东非气候变暖导致疟疾病例增加

在东非,气候变化导致的变暖正在为疟疾的传播铺平道路

编者注:以下摘自《变化中的地球,变化中的健康:气候危机如何威胁我们的健康以及我们能做些什么》(加州大学出版社,2011年4月4日)。

埃琳娜·吉瑟科通常精力充沛、健谈。但在 2003 年的一个星期二早上,埃琳娜的母亲安妮·姆旺吉发现她的女儿安静而无精打采,额头因发烧而滚烫。安妮以为只是感冒,所以她像任何一位担心的母亲一样:她没有去上班,留在家照顾女儿。

七岁的埃琳娜有着她母亲顽皮的杏仁眼、她父亲胖乎乎的脸颊、整齐的辫子和灿烂的笑容。直到那个星期二,她一直都很健康。


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那天下午晚些时候,玛莎蒂中学(安妮在那里教授历史和基督教宗教教育)的电话响了。当女佣说话时,安妮清秀的脸上充满了担忧。

埃琳娜吃不下东西。她头疼得厉害,而且发烧得很厉害。安妮打电话给她的丈夫。几分钟后,姆旺吉·吉瑟科到达,开着家里的蓝色 1970 年代丰田皮卡接走了安妮。下午 5 点,他们飞速行驶在蜿蜒的山路上。当他们到达家时,埃琳娜正在哭泣。她的脚很冷,她脱水了,而且她的额头烫得厉害。

他们飞奔到附近的另一家诊所,向另一位医生寻求第二意见。医生告诉他们,立即把埃琳娜送到医院。当时是下午 6 点。在卡拉蒂纳的贾米医院,一位医生迅速测量了埃琳娜的血压和体温,听取了她的症状,并做了一些检查。他说,是疟疾。她需要立即住院。那种可怕的头痛可能是脑型疟疾的征兆,脑型疟疾是指疟疾寄生虫侵入大脑周围的脑脊液,有时甚至侵入大脑本身。安妮·姆旺吉在肯尼亚生活了一辈子,她很清楚脑型疟疾意味着什么。“我以为我的女儿被判处死刑,”她说。

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每年,地球上每 20 个人中就有 1 人患上疟疾——大约 3 亿人,总数大致相当于美国的人口。在许多方面,埃琳娜·吉瑟科的病例是典型的:高烧、出汗、发抖和极度虚弱。许多康复者会长期患有贫血、周期性发烧和慢性残疾。世界卫生组织估计,疟疾每年导致超过一百万人死亡,其中大部分是儿童。在非洲,75% 的病例发生在那里,像埃琳娜·吉瑟科这样的孩子每 30 秒就因疟疾而死亡。

在撒哈拉以南非洲的大部分地区,埃琳娜的诊断结果很不幸是常规的。但在肯尼亚山的山脚下,这很特别。肯尼亚山是一座巨大的、长期熄灭的火山,底部宽度超过 50 公里(31 英里),雪峰海拔超过 5 公里。尽管距离赤道仅 50 公里(31 英里),卡拉蒂纳却位于肯尼亚山的山脚下,海拔 1600 米(几乎一英里),气候明显比该国低洼的热带地区凉爽。当第一批英国殖民者在 1800 年代后期在肯尼亚定居时,肯尼亚中部的丘陵地区(如坦桑尼亚、乌干达和埃塞俄比亚的丘陵地区)被认为是逃避被认为会引起这种疾病的“恶性空气”的地方。当安妮·姆旺吉和姆旺吉·吉瑟科在 1960 年代在卡拉蒂纳长大时,疟疾是闻所未闻的。1970 年的国家地图集认为该地区“没有疟疾”。“我们从来没有这个问题,”姆旺吉·吉瑟科说。

