bokhylla

databas och slutsatser

databas. I tilläggstabell S1 förtecknas tio variabler för var och en av 25 viktiga ”tempererade” (15) och ”tropiska” (10) sjukdomar (se kompletterande anmärkning S3 för närmare uppgifter om denna åtskillnad). Vårt mål var att välja väldefinierade sjukdomar som orsakade den högsta dödligheten och/eller sjukligheten och därmed den högsta historiska och evolutionära betydelsen (se kompletterande anmärkning S1 för detaljer om våra urvalskriterier)., Av de 25 sjukdomarna valde vi 17 eftersom de bedömdes av Lopez et al. (2005) som ålägger de tyngsta världsbördorna idag (de har de högsta handikappjusterade levnadsåren (DALY) poäng). Av de 17 sjukdomarna är 8 tempererade (hepatit B, influensa A, mässling, pertussis, rotavirus a, syfilis, stelkramp och tuberkulos) och 9 är tropiska (förvärvat immunbristsyndrom (AIDS), Chagas sjukdom, kolera, dengue hemorragisk feber, östra och Västafrikanska sovande sjukdomar, falciparum och vivax malarias och visceral leishmaniasis).,

vi valde åtta andra (tempererad difteri, påssjuka, pest, röda hund, smittkoppor, tyfus och tyfus, plus tropisk gul feber) eftersom de införde tunga bördor i det förflutna, även om modern medicin och folkhälsa antingen har utrotat dem (smittkoppor) eller minskat sin börda. Förutom AIDS, denguefeber och kolera, som har spridit sig och uppnått global inverkan i modern tid, har de flesta av dessa 25 sjukdomar varit viktiga i mer än två århundraden.

är våra slutsatser robusta för variationer i dessa urvalskriterier?, För ungefär ett dussin sjukdomar med de högsta moderna eller historiska bördorna (till exempel AIDS, malaria, pest, smittkoppor) kan det vara lite tvivel om att de måste inkluderas, men man kan diskutera några av nästa val. Därför har vi utarbetat tre alternativa sjukdomar som delar en första lista med 16 odiskutabla stora sjukdomar, men som skiljer sig åt i nästa val, och vi har utfört alla tio analyser som beskrivs nedan på alla tre uppsättningarna., Det visade sig att de tre uppsättningarna med ett mindre undantag kvalitativt gav samma slutsatser för alla tio analyser, även om de skilde sig åt i fråga om statistisk betydelse (se kompletterande anmärkning S4). Således verkar våra slutsatser vara robusta.

tempererade / tropiska skillnader. Jämförelser av dessa tempererade och tropiska sjukdomar ger följande slutsatser:

• en högre andel av sjukdomarna överförs av insektsvektorer i troperna (8/10) än i de tempererade zonerna (2/15) (P < 0,005, χ2-test, frihetsgrader, d.,f. = 1). Denna skillnad kan delvis relateras till säsongsbundna upphängningar eller minskningar av tempererad insektsaktivitet.
• en högre andel (p = 0,009) av sjukdomarna förmedlar långvarig immunitet (11/15) i de tempererade zonerna än i troperna (2/10).
• djur reservoarer är vanligare (P < 0,005) i tropikerna (8/10) än i tempererade zoner (3/15). Skillnaden är i omvänd riktning (P = 0.,1, NS, inte signifikant) för miljöreservoarer (1/10 kontra 6/15), men de miljöreservoarer som existerar är i allmänhet inte av stor betydelse förutom jordbärande tetanussporer.
• de flesta av de tempererade sjukdomarna (12/15) är akuta snarare än långsamma, kroniska eller latenta: patienten antingen dör eller återhämtar sig inom en till flera veckor. Färre (p = 0,01) av de tropiska sjukdomarna är akuta: 3/10 varar i en eller två veckor, 3/10 varar i veckor till månader eller år och 4/10 varar i många månader till årtionden.,
• en något högre andel av sjukdomarna (p = 0,08, NS) tillhör Steg 5 (strikt begränsad till människor) i tempererade zoner (10/15 eller 11/15) än i troperna (3/10)., Bristen på stadium 2 och stadium 3-sjukdomar (totalt endast 5 sådana sjukdomar) på vår lista över 25 stora mänskliga sjukdomar är anmärkningsvärd, eftersom vissa stadium 2 och stadium 3-patogener (som mjältbrand och Ebola) är notoriskt virulenta och eftersom teoretiska skäl ofta utvecklas (men också nekas) om varför Stadium 5-mikrober med långa historier om anpassning till människor borde tenderar att utvecklas låg sjuklighet och dödlighet och inte orsaka stora sjukdomar. Vi diskuterar förklaringar till detta resultat i kompletterande anmärkning S5.,

