Des perspectives écosystémiques sont nécessaires pour gérer les risques zoonotiques dans un climat en évolution -Ecologie, science


  1. Rory Gibb, chercheur postdoctoral1,
  2. Lydia H V Franklinos, chercheur12,
  3. David W Redding, chercheur13,
  4. Kate E Jones, professeur d’écologie et de biodiversité13
  1. 1Centre for Biodiversity and Environment Research, Division of Biosciences, University College London, Londres, Royaume-Uni

  2. 2Institute for Global Health, University College London, Londres, Royaume-Uni

  3. 3Institute of Zoology, Zoological Society of London, Londres, Royaume-Uni
  1. Correspondance à: K E Jones kate.e.jones {at} ucl.ac.uk

Une meilleure compréhension de la façon dont les changements environnementaux affectent les agents pathogènes, les hôtes et les vecteurs de maladies peut aider à prévenir et à répondre aux zoonoses, écrire Rory Gibb et ses collègues

Le changement climatique et la perte de biodiversité comptent parmi les plus grandes menaces de ce siècle pour la santé humaine et exposent les populations du monde entier à une insécurité alimentaire et hydrique croissante, à des conditions météorologiques extrêmes, à la pollution et à des maladies infectieuses.12 Les maladies infectieuses zoonotiques sont situées à ce lien entre les changements environnementaux, les écosystèmes et la santé. Les agents pathogènes et les parasites zoonotiques sont maintenus dans un réservoir animal et se répandent régulièrement ou sporadiquement pour provoquer des maladies chez les humains3, conduisant parfois à des épidémies interhumaines durables ou à transmission vectorielle (par exemple, coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV), Ebola , peste) mais plus fréquemment à une maladie endémique ou sporadique (par exemple, leptospirose, helminthiases, maladie de Lyme, maladies à hantavirus).

Glossaire des termes

  • Écologie—Etude des relations entre les organismes et leur environnement

  • Exposition—La probabilité ou la fréquence du contact et de l’infection par un agent zoonotique

  • Hôte—Un organisme qui peut être infecté par un agent infectieux dans des conditions naturelles

  • Hôte du réservoir—Un hôte dans lequel un agent infectieux peut être maintenu et à partir duquel l’infection est transmise à une population cible

  • Spillover—Procédé par lequel un agent infectieux est transmis à une nouvelle espèce hôte

  • Compromis (dans les fonctions de l’écosystème): Lorsqu’une fonction répond négativement à un changement d’une autre fonction

  • Vecteur—Un organisme, généralement un invertébré, jouant le rôle d’intermédiaire dans la transmission d’un agent infectieux d’un réservoir à une population cible

  • Vulnérabilité—Possibilité d’une exposition donnée à un danger entraînant des dommages (par exemple, épidémie de maladie zoonotique) pour une population cible humaine

  • Zoonose—Maladie qui peut être transmise entre les humains et les animaux

  • Pathogène / parasite zoonotique—Pathogène ou parasite (par exemple, bactéries, virus, champignons, helminthes, protozoaires) qui est maintenu dans un réservoir animal non humain et est capable d’infecter et de provoquer des maladies chez les humains

  • Risque zoonotique—Nombre relatif d’agents infectieux zoonotiques disponibles à un espace et dans un temps donnés, agissant comme des sources potentielles de dommages (par exemple, épidémie de maladie zoonotique) pour une population cible humaine.

La transmission d’animal à homme (spillover) est influencée par des processus environnementaux et socio-économiques qui remodèlent les communautés hôtes des réservoirs et mettent les personnes et le bétail en contact avec la faune, tels que les changements dans l’utilisation des terres et les systèmes alimentaires, la déforestation et le changement climatique. Alors que ces pressions se sont intensifiées dans le monde entier au cours du dernier demi-siècle, les zoonoses de la faune ont émergé à un rythme croissant.4

En effet, 2020 restera dans les mémoires pour plusieurs crises zoonotiques, y compris la pandémie mondiale de SRAS-CoV-2, deux flambées simultanées d’Ebola en République démocratique du Congo et la plus forte poussée de fièvre de Lassa jamais enregistrée au Nigéria. De graves flambées comme celles-ci affectent profondément la santé publique, les sociétés et les économies, c’est pourquoi les zoonoses sont souvent considérées à travers le prisme de la préparation à une pandémie.

