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Autores do Blog Ciência em Ação

Por: Eliane da Silva Fernandes
Postado dia 08/06/2022

Doutora em Ciências Ambientais pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Atua na área de Sistemas de Informação em Biodiversidade (Meta-análise), Bioestatística, Macroecologia e Avaliação de Impactos Ambientais em rios neotropicais.















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A disseminação global da dengue dentro e além das fronteiras tropicais usuais ameaça uma grande porcentagem da população mundial, pois as condições humanas e ambientais para persistência e até disseminação estão presentes em todos os continentes. A doença causa grande sofrimento humano, uma mortalidade considerável por dengue hemorrágica e suas complicações, além de grandes custos. Esta situação agravou-se no passado recente e poderá continuar a agravar-se no futuro. Os esforços para diminuir a transmissão pelo controle vetorial falharam e nenhum tratamento antiviral eficaz está disponível. Uma vacina segura e eficaz que proteja contra todos os sorotipos do vírus da dengue é extremamente necessária.

As infecções de dengue transmitidas a humanos por mosquitos como Aedes aegypti e A. albopictus são a causa mais importante de morbidade e mortalidade por doenças virais transmitidas por artrópodes em humanos. A dengue é a arbovirose mais importante do mundo em número de pessoas afetadas. Nos últimos 50 anos, a incidência aumentou 30 vezes: houve aproximadamente 390 milhões de infecções em 2010, atualmente, só no Brasil a dengue teve aumento 113,7% nos quatro meses de 2022 até abril, foram mais de 542 mil infecções.

A globalização, comércio, viagens, tendências demográficas e temperaturas mais altas estão associados à recente disseminação dos vetores primários A. aegypti e A. albopictus que transmitem o vírus (DENV) da dengue. No geral, os modelos projetam que novas áreas geográficas ao longo da margem das áreas geográficas atuais para Aedes se tornará ambientalmente adequado para o ciclo de vida do mosquito e para a transmissão da dengue. Muitos países endêmicos onde a transmissão da dengue tem sistemas de saúde subdesenvolvidos, aumentando os desafios substanciais de prevenção e controle de doenças. O controle se concentra no manejo do Aedes, embora esses esforços normalmente tenham tido eficácia limitada na prevenção de surtos.

O vetor primário, A. aegypti, está intimamente associado aos humanos e suas habitações. Recipientes de retenção de água dentro e ao redor das casas são usados pelos mosquitos para completar seu desenvolvimento, as fêmeas dos mosquitos se alimentam de sangue das pessoas para o desenvolvimento dos ovos. A. aegypti repousa preferencialmente em áreas escuras e frias, como armários, e geralmente pica dentro de casa; os adultos preferem locais pouco iluminados com umidade elevada e sem muita movimentação de ar. Necessariamente, cada fêmea copula uma única vez e armazena o esperma do macho em estruturas chamadas espermatecas. A partir de então pode realizar diversas posturas, com cerca de 200 ovos cada uma. Os entomologistas ressaltam que, ao contrário de muitas espécies de mosquitos, uma fêmea do A. aegypti espalha seus ovos em diversos criadouros, de uma mesma casa ou não. Outro fato interessante é que os ovos não são depositados diretamente na água, mas na parede do foco alguns milímetros acima da superfície. As larvas se transformam em pupas e, em seguida, sob condições ambientais favoráveis, chegam a fase adulta, o que ocorre em pouco mais de uma semana. As fêmeas são predominantemente infectadas com vírus da dengue após morderem um humano infectado. Leva entre 5 e 33 dias a 25℃, com média de 15 dias, para que os vírus se multipliquem, amadureçam e migrem para as glândulas salivares antes que o mosquito possa transmitir o vírus para outra pessoa.

Pesquisadores mapearam a distribuição global (Fig 1.) de A. aegypti e A. albopictus e os determinantes geográficos de suas áreas com base em dados de ocorrência da literatura publicada e levantamentos entomológicos entre 1960 e 2014 (Kraemer et al., 2015). Os autores emparelharam o banco de dados com variáveis ambientais, incluindo adequação de temperatura específica de espécie e variáveis de cobertura da terra, para prever a distribuição global de cada espécie do mosquito. O modelo previu que A. aegypti existe principalmente nos trópicos e sub-trópicos, com concentrações no Norte do Brasil e sudeste da Ásia (incluindo toda a Índia) e baixa ocorrência na Europa e América do Norte. Na Austrália, A. aegypti está amplamente confinado à costa leste, enquanto a distribuição de A. albopictus estende-se pelo sul da Europa, norte da China, sul do Brasil, norte dos Estados Unidos e Japão. Para ambas as espécies, a temperatura foi o preditor mais importante da distribuição, com precipitação e vegetação também fornecendo informações valiosas. A urbanização foi pouco correlacionada (Kraemer et al., 2015).