de flesta (10/15) av de tempererade sjukdomarna, men ingen av de tropiska sjukdomarna (P < 0,005), är så kallade ”crowd epidemi diseases” (asterisked i Tilläggstabell S1), definierade som de som förekommer lokalt som en kort epidemi och kan kvarstå regionalt endast i stora mänskliga populationer. Denna skillnad är en omedelbar följd av de skillnader som anges i de föregående fem styckena., Om en sjukdom är akut, överförs effektivt och snabbt lämnar sitt offer antingen dött eller annars återhämtar sig och immun mot återinfektion, uttömmer epidemin snart den lokala poolen av mottagliga potentiella offer. Om dessutom sjukdomen är begränsad till människor och saknar betydande djur-och miljöreservoarer, utarmning av den lokala poolen av potentiella offer i en liten, glesa mänskliga befolkningen resulterar i lokal uppsägning av epidemin., Om den mänskliga befolkningen är stor och tät, kan sjukdomen kvarstå genom att sprida sig för att infektera människor i angränsande områden och sedan återvända till det ursprungliga området under ett senare år, när födslar och tillväxt har regenererat en ny gröda av tidigare oexponerade icke-immuna potentiella offer., Empiriska epidemiologiska studier av sjukdoms persistens eller försvinnande i isolerade mänskliga populationer av olika storlekar har givit uppskattningar av befolkningen som krävs för att upprätthålla en folkmassa sjukdom: minst flera hundra tusen personer i fall av mässling, rubella och pertussis (Anderson och maj, 1991; Dobson och Carper, 1996). Men mänskliga populationer av den storleken existerade inte någonstans i världen förrän den branta ökningen av mänskliga tal som började omkring 11 000 år sedan med utvecklingen av jordbruket (Bellwood, 2005; Diamond, 1997)., Därför måste folkmassans epidemiska sjukdomar i de tempererade zonerna ha utvecklats sedan dess.

naturligtvis betyder det inte att mänskliga jägare/samlare samhällen saknade infektionssjukdomar. I stället, liksom de glesa populationerna av våra primat släktingar, led de av infektionssjukdomar med egenskaper som tillåter dem att kvarstå i små populationer, till skillnad från folkmassans epidemiska sjukdomar., Dessa egenskaper innefattar: förekomst i djurreservoarer såväl som hos människor (t.ex. gula febern), ofullständig och/eller icke-varaktig immunitet, vilket gör det möjligt för återvunna patienter att stanna kvar i poolen av potentiella offer (t. ex. malaria), och en långsam eller kronisk kurs som gör det möjligt för enskilda patienter att fortsätta att infektera nya offer under flera år, snarare än för bara en vecka eller två (t. ex. Chagas sjukdom).

patogen ursprung. (Se detaljer för varje sjukdom i kompletterande anmärkning S10)., Aktuell information tyder på att 8 av de 15 tempererade sjukdomarna troligen eller möjligen nått människor från husdjur (difteri, influensa A, mässling, påssjuka, kikhosta, rotavirus, smittkoppor, tuberkulos); tre mer troligen nått oss från apor (hepatit B) eller gnagare (pest, tyfus); och de andra fyra (röda hund, syfilis, stelkramp, tyfus) kom från fortfarande okända källor (se kompletterande anmärkning S6). Således ökade jordbruket som började för 11 000 år sedan flera roller i utvecklingen av djurpatogener till mänskliga patogener (Diamond, 1997; Diamond, 2002; McNeill, 1976)., Dessa roller omfattade både generering av de stora mänskliga populationer som är nödvändiga för utvecklingen och persistensen av mänskliga folkmassor och generering av stora populationer av husdjur, med vilka jordbrukare kom i mycket närmare och oftare kontakt än jägare/samlare hade med vilda djur. Dessutom, som illustreras av influensa A, dessa tamdjur besättningar tjänade som effektiva ledningar för patogen överföringar från vilda djur till människor, och i processen kan ha utvecklat specialiserade folkmassasjukdomar av sina egna.,

det är intressant att färre tropiska än tempererade patogener härstammar från husdjur: högst tre av de tio tropiska sjukdomarna i Tilläggstabell S1, och eventuellt ingen (se kompletterande anmärkning S7). Varför skiljer sig tempererade och tropiska mänskliga sjukdomar så markant i deras animaliska ursprung? Många (4/10) Tropiska Sjukdomar (AIDS, denguefeber, vivax malaria, gula febern) men endast 1/15 tempererade sjukdomar (hepatit B) har vilda icke-mänskliga primat ursprung (P < 0,04)., Detta beror på att även om icke-mänskliga primater är de djur som är närmast besläktade med människor och därmed utgör de svagaste arterna hinder för patogenöverföring, är den stora majoriteten av primatarter tropiska snarare än tempererade. Omvänt uppstod få tropiska men många tempererade sjukdomar från husdjur, och detta beror på att husdjur lever huvudsakligen i de tempererade zonerna, och deras koncentration var tidigare ännu mer lopsidig (se kompletterande not S8).,

