Impacto das mudanças globais na distribuição de Lutzomyia flaviscutellata, vetor de leishmaniose tegumentar na América do Sul, em diferentes escalas espaciais
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/4963 |
Resumo: | Leishmaniases are neglected tropical diseases transmitted by the bite of infected female sand flies. They are climate-sensitive diseases, being affected by changes in rainfall, temperature and humidity. American Cutaneous Leishmaniasis (ACL) currently faces geographical expansion in Brazil, in transmission patterns associated to anthropic environmental impacts. The transmission of Leishmania (Leishmania) amazonensis by its vector Lutzomyia (Nyssomyia) flaviscutellata is highlighted, being responsible for a severe clinical form of ACL. This thesis aims to evaluate climate and land use change impacts on the distribution of L. flaviscutellata in South America and increase the knowledge of its distribution in different spatial scales. The document is divided in four chapters with studies on: (i) the applications of ecological niche modelling on the evaluation of climate change impacts on the distribution of arthropod vectors; (ii) ecological niche modelling of L. flaviscutellata in climate change scenarios at macroscale in South America; (iii) the importance of environmental variables for the distribution of L. flaviscutellata at mesoscale and its abundance at microscale; (iv) the phlebotomine fauna of a L. (L.) amazonensis transmission area at Pará State, Brazil. An updated list of L. flaviscutellata s occurrence locations in South America is provided, which was used to develop ecological niche models. The models had good predictive performance and their projections under two different climate change scenarios show several areas of potential expansion for L. flaviscutellata in 2050, towards south and southeast in the continent. Climatic variables were the most important for the distribution of L. flaviscutellata at continental scale, especially precipitation, which reinforces the species sensitivity to climate change. At microscale, land use variables gained importance, such as those representing anthropic disturbance in forest environments. The multiple algorithm approach is recommended for the development of ecological niche models and the selection of predictor variables must be adequate to the proposed spatial scale. Studied localities in municipalities Tracuateua and Bragança (Pará State), previously selected by the ecological niche models, present high species richness, with predominance of L. flaviscutellata in forest fragments and its capture at peridomestic sites. The source-sink metapopulation dynamics is suggested for these sand fly populations, where anthropic land use changes control the probability of colonization of peridomestic areas. Four females of L. flaviscutellata were found naturally infected by L. (L.) amazonensis, confirming the circulation of this parasite species in the studied locality, which has records of human cases in a sylvatic and occupational ACL transmission pattern. In conclusion, ecological niche models are effective methods for predicting vector occurrences and can support human health decision makers on disease surveillance and vector control activitie. |
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They are climate-sensitive diseases, being affected by changes in rainfall, temperature and humidity. American Cutaneous Leishmaniasis (ACL) currently faces geographical expansion in Brazil, in transmission patterns associated to anthropic environmental impacts. The transmission of Leishmania (Leishmania) amazonensis by its vector Lutzomyia (Nyssomyia) flaviscutellata is highlighted, being responsible for a severe clinical form of ACL. This thesis aims to evaluate climate and land use change impacts on the distribution of L. flaviscutellata in South America and increase the knowledge of its distribution in different spatial scales. The document is divided in four chapters with studies on: (i) the applications of ecological niche modelling on the evaluation of climate change impacts on the distribution of arthropod vectors; (ii) ecological niche modelling of L. flaviscutellata in climate change scenarios at macroscale in South America; (iii) the importance of environmental variables for the distribution of L. flaviscutellata at mesoscale and its abundance at microscale; (iv) the phlebotomine fauna of a L. (L.) amazonensis transmission area at Pará State, Brazil. An updated list of L. flaviscutellata s occurrence locations in South America is provided, which was used to develop ecological niche models. The models had good predictive performance and their projections under two different climate change scenarios show several areas of potential expansion for L. flaviscutellata in 2050, towards south and southeast in the continent. Climatic variables were the most important for