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疫学において、病原体媒介生物とは、寄生虫や微生物などの感染性病原体を他の生物に運び、伝播するあらゆる生物[ 1 ]を指します。 [ 2 ] [ 3 ]蚊、ダニ、特定のハエなど、よく知られている媒介生物の多くは吸血に依存しており、その過程で病原体を獲得したり伝播したりすることがあります。[ 4 ]病原体媒介生物は、依然として世界的な健康上の大きな課題となっています。[ 1 ]世界保健機関の報告によると、これらの病気は世界中のすべての感染症の17%以上を占め、毎年数十万人の死者を出しています。[ 1 ]この用語は、植物病原体を作物に伝播する一部の昆虫やその他の生物 にも使用されます 。
ベクターとみなされる病原体は、蚊などの吸血性節足動物がほとんどです。病気のベクターの最初の主要な発見は、1897年にロナルド・ロスが蚊の胃組織を解剖した際にマラリア病原体を発見したことによるものです。[ 5 ] [ 6 ] ベクターが病原体を伝播する原因であることを証明するプロセスは、ベクターの特定と呼ばれます。伝播は、宿主、病原体、および感染を媒介できるベクター種間の相互作用に依存します。[ 7 ]一部の病原体はベクター内で増殖したり、ライフサイクルの一部を経たりする可能性がありますが、他の病原体はベクター内で発達することなく、ある表面から別の表面へと移されます。[ 7 ]
気候変動、都市の拡大、土地利用の変化により、媒介生物が生存できる場所が変化しています。気温の上昇や降雨パターンの変化により、蚊やダニの個体数が増加し、繁殖期や地理的範囲が拡大する可能性があります。[ 8 ]都市の緑地やインフラは、蚊などの媒介生物の新たな繁殖地となり、人口密度の高い地域に近づける可能性があります。[ 9 ]さらに、国際貿易や人の移動により、媒介生物や病原体が大陸を越えて急速に運ばれ、免疫を持たない集団に持ち込まれる可能性があります。[ 10 ]免疫を持たない集団とは、特定の物質、治療、または状態にこれまで遭遇したり曝露されたりしたことがなく、したがって、それに対する免疫や経験がない参加者の集団を指します。[ 11 ]
こうした状況の変化を受けて、公衆衛生機関は媒介性疾患を減らすための広範かつ協調的なアプローチを奨励している。実施されている戦略には、媒介生物の個体群の監視、環境管理の改善、地域社会の参加の促進、適切な場合には新しいツールや技術の導入などが含まれる。[ 12 ]
蚊、ダニ、ヌカカ、ブユ、サシチョウバエ、ツェツェバエ、サシガメ、シラミ、ノミ、アザミウマなどの節足動物は、病原体ベクターの主要なグループを形成し、膨大な数の病原体を媒介します。このようなベクターの多くは吸血性であり、つまり、生活史の一部またはすべての段階で血液を摂取します。昆虫やダニが血液を摂取すると、病原体が宿主の血流に入ります。[ 13 ] [ 14 ]これらの病原体はベクター内で増殖し、ベクターは多くの場合、残りの生涯にわたって病原体の保菌者となります。病原体は、その後の吸血時にベクターから新しい宿主に広がります。[ 1 ]
蚊が人間や動物から吸血すると、その宿主の病原体が蚊の体内で増殖できる場合、病原体が蚊の腸から蚊の体内に侵入する可能性がある。そこで病原体は増殖し、最終的に蚊の唾液腺に移動する。蚊が次に人間や動物から吸血すると、病原体は蚊の唾液腺から新しい宿主に移される。[ 15 ]
蚊の属によって媒介する病気は異なります。アノフェレス属の蚊はマラリア、リンパ系フィラリア症、オニョンニョンウイルスを媒介します。[ 1 ]マラリアはプラスモジウム属の寄生虫によって引き起こされ、リンパ系フィラリア症はフィラリア線虫のWuchereria bancrofti、Brugia malayi、Brugia timoriによって引き起こされます。[ 16 ] [ 17 ]
ネッタイシマカは、チクングニア熱、デング熱、リンパ系フィラリア症、リフトバレー熱、黄熱、ジカ熱を媒介します。[ 1 ]チクングニアウイルスは、アノフェレス蚊が媒介するオニョンニョンウイルスと関連があり、どちらのウイルスもアルファウイルス属に属します。[ 18 ]デング熱、リフトバレー熱、黄熱、ジカ熱はすべてウイルスによって引き起こされます。[ 1 ]