然而,埃琳娜肯定患有疟疾,而且可能是脑型疟疾。当她的母亲看着时,医生拿着一管抗疟疾药物走近埃琳娜。“医生,别碰我!别给我注射!”她哭了。但医生做了他必须做的事,将静脉输液管插入埃琳娜的手中。一种强效的抗疟药物直接进入她的血液,在那里它可以与当时正在她虚弱的身体中肆虐的寄生虫作斗争。

整个星期四晚上,安妮和其他病人和他们的母亲一样,躺在贾米医院一张狭窄的床上陪着女儿。从白色网状蚊帐里,安妮听着头顶风扇缓慢的嗡嗡声,抱着她的女儿。她睁一只眼睡觉,以防万一出事就叫护士。由于抗疟药物使她的耳朵发出巨大的响声,埃琳娜听不见。她不吃东西,不说话,也很少动弹。

星期五,药物与寄生虫之间的史诗般的战斗在埃琳娜的体内继续。星期五晚上,安妮再次睡在医院的病床上,紧紧地抱着女儿。星期六早上,安妮短暂地离开了她的女儿,然后带着家人朋友回来了。另一个小女孩,埃琳娜的朋友,向埃琳娜喊道。埃琳娜回答了!很快她就坐了起来,笑了。她在医院里又住了一天后才出院。

埃琳娜现在是一个 14 岁的活泼女孩,但多年来这段经历一直困扰着她。几个月后,她谈到了她在疟疾缠身时做的一个梦。三朵云向她袭来——一朵是给妈妈的,一朵是给爸爸的,一朵是给她自己的。“我看到一朵白云降下来,我想进去,”她说。在接下来的几个月和几年里,埃琳娜会一次又一次地问她的妈妈,“你还记得那天你走进医院把我抱起来,因为我已经死了吗?”

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埃琳娜·吉瑟科的死里逃生不仅仅让她的父母感到震惊。这让姆旺吉·吉瑟科的兄弟、埃琳娜的叔叔安德鲁·吉瑟科感到震惊。安德鲁恰好是一位朋友和同事,也是一位世界知名的疟疾专家,他在基苏木肯尼亚医学研究所(KEMRI)负责气候与人类健康研究部门。当我在 1990 年代后期第一次见到安德鲁时,他还是医学昆虫学领域的一颗冉冉升起的新星,该领域研究携带疾病的昆虫。安德鲁·吉瑟科讲述的是一个科学弱者的故事,他通过耐心和坚持,战胜了强大的阻力。这是一个发现的故事,有助于解决一个有争议的问题:全球变暖是否会导致疾病传播?

吉瑟科现在是一个 52 岁的精悍男人,有着椭圆形的脸、寸头和坚定的目光。他小时候是伊瓦吉一个乡村(靠近卡拉蒂纳,内罗毕以北约 50 英里)一个著名且相对富裕的茶叶种植家庭的五个兄弟中的老大。当被问及问题时,他会耐心地听,然后毫不犹豫或匆忙地说话,带着习惯被倾听的样子。

1991 年,在返回英国完成他在英国世界著名的利物浦热带医学学院的最后一年培训之前,他目睹了他在肯尼亚西部丘陵地区发生的第一次严重的疟疾流行。那是一片混乱。“病人进来了。有些人需要输血,”吉瑟科回忆说。其他人患上脑型疟疾。“他们疯了,你需要把他们绑在床上……其他人,没有地方安置他们;你把他们放在外面,而且下着雨。”吉瑟科摇了摇头。“有人在床底下;其他人则在尖叫……你不能回家。你不能累。停尸房满了。”作为 KEMRI 的常驻蚊子生物学家,安德鲁挨家挨户地寻找携带疟疾的蚊子。“它们到处都是,大量繁殖,”他回忆说。导致疫情的疟疾寄生虫已经进化出对氯喹的耐药性,氯喹是最常见的抗疟药物。“我们无法控制这种东西,”他说。“这太可怕了。”