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Figura 1: Mapas globais da probabilidade de ocorrência de a. A. aegypti e b. A. albopictus de 0(azul) a 1 (vermelho) em uma resolução espacial de 5 km por 5 km.

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As distribuições previstas de A. aegypti e A. albopictus continha a maioria, mas não todos os locais onde a dengue ocorre, indicando áreas de maior oportunidade para a disseminação da dengue.

Um fator ambiental preponderante a ser discutido é a associação da incidência da dengue com o desmatamento, porém é amplamente desconhecida, apesar disso o desmatamento de florestas tropicais tem sido associado ao surgimento de várias doenças infecciosas, incluindo febre amarela e malária. Mas a proporção de matas remanescentes no entorno de áreas urbanas relaciona-se à incidência de dengue. O desmatamento altera a paisagem e resulta em uma mudança nas condições bióticas e abióticas da vegetação remanescente e principalmente das áreas desmatadas. Tais mudanças podem alterar os habitats ocupados por vetores aumentando a ocorrência de doenças ligadas aos ambientes em que houve fragmentação ou novas áreas devastadas. Considerando a doença transmitida por vetores da dengue, sua ocorrência pode diminuir em áreas com cobertura vegetal, pela redução da capacidade vetorial dos mosquitos vetores, resultado de condições ambientais menos favoráveis ao ciclo de vida dos mesmos. Os resquícios de vegetação também podem ser um fator agravante para a ocorrência da dengue, funcionando como refúgio para os mosquitos na zona urbana agravando ainda mais esse problema de saúde pública.

Kalbus et al., (2021) realizaram um estudo ecológico usando dados secundários em nível municipal no estado do Amazonas entre 2007 e 2017, eles analisaram casos de dengue notificados em área rural, incremento do desmatamento, características socioeconômicas, saúde e fatores climáticos. Os dados foram transformados de acordo com o ano de maior desmatamento. E de acordo com os resultados observaram que durante o período de estudo, tanto a incidência de dengue quanto o desmatamento aumentaram, no entanto, não houve associação entre a extensão do desmatamento e a ocorrência da dengue. Usando um modelo estatístico ajustado para fatores socioeconômicos, climáticos e de saúde, o desmatamento não foi relacionado à incidência da doença. O acesso aos cuidados de saúde foi considerado o único preditor significativo na ocorrência da dengue.

Mas pesquisas anteriores mostraram que o desmatamento facilita o surgimento de doenças transmitidas por vetores. Com o aumento desenfreado do desmatamento nos últimos anos, é questão de tempo para que ocorra o aumento no número de casos de dengue em áreas desmatadas; a deflorestação tem influência direta na precipitação e temperatura, fatores estes, que afetam diretamente no aumento de casos da dengue. Além dos determinantes supracitados, há evidências crescentes de que o desmatamento facilita a transmissão de doenças infecciosas por afetar a ecologia de vetores, ou seja, o desmatamento reduz a biodiversidade e favorece a replicação destes, pois perturba o equilíbrio ecológico. A perda de cobertura florestal afeta os criadouros de vetores, altera a adequação do microclima para o desenvolvimento do parasita e aumenta o contato humano e consequentemente eleva as taxas de picadas. Apesar da imensa importância da floresta tropical para o clima e a biodiversidade da Terra, grande parte dela é perdida devido ao desmatamento, ou seja, a conversão da floresta para outros usos. Os principais impulsionadores do desmatamento são a expansão agrícola, crescimento urbano, desenvolvimento de infraestrutura e mineração. Todos esses fatores afetam a mudança climática, manifestada pelo aumento da temperatura, tem influência direta na dinâmica de transmissão de doenças transmitidas pelos vetores, afetando a densidade do mosquito, a sobrevivência, a capacidade vetorial e o período de incubação extrínseca do patógeno.