イエカは日本脳炎、リンパ系フィラリア症、ウエストナイル熱の媒介者として機能します。日本脳炎とウエストナイル熱はどちらもウイルスによって引き起こされます。 [ 1 ]
ダニは、ウイルス、細菌、原虫、寄生虫など、100 種類以上の病原体を運ぶことが知られています。これらの病原体は、ヨーロッパ、アジア、北アメリカで見られます。[ 19 ]ダニは、ライム病、ダニ媒介性脳炎、クリミア・コンゴ出血熱、回帰熱（ボレリア症とも呼ばれる）、斑点熱などのリケッチア病、野兎病などの病気の媒介者として機能します。[ 1 ]ライム病、回帰熱、リケッチア病、野兎病は細菌によって引き起こされます。ライム病はボレリア・ブルグドルフェリ菌によって引き起こされ、回帰熱はボレリア菌のいくつかの異なる種によって引き起こされます。[ 19 ] [ 20 ]リケッチア症はリケッチア目に属する細菌によって引き起こされ、野兎病はフランシセラ・ツラレンシス菌によって引き起こされます。[ 21 ] [ 22 ]ダニが媒介するウイルスのうち2つは、ダニ媒介性脳炎ウイルスとクリミア・コンゴ出血熱ウイルスです。[ 19 ] [ 23 ]
ネッタイシマカはオロポウシュウイルスを媒介することができ、ミユビナマケモノ、霊長類、鳥類などの野生動物におけるウイルスの拡散に役割を果たしますが、この病気は主に都市環境において、特にヌカカ、中でもCulicoides paraensiによって人間間で拡散されます。[ 24 ]これらのヌカカは蚊よりもはるかに小さいですが、刺されるとより痛みを伴うことがよくあります。Culex quinquefasciatusも都市環境における人間間のオロポウシュウイルスの拡散に役割を果たしている可能性がありますが、主な媒介者はヌカカです。[ 24 ]
ブユ（学名：Simulium rasyani）は、線虫Onchocerca volvulusによって引き起こされるオンコセルカ症（河川盲目症とも呼ばれる）の媒介昆虫です。ブユは、感染した人間から吸血し、ミクロフィラリアを摂取することでO. volvulusを運びます。これらのミクロフィラリアはブユの中腸に移動し、その後胸部筋肉に移動して幼虫、そして後に感染性幼虫へと発達します。これらの感染性幼虫はブユの口吻に移動します。そこから、感染性幼虫は、ブユが次に吸血する際に新しい宿主に広がることができます。[ 25 ]
サシチョウバエはリーシュマニア症とサシチョウバエ熱（別名：フレボトムス熱）の媒介者である。[ 1 ]リーシュマニア症はリーシュマニア属の寄生虫によって引き起こされ、サシチョウバエ熱はフレボウイルス属のウイルスによって引き起こされる。[ 17 ] [ 26 ]
睡眠病（アフリカトリパノソーマ症とも呼ばれる）とシャーガス病（アメリカトリパノソーマ症とも呼ばれる）はどちらもトリパノソーマ科の病気で、それぞれ原虫寄生虫のTrypanosoma bruceiとTrypanosoma cruziによって引き起こされます。[ 27 ] [ 28 ]しかし、これら2つの病気は異なる媒介生物によって広がります。ツェツェバエは睡眠病の媒介生物として機能し、サシガメはシャーガス病を媒介します。[ 1 ]シャーガス病の場合、サシガメは摂食中に排泄し、その排泄物には寄生虫が含まれており、宿主によって開いた傷、目、または口に誤って塗りつけられます。[ 29 ]
ヒトジラミ（ Pediculus humanus）は、発疹チフスを引き起こす細菌リケッチア・プロワゼキイ（Rickettsia prowazekii）と、ネズミチフスを引き起こす細菌リケッチア・チフィ（Rickettsia typhi）の媒介者となる。[ 30 ]また、同じ種類のシラミは、シラミ媒介性回帰熱の原因菌であるボレリア・レカレンティス（Borrelia recurrentis）も媒介する。 [ 31 ]
ペストは、細菌Yersinia pestisによって引き起こされ、感染したノミによって人間と小型哺乳類の間で広がる。[ 32 ]
