Wie Drohnen Infektionskrankheiten bekämpfen

In einem abgelegenen Gebiet Südostasiens bekämpfen Drohnen eine Schlacht - nicht gegen Terroristen oder Aufständische, sondern gegen Infektionskrankheiten.

Forscher auf der Insel Borneo verwenden Flugroboter, um Gebiete zu kartieren, die von einer Art von Malariaparasiten betroffen sind (Plasmodium knowlesi), die am häufigsten Makakenaffen befällt. In den letzten Jahren haben Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens im malaysischen Bundesstaat Sabah einen Anstieg der Fälle von Menschen festgestellt, die mit diesem tödlichen Parasiten infiziert sind, der über Moskitos von Makaken auf Menschen übertragen wird.

Durch die Kartierung der Gemeinschaften, in denen diese Fälle auftreten, hoffen die Forscher herauszufinden, warum sich der Parasit von Affen auf Menschen mit größerer Häufigkeit ausbreitet, sagte Chris Drakeley, Professor für Infektion und Immunität an der London School of Hygiene und Tropenmedizin in Großbritannien und einer der am Projekt beteiligten Forscher. [10 tödliche Krankheiten, die über Arten hüpften]

Drakeley und seine Kollegen verwendeten eine kleine Kamera tragende Drohne namens senseFly eBee, um Karten und digitale Oberflächenmodelle des Landes und der Vegetation rund um Gemeinden zu erstellen P. Wissen ist bei Menschen aufgetaucht. Die Drohne kann bis zu 50 Minuten fliegen und trägt eine 16-Megapixel-Digitalkamera.

"Wir erstellen eine detaillierte Karte, die wir dann mit der menschlichen und der Makakenbewegung überlagern oder überlagern können", sagte Drakeley gegenüber Live Science. Die Bewegungsmuster von Affen und Menschen wurden aus GPS-Daten abgeleitet. Die Einheimischen wurden gebeten, GPS-Ortungsgeräte mitzuführen, während bestimmte Makaken mit GPS-Halsbändern ausgestattet wurden.

Die Hoffnung ist, dass diese GPS-Daten den Forschern zeigen werden, wo Menschen und Makaken am wahrscheinlichsten interagieren, und die Drohnen werden den Forschern zeigen, wie diese Gebiete aussehen und ihnen helfen herauszufinden, warum beide Arten in diese Gebiete gezogen werden.

Alte Krankheit, neue Hypothese

In der Vergangenheit war es ziemlich einfach, die Verbreitung von zu verfolgen P. Wissen zu den Menschen, sagte Drakeley. Die Krankheit tendierte dazu, nur bei erwachsenen Männern zu erscheinen, die Zeit im Wald verbracht hatten, wo sie an Holzeinschlagsarbeiten arbeiteten. Die Überlegung war, dass Mücken, die zuvor von Makaken gefüttert worden waren, mit P. wissen Beißen diese Männer, verursacht Malaria.

"Es wurde angenommen, dass es sich um eine relativ seltene und spezifische Art von Interaktion handelt", sagte Drakeley. "Aber die Malaysier, mit denen wir im Bundesstaat Sabah gearbeitet haben, berichten, dass dies nicht immer der Fall ist."

Vor kurzem hat die Krankheit Kinder, sowie ganze Familien oder andere Gruppen von Individuen betroffen, die Forscher sagten. Mit anderen Worten, P.Wissen infiziert jetzt Menschen, die keine Zeit im Wald verbracht haben.

Die Forscher sind sich immer noch nicht sicher, was die Verbreitung des Affenparasiten verursacht, sagte Drakeley. Eine Idee ist, dass sich die Krankheit aufgrund von Veränderungen in der Art der Nutzung des Landes ausbreitet. Doch genau welche Art von Landnutzung dazu führt, dass Makaken und Menschen einander zu nahe kommen, haben die Forscher noch nicht herausgefunden. Das Drohnenprojekt bietet den Forschern jedoch einige neue Hinweise.

Zum Beispiel haben die Drohnenaufnahmen den Forschern bestätigt, dass Maisfelder nicht nur bei den Bauern beliebt sind, die sie pflegen; Sie sind auch Zufluchtsorte für Mais stehlende Makaken, sagte Drakeley. Die Forscher haben auch die Klärung von, wie sie es nennen, "Sekundärwäldern" festgestellt, um Platz für andere kleinbäuerliche Betriebe zu machen, wie das Pflanzen von Ölpalmen.