Cependant, ces événements très médiatisés se produisent dans le contexte d’un fardeau important de maladies endémiques qui a des effets à long terme sur les communautés structurellement vulnérables dans les pays à revenu faible et intermédiaire.5 Beaucoup de ces communautés sont également exposées de manière disproportionnée aux risques associés à un changement environnemental rapide ( Par exemple, la déforestation, l’urbanisation, les conditions météorologiques extrêmes) .67 Étant donné que les efforts mondiaux d’atténuation du climat semblent actuellement peu susceptibles de prévenir un réchauffement significatif8, les stratégies d’adaptation régionales et nationales seront cruciales pour protéger la santé publique et renforcer la résilience aux futurs risques zoonotiques. Les perspectives écologiques peuvent éclairer les efforts de prévention et de lutte contre des maladies spécifiques et soutenir la gestion des maladies dans un contexte écosystémique plus large.

Défis socioécologiques

La gestion des risques de transmission de maladies par la faune sauvage est fondamentalement un défi socio-écologique (fig 1). Les agents pathogènes zoonotiques et les parasites circulent généralement sans être observés dans la nature parmi les communautés réservoirs d’espèces hôtes de la faune, souvent avec des arthropodes piqueurs (comme les moustiques et les tiques) agissant comme vecteurs d’infection.3 Les infections humaines se produisent par exposition à des réservoirs – par exemple, contact direct avec la faune ou des hôtes de bétail, des piqûres de vecteurs infectieux ou des matériaux contaminés (p. ex. nourriture, eau, sol, surfaces).

Fig. 1
Fig. 1

Effets des changements environnementaux mondiaux sur les dangers et les risques de maladies zoonotiques. Les encadrés mettent en évidence les processus socioécologiques clés par lesquels les changements climatiques et d’utilisation des terres peuvent affecter les dangers, l’exposition et la vulnérabilité. Par exemple, le danger zoonotique (potentiel sous-jacent de débordement d’agents pathogènes) est une conséquence des changements dans la distribution des hôtes et des vecteurs du réservoir, l’abondance et la dynamique hôte-pathogène (exemple illustré pour une espèce de rongeur hypothétique)

Les interfaces à risque entre les personnes et les communautés réservoirs sont complexes, dynamiques et spécifiques aux agents pathogènes (tableau 1), les interactions entre les hôtes, les vecteurs, les agents pathogènes et les environnements entraînant des tendances géographiques et saisonnières du potentiel de retombées sur les personnes. Il est essentiel de comprendre ces tendances pour prédire où et quand les infections humaines sont susceptibles de se produire. Cependant, la mesure dans laquelle les dangers deviennent des risques réalisés dépend également des facteurs qui entraînent l’exposition humaine (par exemple, les pratiques d’utilisation des terres, la chasse, le logement et l’assainissement, les conditions météorologiques extrêmes) et la vulnérabilité à l’infection (soit individuellement, soit au niveau de la population – par exemple, la nutrition, accès aux soins de santé) .6

Tableau 1

Zoonoses d’importance connue pour la santé publique susceptibles d’être affectées par de futurs changements climatiques et d’utilisation des terres

Par exemple, bien que les rongeurs du monde entier portent Leptospira les bactéries, la plupart des leptospiroses humaines surviennent dans les communautés agricoles et urbaines pauvres très exposées aux environnements contaminés par les rongeurs.9 Le cadre One Health a conceptualisé ces liens entre la santé humaine, animale et de l’écosystème, mais la plupart des recherches se sont concentrées sur l’homme et l’animal (en particulier l’homme -le bétail) dans des contextes relativement localisés.14 La mise à l’échelle des résultats de ces études localisées pour éclairer les politiques nationales et régionales visant à prévenir ou à répondre aux épidémies zoonotiques est difficile en raison de la complexité socio-écologique des zoonoses et des antécédents de détection sporadique de nombreuses maladies .

Même lorsqu’il existe des données de surveillance systématique à long terme des cas pour les zoonoses négligées et émergentes, leur nature observationnelle et leurs biais géographiques rendent difficile de démêler l’influence relative des changements écologiques et socio-économiques sur l’incidence des maladies. Par exemple, il n’y a eu qu’environ 25 événements de propagation du virus Ebola humain confirmés depuis 1976; un échantillon aussi petit rend difficile la déduction des facteurs et des risques de retombées futures à partir des seules données épidémiologiques humaines. Cadrer les aspects écologiques des systèmes de maladies zoonotiques (par exemple, les réponses des populations hôtes et vecteurs à l’environnement) comme des risques naturels7 peut aider à surmonter cette difficulté. Les sources de données existantes sur la biologie, l’écologie et la biogéographie des hôtes et des pathogènes peuvent être utilisées pour éclairer l’évaluation des risques actuels et futurs. Les approches de modélisation qui intègrent les processus écologiques gagnent du terrain dans la recherche sur les maladies à transmission vectorielle et le changement climatique1516 et peuvent améliorer notre compréhension de la façon dont le changement global affectera les zoonoses plus largement.