アザミウマには、特にトスポウイルスなど20種類以上のウイルスの媒介者として機能し、あらゆる種類の植物病害を引き起こす種がいくつか存在する。[ 33 ] [ 34 ]
淡水巻貝は、住血吸虫症を引き起こす住血吸虫属の吸虫の媒介者として機能します。これらの巻貝は、これらの吸虫の幼虫を水中に放出し、その幼虫は、その水に接触した人間の皮膚に侵入することができます。これらの幼虫は人間の宿主内で成虫の住血吸虫に成長し、卵を放出します。卵は尿や糞便を通して水中に放出され、ライフサイクルが継続されます。[ 35 ]
昆虫、植物、菌類の中には、感受性のある宿主間で病原体を伝播することで媒介するものがある。特にカメムシ目の吸汁性昆虫は、摂食によって作物の害虫となるだけでなく、植物病原体の媒介者となることもある。 [ 36 ]昆虫、菌類、植物の媒介生物は、土壌、根、または植物との直接接触によって広がる植物ウイルスを運ぶことで、多くの農業システムにおける病害サイクルに影響を与える可能性がある。これらの媒介生物は、その多くが宿主植物の成長と密接に関連する生活環を持っているため、受動的なキャリアとはみなせない。その伝播パターンは、根の発達、栄養の流れ、植物の年齢に追随することが多く、作物システム内で病原体を維持する能力を強化する。[ 36 ]例えば、レタスの大葉脈病は、長い間、真菌門ツボカビ門に属するオルピディウム・ブラッシカエによって引き起こされると考えられていた。しかし、最終的には、この病気はウイルス性であることが示された。その後、ウイルスは菌類の遊走子によって伝染し、休眠胞子の中でも生存することが明らかになった。それ以来、ツボカビ門の他の多くの菌類が植物ウイルスを媒介することが示されている。[ 37 ]
土壌に生息するいくつかの真菌は、運動性胞子と長寿命の休眠構造を介して植物ウイルスを伝染させる。[ 38 ] Olpidium 属は重要な真菌ベクターであり、Olpidium brassicaeは植物の根に付着し、感染時に宿主内にウイルス粒子を放出する遊走子を生成する。これらの遊走子は、土壌中の化学勾配をたどって宿主の根を見つけることが多く、ベクターとしての効率を高める。他の真菌ベクターには、Polymyxa属がある。Polymyxa graminisは絶対寄生菌であり、オオムギ黄斑モザイクウイルスや土壌伝染性コムギモザイクウイルスなどのウイルスを伝染させることができる。[ 39 ]これらの真菌は土壌中で長期間生存することができ、穀物生産地域での継続的な伝染サイクルを支える。Polymyxaは完全に生きた宿主組織に依存しているため、土壌中にPolymyxaが存在することで、穀物ウイルスは毎年活動を続け、輪作後でも作物に再感染することができる。[ 39 ]
重要な作物に深刻な被害を与える多くの植物害虫は、宿主または媒介者として他の植物、多くの場合雑草に依存しており、その区別は必ずしも明確ではありません。たとえば、Puccinia graminisの場合、 Berberis 属および関連属は穀物の感染サイクルにおいて代替宿主として機能します。[ 40 ] Berberis の低木上での有性生殖は病原体に新たな遺伝子の組み合わせを生み出し、このプロセスは小麦の抵抗性遺伝子を克服できるさび病レースを生み出す可能性があります。[ 41 ]この有性生殖段階は歴史的に非常に重要であったため、大規模なプログラムで小麦栽培地域における茎さび病の流行を減らすために数百万本のBerberis の低木が除去されました。Puccinia graminisがBerberis上で遺伝的に組み換える能力は、周囲の環境に放出される胞子の多様性を高め、病原性パターンの頻繁な変化に寄与します。この関係は、非作物植物が病気の疫学と病原体の進化において重要な役割を果たすことができることを示しています。[ 36 ]
