Bookshelf

Database and Conclusions

Database. Aanvullende tabel S1 bevat 10 kenmerken voor elk van 25 belangrijke “gematigde” (15) en “tropische” (10) ziekten (zie aanvullende aantekening S3 voor nadere bijzonderheden van dit onderscheid). Ons doel was om goed gedefinieerde ziekten te selecteren die de hoogste mortaliteit en/of morbiditeit veroorzaken en dus van de hoogste historische en evolutionaire betekenis zijn (zie aanvullende Noot S1 voor details van onze selectiecriteria)., Van de 25 ziekten hebben we er 17 geselecteerd omdat zij door Lopez et al zijn beoordeeld. (2005) als het opleggen van de zwaarste wereldwijde lasten vandaag (ze hebben de hoogste disability-adjusted life years (DALY) scores). Van de 17 ziekten zijn er 8 gematigd (hepatitis B, influenza A, mazelen, pertussis, rotavirus A, syfilis, tetanus en tuberculose) en 9 tropisch (verworven immunodeficiëntiesyndroom (AIDS), ziekte van Chagas, cholera, dengue hemorragische koorts, Oost-en West-Afrikaanse slaapziektes, falciparum en vivax malarias, en viscerale leishmaniasis).,we selecteerden acht andere (gematigde difterie, bof, pest, rodehond, pokken, tyfus en tyfus, plus tropische gele koorts) omdat ze in het verleden zware lasten oplegden, hoewel de moderne geneeskunde en de volksgezondheid ze hebben uitgeroeid (pokken) of hun last hebben verminderd. Met uitzondering van AIDS, knokkelkoorts en cholera, die zich in de moderne tijd hebben verspreid en een wereldwijde impact hebben bereikt, zijn de meeste van deze 25 ziekten al meer dan twee eeuwen belangrijk.

zijn onze conclusies bestand tegen variaties in deze selectiecriteria?, Voor ongeveer een dozijn ziekten met de hoogste moderne of historische lasten (bijvoorbeeld AIDS, malaria, pest, pokken), kan er weinig twijfel over bestaan dat ze moeten worden opgenomen, maar men zou kunnen debatteren over een aantal van de volgende keuzes. Vandaar dat we drie alternatieve sets van ziekten die een eerste lijst van 16 onbetwistbare belangrijke ziekten delen, maar verschillen in de volgende keuzes, en we voerden alle 10 analyses hieronder beschreven op alle drie de sets., Het bleek dat, op één kleine uitzondering na, de drie reeksen kwalitatief dezelfde conclusies voor alle tien analyses opleverden, hoewel hun statistische significantieniveaus verschillen (zie aanvullende Noot S4). Onze conclusies lijken dus robuust.

gematigde / tropische verschillen. Vergelijkingen van deze gematigde en tropische ziekten leiden tot de volgende conclusies:

• een groter deel van de ziekten wordt overgedragen door insectenvectoren in de tropen (8/10) dan in de gematigde zones (2/15) (P< 0,005, χ2-test, vrijheidsgraden, d.,f. = 1). Dit verschil kan gedeeltelijk verband houden met de seizoensgebonden beerputten of dalingen van gematigde insectenactiviteit.
• een groter deel (P = 0,009) van de ziekten draagt een langdurige immuniteit (11/15) over in de gematigde zones dan in de tropen (2/10).
• dierreservoirs komen vaker voor (P < 0,005) in de tropen (8/10) dan in de gematigde zones (3/15). Het verschil is in omgekeerde richting (P = 0.,1, NS, niet significant) voor milieureservoirs (1/10 versus 6/15), maar die milieureservoirs die wel bestaan zijn over het algemeen niet van groot belang, behalve voor bodem met tetanussporen.
• De meeste van de gematigde ziekten (12/15) zijn eerder acuut dan traag, chronisch of latent: de patiënt sterft of herstelt binnen één tot enkele weken. Minder (P = 0,01) van de tropische ziekten zijn acuut: 3/10 duurt één of twee weken, 3/10 duurt weken tot maanden of jaren, en 4/10 duurt vele maanden tot decennia.,
• een iets groter deel van de ziekten (P = 0,08, NS) behoort tot Stadium 5 (strikt beperkt tot mensen) in de gematigde zones (10/15 of 11/15) dan in de tropen (3/10)., De schaarste van Stadium 2 en stadium 3 ziekten (een totaal van slechts 5 van dergelijke ziekten) op onze lijst van 25 belangrijke menselijke ziekten is opmerkelijk, omdat sommige Stadium 2 en stadium 3 ziekteverwekkers (zoals Antrax en Ebola) zijn notoir virulent, en omdat theoretische redenen zijn vaak gevorderd (maar ook ontkend) over waarom Stadium 5 microben met een lange geschiedenis van aanpassing aan de mens zou de neiging om lage morbiditeit en mortaliteit evolueren en geen belangrijke ziekten veroorzaken. In aanvullende Noot S5 bespreken we de uitleg van dit resultaat.,

