Impacts of environment and vector condition on the transmission of vector-borne pathogens
Impacto del ambiente y la condición de los vectores sobre los patógenos transmitidos por vectores
Principal investigator
Jordi Figuerola
Financial institution
MIN CIENCIA, INNOVACION, UNI
Fecha de inicio
Fecha de fin
Code
PGC2018-095704-B-I00
Department
Conservation Biology and Global Change
Researchers
Soriguer, Ramón
Brief description
Los patógenos transmitidos por vectores juegan un papel muy importante en la regulación de las poblaciones silvestres de vertebrados, pero las consecuencias de la infección muy a menudo presenta una gran variación entre individuos y a nivel espacial y temporal. Si bien la mayoría de los estudios se han centrado en el impacto de los patógenos transmitidos por vectores en la salud del huésped vertebrado, las consecuencias que la infección puede tener en la supervivencia del vector han sido mucho menos estudiadas. En el caso de la infección por Plasmodium, los estudios experimentales han producido resultados contradictorios. En una revisión reciente sugerimos que las diferencias en el acceso a los nutrientes durante los experimentos podrían explicar tales diferencias. Las consecuencias para la transmisión pueden ser muy importantes porque los cambios en la supervivencia del vector tienen un impacto exponencial en la tasa de transmisión de patógenos. Ademas la condición nutricional puede tener un efecto importante sobre la capacidad inmune del vector. En
este proyecto evaluaremos experimentalmente el impacto que la nutrición tiene en la supervivencia del vector, el sistema inmune, la resistencia a la infección del parásito y la tasa de transmisión. Además, estudiaremos las condiciones nutricionales de los vectores en la naturaleza para establecer los rangos de variación biológicamente relevantes. A continuación evaluaremos la relación entre la condición nutricional de los vectores y la variación espacial, estacional y de largo plazo en la prevalencia de Plasmodium aviar y del virus West Nile e identificaremos los factores ambientales relacionados con las variaciones en la condición nutricional del vector. Usando muestras recolectadas durante un programa de vigilancia a largo plazo del virus West Nile, analizaremos la variación en la prevalencia de Plasmodium en mosquitos y aves y la prevalencia del virus West Nile en mosquitos, caballos, aves y humanos en relación con variables climáticas y otras variables ambientales, con especial atención a la variables previamente asociadas a la condición nutricional del vector. Finalmente, utilizaremos modelos epidemiológicos para cuantificar el impacto de los cambios en la nutrición y abundancia de vectores en las tasas de transmisión de patógenos y para analizar cómo los cambios ambientales pueden afectar la circulación del virus West Nile y malaria aviar en España.
Vector borne pathogens had important effects in the regulation of wild populations, but the impact of infection often present large interindividual,
spatial and temporal variation. While most studies focus on the impact of vector-borne pathogens on vertebrate host health, less is known on the consequences that infection may have on vector survival. In the case of Plasmodium infection, experimental studies have produced contradictory results. In a recent review we suggested that differences in the access to nutrients during the experiments might explain such differences. The consequences for transmission may be very important because changes in vector survival had an exponential impact on pathogen transmission rate, besides the impact that nutrition may have of vector immune capacity. In this project we will experimentally test the impact that nutrition had on vector survival, immune system, resistance to parasite infection and transmission
rate. Additionally, we will study vector nutritional conditions in the wild to establish the biological relevant ranges of variation in nutrition, test the relationship with spatial, seasonal and long-term variation in parasite prevalence and identify the environmental factors related to vector nutritional condition. Using samples collected during a long-term West Nile virus surveillance program we will analyse variation in Plasmodium prevalence in mosquitoes and birds and WNV prevalence in mosquitoes, horses, birds and humans in relation to climatic and other environmental variables, with a special attention to the variables previously associated to vector nutritional condition. Finally we will use epidemiological models to quantify the impacts of changes in vector nutrition and abundance on pathogen transmission rates and to analyse how environmental changes may affect WNV and avian Plasmodium circulation in Spain.
este proyecto evaluaremos experimentalmente el impacto que la nutrición tiene en la supervivencia del vector, el sistema inmune, la resistencia a la infección del parásito y la tasa de transmisión. Además, estudiaremos las condiciones nutricionales de los vectores en la naturaleza para establecer los rangos de variación biológicamente relevantes. A continuación evaluaremos la relación entre la condición nutricional de los vectores y la variación espacial, estacional y de largo plazo en la prevalencia de Plasmodium aviar y del virus West Nile e identificaremos los factores ambientales relacionados con las variaciones en la condición nutricional del vector. Usando muestras recolectadas durante un programa de vigilancia a largo plazo del virus West Nile, analizaremos la variación en la prevalencia de Plasmodium en mosquitos y aves y la prevalencia del virus West Nile en mosquitos, caballos, aves y humanos en relación con variables climáticas y otras variables ambientales, con especial atención a la variables previamente asociadas a la condición nutricional del vector. Finalmente, utilizaremos modelos epidemiológicos para cuantificar el impacto de los cambios en la nutrición y abundancia de vectores en las tasas de transmisión de patógenos y para analizar cómo los cambios ambientales pueden afectar la circulación del virus West Nile y malaria aviar en España.
Vector borne pathogens had important effects in the regulation of wild populations, but the impact of infection often present large interindividual,
spatial and temporal variation. While most studies focus on the impact of vector-borne pathogens on vertebrate host health, less is known on the consequences that infection may have on vector survival. In the case of Plasmodium infection, experimental studies have produced contradictory results. In a recent review we suggested that differences in the access to nutrients during the experiments might explain such differences. The consequences for transmission may be very important because changes in vector survival had an exponential impact on pathogen transmission rate, besides the impact that nutrition may have of vector immune capacity. In this project we will experimentally test the impact that nutrition had on vector survival, immune system, resistance to parasite infection and transmission
rate. Additionally, we will study vector nutritional conditions in the wild to establish the biological relevant ranges of variation in nutrition, test the relationship with spatial, seasonal and long-term variation in parasite prevalence and identify the environmental factors related to vector nutritional condition. Using samples collected during a long-term West Nile virus surveillance program we will analyse variation in Plasmodium prevalence in mosquitoes and birds and WNV prevalence in mosquitoes, horses, birds and humans in relation to climatic and other environmental variables, with a special attention to the variables previously associated to vector nutritional condition. Finally we will use epidemiological models to quantify the impacts of changes in vector nutrition and abundance on pathogen transmission rates and to analyse how environmental changes may affect WNV and avian Plasmodium circulation in Spain.