より直接的には、ネナシカズラやカッシータなどの寄生植物が、ある植物から別の植物に巻き付くときに、植物間でファイトプラズマやウイルス性の病気を媒介することが示されている。 [ 42 ] [ 37 ]一部の寄生性の顕花植物は、植物病原体のベクターとしても機能する。ネナシカズラ属は、複数の宿主植物の維管束系に接続する吸器を形成し、これらの接続により、共有組織を介してウイルスやファイトプラズマが移動する。[ 43 ] 1本のネナシカズラのつるが複数の宿主に付着できるため、自然環境や農業環境において病原体の急速な拡散に寄与する可能性がある。ネナシカズラの吸器は、宿主の皮質組織に侵入し、宿主の維管束系と直接的な師部レベルの連続性を確立することによって形成される。この構造により、ウイルスだけでなく、タンパク質、代謝産物、その他の高分子も接続された植物間で移動することができる。[ 43 ]ネナシカズラは、宿主の自然な抵抗障壁を回避し、師管から師管への直接的な移動を可能にするため、植物種間でウイルスを実験的に伝染させるためのツールとして研究で頻繁に使用されています。
哺乳類は、蚊やダニのように生物学的ベクターとして一般的に考えられているわけではありませんが、感染症の生態と伝播において重要な役割を果たしています。ほとんどの場合、哺乳類は宿主として機能し、自然界で病原体を維持し、人間や他の動物への拡散を可能にします。[ 44 ]宿主は病原体の貯蔵庫または供給源として機能し、ベクターは病原体を運搬および拡散する媒体として機能し、多くの異なる生物がベクターとなる可能性があります。[ 45 ]感染は通常、哺乳類自身の発達段階ではなく、咬傷、引っ掻き傷、または感染した唾液や組織との接触によって起こります。[ 46 ]
よく知られた例として狂犬病があります。狂犬病は、感染した動物の唾液や脳組織に接触することで伝染するウイルス感染症です。[ 47 ]感染した動物の唾液が傷口や粘膜に入り込みます。[ 47 ]温血動物であればどれでも狂犬病を媒介する可能性がありますが、最も一般的な媒介動物は犬、スカンク、アライグマ、コウモリです。[ 48 ]アフリカやアジアの一部地域では、飼い犬が依然として人間の狂犬病による死亡の主な原因となっています。[ 47 ]
哺乳類は、病原体を媒介する節足動物に血液を提供することで、媒介性疾患のリスクにも影響を与えます。[ 49 ]齧歯類や一部の小型哺乳類は、ライム病の原因となる細菌を媒介する可能性のあるクロアシダニの重要な宿主となっています。[ 50 ]これらの動物の個体数が増加したり、異なる環境や新しい環境に移動したりすると、感染したダニの数も増加し、ヒトが感染する可能性が高まります。[ 51 ]
哺乳類の中には、環境、生態、または行動条件が変化するとヒト集団に広がる可能性のあるウイルスを保持しているものがあり、そのため、人獣共通感染症の重要な宿主となっている。[ 52 ]コウモリとげっ歯類は、さまざまな人獣共通感染症ウイルスを保有している。[ 53 ]コウモリは種あたりの人獣共通感染症ウイルスの保有数が多いものの、コウモリで検出された人獣共通感染症ウイルスの総数は、げっ歯類よりも依然として少ない。これは主に、げっ歯類の種数がコウモリの種のほぼ2倍であるためである。[ 52 ]したがって、げっ歯類は、特に生態条件が変化したり、人間とげっ歯類との接触が増加したりした場合に、ヒトに出現する可能性のあるウイルスの宿主として、依然として重大な懸念事項である。
哺乳類が機械的媒介者となるという概念は、植物病理学にも見られる。[ 54 ]人間は、タバコモザイクウイルスのように、意図せず植物ウイルスを媒介することがある。[ 55 ]このウイルスは、タバコ、トマト、ピーマンなど多くの宿主植物で、モザイク状の葉の脱落、変形、生育阻害を引き起こすことでよく知られている植物ウイルスである。[ 55 ] RNAとタンパク質からなる棒状の粒子で構成されており、非常に安定している。そのため、植物の残骸や汚染された表面で長期間生存することができる。[ 55 ]汚染された手、衣服、道具を介して伝染する可能性がある。[ 55 ]この場合、人間は植物間でウイルス粒子を移動させる受動的な媒介者として作用する。
