Effects of climate change and variability on community vulnerability and exposure to dengue in South East Asia

Bakgrunn. Klimaendringer er et globalt problem som kan påvirke menneskers helse indirekte gjennom sykdomsvektorer. Dengue, Zika og chikungunya er klimasensitive sykdommer forårsaket av virus som overføres av Aedes mygg. Å vurdere virkningen av klimaendringer på dengue krever kunnskap om hvordan vektorer og virus påvirkes, men også om menneskelig sårbarhet og deres evne til å tilpasse seg nye forhold. I Sørøst-Asia forekommer hyppige dengueutbrudd med varierende alvorlighetsgrad. Målsetninger. 1) Identifisere og kvantifisere risiko for dengue ved sårbarhetskartlegging. 2) Bestemme sosioøkonomiske og miljømessige risikofaktorer. 3) Vurdere forhold mellom entomologiske indekser og variasjon i dengue forekomster. 4) Bestemme sammenhenger mellom klimarelaterte endringer i sesongmessighet og forekomst av dengue. 5) Anslå og forutsi nåværende og fremtidig dengue-risiko basert på klimaendringsscenarier. Metoder. I løpet av 2018-2020 samlet vi inn data om feberforekomst, entomologi, lokale værmønstre, sosioøkonomi og kunnskap, holdninger og praksis (KAP) om klimaendringer og dengue i 8 urbane og landlige studiesteder i Laos og Thailand. En serokonversjonsstudie ble utført mellom mai og november 2019. RNA-metaviromer i Ae. aegypti ble bestemt ved shotgun metagenomisk sekvensering. Offisiell dengue-statistikk, klima og arealbruk ble samlet inn fra 2002 til 2019. Forutsigelse om dengue-trender ble vurdert for ulike Representative Concentration Pathways (RCP) og Shared Socioeconomic Pathways (SSP). Resultater. 1) Sårbarhet for dengue var høyere i byer og i plantasje- og skogområder sammenlignet med andre områder. 2) Lokalbefolkning og myndighetspersoner i begge land hadde lav kunnskaps- og praksisscore om klimaendringer og dengue. 3) Gjennomsnittlig DENV IgG-antistoffseroprevalens var 91 % i mai og 93 % i november 2019, med totalt 33 serokonversjoner (3 %), hvorav 26 var i Laos og 21 i landlige områder. Dengue-serokonversjon var signifikant assosiert med ung alder (<15 år), kvinnelig kjønn, provins og stedfasthet. Sjansen for serokonvertering var høyere ved relativt høye omgivelsestemperaturer, lave daglige temperaturområder og lav luftfuktighet. 4) Totalt ble det samlet inn 2 733 voksne hann- og hunnmygg av Aedes i 2019, bestående av Ae. aegypti (97,2%) og Ae. albopictus (2,8 %). Entomologiske indekser var høyere i Thailand enn i Laos, men var høyere i urbane områder sammenlignet med landlige områder. Høyere tettheter av voksne Ae. aegypti hunnmygg var signifikant assosiert med lavt utdanningsnivå, mange boende i husholdninger, innendørs bad, uskjermede vinduer, hustetthet og høyt antall vannbeholdere. 5) En 1°C ukentlig økning av gjennomsnittstemperaturen økte risikoen for denguefeber med 28-29 % i Laos og med 15-22 % i Thailand. En økning på 1 mm i ukentlig nedbør opp til 60 mm økte risikoen for dengue med 1,8-3,2 % i de 4 provinsene. 6) Økning i gummiplantasjeareal i løpet av de siste 2 tiårene kombinert med variasjoner i klimavariabler kan potensielt utvide de geografiske grensene for dengue ved å gi forbedrede økologiske og klimaforhold for vektorer. 7) I alle fremtidige klimascenarier vil Savannakhet-provinsen bli mest berørt med topper i dengue og mulige utbrudd, spesielt under RCP6.0- og RCP8.5-scenarier kombinert med høyere sosioøkonomiske utfordringer (SSP3 og SSP5). Temperaturene i Thailand vil sannsynligvis øke med minst 1°C, men denguefeber vil forbli den samme som i den retrospektive perioden sannsynligvis på grunn av lav befolkningsvekst. 8) Myggviromet inneholder mange flere virus enn bare patogene arbovirus. Vi fant Rhabdoviridae, Geminiviridae, Baculoviridae, Ascoviridae og andre. Genomet til et nytt Phasi Charoen-lignende virus (PCLV) var svært utbredt i flertallet av myggprøvene. Diskusjon. KAP-funn tyder på at integrerte bevissthetsprogram bør gjennomføres for å øke KAP-nivåene når det gjelder tilpasning til klimaendringer, demping og dengueforebygging for å forbedre helsen og velferden til mennesker i disse to landene. Det faktum at >90 % av mennesker har antistoffer mot dengue viser svært høy eksponering og risiko. Fortsatt og styrket dengue-kontroll bør prioriteres, spesielt rettet mot sårbare deler av samfunnet, som ungdommer under 15 år og kvinner. Kontrolltiltak vil også bidra til å forhindre overføring av andre arbovirus, f.eks. Zika. Ettersom klimavariabler – spesielt høye temperaturer og lave daglige temperaturspenn – har dype effekter på denguefeber, bør sykdomskontrollmyndighetene være oppmerksomme på økt fremtidig risiko og implementere og styrke risikoreduksjons- og avbøtingsstrategier. Prosjektet utvidet kunnskapen om Aedes myggvirom som bidrar til overvåking av arbovirus og fremvekst av patogener med pandemisk potensial.