像 1991 年肯尼亚西部爆发的那种失控的流行病只会发生在疟疾蔓延的边缘,通常是在海拔较高的地方。在热带地区的低海拔地区,闷热的天气使蚊子和疟疾全年存在,人们与疟疾寄生虫建立了一种不安的权力平衡。大多数居民在儿童时期就会接触到疟疾,有些人会死于这种疾病。但大多数疟疾患者幸存下来,而幸存下来的患者会产生部分免疫力。这会将后期疟疾感染的强度降低到类似流感的程度。

但是,在海拔较高的地方,情况则不同,包括肯尼亚西部的丘陵地区、坦桑尼亚的乌桑巴拉山脉、埃塞俄比亚的丘陵地区、乌干达的鲁文佐里山脉以及印度尼西亚和新几内亚的山脉。在这些地区,好消息是大多数居民都没有患过疟疾;坏消息也是如此。因为他们的身体从未接触过寄生虫,他们的免疫系统反应太慢,无法在感染的早期阶段阻止感染。而且,与低地居民不同,他们通常缺乏两种使人们不易患上疟疾的遗传特征。这种遗传和免疫脆弱性意味着,当疟疾袭击高地居民时,它会更加严重,造成一波又一波的疾病,摧毁脆弱的非洲人,就像天花在早期殖民时期摧毁脆弱的美洲原住民一样。高地地区的人们每年占 1240 万例病例——仅占全球总数的 2.5%——但高地地区每年 15 万例疟疾死亡病例占全球每年总数的 12% 到 25%。五分之一的东非居民,约 1.25 亿人,居住在易受疟疾流行病影响的高地地区。

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为了预防流行病,预测流行病是有好处的,而要做到这一点,首先必须了解流行病是如何展开的。通常,病例最初会缓慢渗入,然后迅速飙升,然后达到峰值并下降。随着时间的推移绘制出来,结果是一个钟形曲线——与用于绘制班级学生成绩分布的曲线相同。卫生官员通常只有在第一批病例被诊断出来并且病例数已经在上升时才会检测到流行病。当他们能够采取保护措施时,许多将要患病的人已经被感染,而且阻止传播为时已晚。在东非高地的疟疾流行期间,该疾病会感染高达 60% 的村庄人口,使当地的卫生工作者不堪重负。当寄生虫具有耐药性时,情况会更糟:数千人会生病;数百人可能会死亡。

在 1990 年代后期,吉瑟科带着他的笔记本电脑开始模拟气候和天气对疟疾传播的影响。他想使用当地的天气数据来尽早预测流行病,以便将药物和卫生工作者运送到将受影响的村庄,分发蚊帐,并喷洒杀死疟疾蚊子的杀虫剂。但预测传染病流行并不是一项常规任务。

吉瑟科知道,在一定范围内,温度越高,蚊子就越有可能存活和更频繁地叮咬,并且蚊子体内的寄生虫繁殖和成熟的速度也会更快。他还知道,降雨会形成水坑和积水,这是蚊子理想的繁殖场所,并可能迅速使蚊子的数量增加。通过预测几个月内的温度和降雨量,理论上他可以预测流行病最有可能在何处和何时发生。

在没有任何高科技能力(本可以由拨款资金提供)的情况下,吉特科仅使用一个简单的电子表格程序,以及肯尼亚西部高地的历史温度和降雨数据,以及已发表的蚊子、疟疾寄生虫和过去流行病的研究数据,就开发出了一个数学模型,该模型正确地预测了该地区过去的疫情爆发,从而验证了他的模型的准确性。

该模型还做出了一个惊人的新预测。在 20 世纪 90 年代末,吉特科进行分析时,政府间气候变化专门委员会(IPCC)已经报告说,整个 20 世纪地球升温了 0.6 摄氏度(1.1 华氏度),并预测在 21 世纪气温将继续上升至少几度。吉特科的模型表明,仅 2 摄氏度的温度变化就可能在东非许多曾经安全的山区引发疟疾流行。这意味着全球变暖最终将使东非无疟疾地区的数百万人口(包括他自己在肯尼亚中部高地地区的家人)易受这种疾病的侵袭。尽管令人担忧,但这种威胁似乎还很遥远;气候科学家认为,该地区要升温那么多还需要几十年的时间。