Perspectives écologiques pour les décisions de santé publique

La théorie et les approches écologiques sont déjà intégrées dans la compréhension épidémiologique et de santé publique de nombreuses zoonoses. Ils ont joué un rôle déterminant dans de nombreux programmes de lutte contre les maladies, tels que l’éradication de la rage chez les animaux sauvages en Europe occidentale17 et la gestion de la leptospirose et de la dengue dans les zones urbaines.1819 Dans le cadre des changements climatiques futurs, les connaissances écologiques seront de plus en plus importantes pour soutenir les politiques de santé à court terme. (par exemple, prévision pour la prévention et hiérarchisation des ressources cliniques) et décisions à long terme (par exemple, renforcement des systèmes de santé et des capacités de diagnostic, et ciblage des vaccinations).

Une application potentielle est de prédire le risque saisonnier de zoonoses à partir de la dynamique démographique et infectieuse liée à l’environnement parmi les espèces réservoirs.20 Par exemple, la surveillance de la fièvre jaune chez les primates non humains a déjà été utilisée pour éclairer les stratégies de vaccination humaine au Brésil, ce qui a conduit à moins de cas. dans les municipalités utilisant ce système d’alerte précoce.21 Les modèles qui intègrent les connaissances écologiques ou biologiques des espèces importantes de réservoirs ou de vecteurs avec des données d’observation du climat et de la Terre en temps quasi réel peuvent informer les prévisions de certains risques zoonotiques des semaines ou des mois à l’avance. Les variations saisonnières de la température et de la disponibilité de l’eau (qui affectent la persistance des populations hôtes de moustiques) ont été utilisées pour prédire les flambées de fièvre de la vallée du Rift en Afrique de l’Est et faciliter les activités d’atténuation.22 De même, les poussées humaines de maladies à hantavirus transmises par les rongeurs en Chine23 et en Europe24 suivent des prévisions prévisibles. cycles de la population hôte liés aux précipitations et à la végétation.

À l’avenir, les tendances et les extrêmes du changement climatique pourraient perturber les changements saisonniers naturels des écosystèmes25, avec un potentiel d’effets inattendus sur les hôtes réservoirs et les risques d’infection. L’intégration de modèles de prévision écologique dans la planification sanitaire pourrait aider à se préparer à de telles poussées de risque, y compris pour les zoonoses à forte charge comme la fièvre de Lassa en Afrique de l’Ouest (tableau 1). En effet, les systèmes d’alerte précoce basés sur le climat soutiennent déjà les stratégies de prévention et la planification sanitaire pour les infections à transmission vectorielle bien surveillées telles que la dengue.26

À plus long terme, les décennies à venir verront d’énormes changements mondiaux dans la biodiversité, car les changements climatiques et les transformations humaines omniprésentes des paysages naturels (par exemple, expansion agricole, urbanisation) restructureront et homogénéiseront les communautés fauniques.27 Les changements dans la distribution des réservoirs et des vecteurs peuvent déplacer les maladies vers nouveaux domaines. Par exemple, l’expansion géographique de Ambylomma americanum tiques entre 1993 et ​​2013 était corrélée à l’augmentation de l’incidence de la rickettsiose transmise par les tiques aux États-Unis.28 Ces réponses de la biologie des réservoirs, des vecteurs et des hôtes pathogènes aux pressions environnementales varieront d’une espèce à l’autre, entraînant des effets complexes sur les dangers futurs qui peuvent différer considérablement d’une espèce à l’autre. maladies et localisations.29

Par exemple, d’ici 2070, certaines zones géographiques (souvent des régions tempérées) devraient devenir plus adaptées sur le plan climatique à la transmission par les moustiques de la dengue et du chikungunya et d’autres zones (en particulier sous les tropiques) moins adaptées.15 De manière cruciale, ces changements se recouperont souvent avec les vulnérabilités émergentes liées au climat aux retombées et aux épidémies (par exemple, insécurité alimentaire et hydrique, conditions météorologiques extrêmes; tableau 1).