De meeste (10/15) van de gematigde ziekten, maar geen van de tropische ziekten (P < 0,005), zijn zogenaamde “crowd epidemic diseases” (asterisked in Supplementary Table S1), gedefinieerd als ziekten die lokaal voorkomen als een korte epidemie en alleen in grote menselijke populaties regionaal kunnen aanhouden. Dit verschil is een onmiddellijk gevolg van de in de voorgaande vijf alinea ‘ s genoemde verschillen., Als een ziekte acuut is, efficiënt wordt overgedragen, en het slachtoffer snel dood of herstellende en immuun is voor herinfectie, put de epidemie al snel de lokale pool van vatbare potentiële slachtoffers uit. Als bovendien de ziekte beperkt is tot de mens en geen belangrijke dierlijke en milieu reservoirs heeft, leidt uitputting van de lokale poel van potentiële slachtoffers in een kleine, schaarse menselijke bevolking tot lokale beëindiging van de epidemie., Als de menselijke bevolking echter groot en dicht is, kan de ziekte aanhouden door zich te verspreiden om mensen in aangrenzende gebieden te infecteren, en dan terug te keren naar het oorspronkelijke gebied in een later jaar, wanneer geboorten en groei een nieuw gewas van voorheen niet-immune potentiële slachtoffers hebben geregenereerd., Empirisch epidemiologisch onderzoek naar de persistentie of verdwijning van ziekten in geïsoleerde menselijke populaties van verschillende grootte hebben schattingen opgeleverd van de populatie die nodig is om een crowd-ziekte te ondergaan: ten minste enkele honderdduizenden mensen in de gevallen van mazelen, rodehond en pertussis (Anderson en mei, 1991; Dobson en Carper, 1996). Maar menselijke populaties van die grootte bestonden nergens in de wereld tot de steile stijging van de menselijke aantallen die ongeveer 11.000 jaar geleden begon met de ontwikkeling van de landbouw (Bellwood, 2005; Diamond, 1997)., Vandaar dat de menigte-epidemische ziekten van de gematigde zones sindsdien moeten zijn geëvolueerd.

dit betekent natuurlijk niet dat menselijke jager/verzamelaars gemeenschappen ontbrak infectieziekten. In plaats daarvan leden ze, net als de schaarse populaties van onze primaatfamilies, aan infectieziekten met kenmerken die hen in staat stellen om in kleine populaties te blijven, in tegenstelling tot publieksziekten., Deze kenmerken omvatten: voorkomen in dierreservoirs en bij mensen (zoals gele koorts); onvolledige en/of niet-blijvende immuniteit, waardoor herstelde patiënten in de pool van potentiële slachtoffers kunnen blijven (zoals malaria); en een langzaam of chronisch verloop, waardoor individuele patiënten in staat zijn om nieuwe slachtoffers jarenlang te blijven infecteren, in plaats van slechts een week of twee (zoals de ziekte van Chagas).

pathogeen oorsprong. (Voor elke ziekte zie aanvullende aantekening (GN) S10)., De huidige informatie suggereert dat 8 van de 15 gematigde ziekten waarschijnlijk Of mogelijk mensen bereikten door huisdieren (difterie, influenza A, mazelen, bof, pertussis, rotavirus, pokken, tuberculose); drie meer waarschijnlijk bereikten ons door apen (hepatitis B) of knaagdieren (pest, tyfus); en de andere vier (rodehond, syfilis, tetanus, tyfus) kwamen uit nog onbekende bronnen (zie aanvullende Noot S6). Zo speelde de opkomst van de landbouw vanaf 11.000 jaar geleden meerdere rollen in de evolutie van dierlijke pathogenen naar menselijke pathogenen (diamant, 1997; diamant, 2002; McNeill, 1976)., Deze rollen omvatten zowel de generatie van de grote menselijke populaties die nodig zijn voor de evolutie en de persistentie van menselijke ziekten, als de generatie van grote populaties huisdieren, waarmee boeren veel nauwer en frequenter in contact kwamen dan jagers/verzamelaars met wilde dieren. Bovendien, zoals geïllustreerd door influenza A, dienden deze kuddes gedomesticeerde dieren als efficiënte kanalen voor de overdracht van ziekteverwekkers van wilde dieren naar mensen, en in het proces kunnen gespecialiseerde menigte ziekten van hun eigen geëvolueerd.,

Het is interessant dat minder tropische dan gematigde pathogenen afkomstig zijn van huisdieren: niet meer dan drie van de tien tropische ziekten van de aanvullende tabel S1, en mogelijk geen (zie aanvullende Noot S7). Waarom verschillen gematigde en tropische ziekten bij de mens zo sterk in hun dierlijke oorsprong? Veel (4/10) Tropische Ziekten (AIDS, knokkelkoorts, vivax malaria, gele koorts) maar slechts 1/15 gematigde ziekten (hepatitis B) hebben wilde niet-menselijke primaten (P < 0,04)., Hoewel niet-menselijke primaten het meest verwant zijn aan de mens en dus de zwakste soort barrières vormen voor de overdracht van pathogenen, is de overgrote meerderheid van de primaten eerder tropisch dan gematigd. Omgekeerd zijn er weinig tropische maar veel gematigde ziekten ontstaan door huisdieren, en dit komt omdat huisdieren voornamelijk in de gematigde zones leven, en hun concentratie daar vroeger nog meer lop-zijdige was (zie aanvullende Noot S8).,

