Det finns en utbredd vetenskaplig enighet om att antropogena aktiviteter bidrar till uppvärmningen av världsklimatet i en aldrig tidigare skådad takt, med åtföljande förändringar i nederbörd, översvämningar, vindar och frekvensen av extrema händelser. Många studier har visat på kopplingar mellan infektionssjukdomar och klimatet, och det är mycket troligt att klimatförändringar kommer att påverka åtminstone några av dem. I denna översikt sammanfattas de vetenskapliga bevisen för nuvarande och framtida effekter av antropogena klimatförändringar på uppkomsten av infektionssjukdomar som kan få betydande konsekvenser för Storbritanniens befolkning. Infektioner definieras som ”nya” om de ”nyligen har dykt upp i en population eller om de har funnits tidigare men snabbt ökar i förekomst eller geografisk utbredning”. Till att börja med beaktas i översynen ett brett spektrum av möjliga nya infektioner, men sedan begränsas fokus till vektorburna sjukdomar.
Sjukdomar som växer fram
Mänskliga sjukdomar påverkas av klimatet när patogenen tillbringar en betydande tidsperiod utanför den mänskliga värden och är utsatt för miljöpåverkan. De mest klimatkänsliga sjukdomarna är därför de som sprids av leddjursvektorer, i livsmedel eller vatten, i aerosol, i fomiter och de med fritt levande stadier.
Däremot har de flesta sjukdomar som överförs direkt mellan människor (t.ex. virus i människans barndom, sexuellt överförbara sjukdomar, tuberkulos) få eller inga rapporterade samband med klimatet. Undantag är de mänskliga respiratoriska virusen, t.ex. de som orsakar förkylning och säsongsinfluensa, som sprids via aerosol mellan individer i nära kontakt, men som ändå är känsliga för effekterna av den omgivande luftfuktigheten och eventuellt temperaturen och har starka säsongscykler.
Systematiska granskningar av sambanden mellan sjukdomar och klimat stöder dessa påståenden. En granskning av forskningsrapporter om 157 patogener från människor och djur i Europa som har stor betydelse för människor och djur visade att 66 % av dem har minst en klimatvariabel som påverkar sjukdomsförekomsten. Överföringsvägar för klimatkänsliga sjukdomar var i fallande ordning vektorer, livsmedel/vatten, miljö, fomiter och aerosol . På samma sätt identifierades i en viktad riskanalys efter en systematisk genomgång att 26 (49 %) av 53 anmälningspliktiga infektionssjukdomar hos människor i Europa var direkt eller indirekt kopplade till klimatet.
Klimatet påverkar tre viktiga aspekter av sjukdomsförekomst: var, när och hur mycket. I vissa fall, främst makroparasitinfektioner orsakade av helminter, kan klimatet också påverka svårighetsgraden av den kliniska sjukdomen hos infekterade individer.
Vektorburna sjukdomar har vanligen en geografiskt begränsad utbredning på grund av insekternas/ fästingarnas klimatpåverkan. Det är därför särskilt troligt att sådana sjukdomar sprids till nya områden i samband med klimatförändringar. Vissa vattenburna sjukdomar kan också spridas som en reaktion på klimatförändringar, medan reaktionen hos andra klimatkänsliga sjukdomar kan vara en förändring av deras säsongscykler eller frekvensen eller omfattningen av sjukdomsutbrott i endemiska regioner.
Extrema väderhändelser är en viktig faktor för spridningen av vattenburna sjukdomar som kolera, leptospiros och gastrointestinala infektioner. En systematisk genomgång visade att kraftiga regn och översvämningar ofta föregår utbrott av vattenburna sjukdomar. I andra änden kan torka leda till en koncentration av vattenburna patogener i floder och vattenförekomster. Temperaturen är också viktig: högre temperaturer leder till snabbare tillväxt av sjukdomsframkallande patogener och ökad användning av badvatten av allmänheten.
Klimatförändringar är bara en av flera krafter (”drivkrafter”) som kan leda till uppkomsten av smittsamma sjukdomar. Andra drivkrafter är förändringar i miljön genom avskogning och urbanisering, utveckling av jordbruk och livsmedelsproduktion, förändringar i hur människor lever, beter sig, äter, reser och handlar, förändringar inom medicin, folkhälsa och användning av antimikrobiella medel samt förekomsten av ”chocker” som krig, migration och hungersnöd . I en analys av mer än 300 sjukdomsutbrott hos människor drogs slutsatsen att klimat och väder inte var några vanliga orsaker (3 %). Vissa andra drivkrafter, t.ex. förändringar i markanvändning och jordbruk (11 %), påverkas dock i sin tur av klimatförändringarna. Därför kan klimatförändringens indirekta effekter på sjukdomsutbrott (via effekter på andra drivkrafter) också vara viktiga.