2014 年初頭までの最近のいくつかの記事は、人間の活動が媒介動物を介して伝染する人獣共通感染症を拡散させていると警告しています。[ a ]医学雑誌The Lancetに掲載されたいくつかの記事は、土地利用の急速な変化、貿易のグローバル化、気候変動、および「社会変動」が世界中で人獣共通感染症の再流行を引き起こしていることについて論じています。[ 56 ]人間が引き起こす環境の変化は、多くの媒介動物を介して伝染する人獣共通感染症の生態と分布に影響を与え続けています。森林破壊、農業の拡大、都市化、およびグローバルな旅行の現代的なパターンは、人間、野生生物の宿主、および病原体媒介動物との接触を増加させ、病原体の伝播の機会を拡大しています。[ 57 ]これらの土地改変の形態は、蚊、ダニ、およびその他の節足動物を支える新しい生息地を作り出し、病原体が人間の集団に広がる可能性を高める可能性があります。[ 58 ]紛争、移住、または人口移動による避難は、人々が病原体媒介動物にさらされる状況を作り出す可能性があります。さらに、森林伐採、農業拡大、都市化、貿易や旅行の増加といった人間の活動は、媒介生物が繁殖しやすく、人間に病気をより容易に広めることができる環境を作り出している。[ 59 ]
大規模な土地利用の変化は、媒介性感染症の発生と強く関連している。森林伐採や生息地の分断化により、ネッタイシマカなどの汎用性の高い媒介生物が新たに撹乱された景観に拡大し、ジカウイルスの伝播が増加する可能性がある。[ 58 ]灌漑や家畜の拡大を含む農業の集約化は、蚊やダニがより容易に生存できる温暖で湿潤な微小生息地を生み出し、これらの条件は持続的な伝播サイクルを支える。都市の成長は、溜まった水のある地域に繁殖地を作り出すこともあり、ネッタイシマカなどの侵入性蚊種の定着を強化する。[ 60 ]
気候変動は、気温、湿度、降水量などの条件を変化させ、媒介生物の生存に影響を与えることで、これらのパターンをさらに強めます。気温の上昇により、ライム病に関連するダニは北方に分布を広げ、活動期間が長くなり、人間への曝露が増加します。[ 61 ]同様の気候変動による変化は、西ナイルウイルスの蚊媒介生物でも観察されており、温暖化によって適切な繁殖場所の数が増え、蚊の活動期間が長くなるにつれて、新たな地域に広がっています。[ 62 ]これらの気候に関連した変化は、風土病と新興人獣共通感染症の両方が、これまで影響を受けていなかった地域に定着する機会を増やします。気候変動による気温の上昇は、蚊が分布域を拡大し、個体数を増やすのに好ましい条件を作り出します。これにより、これまでこれらの病気がまれであったり存在しなかった地域で病気の伝播率が高くなり、新たな病気が出現する可能性があります。[ 63 ]
グローバル化は、ベクターと病原体の両方の可動性をさらに高めます。航空旅行と船舶の増加により、蚊やダニが大陸間を移動できるようになり、この移動によって、これまで存在しなかった地域に新しいベクター種が持ち込まれる可能性があります。[ 60 ]北米におけるウエストナイルウイルスの地理的な広がりは、感染した鳥や蚊のベクターが広範囲に拡散することを可能にした人間の輸送、貿易、都市化のパターンと密接に関連しています。[ 64 ]これらのグローバルネットワークは、ベクターを拡散させるだけでなく、人獣共通感染症の病原体が新しい伝播サイクルを確立する速度を加速させる可能性もあります。
ベクター媒介性人獣共通感染症のより詳細な例には以下が含まれます。[ 65 ]
人間の活動は、これらの病気の現代における分布を形作ってきた。ライム病を媒介するダニの北への拡大は、気温の上昇と森林管理方法の変化に対応しており、これによりシカの個体数が増加し、郊外地域に移動することが可能になった。[ 61 ]西ナイルウイルスが米国全土に広がったのは、都市化、土地被覆の変化、感染した鳥が蚊の繁殖地が豊富な都市に移動したことが複合的に影響した。ジカウイルスの南北アメリカ大陸での伝播は、世界的な旅行によって影響を受け、感染した旅行者が、媒介能力の高いネッタイシマカが存在する地域にウイルスを持ち込むことが可能になった。[ 60 ]