en sista anmärkningsvärd punkt om animaliska härledda humanpatogener är att nästan alla uppstod från patogener från andra varmblodiga ryggradsdjur, främst däggdjur plus i två fall (influensa A och slutligen falciparum malaria) fåglar. Detta kommer som ingen överraskning, med tanke på artbarriären för patogenöverföring som orsakas av fylogenetiskt avstånd (Box A16-2). Ett uttryck för denna barriär är att primater endast utgör 0,5 procent av alla ryggradsdjur men har bidragit med cirka 20 procent av våra stora mänskliga sjukdomar., Uttryckt på annat sätt bidrar antalet större mänskliga sjukdomar, dividerat med antalet djurarter i den taxonomiska grupp som bidrar med dessa sjukdomar, till cirka 0,2 för apor, 0,017 för andra icke-mänskliga primater än apor, 0,003 för andra däggdjur än primater, 0,00006 för andra ryggradsdjur än däggdjur och antingen 0 eller annat 0,000003 (om kolera verkligen kom från vattenlevande ryggradslösa djur) för andra djur än ryggradsdjur (se kompletterande anmärkning S9).

geografiskt ursprung. I överväldigande grad har de 25 stora mänskliga patogenerna som analyserats här sitt ursprung i den gamla världen., Det visade sig vara av stor historisk betydelse, eftersom det underlättade den europeiska erövringen av den nya världen (Amerika). Långt fler indianer som motsatte sig europeiska kolonister dog av nyligen införda sjukdomar i den gamla världen än av svärd och skottskador., De osynliga agenterna för New World conquest var gammaldags mikrober som européerna hade både en del förvärvad immunitet baserat på individuell exponering och en del genetisk resistens baserat på befolkningsexponering över tiden, men till vilka tidigare oexponerade indianska populationer inte hade immunitet eller motstånd (Crosby, 1986; Diamond, 1997; McNeill, 1976; Ramenofsky, 1987). Däremot väntade inga jämförelsevis förödande sjukdomar européer i den nya världen, vilket visade sig vara en relativt hälsosam miljö för européerna tills gula febern och malaria av gamla världens ursprung anlände (McNeill, 2006).,

Varför var patogen utbyte mellan gamla och nya världar så olika? Av de 25 stora mänskliga sjukdomar som analyserats är Chagas sjukdom den enda som tydligt har sitt ursprung i den nya världen. För två andra, syfilis och tuberkulos, är debatten olöst: det är fortfarande osäkert i vilket hemisfär syfilis härstammar, och om tuberkulos har sitt ursprung självständigt i båda halvkloten eller fördes till Amerika av européer. Ingenting är känt om det geografiska ursprunget till rotavirus, rubella, stelkramp och tyfus., För alla de andra 18 stora patogenerna är gamla världens ursprung säkra eller sannolika.

vår föregående diskussion om djurets ursprung hos humana patogener kan bidra till att förklara denna asymmetri. Mer tempererade sjukdomar uppstod i den gamla världen än den nya världen eftersom mycket fler djur som kunde förse förfädernas patogener tämdes i den gamla världen. Av världens 14 stora arter av tamdjursbesättningar, 13, inklusive de fem vanligaste arterna som vi kommer i närmaste kontakt (ko, får, get, gris och häst), har sitt ursprung i den gamla världen (diamant, 1997)., Den enda djurart som domesticerade i den nya världen var Laman, men det är inte känt att ha smittat oss med några patogener (Diamond, 1997; Dobson, 1996) – kanske för att dess traditionella geografiska intervall var begränsat till Anderna, det mjölkades inte eller ridit eller hitched till plogar, och det var inte kramat eller hålls inomhus (som vissa kalvar, lamm och smågrisar)., Bland anledningarna till att mycket mer tropiska sjukdomar (nio mot en) uppstod i den gamla världen än den nya världen är att det genetiska avståndet mellan människor och nya världsapor är nästan dubbelt så mellan människor och gamla världsapor, och det är många gånger så mellan människor och gamla världsapor; och att mycket mer evolutionär tid var tillgänglig för överföringar från djur till människor i den gamla världen (cirka 5 miljoner år) än i den nya världen (cirka 14 000 år).