alcantarillado en funcionamiento, la escorrentía de las lluvias sigue las laderas y llega a las partes bajas de las ciudades, donde los pozos poco profundos podrían contaminarse fácilmente con excrementos. En las zonas endémicas de cólera, la información espacial sobre la elevación topográfica podría ayudar a orientar las intervenciones preventivas. Este estudio tiene como objetivo analizar la asociación entre la elevación topográfica y la distribución de los casos de cólera en Harare durante la epidemia de cólera en 2008 y 2009. Desarrollamos un estudio ecológico utilizando datos secundarios. Primero, describimos las tasas de ataque por suburbio y luego calculamos las tasas utilizando todo Harare como referencia. Ilustramos la altitud media y los casos de cólera por suburbios utilizando información geográfica. Finalmente, estimamos un modelo mixto lineal generalizado (bajo el supuesto de una distribución de Poisson) con un enfoque bayesiano empírico para modelar la relación entre el riesgo de cólera y la elevación en metros en Harare. Utilizamos una intersección aleatoria para permitir la correlación espacial de los suburbios vecinos. Este estudio identifica un patrón espacial de la distribución de los casos de cólera en la epidemia de Harare, caracterizado por un menor riesgo de cólera en los suburbios de mayor altitud de Harare. El modelo mixto lineal generalizado mostró que por cada 100 metros de aumento en la elevación topográfica, el riesgo de cólera era un 30% menor con una relación de tasas de 0.70 (intervalo de confianza del 95% =0.66-0.76). El análisis de sensibilidad confirmó la reducción del riesgo con una estimación general de la relación de tasas entre el 20% y el 40%. Este estudio destaca la importancia de considerar la elevación topográfica como un factor de riesgo geográfico y ambiental para planificar actividades preventivas del cólera vinculadas con el agua y el saneamiento en áreas endémicas. Además, la información sobre la altitud, entre otros factores de riesgo, podría ayudar a orientar espacialmente las intervenciones de control del cólera durante una epidemia.

Files

1471-2458-12-442.pdf

Files (935.7 kB)

⚠️ 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
md5:9a37430e7c22a6bc5200bff04877fd2f
935.7 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الارتفاع والكوليرا: تحليل مكاني وبائي لوباء الكوليرا في هراري، زيمبابوي، 2008-2009
Translated title (French)
Élévation et choléra : une analyse épidémiologique spatiale de l'épidémie de choléra à Harare, Zimbabwe, 2008-2009
Translated title (Spanish)
Elevación y cólera: un análisis espacial epidemiológico de la epidemia de cólera en Harare, Zimbabwe, 2008-2009

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2103640884
DOI
10.1186/1471-2458-12-442

Is supplement to
https://openalex.org/W4320026464 (Other)
https://openalex.org/W4211176329 (Other)
https://openalex.org/W4211099692 (Other)
https://openalex.org/W2467352100 (Other)
https://openalex.org/W2406951685 (Other)
https://openalex.org/W2400161617 (Other)
https://openalex.org/W2211117792 (Other)
https://openalex.org/W2102754910 (Other)
https://openalex.org/W2048014358 (Other)
https://openalex.org/W1995216430 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Zimbabwe

References

  • https://openalex.org/W1481326951
  • https://openalex.org/W1550927566
  • https://openalex.org/W1965233000
  • https://openalex.org/W1970434700
  • https://openalex.org/W1981658407
  • https://openalex.org/W1983684855
  • https://openalex.org/W1986039129
  • https://openalex.org/W2003125144
  • https://openalex.org/W2030218899
  • https://openalex.org/W2055240197
  • https://openalex.org/W2060361985
  • https://openalex.org/W2065952427
  • https://openalex.org/W2079231030
  • https://openalex.org/W2083568641
  • https://openalex.org/W2104965510
  • https://openalex.org/W2117454903
  • https://openalex.org/W2119886521
  • https://openalex.org/W2122886548
  • https://openalex.org/W2128271042
  • https://openalex.org/W2132656328
  • https://openalex.org/W2141106880
  • https://openalex.org/W2150290224
  • https://openalex.org/W2158234288
  • https://openalex.org/W2166095667
  • https://openalex.org/W2180530892
  • https://openalex.org/W2799395579