Det finns därför starka argument för att förvänta sig att klimatförändringarna kommer att påverka sjukdomsutbrott hos människor, särskilt de som överförs av vektorer eller i livsmedel/vatten, men i praktiken finns det relativt få exempel för vilka det finns dokumenterade bevis. På senare tid har Europa dock sett en ökning av vektorburna sjukdomar, liksom spridningen av vektorer, och klimatförändringens eventuella roll måste övervägas.
Klimatförändringens senaste inverkan på uppkomsten av vektorburna sjukdomar i Europa
De viktigaste vektorerna som hotar eller påverkar människors hälsa i Europa är myggor, sandflugor och fästingar.
Malaria, som orsakas av Plasmodium vivax och sprids genom bett från Anopheles-myggor, var tidigare endemisk i Storbritannien, men det har inte förekommit någon överföring via inhemska myggor på över 60 år. Malarians försvinnande tillskrivs till stor del förändringar i miljön (dränering av myrar) och jordbruket. Liknande förändringar har skett på det europeiska fastlandet och inga områden är nu endemiska för sjukdomen. Under 2009-2012 förekom dock utbrott av P. vivax-malaria i Grekland, efter nästan 40 år av endast sporadiska fall. Detta är inte kopplat till klimatförändringarna, utan orsakerna är troligen migrerande arbetare som introducerar P. vivax i en jordbruksregion där det fanns vektorer. Miljöriskmodellering visade dock att de regioner i Grekland som drabbades av malaria 2009-2012 kunde förutsägas med hjälp av digitala höjdvariabler och satellitbaserade variabler för markytans temperatur, vilket tyder på att temperaturen spelar en viktig roll när det gäller att avgöra var överföring är möjlig efter en introduktion .
Västnilsjukan, som orsakas av West Nile-virus (WNV) och sprids av Culex-myggor, är endemisk i ett antal länder i södra och östra Europa. Förekomsten av fall hos människor ökar . WNV-vektorer är mycket känsliga för temperaturförändringar , och den ökande temperaturen anses vara en drivkraft bakom uppkomsten av WNV i Europa . I Storbritannien har det endast förekommit obekräftade rapporter om överföring av WNV bland fåglar. En känd vektor för WNV, Culex modestus, har dock nyligen återupptäckts i södra England, efter att inga rapporter om detta förekommit i Storbritannien sedan 1940-talet . Denna återetablering har inte dokumenterats vara kopplad till klimatförändringar, men det är intressant att notera att 1940-talet var den varmaste period som registrerats i England (tidsserien för Central England) fram till i dag .
Inhemska myggarter i Storbritannien kan utgöra en underskattad risk för överföring av arbovirus. För att en mygga ska kunna fungera som vektor måste den leva längre än den tid som krävs för att en patogen ska kunna utvecklas i den, och inhemska arter kan ha större förmåga att överleva (och därmed leva längre) vid Storbritanniens relativt svala temperaturer än exotiska arter. Det finns ett bra exempel från djursjukdomar: bluetongue, en virussjukdom hos idisslare som överförs av en afrikansk mygga, överförs i Medelhavsländerna av en invasiv afrikansk myggart. Man förutsåg inte att inhemska myggor skulle kunna överföra bluetongue i ett så kallt klimat som i södra Skandinavien. Under 2006-2009 drabbades tiotusentals gårdar i norra Europa, inklusive några i Storbritannien, av denna sjukdom. Det är därför anmärkningsvärt att en mygga som är inhemsk i Storbritannien, Ochleratatus detritus, som gärna äter människor, är en bra vektor för flavivirus, den grupp som inkluderar WNV .
Invasiva myggor utgör också en risk för introduktion av nya sjukdomar. Det har förekommit flera utbrott av chikungunyafeber och denguefeber i norra Italien, södra Frankrike och Kroatien sedan 2007 . Vektorn är den asiatiska tigermyggan, Aedes albopictus, en invasiv art som har spridit sig från Asien till Nordamerika och Europa, där den nu finns i de flesta sydeuropeiska länder, men även i Belgien och Nederländerna. Den viktigaste smittbäraren av denguefeber, Ae. aegypti, försvann från Europa i mitten av 1900-talet, men har nu återvänt och påträffades 2004-2005 på Madeira (en autonom region i Portugal) och i sydöstra delen av Ryssland (Georgien, Abchazien, Sotjiregionen i Ryssland). Trots insatser för vektorkontroll på Madeira har myggan frodats, och 2012 fanns det mer än 2 000 fall av denguefeber, den första ihållande överföringen av denguefeber i Europa sedan 1920-talet .