伝染過程における人間の関与のもう一つの例として、一部の病原体は人間によって機械的に拡散されることがあります。人間は、タバコモザイクウイルスなどの一部の病気の機械的媒介者となることがあります。TMVは、物理的な接触によって拡散する一本鎖RNAウイルスです。人間は、手や道具を使って植物から植物へとウイルスを物理的に伝染させます。[ 66 ]人間がTMVの媒介者となるという概念を理解するには、伝染の動態と、人間の活動が植物間でウイルスを拡散させる上でどのような役割を果たすかを理解する必要があります。人間は通常、人獣共通感染症の主要な媒介者ではありませんが、人間の移動や貿易を介して間接的に伝染し、媒介性疾患の拡散を助長します。この機械的伝染形態は、媒介性人獣共通感染症とは異なりますが、人間の移動や活動が病原体の拡散にどのように影響するかを示しています。
農業景観は、既に述べた広範な土地利用の変化にとどまらず、媒介性疾患の伝播に影響を与えます。特に畜産農場は、媒介生物が宿主を摂食、生存、相互作用する方法を再構築する生態学的条件を作り出します。牛、羊、ヤギは、多くの蚊やダニ種の生存と繁殖成功率を高める可能性のある、大量かつ予測可能な血液源を提供します。[ 58 ]群れが年間を通して同じ牧草地を占めるため、媒介生物はこれらの動物と密接な接触を維持し、野生動物の個体数が変動しても安定した個体数を維持できます。血液源が常に利用可能であるため、病原体は農業環境内で存続し、家畜と接する人や家畜の近くに住む人が繰り返し曝露される可能性が高まります。牛は、媒介生物が宿主を選択し、宿主間を移動する方法を変えるため、媒介性疾患のリスクにも影響を与えます。家畜と媒介性疾患に関する体系的なレビューでは、牛は多数の蚊やダニを引き寄せ、周辺地域の媒介生物の全体的な密度を高めることがわかりました。[ 67 ]この誘引作用により、感染した媒介生物が家畜と人間の両方に遭遇する可能性が高まる。レビューでは、家畜はバベシア、アナプラズマ、ボレリアなどの病原体の宿主となることが多く、つまり、牛は人間だけでは持続しない病気のサイクルを維持するのに役立つ可能性があると報告されている。このような動態により、農業従事者や農村コミュニティは、家畜と家畜を吸血する媒介生物の両方と直接接触するため、より高いリスクにさらされることになる。[ 67 ]
農業システムにおける人間の活動は、家畜も生息する景観における媒介性病原体の循環に大きな影響を与えます。牛の放牧場所、群れの移動頻度、水資源の管理方法などを決定する農業慣行は、人間の居住地周辺の蚊やダニの生息地の分布を形作ることができます。[ 57 ]人間が灌漑、給水槽システム、牧草地の排水によって土壌水分を変化させると、蚊やダニが手つかずの景観よりも高い割合で繁殖できる微小環境が作られます。[ 58 ]人間が農地に対して行うこれらの変化は、媒介生物、家畜、野生動物、近隣コミュニティ間の接触点の数を増やし、地域的な感染サイクルを強化します。農業従事者は、衣服や道具にダニを付着させて意図せず畑や牧草地を移動することもでき、この移動によって媒介生物の存在が隣接する居住地域に拡大します。これらの環境変化は、自然の生態学的プロセスではなく、人間の土地管理に関する決定に起因するため、農業活動は、媒介生物が農業地域に定着する過程を直接的に左右する役割を果たしている。
人間が媒介する家畜の移動は、媒介動物を介して伝染する病原体の拡散にさらに影響を与えます。放牧のために家畜の群れが移動したり、貿易ネットワークを通じて輸送されたりすると、付着したダニは人間の経済活動によって決定された経路に沿って長距離を移動することができます。このプロセスにより、これまで存在しなかった地域に媒介動物が持ち込まれ、新たな病原体伝播サイクルが形成される可能性が高まります。[ 64 ]農場、市場、季節的な牧草地の間での牛の移動は、媒介動物を新たな宿主となる可能性のあるさまざまな野生生物群集と接触させることにもなります。これらの相互作用は、自然分散ではなく、家畜の生産と流通に関する人間の決定によって形成されるため、農業システムは媒介動物と病原体がその範囲を拡大することを可能にする経路として機能します。[ 57 ]これらのメカニズムを通じて、家畜管理における人間の関与は、媒介動物を介して伝染する人獣共通感染症の発生と持続に影響を与え続けています。これらのダイナミクスは、人間の土地利用の選択と家畜管理の実践が、媒介動物を介して伝染する病気の伝播に影響を与える生態学的条件をどのように直接的に形成するかを示しています。