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肯尼亚的伊赫瓦吉村位于内罗毕以北约 50 英里的拥挤乡村,距离卡拉蒂纳几英里。2008 年 3 月,这里是一片绿色景象——小块的蔬菜地、浅绿色的茶田、倾斜在小草坪上的阔叶香蕉树。路边身穿工作服的男人们推着结实的自行车上山,后架上绑着成捆的蔬菜或棕色的尼比亚草。一位中年妇女穿着旧但色彩鲜艳的连衣裙,艰难地走上坡,一只手扶着头上白色的塑料桶。小群的山羊在路边闲逛。

安德鲁·吉特科正返回他在肯尼亚中部高地的家乡,从事疾病侦探的工作。由于他住在西部肯尼亚数百英里外的地方工作,吉特科还没有机会去这里的诊所和医院与医护人员交谈。他说,这种拜访是发现新发疾病线索的最佳方式。

在这里,在肯尼亚山脚下 1600 多米的高处,疟疾从来都不是问题。如果疟疾甚至在这里蔓延,在肯尼亚山脚下 1600 米的高处蔓延,那么全球变暖就是罪魁祸首,吉特科认为。他的计划是走访药房(由护士配备的社区卫生诊所)、学校诊所和地区医院,在那里他将与护士和医生交谈,以了解疟疾是否已经站稳脚跟。

在一条颠簸的土路上,吉特科停在了一座横跨陡峭山谷的桥上。下面是一个数十英尺宽的河床,里面布满了篮球大小的巨石。一条小溪在底部涓涓细流——拉加蒂河。吉特科摇了摇头。“这曾经是一条巨大的山溪,”他悲伤地说。他挥动手臂示意整个山谷和它上面的草岸。“这里以前总是发洪水。”但是自从他小时候起,该地区的人口就出现了爆炸式增长,现在肯尼亚山地区的人口是半个世纪前的 10 倍。他们在抽干这条河,但这只是问题的一部分。肯尼亚山上 80% 的冰川也已经融化了。“这座山正在干涸,”他说。

吉特科在土路边发现了一个石头入口。入口旁边竖着一个大牌子,上面用大红色字母手绘着:盖泰健康中心。他把车停在诊所前面的草坪上。几英尺外是一栋一层小楼,墙壁是生锈的煤渣砖,屋顶是波纹铁皮。

吉特科走下陆地巡洋舰时,两位女士出现在门口。一位女士身材高大,穿着淡紫色裙子,搭配的上衣和串珠项链;另一位女士身材较矮,有着杏仁状的眼睛和深巧克力色的光滑皮肤。一位戴着眼镜,身穿白色实验服的男士也加入了他们的行列。吉特科走过去向他们打招呼。“我是吉特科医生,”他说,然后停顿了一下。“来自肯尼亚医学研究所。”

身穿淡紫色衣服的玛格丽特·卡留基自我介绍为地区公共卫生官员;身材较矮的苏珊·旺吉基是诊所的实验室技术员;穿着白色实验服的伯纳德·吉坎迪是护士。盖泰健康中心是当地病人看病的第一站。吉特科用英语与医护人员聊了几分钟(英语是肯尼亚的两种通用语言之一),聊了吉特科在该地区的根基、山上新建的大学校园以及该地区著名的凉爽天气。“这个地方以前很冷,”吉特科说。“嗯,”玛格丽特喃喃自语地表示同意。

吉特科解释了他调查全球变暖影响的意图。“你们知道全球变暖吗?”他问道。他们都点了点头。他告诉他们,他来这里是为了了解全球变暖对疟疾的影响。吉特科告诉他们,他的团队在 2005 年在附近的纳罗莫鲁发现了疟疾蚊子。“我们被告知卡拉蒂纳有很多疟疾,”他说。