the distribution of L. flaviscutellata at continental scale, especially precipitation, which reinforces the species sensitivity to climate change. At microscale, land use variables gained importance, such as those representing anthropic disturbance in forest environments. The multiple algorithm approach is recommended for the development of ecological niche models and the selection of predictor variables must be adequate to the proposed spatial scale. Studied localities in municipalities Tracuateua and Bragança (Pará State), previously selected by the ecological niche models, present high species richness, with predominance of L. flaviscutellata in forest fragments and its capture at peridomestic sites. The source-sink metapopulation dynamics is suggested for these sand fly populations, where anthropic land use changes control the probability of colonization of peridomestic areas. Four females of L. flaviscutellata were found naturally infected by L. (L.) amazonensis, confirming the circulation of this parasite species in the studied locality, which has records of human cases in a sylvatic and occupational ACL transmission pattern. In conclusion, ecological niche models are effective methods for predicting vector occurrences and can support human health decision makers on disease surveillance and vector control activitie.As leishmanioses são doenças tropicais negligenciadas, transmitidas pela picada de flebotomíneos e sensíveis ao clima, afetadas por mudanças na precipitação, temperatura e umidade. A Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA) encontra-se em expansão no Brasil, em padrões de transmissão associados a impactos ambientais de origem antrópica. Neste cenário, destaca-se Leishmania (Leishmania) amazonensis, responsável por uma forma clínica grave de LTA, transmitida por Lutzomyia (Nyssomyia) flaviscutellata. A presente tese tem como objetivo avaliar os impactos das mudanças climáticas e das mudanças no uso do solo na distribuição de L. flaviscutellata na América do Sul e ampliar os conhecimentos sobre sua distribuição em diferentes escalas espaciais. São apresentados quatro capítulos que descrevem: (i) aplicações de modelagem de nicho ecológico na avaliação do impacto das mudanças climáticas na distribuição de artrópodes vetores; (ii) modelos de nicho ecológico de L. flaviscutellata em cenários de mudanças climáticas em macroescala na América do Sul; (iii) variáveis ambientais importantes para a distribuição de L. flaviscutellata em mesoescala e abundância em microescala; (iv) a fauna de flebotomíneos em área de transmissão de L. (L.) amazonensis no nordeste do estado do Pará. Apresenta-se a lista atualizada da distribuição de L. flaviscutellata na América do Sul por localidades de ocorrência, resultante de extensa compilação na literatura, bases de dados online e coleções científicas e utilizada para gerar modelos de nicho ecológico deste vetor. Os modelos apresentaram bom desempenho preditivo; projeções em dois cenários de mudanças climáticas indicam áreas de provável expansão de L. flaviscutellata em 2050, em direção ao sul e sudeste do continente. As variáveis climáticas apresentaram maior importância para a distribuição de L. flaviscutellata em macroescala, principalmente precipitação, o que reforça a sensibilidade da espécie à mudança do clima global. Em microescala, ganharam importância as variáveis de uso do solo indicadoras de perturbação antrópica em ambientes florestais. A partir dos resultados das modelagens de nicho ecológico, é recomendado que múltiplos algoritmos sejam aplicados no desenvolvimento destes modelos e a escolha das variáveis preditoras seja adequada à escala espacial proposta. As localidades estudadas nos municípios paraenses Tracuateua e Bragança, previamente apontadas pelos modelos de nicho ecológico, apresentaram alta riqueza de espécies e predominância de L. flaviscutellata em fragmentos florestais e ocorrência do vetor em áreas peridomiciliares. É sugerido o modelo metapopulacional fonte-sumidouro para estas populações, onde mudanças no uso do solo de origem antrópica controlam a probabilidade de colonização do peridomicílio. Quatro fêmeas de L. flaviscutellata foram encontradas naturalmente infectadas por L. (L.) amazonensis, confirmando a circulação deste parasita na localidade estudada, que apresenta casos humanos de LTA em um padrão de transmissão silvestre e ocupacional. Conclui-se que modelos de nicho ecológico são métodos eficazes na previsão da ocorrência de vetores e podem auxiliar gestores da área de saúde nas atividades de vigilância e controle de doenças infecciosa.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2020-11-08T17:28:44Z No. of bitstreams: 1 Tese completa_Carvalho BM 2016_PPGEE.pdf: 6412566 bytes, checksum: dfedded21a14516043336dad280f69fe (MD5)Made available in DSpace on 2020-11-08T17:28:44Z (GMT). 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