In the grant application we stated that the expected outcomes could be used to mitigate and prevent dengue and arboviruses transmission and outbreaks. As most diseases – including arboviral diseases – are multifactorial, it is important to understand the multiple risk factors, determinants, barriers, and drivers and to develop transdisciplinary approaches to vector and disease control. The knowledge gained through this project will help to build adaptation and mitigation capacity in the study countries and elsewhere. Future predictions will help prioritize segments of a given community for action and will provide aid in designing adaptation strategies for whole communities or regions. The identified project user groups, i.e. communities, local government officials, and the research community were involved in the project in different ways. Household and community members provided information and supported disease surveillance activities during the regular weekly visits at households. Although a before-and-after study was not carried out, we believe this constant engagement with project staff and project activities improved their knowledge, action and support of vector and disease control efforts. Local governments secured continued support by anchoring the activities locally. Local health authorities and hospitals helped with data collection and compilation. Local government support improved impementation of surveillance tools, resulting in improved knowledge dissemination and capacity building. However, the Covid-19 pandemic probably influenced the uptake of results by communities and local governments as minds and actions were diverted to other more pressing activities. The use and impact of project results also improved knowledge and capacity building of students and scientists.

Climate change is currently one of the most important emerging global concerns. It affects health directly by exposure to climatic extremes and indirectly through impacts on water quality and quantity, temperature, social infrastructure or through direct effects on secondary organisms, such as disease vectors. Assessing potential health impacts of climate change and climate variability requires understanding of the vulnerability of a population and its capacity to respond to new conditions. Laos and Thailand, the two study countries, are both vulnerable, in various ways, to the direct effects of climate change, such as floods and droughts and several indirect effects that increase their vulnerability. Dengue, Zika and chikungunya are arboviruses transmitted by mosquito vectors. Higher temperatures affect mosquito and virus development, and rainfall may increase mosquito proliferation. So far, no comprehensive models measures climate-induced vulnerability, vector ecology, and socio-economic conditions, with disease dynamics and their impact on dengue incidence. Dengue is often mapped on a global scale, but its distribution is often driven by local spatiotemporal patterns influenced by fine-scale, socio-economic, environmental, virological, and demographic factors. In this project, disease surveillance, mosquito infestation, meteorology, socioeconomics, knowledge, attitudes and practices, and land cover will be combined with future climatic scenarios and population growth trends to predict potential changes in dengue risk factors and community vulnerabilities in border areas of these two countries. Assessing these factors are instrumental in developing adaptation strategies at local and regional levels. Outputs will add new knowledge on climate-induced vulnerability and its impact on dengue transmission. Results obtained for dengue, may also be applicable to Zika and chikungunya.