Variações no tempo e clima podem afetar os mosquitos Aedes e o vírus DENV por meio de múltiplos mecanismos (Morin et al., 2013) (Fig 2.). A temperatura é um importante determinante na taxa de picadas, desenvolvimento de ovos e mosquitos imaturos, tempo de desenvolvimento do vírus no mosquito (período de incubação extrínseca) e sobrevivência em todos os estágios do ciclo de vida do mosquito. Estudos laboratoriais avaliando esses fatores indicaram que a faixa de temperatura ideal para a sobrevivência em todas as fases da vida do A. aegypti está entre 20 e 30℃. Em alguns ambientes, temperaturas elevadas podem aumentar a taxa de mortalidade do mosquito e diminuir o risco de dengue. No entanto, o Aedes se adaptou às paisagens humanas hibernando nos esgotos e buscando áreas sombreadas durante o dia em ambientes quentes. O tempo entre a alimentação e a detecção do vírus nas glândulas salivares de A. aegypti diminuiu de 9 dias a 26℃ e 28℃ para 5 dias a 30℃ para DENV-1 e DENV-4. O comportamento alimentar também é mais frequente em temperaturas mais altas, afetando ainda mais o risco de transmissão. Assumindo que os mosquitos estão infectados com DENV quando fazem sua primeira ‘refeição de sangue’, 10-39% devem sobreviver por tempo suficiente para se tornar infecciosos para humanos, uma proporção que depende da temperatura.

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Figura 2: Influências biofísicas na ecologia da dengue mostrando as interações entre variáveis climáticas, vetores e o vírus. Os números na figura identificam as relações entre as variáveis apoiadas pela pesquisa de campo e sob condições controladas de laboratório: A disponibilidade de habitat para as larvas do mosquito é influenciada por (1) temperatura através da evaporação e transpiração, (2) precipitação de entrada, a temperatura é um regulador importante no (3) desenvolvimento do mosquito, (4) replicação viral dentro de mosquitos infectados, (5) sobrevivência do mosquito, (6) o comportamento reprodutivo dos mosquitos, a disponibilidade de habitat é necessária para (7) sobrevivência, (8) postura de ovos, a reprodução do mosquito é acelerada por meio do (9) desenvolvimento mais rápido do mosquito, (10) o aumento da sobrevivência, aumento da reprodução do mosquito (11) eleva a probabilidade de transmissão aumentando o número de alimentações de sangue, acarretando replicação viral mais rápida (12) aumenta a transmissão encurtando o tempo para o vírus se desenvolver no mosquito. O aumento da sobrevivência do mosquito adulto (13) aumenta a quantidade de replicação viral. Fonte: Morin et al. (2013).

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A variação de temperatura diurna também é importante para a transmissão da dengue por A. aegypti. A modelagem termodinâmica prevê que em temperaturas médias baixas (<18℃), aumentos nas faixas de temperatura diurna levaram ao aumento da transmissão de DENV, enquanto em temperaturas médias >18℃, o efeito foi revertido. De fato, a 26℃, os mosquitos eram suscetíveis à infecção e sobreviveram por um período mais curto sob maiores faixas de temperatura diurna. A precipitação fornece habitats para os estágios aquáticos do ciclo de vida do mosquito e influencia fortemente a distribuição de vetores (Morin et al., 2013). Os efeitos da precipitação e da evaporação nas fontes de água disponíveis podem regular o tamanho, a população e o comportamento do Aedes. Por exemplo, em Taiwan, o risco de dengue aumentou em um período de até 15 semanas, uma vez que a precipitação máxima diária de 24 horas atingiu aumento de 50 mm, mas houve uma diminuição temporária de um mês no risco de dengue após chuvas extremas. Em algumas regiões, a precipitação muda com as condições de La Niña e El Niño, o que afeta a distribuição de mosquitos.

Vários estudos identificaram relações clima-dengue que poderiam ser usadas com sucesso para modelagem preditiva (Morin et al., 2013). As variáveis meteorológicas que previam a intensidade e o momento dos surtos incluíam temperatura mínima, máxima e média; umidade relativa e velocidade do vento. O momento sazonal dos surtos foi previsto pela precipitação. O sinal e a força das relações dependiam do contexto climático local (Morin et al., 2013). Sendo assim, estudos recentes ou modelos preditivos como os de Morin et al., (2013) demonstram que as distribuições geográficas do mosquito da dengue devem se expandir ainda mais com o desenvolvimento econômico e em resposta às mudanças climáticas. Ou seja, o atributo chave da distribuição geográfica e capacidade vetorial de espécies vetoriais é o clima.

