Síntese global revela características de aves promotoras de Lyme e identifica espécies de alto risco

Um novo estudo publicado na revista Ecologia global e biogeografia usou o aprendizado de máquina para identificar espécies de pássaros com potencial para transmitir a bactéria da doença de Lyme (Borrelia burgdorferi) aos carrapatos que se alimentam. A equipe desenvolveu um modelo que identificou aves conhecidas por espalhar a doença de Lyme com 80% de precisão e marcou 21 novas espécies que deveriam ser priorizadas para vigilância.

O autor principal Daniel Becker, um pós-doutorado na Universidade de Indiana, diz: “Sabemos que os pássaros podem infectar carrapatos com a bactéria Lyme; no entanto, até agora, ninguém estudou sistematicamente os fatores ecológicos e evolutivos que influenciam quais espécies de pássaros são mais prováveis para hospedar e espalhar Borrelia burgdorferi em uma escala global. Nós nos propusemos a preencher essa lacuna identificando as características das espécies de pássaros com maior probabilidade de transmitir Lyme aos carrapatos que se alimentam. “

A autora principal Barbara Han, ecologista de doenças do Cary Institute for Ecosystem Studies, afirma: “Para prever e monitorar espécies que podem transmitir doenças transmitidas por carrapatos às pessoas, primeiro precisamos saber quais características tornam certos animais bons hospedeiros patogênicos. Aqui, usamos uma máquina de aprendizagem para avaliar as características das espécies de pássaros, juntamente com os dados de infecção de Lyme de carrapatos encontrados em pássaros, para prever espécies de pássaros que têm o potencial de espalhar Lyme. “

Neste estudo, a equipe pesquisou a literatura publicada para localizar estudos relatando a infecção de Lyme em carrapatos que se alimentam de pássaros. A pesquisa global retornou 102 estudos, incluindo dados sobre carrapatos encontrados em 183 espécies de pássaros; destes, 91 carregavam carrapatos positivos para Borrelia burgdorferi. Essas espécies de pássaros são consideradas espécies reservatório “competentes” porque são conhecidas por infectar carrapatos que se alimentam de Borrelia burgdorferi. As espécies marcadas têm uma ampla variedade, abrangendo as Américas, África, Ásia e Oceania.

O aprendizado de máquina foi então usado para comparar as características de espécies de pássaros competentes com 4691 outras espécies de pássaros. Os dados incluíram informações sobre as características do ciclo de vida, como composição da dieta, localização de forrageamento, tamanho do corpo, expectativa de vida, taxa de reprodução e idade da cria, bem como informações geográficas, como distância da migração, dispersão global e elevação máxima. Eles também analisaram a corticosterona inicial, o hormônio do estresse em pássaros, que pode influenciar a suscetibilidade à infecção.

O modelo identificou pássaros que eram conhecidos por transmitir Lyme aos carrapatos com 80% de precisão e revelou 21 novas espécies que deveriam ser priorizadas para vigilância com base no compartilhamento de características com espécies competentes conhecidas. As espécies de alto risco tendem a ter um nível básico de corticosterona baixo, se reproduzem e hibernam em altas latitudes e baixas elevações, são amplamente distribuídas e ocorrem em qualquer uma das extremidades do continuum do ritmo de vida (espécies que se reproduzem cedo e morrem jovens ou se reproduzem tarde e ter uma vida mais longa).

As espécies do gênero Turdus, comumente conhecidas como tordos verdadeiros, apresentaram uma probabilidade significativamente maior de competição em comparação com outros táxons. Esta descoberta sugere que os tordos podem ser as espécies de aves mais perigosas para a transmissão de Lyme. Os passeriformes, ou pássaros empoleirados, também tendem a ter mais competição, assim como os pássaros que comem principalmente sementes e os que se alimentam do solo, um comportamento que os colocaria ao alcance de carrapatos.

A identificação de espécies de pássaros competentes em Lyme pode ter implicações diretas para a nossa saúde. As doenças transmitidas por carrapatos, especialmente a doença de Lyme, podem ser difíceis de diagnosticar. Saber onde os carrapatos e as doenças que eles transmitem se propagam pode ajudar os médicos a se preparar para o diagnóstico e o tratamento, melhorando os resultados de saúde do paciente.

Devido às mudanças climáticas, os criadouros de muitas aves estão se mudando para o norte. Conforme os pássaros se espalham para latitudes mais altas, o mesmo ocorre com os carrapatos e os patógenos. Algumas espécies de pássaros se instalaram parcialmente ou em tempo integral nas cidades e subúrbios. Aves que podem ter sucesso em ambientes desenvolvidos, especialmente aquelas que hibernam nesses novos locais próximos às pessoas, aumentam o risco de os residentes contrairem doenças transmitidas por carrapatos.

Becker diz: “Os pássaros não transmitem Lyme diretamente às pessoas, mas podem transportar carrapatos infectados para novos lugares sem história de ocorrência de Lyme. Um carrapato pode cair de um pássaro em um jardim ou quintal, onde mais tarde pode picar e infectar um pássaro. Se os médicos locais não estiverem familiarizados com os sintomas de Lyme, o diagnóstico adequado pode ser adiado. Identificar onde os carrapatos estão se espalhando pode melhorar a resposta médica a Lyme e outras doenças transmitidas por carrapatos. “

Han conclui: “Essas descobertas nos lembram que a competição de patógenos varia enormemente, mesmo entre animais da mesma família. As técnicas de aprendizado de máquina nos permitem analisar características dos animais e nos ajudar a prever espécies em risco em uma escala global, não apenas para Lyme, mas para outras doenças zoonóticas e transmitidas por carrapatos que envolvem várias espécies de hospedeiros. Essas previsões podem fornecer informações cruciais para orientar as intervenções iniciais, prevenir a propagação de doenças e proteger nossa saúde. “