"Sekundärwälder" bestehen aus Bäumen, die von Makaken benutzt werden, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen, so Drakeley. Diese Bäume zu fällen - auch nur einige - bedeutet, dass die Affen sich vielleicht näher an die Häuser oder andere Siedlungen bewegen müssen, um dorthin zu gelangen, wo sie hingehen.

Dennoch wies Drakeley schnell darauf hin, dass diese Abholzung in kleinem Maßstab nicht unbedingt die Verbreitung von P. Wissen. Das Problem ist komplexer, sagte er, weshalb die Forscher darauf achten, wie sie die Ausbreitung der Krankheit kartieren.

Fliegende Detektive

Die Forscher nutzen nicht nur Drohnen, um die von diesem Malariaparasiten betroffenen lokalen Gemeinschaften zu fotografieren, sondern sammeln auch Informationen über die Makaken, die den Parasiten beherbergen. Während eines kürzlichen Fluges wurde eine Drohne mit einem Infrarotsensor ausgestattet, mit dem die Forscher nicht nur sehen konnten, wo sich Makaken versammelten, sondern auch, wie viele der Tiere sich in einem Bereich versammelten, sagte Drakeley.

Die Drohnen können auch verwendet werden, um mögliche Brutstätten für Moskitos, die Träger der Krankheit sind, zu überwachen. Aufzufinden, wo diese Insekten in der Umgebung von Siedlungen brüten, könnte den Forschern helfen herauszufinden, wie P. Wissen verteilt sich.

Die Idee, sich in den Himmel zu erheben, um eine breitere Perspektive zu gewinnen, ist nicht neu. Seit Jahren verlassen sich Epidemiologen auf Satellitenbilder und Sensoren, um die Bewegung von Tieren zu überwachen, die in der Lage sind, Krankheiten an Menschen zu übertragen, so Stephen Morse, Professor für Epidemiologie an der Mailman School of Public Health an der Columbia University in New York City.

Morse, der die Verbreitung von Krankheiten in den Vereinigten Staaten und Afrika verfolgt hat, zitiert die Arbeit von Rita Colwell, einem Umweltmikrobiologen, der Satellitenbilder verwendet, um Cholera-Ausbrüche auf der ganzen Welt vorherzusagen. Andere haben Satellitenbilder verwendet, um sogenannte "Dambos" in Afrika zu lokalisieren. Dambos oder flache Feuchtgebiete sind bekannte Brutstätten für Moskitos, die das Rift Valley-Fiebervirus sowohl auf Menschen als auch auf Vieh verbreiten.

Aber Drohnen könnten eine bessere Quelle für Informationen sein als kostspielige Satellitenbilder, sagte Morse."Ich denke, Drohnen haben viele Vorteile - die relativ geringen Kosten, die Tatsache, dass man viel näher kommen und viel detailliertere Details bekommen kann", sagte er Live Science.

Morse sagte den Einsatz von Drohnen zu verfolgen P. Wissen in Malaysia ist "genial".

"Es ist gut, dass sie Pionierarbeit leisten, weil sie für etwas, das wir bereits entwickelt haben, eine ziemlich natürliche Verwendung ist", sagte er.

Die Forscher in Malaysia haben in Erwägung gezogen, Satellitenbilder zu verwenden, um die lokale Landschaft zu kartieren, aber die Wolken, die oft über der Insel Borneo hängen, machen Satellitenbilder weniger nützlich, sagte Drakeley.

Mit Drohnen konnten die Forscher auch subtile Veränderungen in der Landschaft konsistent kartieren, so Drakeley. Dies ist wichtig, um Karten auf dem neuesten Stand zu halten und Änderungen bei der Landnutzung zu verfolgen.

"Es steht außer Frage, dass Landnutzungsänderungen eine der Hauptursachen für neu auftretende Infektionen sind", sagte Morse. Das Land für die Landwirtschaft zu roden und sich weiter in bewaldetes Land vorzuwagen, sind, wie er sagte, bekannte Ursachen für den Beginn tödlicher Ausbrüche von Krankheiten wie Ebola beim Menschen.

Ein ausführlicher Artikel über den Einsatz von Drohnen in Malaysia durch die Forscher wurde heute (22.10.) Online in der Zeitschrift Trends in Parasitology veröffentlicht.

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