Bokhylle

Database og Konklusjoner

Database. Supplerende Tabell S1 viser 10 egenskaper for hver av 25 viktig ‘milde’ (15) og «tropical’ (10) sykdommer (se Utfyllende Merk S3 for detaljer om dette skillet). Vårt mål var å velge veldefinerte sykdommer som forårsaker den høyeste dødelighet og/eller sykelighet og dermed den høyeste historiske og evolusjonær betydning (se Utfyllende Merk S1 for mer informasjon om våre utvalgskriterier)., Av de 25 sykdommer, vi valgte 17 fordi de er de vurdert av Lopez et al. (2005) som pålegger de tyngste verden byrder i dag (de har den høyeste uførhet-justert life years (DALY) score). Av de 17 sykdommer, 8 er temperert (hepatitt B, En influensa, meslinger, kikhoste, rotavirus En, syfilis, stivkrampe og tuberkulose), og 9 er tropisk (ervervet immunsvikt syndrom (AIDS), Chagas’ sykdom, kolera, dengue haemorrhagic fever, Øst-og Vest-Afrikanske sover sykdommer, falciparum og vivax malarias, og visceral leishmaniasis).,

Vi har valgt ut åtte andre (temperert difteri, kusma, pest, rubella, kopper, tyfus og typhus, pluss tropiske gul feber) fordi de er pålagt tunge byrder i det siste, selv om moderne medisin og folkehelse har enten utryddet dem (kopper) eller redusert sin byrde. Med unntak for AIDS, denguefeber og kolera, som har spredt seg og oppnådd global innflytelse i moderne tid, de fleste av disse 25 sykdommer har vært viktig for mer enn to hundre år.

Er våre konklusjoner robust i forhold til variasjoner i disse kriteriene?, For omtrent et dusin sykdommer med høyest moderne eller historiske byrder (for eksempel AIDS, malaria, pest, kopper), det kan være liten tvil om at de må være inkludert, men man kunne debatt noen av neste valg. Derfor er vi trakk opp tre alternative sett av sykdommer dele en første liste over 16 udiskutabel alvorlige sykdommer, men ulike i neste valg, og vi utført alle 10 analyser som er beskrevet nedenfor på alle tre settene., Det viste seg at, med ett mindre unntak, de tre settene gir kvalitativt samme konklusjoner for alle 10-analyser, selv om ulike i deres nivåer av statistisk signifikans (se Utfyllende Merk S4). Dermed er våre konklusjoner synes å være robust.

Tempererte/tropisk forskjeller. Sammenligninger av disse tempererte og tropiske sykdommer gir følgende konklusjoner:

• En høyere andel av de sykdommer som overføres av insekter vektorer i tropene (8/10) enn i tempererte soner (2/15) (P < 0.005, χ2-test, grader av frihet, d.,f. = 1). Denne forskjellen kan delvis knyttet til sesongmessige cessations eller avtar i tempererte insekt aktivitet.
• En høyere andel (P = 0.009) av sykdommer formidler langvarig immunitet (11/15) i den tempererte soner enn i tropene (2/10).
• Dyr reservoarene er hyppigere (P < 0.005) i tropene (8/10) enn i tempererte soner (3/15). Forskjellen er i motsatt retning (P = 0.,1, NS, ikke signifikant) for miljø-reservoarer (1/10 versus 6/15), men de miljø-reservoarene som finnes, er stort sett ikke er av stor betydning med unntak for jord bærer stivkrampe sporer.
• de Fleste av de tempererte sykdommer (12/15) er akutte, snarere enn langsomt, kronisk, eller latente: pasienten enten dør eller kommer seg i løpet av én til flere uker. Færre (P = 0.01) av tropiske sykdommer er akutt: 3/10 siste i en eller to uker, 3/10 vare i uker til måneder eller år, og 4/10 vare i mange måneder til flere tiår.,
• er En noe høyere andel av sykdommer (P = 0.08, NS) hører til Trinn 5 (strengt begrenset til mennesker) i den tempererte soner (10/15 eller 11/15) enn i tropene (3/10)., Den paucity av nivå 2-og nivå 3-og karsykdommer (totalt bare 5 slike sykdommer) på vår liste over 25 store menneskelige sykdommer er verdt å merke seg, fordi noen Fase 2 og Fase 3 patogener (for eksempel miltbrann og Ebola) er notorisk virulente, og fordi teoretiske grunner er ofte avansert (men nektet også) så hvorfor Scenen 5 mikrober med lang historikk, tilpasning til mennesker bør en tendens til å utvikle seg lav sykelighet og dødelighet og ikke forårsake alvorlige sykdommer. Vi diskuterer forklaringer på dette resultatet i Ekstra Oppmerksom på S5.,