Uppkomsten av denguefeber och chikungunya i Europa förknippas med etableringen av Ae. albopictus och Ae. aegypti tillsammans med en mutation av chikungunyaviruset som underlättar infektionen av Ae. albopictus. Myggorna smittades efter att ha livnärt sig på återvändande resenärer som bar på infektioner som de fått utomlands. Uppkomsten är därför inte direkt förknippad med klimatförändringar även om klimatet otvivelaktigt har spelat en viktig roll för att bestämma det geografiska område där överföring är möjlig, och klimatförändringar kan ha utökat detta område .
Det finns en betydande risk för att zikavirus, som tros ha smittat över en miljon människor i Sydamerika 2015-2016, kommer att dyka upp i Europa under 2016 eller 2017. Både Ae. aegypti och Ae. albopictus är kompetenta vektorer och den största risken finns där dessa vektorer finns. Enligt de flesta studier är Ae. aegyptis vektorkompetens för zikavirus högre än Ae. albopictus, och detta, i kombination med den förstnämnda vektorns större antropofili och bettfrekvens, tyder på att risken för zikaöverföring i Europa är störst där Ae. aegypti förekommer (t.ex. på Madeira och i Georgien), och lägre där endast Ae. albopictus förekommer. Det kan finnas andra myggor i Storbritannien/Europa som kan överföra zikavirus som vi för närvarande inte känner till. Zikavirus kan också spridas sexuellt , och det finns en liten risk för överföring utanför områden med kompetenta vektorer .
Sandflugor är vektorer för kutan och visceral leishmaniasis hos människor och hundar i södra Europa. Det finns en låg incidens hos människor (~700 fall per år i södra Europa) men en hög incidens hos hundar (ca 5000 fall per år enbart i Frankrike) . Sandflugor har inte upptäckts i Storbritannien, men har hittats i centrala och norra Frankrike och södra Tyskland. Förekomsten av kända vektorer i norra Europa och den passkontrollerade förflyttningen av potentiellt infekterade hundar till Förenade kungariket , ger upphov till möjligheten att leishmaniasis eventuellt introduceras.
Två fästingburna sjukdomar har dykt upp i Europa under de senaste decennierna, nämligen fästingburen hjärninflammation (TBE) och borrelia, som båda överförs av fårfågelbock, Ixodes ricinus. Uppkomsten av TBE är ett stort problem . Det finns tusentals fall av sjukdom hos människor varje år, incidensen ökar och den sprider sig till nya regioner. Möjliga orsaker till denna uppkomst är socioekonomiska, miljömässiga och klimatmässiga förändringar samt ökad medvetenhet . Klimatförändringarnas betydelse för uppkomsten av TBE i Baltikum är omtvistad och andra faktorer som driver på uppkomsten av sjukdomen, t.ex. förändrat mänskligt beteende, tros vara viktiga faktorer i denna region .
Men även om TBE förekommer så långt norrut som i Skandinavien (vilket tyder på att Storbritanniens klimat inte bör utgöra något hinder för sjukdomen), och smittspridaren I. ricinus finns på hela de brittiska öarna, har TBE-virus inte rapporterats i Storbritannien. Detta kan bero på att I. ricinus överför det besläktade Louping ill-viruset i Storbritannien, som orsakar sjukdom hos får och endast sällan drabbar människor.
En bakteriell spirochaete-sjukdom, kallad borrelios, som också sprids av I. ricinus, håller på att växa fram i Storbritannien. Borrelia är den vanligaste vektorburna sjukdomen i tempererade klimat, med uppskattningsvis 85 000 fall per år i Europa; över 2 000 fall förekommer per år enbart i Storbritannien. Förekomsten av borrelia ökar, möjligen på grund av klimatförändringarnas inverkan på fästingens vektor. Ökad täthet av I. ricinus och dess spridning till högre latitud i Sverige har kopplats till mildare vintrar på grund av klimatförändringarna.
Hotet mot fästingburna sjukdomar omfattar även Crimean Congo Haemorrhagic Fever (CCHF). Denna virussjukdom sprids till stor del av Hyalomma fästingar och är endemisk i delar av östra och sydöstra Europa. Hyalomma fästingar är inte endemiska i Förenade kungariket, även om de kan komma på flyttfåglar, och CCHF-viruset kan komma via infekterade resenärer.