気候変動は、媒介性疾患の地理的分布と季節パターンの変化に寄与している。気温の上昇と降水パターンの変化により、蚊やダニなどの媒介生物はより高地や高緯度へと生息域を拡大している。[ 68 ]
デング熱、マラリア、チクングニア熱などの病気は、これまで低リスクと考えられていた地域で感染拡大の可能性が高まっていることが示されています。[ 69 ]さらに、ライム病などのダニ媒介性疾患は、温暖化や生態系の変化などが原因で、北米やヨーロッパで発生率が増加しています。[ 70 ]
媒介生物による疾病の負担は、気候変動に影響を受けやすい保健システムや限られた媒介生物対策インフラによって脆弱性が高まる低・中所得国で不均衡に高くなっています。[ 71 ]
世界保健機関（WHO）は、媒介性疾患の制御の効率性と持続可能性を向上させるために、統合的媒介生物管理の利用を提唱しています。統合的媒介生物管理の目標は、可能な限り持続可能で効率的かつ費用対効果の高い方法を用いて、媒介生物と中間宿主を標的にすることです。これらの方法には、化学的および非化学的な媒介生物制御方法の両方を使用すること、公衆衛生部門や他の部門と協力して資源を配分し、計画を立て、意思決定を行うこと、公衆衛生と地域社会のために提唱すること、そして統合的媒介生物管理プログラムを管理するために、地方レベルと国レベルの両方でキャリア構造とトレーニングを構築することが含まれます。[ 72 ]
殺虫剤処理済み蚊帳（ITN）と屋内残留噴霧（IRS）は、蚊媒介性疾患の一般的な防除方法です。[ 73 ] ITNはベッドの上に使用され、蚊が人を刺すのを防ぐことと蚊の数を減らすことの2つの目的があります。IRSは、定期的に家の壁に殺虫剤を散布し、壁に止まった蚊を殺す方法です。[ 74 ]
2005年から2017年の間に、ピレスロイドで処理された殺虫剤処理蚊帳（ITN）がマラリア予防を目的として世界中に配布されました。2017年、WHOは、ピレスロイドに対する耐性を獲得しつつある蚊に対して蚊帳の効果を高めるため、これらのピレスロイドにピペロニルブトキシド（PBO）を組み合わせるよう勧告を更新しました。 [ 75 ] 2023年、WHOは、ピレスロイド・クロルフェナピル蚊帳とピレスロイド・ピリプロキシフェン蚊帳という2種類の新しいITNに関する勧告を追加しました。クロルフェナピルは、蚊帳を蚊に対してより致命的にするためにピレスロイドと作用する殺虫剤です。ピリプロキシフェンは、蚊の成長と繁殖を阻害する昆虫成長調節剤です。[ 75 ]
蚊の数を減らすために、ウォルバキア・ピピエンティス菌を蚊の集団に感染させる研究が行われている。この細菌は多くの無脊椎動物種に感染し、感染した無脊椎動物の生殖器系を一貫して攻撃する。感染した雄と感染していない雌の蚊の子孫は不妊になることが多いため、この細菌は蚊の集団の長期的な管理に利用できる可能性がある。[ 76 ]この方法には2つの使用方法がある。1つは、ウォルバキア菌を保有する雄と雌の蚊を野生に放ち、最終的に野生の蚊の集団を置き換える方法である。もう1つの方法は、多数のウォルバキア菌を保有する雄を放ち、不妊の蚊を作り出す方法である。後者の方法では、ウォルバキア菌を保有する雄を継続的に放つ必要がある。この細菌を用いた蚊の個体数制御は、他の媒介生物制御方法よりも複雑で費用もかかりますが、この方法は環境に優しく、中長期的には効果的であると考えられています。[ 76 ]
その他の媒介生物対策には、獣医衛生対策が含まれます。犬は狂犬病の蔓延を防ぐためにワクチン接種を受けることができます。家畜は住血吸虫症の感染源となる水源から遠ざけることができます。牛や豚などの動物は、ヒトアフリカトリパノソーマ症の治療を受けることができ、殺虫剤を使用することもできます。[ 77 ]