een laatste opmerkelijk punt over humane pathogenen van dierlijke oorsprong is dat vrijwel alle pathogenen afkomstig zijn van andere warmbloedige gewervelde dieren, voornamelijk zoogdieren plus in twee gevallen (influenza A en uiteindelijk falciparum malaria) vogels. Dit komt niet als een verrassing, gezien de soort barrière voor pathogeen overdracht gevormd door fylogenetische afstand (vak A16-2). Een uitdrukking van deze barrière is dat primaten slechts 0,5% van alle gewervelde soorten uitmaken, maar ongeveer 20% van onze belangrijkste ziekten bij de mens hebben veroorzaakt., Op een andere manier uitgedrukt is het aantal belangrijke ziekten bij de mens, gedeeld door het aantal diersoorten in de taxonomische groep die aan deze ziekten bijdragen, ongeveer 0,2 voor apen, 0,017 voor andere niet-menselijke primaten dan apen, 0,003 voor andere zoogdieren dan primaten, 0,00006 voor andere gewervelde dieren dan zoogdieren, en 0 of anders 0,000003 (indien cholera werkelijk afkomstig was van ongewervelde waterdieren) voor andere dieren dan gewervelde dieren (zie aanvullende Noot S9).

geografische oorsprong. De 25 belangrijkste menselijke ziekteverwekkers die hier worden geanalyseerd, zijn in overweldigende mate afkomstig uit de Oude Wereld., Dat bleek van groot historisch belang, omdat het de Europese verovering van de nieuwe wereld (De Amerika ‘ s) vergemakkelijkt. Veel meer inheemse Amerikanen die zich verzetten tegen Europese kolonisten stierven aan nieuw geïntroduceerde ziekten uit de Oude Wereld dan aan zwaard-en kogelwonden., Die onzichtbare agenten van de nieuwe wereld verovering waren oude wereld microben waartegen Europeanen zowel een aantal verworven immuniteit op basis van individuele blootstelling en een aantal genetische resistentie op basis van de blootstelling van de bevolking in de tijd, maar waarvoor voorheen niet-blootgestelde Inheemse Amerikaanse populaties hadden geen immuniteit of weerstand (Crosby, 1986; Diamond, 1997; McNeill, 1976; Ramenofsky, 1987). Daarentegen wachtten de Europeanen in de nieuwe wereld geen vergelijkbare verwoestende ziekten, die een relatief gezonde omgeving voor de Europeanen bleken te zijn totdat gele koorts en malaria van oude Wereldoorsprong arriveerden (McNeill, 2006).,

Waarom was de uitwisseling van ziekteverwekkers tussen oude en nieuwe werelden zo ongelijk? Van de 25 belangrijkste onderzochte ziekten bij de mens is de ziekte van Chagas de enige die duidelijk in de nieuwe wereld is ontstaan. Voor twee andere, syfilis en tuberculose, is het debat onopgelost: het blijft onzeker in welke halfrond syfilis is ontstaan, en of tuberculose onafhankelijk van elkaar in beide hemisferen is ontstaan of door Europeanen naar Amerika is gebracht. Over de geografische oorsprong van rotavirus, rodehond, tetanus en tyfus is niets bekend., Voor alle andere 18 belangrijke ziekteverwekkers is de oorsprong van de Oude Wereld zeker of waarschijnlijk.

onze voorafgaande discussie over de dierlijke oorsprong van menselijke pathogenen kan deze asymmetrie helpen verklaren. Er ontstonden meer gematigde ziekten in de Oude Wereld dan in de nieuwe wereld, omdat veel meer dieren die voorouderlijke ziekteverwekkers konden leveren in de Oude Wereld werden gedomesticeerd. Van ‘ s werelds 14 belangrijkste soorten huisdieren zijn er 13, waaronder de vijf meest voorkomende soorten waarmee we het dichtst in contact komen (koe, schaap, geit, varken en paard), afkomstig uit de Oude Wereld (Diamond, 1997)., De enige veesoort gedomesticeerd in de nieuwe wereld was de Lama, maar het is niet bekend dat ons besmet met ziekteverwekkers (Diamond, 1997; Dobson, 1996)—misschien omdat de traditionele geografische bereik was beperkt tot de Andes, het was niet gemolken of bereden of gekoppeld aan ploegen, en het was niet geknuffeld of binnen gehouden (zoals sommige kalveren, lammeren en biggen)., Een van de redenen waarom veel meer tropische ziekten (negen tegen één) is ontstaan in de Oude Wereld in de Nieuwe Wereld zijn dat de genetische afstand tussen mensen en Nieuwe Wereld apen is bijna het dubbele van dat tussen de mens en de Oude Wereld apen, en is vele malen dat tussen de mens en de Oude Wereld-apen; en dat er veel meer evolutionaire tijd beschikbaar was voor de overdracht van dier naar mens in de Oude Wereld (ongeveer 5 miljoen jaar) dan in de Nieuwe Wereld (ongeveer 14.000 jaar).