Det har här främst tagits hänsyn till vektorburna sjukdomar, men det är viktigt att notera att många sjukdomar som inte är vektorburna har dykt upp under de senaste åren. Av 38 humanpatogener som Public Health England listar som har dykt upp (globalt) sedan 1980 är endast 4 vektorburna. Uppkomsten av 25 av dessa 38 patogener ingår i en undersökning av drivkrafter för uppkomsten och ingen av dem tillskrivs klimatet. Med andra ord är majoriteten av de nya sjukdomarna inte vektorburna och deras uppkomst är inte kopplad till klimatförändringen.
Klimatförändringens framtida inverkan på uppkomsten av vektorburna sjukdomar i Europa
Världshälsoorganisationen har försökt kvantifiera den ytterligare mängd sjukdomar hos människor som skulle kunna uppstå till följd av klimatförändringen . Det är oundvikligt att det råder stor osäkerhet. I en nyligen gjord bedömning för åren 2030 och 2050 fann WHO en ökning av antalet dödsfall på 20-86 000 i världen till följd av diarrésjukdomar hos barn som kan tillskrivas klimatförändringarna, enligt en rad olika scenarier för socioekonomisk tillväxt . Antalet i Västeuropa var dock mycket litet (1 eller 2). Klimatförändringarna ledde inte heller till några beräknade dödsfall i Västeuropa på grund av P. falciparum-malaria eller denguefeber.
Flera andra forskare har utvecklat modeller för klimatförändringarnas framtida effekter på malaria. I den mest omfattande granskades prognoserna från fem modeller för malariaeffekter, var och en driven av fem globala klimatmodeller och fyra utsläppsscenarier . Sannolikheten för att en ihållande malariatransmission skulle inträffa i Storbritannien under innevarande århundrade visade sig vara liten, även under det mest extrema utsläppsscenariot.
Det är dock viktigt att notera att alla fem malariamodellerna utvecklades och parametriserades för malaria orsakad av P. falciparum, medan det var malaria från P. vivax som tidigare var endemisk i Nordeuropa, inklusive Storbritannien, och som nyligen har återkommit i Europa. Plasmodium vivax som överförs av europeiska vektorer kräver lägre temperaturtrösklar än P. falciparum och därför underskattar alla fem malariamodellerna och WHO:s bedömningar risken för malaria i Europa. I ett medelhögt klimatförändringsscenario förutspår däremot en modell med parametrar för P. vivax att den södra halvan av Storbritannien kommer att vara klimatmässigt lämplig för överföring av P. vivax-malaria år 2030 under två månader av året, och delar av sydöstra England under fyra månader per år, medan till och med södra Skottland år 2080 kommer att vara klimatmässigt lämplig under två månader av året.
Risken för överföring av malaria bestäms dock av många andra faktorer än klimatet, och även om klimatförändringarna kan öka Storbritanniens lämplighet för överföring av malaria, gör andra faktorer (t.ex. dränering av myrar och förändringar i markanvändningen) att sannolikheten för att detta ska inträffa är liten.
Det största hotet mot Storbritannien från dengue-, chikungunya- och zikavirus är knutet till risken för invasion av Ae. aegypti och Ae. albopictus. Det nuvarande europeiska klimatets lämplighet för både vektorer och denguevirusöverföring har modellerats. En stor del av Europa, inklusive stora delar av Storbritannien, visade sig vara lämpligt för Ae. albopictus, men få områden i Europa, och inga i Storbritannien, var lämpliga för Ae. aegypti. Andra forskare rapporterar liknande resultat . Tre modeller visar att stora delar av Storbritannien redan är lämpliga för Ae. albopictus och förutspår ökad klimatmässig lämplighet i framtiden. Viktigt är att hösten 2016 samlades Ae. albopictus-ägg för första gången i Storbritannien (södra England) .
Arbovirusöverföring kräver att miljöförhållandena är lämpliga för både virus och vektor, och även när vektorer finns kan det vara för kallt för virusöverföring. Studier av chikungunyavirusets klimatbehov (baserade på förhållandena vid tidigare utbrott) visar på en lägsta tröskeltemperatur på 20-22 °C. Genom att kombinera detta tröskelvärde med vektorns klimatbehov konstateras att Storbritannien för närvarande är klimatmässigt olämpligt för överföring av chikungunya, även om vissa delar av England kan förändras till att bli ”ganska olämpligt” (den näst lägsta av fem riskklasser) senare under århundradet. Inga delar av Storbritannien blir lämpliga för utveckling av denguevirus (i Aedes aegypti) före 2100 . Andra modeller för vektorkapacitet visar att det under de mest extrema utsläppsscenarierna finns en risk för överföring av denguevirus av Ae. aegypti (och i mindre utsträckning Ae. albopictus) under sommaren i Storbritannien år 2100.