住血吸虫症などの特定の病気の蔓延を抑えるには、清潔な水と適切な衛生設備へのアクセスが重要です。なぜなら、汚染された水が寄生虫の卵の伝染経路となるからです。さらに、イエカは粗末なトイレで繁殖しやすく、病気の蔓延に寄与します。そのため、安全な水と衛生設備へのアクセスを確保することは、数多くの病気に対する重要な戦略となります。[ 78 ]
2014年の世界保健機関の世界保健デーのテーマは「小さな噛み傷、大きな脅威」であり、媒介性疾患に対する対策を促した。このテーマは、2014年の世界保健デーの時点で、媒介性疾患が世界中の病気や障害の6分の1の原因であり、世界人口の半数以上が媒介性疾患のリスクにさらされていたことを考えると、媒介性疾患の問題の規模を改めて認識させるものであった。さらに、これらの疾患の蔓延は社会的、環境的、経済的要因によるものであることが強調された。[ 79 ]
気候変動の状況下で媒介性疾患に対処するための戦略には、統合的な媒介生物管理、監視システムの改善、気候変動を考慮した公衆衛生計画などが含まれる。[ 80 ]
予防措置には、殺虫剤処理された蚊帳の使用、屋内残留噴霧、媒介生物の繁殖場所を排除するための環境管理、および公衆教育キャンペーンが含まれます。気候に基づく早期警報システムと予測モデリングは、発生を予測し、タイムリーな介入を導くためにますます使用されています。[ 81 ]
長期的な対策としては、保健システムの強化、分野横断的な連携の促進、そして気候変動への適応戦略を国および世界の保健政策に組み込むことが重視される。
気候変動は、複数の生態学的および生物学的経路を通じて媒介性疾患の伝播に影響を与える。気温の上昇は、媒介生物の発育、吸血率、および媒介生物内での病原体の複製を促進し、伝播サイクルを短縮する可能性がある。[ 82 ]
降水量の変化は蚊などの媒介生物の繁殖生息地の利用可能性に影響を与え、異常気象は生態系を混乱させ、人間が媒介生物にさらされる機会を増加させる可能性がある。さらに、気温の上昇により媒介生物はこれまで不向きだった地域でも生存できるようになり、病気の伝播リスクが拡大する。[ 83 ]
ベクター媒介性疾患の制御は、多くのベクター種がそれらに対して使用されるツールに対する耐性を獲得するため、ますます困難になっています。[ 84 ]殺虫剤への長期曝露により、蚊、ダニ、その他の節足動物は、ピレトリンや合成ピレスロイドなどの一般的に使用されている化学物質の既知の有効性を低下させる生物学的防御を進化させてきました。[ 85 ] [ 86 ]
この問題は、マラリアやデング熱などの病気にとって特に重要です。これらの病気は、屋内での殺虫剤散布や殺虫剤処理された蚊帳など、殺虫剤に基づく対策に大きく依存しています。[ 87 ]耐性がより広まると、このような介入策の効果が低下し、より強力な監視システムと最新の制御戦略が必要になる可能性があります。[ 88 ]
病原体の中には、制御対策に適応しているものもあることがわかっています。マラリア流行地域では、プラスモジウム原虫が特定の抗マラリア薬を回避する能力を示しています。[ 89 ]これは、治療効果が低下すると、病気の伝播全体に影響を与える可能性があります。[ 90 ]この現象は、媒介生物よりも病原体に影響を与えますが、それでも病気の蔓延を減らすための取り組みを複雑にします。[ 91 ] [ 92 ]例えば、プラスモジウム原虫は抗マラリア薬に耐性を持つようになり、感染者はより多くの感染性段階をより長く保有することができます。これにより、蚊が原虫を拾って拡散する可能性が高まります。[ 93 ]
環境要因や運用要因も耐性に影響を与えます。同じ殺虫剤を長期間使用したり、不適切な量で使用したり、単一の方法に頼ったりすると、耐性を持つ媒介昆虫集団の進化が加速する可能性があります。[ 94 ]このため、世界の保健機関は統合的媒介昆虫管理を推奨しています。これは、化学的手段と環境管理、生物的防除、監視の改善を組み合わせて耐性の出現を遅らせる枠組みです。[ 12 ]殺虫剤に頼るのではなく、複数の介入を統合することで、統合的媒介昆虫管理は耐性を引き起こす選択圧を軽減し、長期的に持続可能で効果的な媒介昆虫制御を促進します。[ 95 ]