L’évaluation basée sur des scénarios des changements géographiques futurs des dangers pour plusieurs zoonoses et l’analyse de l’incertitude entre différents modèles futurs de climat, d’utilisation des terres et de maladies 30 pourraient soutenir la planification stratégique à long terme dans les secteurs de la santé et de l’environnement (voir les exemples dans le tableau 2). Les progrès récents des modèles écologiques et épidémiologiques combinés sont prometteurs non seulement pour projeter les réponses aux risques zoonotiques dans les environnements futurs (sur la base de prévisions climatiques multimodèles) mais aussi pour tester les effets des interventions sur les seuils de propagation et d’épidémie.121331 Des approches similaires sont de plus en plus utilisées dans la planification de la biodiversité. —Par exemple, la conception de programmes de conservation spatiale qui tiennent compte de l’incertitude future du changement climatique.32 Plus immédiatement, l’amélioration de la surveillance systématique et communautaire des maladies, en particulier dans les zones où l’utilisation des terres ou le climat change rapidement, sera vitale pour la détection précoce et l’intervention pour les infections connues et nouvelles.33

Tableau 2

Domaines politiques dans lesquels les perspectives écosystémiques pourraient contribuer à réduire le risque de zoonose induit par le changement climatique

Vers des approches écosystémiques

Un défi pour l’intégration des connaissances écologiques dans l’aide à la décision est le manque de compréhension et de données sur les principales caractéristiques biologiques, écologiques, sociales et géographiques de nombreuses zoonoses et de leurs hôtes réservoirs (y compris pour les maladies prioritaires telles que les fièvres hémorragiques virales). Pour y remédier, il faut intégrer les connaissances, les preuves et les programmes de recherche dans les domaines écologique, social et sanitaire.3334 Le développement de plates-formes en libre accès pour rassembler les données qui existent déjà (par exemple, les enquêtes sérologiques sur la faune, le bétail et les humains) pourrait soutenir les analyses des réponses futures des maladies zoonotiques aux changements environnementaux.

Plus généralement, inclure une expertise écologique dans la recherche en santé publique et la conception de politiques – et vice versa – pourrait combler les lacunes dans les données et améliorer les programmes de prévention et de contrôle des maladies infectieuses.35 Études multidimensionnelles, socioécologiques et sanitaires des communautés réservoirs, vecteurs et Les taux d’infection humaine le long du paysage et des gradients climatiques (par exemple, des systèmes naturels aux systèmes agricoles et urbanisés) peuvent fournir des modèles sur la façon dont les futurs changements environnementaux remodèlent simultanément les risques zoonotiques, les expositions et les vulnérabilités.36 Recherche transdisciplinaire en cours sur le paludisme zoonotique en Malaisie (tableau 1 ), par exemple, montre comment de telles approches peuvent identifier les communautés, les moyens de subsistance et les lieux les plus exposés, en particulier pour les maladies sous-étudiées.11

La pandémie de covid-19 a de nouveau attiré l’attention sur les facteurs de l’émergence de nouvelles zoonoses et a déclenché des appels à des interventions à grande échelle telles que l’interdiction de la chasse ou du commerce des espèces sauvages pour réduire les risques de retombées. Pourtant, de telles propositions générales risquent d’ignorer les complexités et les contextes locaux des systèmes de zoonoses, et les nombreuses façons directes et indirectes dont les écosystèmes contribuent à la santé (et, par conséquent, à la vulnérabilité aux maladies; fig 1). Le modèle des «contributions de la nature aux personnes» dans les cadres écologiques2 et sanitaires tels que la santé planétaire, 37 reconnaît que les risques zoonotiques font partie d’un lien environnement-santé plus large aux côtés d’autres extrants cruciaux de l’écosystème (comme la sécurité alimentaire et hydrique). Compris de cette manière, les zoonoses sont des préoccupations non seulement pour la politique de santé mais pour la politique environnementale plus généralement (tableau 2).