de Fleste (10/15) av den tempererte sykdommer, men ingen av de tropiske sykdommer (P < 0.005), er såkalte «publikum epidemiske sykdommer’ (asterisked i Supplerende Tabell S1), definert som de som oppstår lokalt som en kort epidemien og i stand til å vedbli regionalt bare i store menneskelige populasjoner. Denne forskjellen er en direkte konsekvens av forskjellene som nevnt i de foregående fem avsnitt., Hvis en sykdom er akutt, effektivt overføres, og raskt forlater sitt offer enten døde eller annet å utvinne og immunsystemet til å re-infeksjon, epidemi snart blåser det lokale svømmebassenget av mottakelige potensielle ofre. Hvis du er i tillegg sykdommen er begrenset til mennesker og mangler betydelige dyr og miljø reservoarer, utarming av lokale pool av potensielle ofre i en liten, unnselig menneskelige befolkningen resultater i lokale oppsigelse av epidemien., Hvis, imidlertid, den menneskelige befolkningen er stor og tett, sykdommen kan vare ved å spre for å infisere mennesker i tilstøtende områder, og deretter gå tilbake til den opprinnelige område i en senere år, når fødsler og vekst har fornyet en ny avling av tidligere unexposed ikke-immune potensielle ofre., Empiriske epidemiologiske studier av sykdom utholdenhet eller forsvinning i isolerte menneskelige populasjoner i ulike størrelser har gitt estimater av befolkningen som kreves for å opprettholde en folkemengde sykdom: minst flere hundre tusen mennesker i tilfeller av meslinger, røde hunder og kikhoste (Anderson og Kan, 1991; Dobson og Carper, 1996). Men menneskelige populasjoner av at størrelse ikke finnes hvor som helst i verden før den bratte økningen i menneskelig tall som begynte rundt 11,000 år siden med utvikling av landbruket (Bellwood, 2005; Diamond, 1997)., Derfor publikum epidemiske sykdommer av den tempererte soner må ha utviklet seg siden da.

selvfølgelig, dette betyr ikke at menneskelige jeger/sanker-samfunn manglet smittsomme sykdommer. I stedet, som den sparsomme bestander av våre primat slektninger, de led av smittsomme sykdommer med egenskaper som tillater dem å vedvare i små bestander, i motsetning til publikum epidemiske sykdommer., Disse egenskapene inkluderer: forekomst i dyr reservoarer, samt hos mennesker (for eksempel gul feber); ufullstendig og/eller ikke-varig immunitet, slik at gjenopprettet pasienter å være i bassenget av potensielle ofre (f.eks. malaria), og en langsom eller kronisk kurs, slik at enkelte pasienter til å fortsette å infisere nye ofre over år, i stedet for bare en uke eller to (som Chagas’ sykdom).

Patogen opprinnelse. (Se detaljer for hver sykdom i Supplerende Merk S10)., Dagens informasjon tilsier at 8 av de 15 tempererte sykdommer sikkert eller muligens nådd mennesker fra husdyr (difteri, En influensa, meslinger, kusma, kikhoste, rotavirus, kopper, tuberkulose); tre mer trolig nådd oss fra apene (hepatitt B) eller gnagere (pest, typhus), og de fire andre (rubella, syfilis, stivkrampe, tyfus) kom fra fremdeles ukjente kilder (se Utfyllende Merk S6). Dermed fremveksten av jordbruk starter 11,000 år siden spilte flere roller i utviklingen av dyr patogener i menneskelige patogener (Diamond, 1997; Diamond, 2002; McNeill, 1976)., Disse rollene inngår både generering av store menneskelige befolkninger som nødvendig for utviklingen og persistens av menneskelig publikum sykdommer, og generering av store bestander av husdyr, med bønder som kom inn mye nærmere og hyppigere kontakt enn jeger/samlere hadde med ville dyr. Videre, som illustrert av influensa A, disse innenlandske dyr storfe fungert som effektive kanaler for patogen overføringer fra ville dyr til mennesker, og i den prosessen kan ha utviklet seg spesialiserte publikum sykdommer av sine egne.,

Det er interessant at færre tropiske enn tempererte patogene stammer fra dyr, husdyr: ikke mer enn tre av ti tropiske sykdommer av Supplerende Tabell S1, og muligens ingen (se Utfyllende Merk S7). Hvorfor tempererte og tropiske sykdommer skiller seg så markant i dyret deres opprinnelse? Mange (4/10) tropiske sykdommer (AIDS, dengue feber, vivax malaria, gul feber), men bare 1/15 tempererte sykdommer (hepatitt B) har wild ikke-menneskelige fossil opprinnelse (P < 0.04)., Dette er fordi selv om ikke-menneskelige primater er dyrene mest er nært knyttet til mennesker og dermed utgjøre den svakeste arter barrierer for å patogen transfer, de aller fleste av primater er tropisk snarere enn temperert. Omvendt, noen tropiske men mange tempererte sykdommer oppsto fra husdyr, og dette er fordi husdyr lever hovedsakelig i de tempererte soner, og deres konsentrasjon er det som tidligere var enda mer lop-sidig (se Utfyllende Merk S8).,

