Vliv heterogenity krajiny na účinnost vakcinace - modelová studie z Ontaria (Kanada)

Nákazy od divokých populací představují pro člověka vážné riziko. Od roku 1940 do 2004 bylo 60% popsaných infekčních nemocí v lidské populaci zootického původu. Z toho 72% tvořily nemoci z divokých populací. Tyto patogeny dále vytvářejí ekonomický tlak na zemědělce a jejich hospodářská zvířata (dobytek nakažený brucelózou či tuberkulózou). Zároveň vzniká nežádoucí zátěž ohrožující přežití už tak skomírajících populací druhů - příkladem budiž rakovina tváře likvidující populace tasmánského čerta. A v neposlední řadě snižují hodnotu lovné zvěře, např. chronické vadnutí jelenovitých. Nejúčinnější metodou ochrany divokých populací a člověka tak často zůstává přímá kontrola patogenu v přírodě. Mezi strategie kontroly patogenu ve volné přírodě patří snižování hostitelských populací odlovem, trávením, manipulací fertility, indukcí nemoci či kompetitora, redistribuce populace pozměněním habitatu nebo vakcinace. Studie se zaměřila na vývoj vakcinační strategie, kde by vakcinace sloužila jako územní bariéra proti postupu nákazy a jak takovou strategii skloubit se znalostí skutečného habitatu a v něm žijících populací. Cílem vakcinace je imunizovat dostatečnou část populace tak, aby nákaza neměla šanci se uchytit a pokud se jednou uchytí, pak aby nepřežila.
Nestejnoměrné rozmístění hostitelských organismů v krajině bohužel efektivitu vakcinace snižuje. Intenzita nákazy vzteklinou se u mývalů mezi populacemi liší v závislosti na habitatu. Nejmenší je v horském prostředí a největší v prostředí městském. Persistence nákazy vyžaduje dostatečné množství náchylných jedinců. Demografii takové náchylné populace ovlivňuje krajinná heterogenita. Ta určuje prostorovou variabilitu v hustotě populace a zprostředkovaně šíření a persistenci nákazy. Ve výsledku existují 3 scénáře: 1.) je-li k dispozici málo hostitelských organismů, nákaza se neuchytí a vymře, 2.) nákaza se udrží, 3.) nákaza se uchytí, rychle se šíří a zlikviduje hostitelskou populaci na úroveň, kdy mortalita převáží natalitu a populace společně s nákazou vymře. Modelová simulace ukázala, že nedostatečná vakcinace v podmínkách degradovaného habitatu vedla ke snížení frekvence infekci přenášejících kontaktů, což mělo za následek menší počet nakažených. Zabránilo se tak třetímu z výše zmíněných scénářů a nákaza persistovala. Ukázalo se, že nákaza snáze prolomila bariéru vakcinace jednak v celkově kvalitních homogenních habitatech, jednak v habitatech nekvalitních nicméně heterogenních, ve srovnání s nedotčenou vysoce heterogenní krajinou. Ale, když byl imunizován dostatek jedinců (>60% populace), byl vliv krajiny potlačen. Cílem koordinátorů vedoucích zásahy vůči epidemii má být přeměna persistující nákazy na nákazu doznívající. Je třeba mít na vědomí, že určité konfigurace habitatu v kombinaci s nedostatečnou vakcinací mohou vést k persistenci nákazy. Navíc, v oblastech s limitovanou imigrací náchylných jedinců zvenčí, je ponechání scénáře, kdy dojde k vyčerpání populace a nákazy , asi nejlepší možností. Znovu je ale třeba uvážit všechny faktory. Efektivita vakcinace spočívá v porozumění jak spolu reagují struktura habitatu, rozmístění hostitelských organismů a vlastní metoda vakcinace. Teprve znalost těchto faktorů a jejich interakce umožňuje sestavit účinný plán kontroly nemocí v divokých populacích.