A presença ou ausência de condições climáticas adequadas, incluindo faixas de temperatura, níveis de precipitação e eventos climáticos extremos, podem afetar a amplificação viral, a reprodução e a sobrevivência do vetor e a taxa de transmissão humana. Durante este século, a temperatura média global deverá aumentar entre 1,1 e 6,4℃ (IPCC, 2022). O secretário-geral da ONU (Organização das Nações Unidas), António Guterres, não poupou críticas ao novo relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) “é condenatório este relatório do IPCC sobre Mudanças Climáticas, é uma longa enumeração de promessas climáticas não cumpridas é um arquivo da vergonha, catalogando promessas vazias que nos colocam firmemente no caminho para um mundo inabitável”, e o secretário elencou uma série de graves consequências: principais cidades debaixo d'água; ondas de calor sem precedentes; tempestades aterrorizantes (o que já é uma realidade); falta de água generalizada; a extinção de um milhão de espécies de plantas e animais. “Isso não é ficção ou exagero. É o que a ciência nos diz que resultará de nossas atuais políticas energéticas”, completa António Guterres. Simplificando, eles estão mentindo. E os resultados serão catastróficos. Esta é uma emergência climática. Cientistas do clima alertam que já estamos perigosamente perto de pontos de inflexão que podem levar a impactos climáticos em cascata e irreversíveis. A ciência é clara: para manter o limite de 1,5 grau, acordado em Paris, precisamos cortar as emissões globais em 45% nesta década.

A maioria dos grandes emissores não está tomando as medidas necessárias para cumprir até mesmo essas promessas inadequadas. Os ativistas climáticos às vezes são descritos como radicais perigosos. Mas os radicais verdadeiramente perigosos são os países que estão aumentando a produção de combustíveis fósseis.

Assim, mudanças previstas tanto na temperatura quanto na precipitação em cenários de mudanças climáticas provavelmente afetarão a biologia e a ecologia dos vírus e vetores e, consequentemente, o risco de transmissão da dengue. O risco de disseminação também pode se expandir além das atuais zonas de transmissão para populações humanas não imunes que são mais vulneráveis à infecção. Portanto, entender como a mudança climática pode afetar os padrões de epidemias de dengue no agora é importante para a previsão de risco e o direcionamento de estratégias de mitigação.

A maioria das pesquisas indica que a temperatura média diária e a variação da temperatura são dois dos fatores mais importantes da atual distribuição e incidência da dengue. A precipitação extrema, associados à seca ou excesso de chuva, também afetam a abundância de mosquitos e a incidência do arbovírus. Os estudos geralmente projetam que, à medida que as temperaturas continuam a subir e os padrões de precipitação mudam, aumentam as oportunidades para uma maior expansão geográfica dos vetores Aedes e da dengue. A expansão é esperada principalmente ao longo das margens atuais da distribuição da dengue, com contração em algumas áreas onde as condições não seriam mais adequadas para a reprodução e crescimento do mosquito. A expansão poderia, portanto, levar a uma maior carga viral em países de baixa e média renda.

Políticas e medidas eficazes são essenciais para preparar e gerenciar mudanças na área geográfica e na incidência da doença. Estes incluem sistemas de vigilância melhorados e alinhados; implementação de campanhas educacionais nas áreas-alvo; melhora no controle de vetores, baseado em evidências; maior conscientização sobre a doença e seus impactos mais amplos entre a população e gestores públicos; desenvolvimento precoce de sistemas precisos de alerta com base em fatores ambientais e outros para permitir a implementação de medidas preventivas oportunas; e maior apoio à pesquisa e desenvolvimento para melhor compreender as distribuições atuais e prováveis do Aedes e do vírus DENV. Essas iniciativas exigem coordenação e, principalmente, melhor acesso a fundos de adaptação para ajudar os países de baixa e média renda a se prepararem para o aumento dos surtos da dengue à medida que os padrões de temperatura e precipitação continuam a mudar. Alcançar melhor controle da dengue é limitado pelo investimento inadequado nos recursos humanos e financeiros necessários em pesquisa, educação, treinamentos e capacitação. Deste modo, abordagens sustentadas e sustentáveis provavelmente resultarão em um futuro em que a dengue e outros vírus transmitidos pelo Aedes se tornem incômodos ocasionais, em vez de fontes significativas e caras de morbidade e danos sociais.

Referências:https://brasil.un.org/pt-br

Kalbus, A.; Sampaio, V.S.; Boenecke, J.; Reintjes, R. (2021). Explorando a influência do desmatamento na incidência de dengue no estado do Amazonas brasileiro. PLoS One, 16 (1), e0242685.

Kraemer, M.U.; Sinka, M.E.; Duda, K.A.; Mylne, A.Q.; Shearer, F.M.; Barker, C.M.; Hay, S.I. (2015). The global distribution of the arbovirus vectors Aedes aegypti and A. albopictus. Elife, 4, e08347.

Morin, C.W.; Comrie, A.C.; Ernst, K. (2013). Climate and dengue transmission: evidence and implications. Environmental health perspectives, 121(11-12), 1264-1272.





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