哦,是的,他们经常看到。“实际上有很多,”地区官员玛格丽特补充说。

“这里有疟疾。”

“当地人吗?”吉特科问道。如果那些没有离开该地区的人患上了这种疾病,那就意味着蚊子正在当地传播这种疾病,吉特科认为。

“是的,当地人!”医学技术员苏珊惊呼道。

“哇,”吉特科说。他摇了摇头。他要求进入诊所。“我必须向你们解释为什么会这样,”他告诉他们。

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在诊所的实验室里,一个像小卧室大小的房间里,一台显微镜放在一个架子旁边,架子上放着干燥的玻璃载玻片,在诊所的实验台上,一个齐腰高的柜台面对着窗户。墙上贴着医学教科书中被翻烂的复印件,上面有疟疾寄生虫的图表。吉特科把笔记本电脑放在实验台上,启动它,然后启动了一个 PowerPoint 演示文稿。

当医护人员挤在一起观看屏幕时,吉特科解释了疟蚊的生物学——在 18 摄氏度(64 华氏度)时,疟疾寄生虫的繁殖速度太慢,无法在蚊子的生命周期内成熟,但在 20 摄氏度(68 华氏度)时,它们的繁殖速度很快而且容易。“这就是为什么你可能认为气候变化不大,但在蚊子世界里,两度会产生很大的不同。”他展示了一张幻灯片,上面是他对历史天气记录的分析。它表明,在肯尼亚中部高地(他们所在的位置),平均温度在 1994 年超过了 18 摄氏度,这是疟蚊的关键阈值。医护人员专心听讲,并点头表示同意。护士伯纳德做了笔记。

吉特科将地方性疟疾(人们已经暴露其中并具有一定程度的抵抗力)与高地地区的感染进行了对比,高地地区的居民缺乏免疫防御能力来控制寄生虫。吉特科告诉医护人员,这就是过去二十年来肯尼亚西部山区的情况。“我们称之为不稳定传播,它非常非常危险。”

盖泰健康中心的忙碌的医护人员每周接待约 500 名患有各种疾病的患者;其中约 15 名(即 3%)患有疟疾。他们经常在婴儿和幼儿身上发现疟疾,这些婴儿和幼儿出现腹泻、呕吐、头痛和高烧。伯纳德发现了症状并采集了血液样本,苏珊做了测试以确认血液中的疟疾寄生虫,然后他们开了药。几乎没有家庭有汽车,病情最重的孩子通常需要乘坐公共汽车七公里才能到达地区医院。诊所工作人员救了许多人,但一些孩子在到达那里之前就去世了。

吉特科告诉他们,在流行病中,每三个走进诊所的人中就有一个会患上疟疾,而且人数可能会超出诊所的承受能力。情况还不是这样。但 3% 的感染率表明伊赫瓦吉存在不稳定传播,吉特科解释说。

在他的笔记本电脑上,他指出了来自肯尼亚西部基西区的图表,这些图表显示了随时间绘制的天气极端情况。流行病经常发生在极端天气之后。吉特科说,有了足够的数据,他可以开发一个模型,该模型可以预测肯尼亚中部高地的流行病,并帮助他们做好应对流行病的准备。但随后吉特科提醒医护人员。“这,”他说,“是可能发生在你们身上的事情。”

摘自《变化的星球,变化健康:气候危机如何威胁我们的健康以及我们能做些什么》(加州大学出版社,2011 年 4 月 4 日)

PAUL R. EPSTEIN, an M.D. trained in tropical public health, is associate director of the Center for Health and the Global Environment at Harvard Medical School. He has served in medical, teaching and research capacities in Africa, Asia and Latin America and has worked with the Intergovernmental Panel on Climate Change, the National Oceanic and Atmospheric Administration, and the National Aeronautics and Space Administration to assess the health effects of climate change and to develop health applications for climate forecasting and remote-sensing technologies.

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