En endelig verdt å merke seg punkt om dyr-avledet menneskelige patogener er at nesten alle reiste seg fra patogener av andre varmblodige vertebrater, først og fremst pattedyr pluss i to tilfeller (influensa A og til slutt falciparum malaria) fugler. Dette kommer ikke som noen overraskelse, med tanke på arter barriere for å patogen overføre utgjøres av fylogenetisk avstand (Boks A16-2). Et uttrykk for denne barrieren er at primater, utgjør bare 0,5% av alle virveldyr arter, men har bidratt med om lag 20% av våre store menneskelige sykdommer., Uttrykt på en annen måte, antall store menneskelige sykdommer har bidratt, delt på antall dyrearter i taksonomisk gruppe bidrar disse sykdommene, er ca 0.2 for aper, 0.017 for ikke-menneskelige primater annet enn aper, 0.003 for andre pattedyr enn primater, 0.00006 for vertebrater andre enn pattedyr, og enten 0 eller annet 0.000003 (hvis kolera egentlig kom fra virvelløse dyr) for andre dyr enn vertebrater (se Utfyllende Merk S9).

Geografisk opprinnelse. Et overveldende grad, de 25 største menneskelige patogener som er analysert her oppsto i den Gamle Verden., Det viste seg å være av stor historisk betydning, fordi det lagt til rette for den Europeiske erobringen av den Nye Verden (Amerika). Langt mer indianere motstå Europeiske kolonistene døde nylig introduserte Gamle Verden sykdommer enn av sverd og skuddskader., De usynlige agenter av New World erobringen var Gamle Verden mikrober som Europeerne hadde både noen ervervet immunitet basert på individuell eksponering og noen genetiske motstand basert på befolkning eksponering over tid, men som tidligere unexposed Innfødte Amerikanske befolkningen hadde ingen immunitet eller motstand (Crosby, 1986; Diamond, 1997; McNeill, 1976; Ramenofsky, 1987). I kontrast, ingen sammenlignbare ødeleggende sykdommer ventet Europeerne i den Nye Verden, som viste seg å være en relativt sunt miljø for Europeere til gul feber og malaria Gamle Verden opprinnelse kom (McNeill, 2006).,

Hvorfor var patogen utveksling mellom Gamle og Nye Verdener så ulik? Av de 25 største menneskelige sykdommer som er analysert, Chagas’ sykdom er den eneste som helt klart har sin opprinnelse i den Nye Verden. For to andre, syfilis og tuberkulose, debatten er uavklart: det er fortsatt usikkert i hvilken halvkule syfilis stammer, og om tuberkulose oppsto uavhengig av hverandre i begge halvkuler eller ble brakt til Amerika av Europeere. Ingenting er kjent om den geografiske opprinnelsen av rotavirus, røde hunder, stivkrampe og typhus., For alle andre 18 store patogener, Gamle Verden opprinnelse er sikker eller sannsynlig.

Våre foregående diskusjon av animalsk opprinnelse av menneskelige patogener kan bidra til å forklare asymmetrien. Mer tempererte sykdommer oppsto i den Gamle Verden enn Nye Verden, fordi langt flere dyr som kan gi forfedres patogener var tamme i den Gamle Verden. Av verdens 14 store arter av innenlandske mammalske husdyr, 13, inkludert de fem mest tallrike artene som vi kommer inn i nærmest kontakt (ku, sau, geit, gris og hest), har sin opprinnelse i den Gamle Verden (Diamond, 1997)., Den eneste husdyr arter tamme i den Nye Verden var llama, men det er ikke kjent for å ha smittet oss med noen patogener (Diamond, 1997; Dobson, 1996)—kanskje fordi den tradisjonelle geografiske området var begrenset til Andesfjellene, det var ikke melket eller ridd eller spent å ploughs, og det var ikke kost eller holdes innendørs (som er en del kalver, lam og smågris)., Blant grunnene til at langt mer tropiske sykdommer (ni mot én) oppsto i den Gamle Verden enn den Nye Verden er at den genetiske avstanden mellom mennesker og Nye Verden aper er nesten dobbelt så stor som mellom mennesker og Gamle Verden aper, og er mange ganger at mellom mennesker og Gamle Verden apene, og at det er mye mer evolusjonær tid var tilgjengelig for overføringer fra dyr til mennesker i den Gamle Verden (om 5 millioner år) enn i den Nye Verden (ca 14 000 år).