Sammanfattningsvis råder det konsensus om att klimatet påverkar överföringen av den fästingburna borreliosen Lyme borrelios, och det råder viss enighet om att vektorns spridning norrut i Sverige kan tillskrivas den senaste tidens uppvärmning, men det finns inga publicerade modeller som beräknar den framtida förekomsten av borreliosen i Europa med hjälp av scenarier för klimatförändringar. Modeller för andra tempererade regioner förutsäger att klimatförändringen kommer att möjliggöra en nordlig utvidgning av fästingvektorns utbredningsområde. Borrelia och dess vektorer finns redan i hela Förenade kungariket och därför kan en ökad klimatanpassning begränsas till ökad höjd och förändrad incidens. Icke-klimatrelaterade faktorer spelar dock en dominerande roll för borreliaepidemiologin och framtida trender inom jordbruk, markanvändning, populationer av vilda djur och turism kommer att spela en stor roll när det gäller att bestämma framtida mönster för sjukdomen .
Möjlighet att undvika konsekvenser genom anpassningsåtgärder
Att anpassa sig till risken för nya infektioner kräver tre åtgärder: (i) förbättrad övervakning av sjukdomar och, i förekommande fall, vektorer, så att sporadiska fall och utbrott, eller den förhöjda risken för dessa, kan upptäckas tidigt, (ii) riskbedömningar av sannolikheten för fall eller utbrott av en ny sjukdom, som uppdateras regelbundet när nya uppgifter blir tillgängliga, inklusive prognoser baserade på vektor-, sjukdoms-, klimat- och sociodemografiska uppgifter och uppgifter om resor/transporter, och (iii) ökad beredskap för utbrott.
Den nordliga spridningen av Ae. albopictus visar på behovet av aktiv övervakning av invasiva myggor. Det finns starka bevis för att en del av spridningen av Ae. albopictus i Kontinentaleuropa är förknippad med transport i fordon, eftersom den till exempel har fastnat på rastplatser på motorvägar. Den omfattande förflyttningen av bilar och godsfordon till Förenade kungariket från Kontinentaleuropa bör betraktas som en trolig väg för denna mygga att ta sig in i landet. Insekticidbehandling av fordon som kommer in i Förenade kungariket skulle kunna bidra till att minska denna risk. ”Disinsektion”, som beskrivs i WHO:s internationella hälsoreglemente, används redan för att döda insekter i flygplan som anländer till vissa länder. Aedes albopictus har också förts in i många länder i begagnade bildäck eller i ”lucky bamboo”, en krukväxt som importerats från Kina. Myggövervakning vid införselhamnar för sådana produkter rekommenderas.
En känd vektor för West Nile-virus, Culex modestus, har åter etablerat sig i Storbritannien. Övervakning inom drabbade områden kan bidra till att identifiera områden med särskild risk för överföring av viruset, och övervakning utanför sådana områden kan användas för att övervaka den fortsatta spridningen.
Anpassningsåtgärder för borrelia innefattar ökad medvetenhet hos allmänheten när det gäller att känna igen symtom och vidta åtgärder för att undvika fästingar, samt förbättrad övervakning på nationell nivå. För övervakningen har det rekommenderats att basera den kliniska definitionen av borrelia på det hudutslag som förekommer i cirka 90 % av fallen, snarare än på den sällsynta borrelia neuroborreliosen som kräver laboratoriebekräftelse . Prognoser om risken för exponering för fästingvektorer eller borrelia, baserade på geografisk och klimatmässig information, kommer att hjälpa allmänheten att vidta lämpliga försiktighetsåtgärder.
Risken för nya sjukdomsutbrott i Storbritannien, särskilt vektorburna, livsmedels- och vattenburna sjukdomar, kommer sannolikt att fortsätta att öka i takt med att vårt klimat förändras. Nya uppgifter kommer ofta att bli tillgängliga, t.ex. uppdaterade kartor över förekomsten av potentiellt invasiva vektorer på den europeiska kontinenten. Riskbedömningar bör därför uppdateras regelbundet.
För att kunna förbereda sig för utbrott av vektorburna sjukdomar krävs i) kunskap om vektorerna, ii) identifiering av områden med hög risk, iii) i sådana områden ökad medvetenhet hos allmänheten och hälso- och sjukvårdspersonal och iv) utveckling av en politik och godkännande av lagstiftning för att möjliggöra program för vektorkontroll. En beredskapsplan bör utarbetas för den händelse att Ae. albopictus upptäcks i Storbritannien.