L’avenir présente des défis difficiles pour les décideurs, en particulier, mais pas seulement, dans les régions économiquement marginalisées où de nombreuses communautés dépendent directement de la faune et des écosystèmes pour leur bien-être. Comment gérer au mieux les paysages pour équilibrer les compromis entre la production alimentaire et la régulation naturelle des risques zoonotiques (par exemple, les populations hôtes du réservoir et les vecteurs), tout en soutenant des moyens de subsistance durables et sains qui maximisent la résilience aux effets du changement climatique? Des questions de ce type sont rarement envisagées pour les zoonoses, même si les analyses de ces compromis sont courantes en science écologique2 – par exemple, entre la production végétale et la séquestration du carbone.

Cela change. Des travaux récents prometteurs ont montré que la restauration des crevettes de rivière dans les écosystèmes fluviaux au Sénégal peut réduire la prévalence de la schistosomiase humaine (en régulant les populations hôtes d’escargots) tout en bénéficiant potentiellement à la sécurité alimentaire locale.38 De même, les décisions en matière de politique d’utilisation des terres pourraient affecter les efforts de lutte contre les maladies existants, comme suggéré. par des preuves récentes que la demande mondiale de produits liés à la déforestation peut affecter le fardeau du paludisme dans les tropiques.39 Il est important de noter que de tels compromis environnementaux se produiront également entre différentes maladies – par exemple, l’expansion agricole peut simultanément favoriser l’augmentation des populations de certains hôtes réservoirs (par exemple , rongeurs) et en déclin chez d’autres (p. ex., primates) .40

Ces complexités mettent en évidence la nécessité d’interventions plus adaptatives et basées sur les écosystèmes pour aider à gérer les dangers et les risques zoonotiques dans plusieurs domaines politiques (tableau 2) .33 Il est peu probable que les interventions disciplinaires uniques soient en mesure de faire face à la nature cible dynamique et mobile des systèmes zoonotiques. Une telle perspective est conforme à la reconnaissance croissante des sciences de la biodiversité, soulignée l’année dernière par plusieurs auteurs du Groupe d’experts intergouvernemental sur la biodiversité et les services écosystémiques, selon laquelle s’attaquer aux inégalités économiques tout en préservant les fonctions des écosystèmes dont dépend le bien-être humain exigera «Changement transformateur» de l’économie mondiale extractive actuelle vers des relations plus durables avec la nature.2

L’intégration des perspectives écologiques sur les zoonoses dans les plans d’action nationaux et régionaux de santé publique, ainsi que dans d’autres secteurs politiques traitant de l’adaptation au climat (par exemple, la politique agricole) serait une étape vers la réduction du fardeau mondial des zoonoses tout en renforçant la résilience sanitaire aux effets des changement climatique.

Principales recommandations

  • Les changements climatiques et d’utilisation des terres sont susceptibles d’influencer considérablement les dangers de nombreuses zoonoses

  • La manière dont ceux-ci se traduisent par des changements de risque sera déterminée par les contextes socioécologiques et économiques qui façonnent l’exposition et la vulnérabilité humaines.

  • Les décideurs doivent intégrer les connaissances écologiques des maladies zoonotiques dans la planification sanitaire et environnementale pour aider à évaluer les compromis entre les maladies et les risques, hiérarchiser les interventions et renforcer la résilience sanitaire au changement climatique.

  • L’intégration de la conception de la recherche dans les disciplines sanitaires, sociales et écologiques peut fournir une compréhension plus claire de la façon dont les changements environnementaux remodèlent les risques zoonotiques et éclairer les prévisions.

Notes de bas de page

  • Contributeurs et sources: Cet article a été éclairé par les recherches des auteurs sur les effets du changement environnemental global sur les risques zoonotiques. RG possède une expertise en écologie, épidémiologie et modélisation des zoonoses. LHVF est un vétérinaire et un modélisateur de maladies avec une expertise dans les maladies à transmission vectorielle. Le travail de DWR se concentre sur l’écologie quantitative des maladies et le changement global. La recherche de KEJ se concentre sur l’interface entre la santé écologique et la santé humaine. Tous les auteurs ont participé à l’élaboration, à la rédaction et à la révision de l’article. KEJ est le garant.

  • Intérêts concurrents: Nous avons lu et compris la politique de BMJ sur la déclaration d’intérêts et n’avons aucun intérêt à déclarer.

  • Provenance et examen par les pairs: commandé; révisé par des pairs en externe.

  • L’article fait partie d’une série commandée par Le BMJ pour le Sommet mondial de l’innovation pour la santé (WISH) 2020. Le BMJ a contrôlé l’examen par les pairs et l’édition et a pris la décision de publier. La série, y compris les frais d’accès libre, est financée par WISH.

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