آنفلوآنزا

«ریاضی شلوغ» از مطالعات ماهی ساردین می‌توان برای مبارزه با آنفلوآنزا کمک گرفت

در این زمان از سال، حداقل در نیمه شمالی زمین، فصل آنفلوانزا است. هر زمستان در جاهایی از این دنیا، ویروس آنفلوآنزا از خواب بیدار می‌شود، و با خودش تب، عطسه و درد را به همراه می‌آورد. اکنون، با استفاده از تکنیک‌های ریاضی که برای مطالعه نوسان جمعیت ماهی‌ها ایجاد شده است، دانشمندان نشان دادند که هم دما و هم رطوبت بر زمان شیوع آنفلوانزا در سراسر دنیا تاثیر دارد- این یافته می‌تواند روش جدیدی برای مبارزه با این ویروس ایجاد کند.

ارتباط بین آب و هوا و آنفلوانزا در مناطق معتدل به نظر ساده می‌آید: آب و هوای سرد و خشک زمستانی باعث شیوع بیشتر این بیماری می‌شود. اما در مناطق استوایی این چرخه قطع می‌شود، و پیش بینی سخت‌تر می‌گردد. بعضی از پژوهشگران فکر می‌کردند که آب و هوا تنها عامل مهم در شیوع بیماری آنفلوانزا در مناطق گرمسیر و استوایی است. اما جورج سوگیهارا، بیولوژیست ریاضی‌دان موسسه اسکریپس اقیانوس شناسی در آمریکا، به این قاعده شک دارد و فکر می‌کند که ارتباط عمیق‌تری بین این ویروس و مناطق گرمسیری است.

بر طبق پژوهش‌های سیگوهارا، مسئله این است که مطالعات گذشته‌ای که شیوع آنفولوآنزا را به عنوان یک سیستم کل در نظر گرفته‌اند در مقابل روش‌های تجزیه و تحلیل بخش‌های تکی مانند دما و رطوبت شکست خورده‌اند. سوگیهارا پیشرو مدل‌های ریاضی است که معادله را ویران می‌کند و آشفتگی‌ سیستم‌های طبیعی را به آغوش می‌کشد. روش‌های «مدل‌سازی دینامیک تجربی» آزمایشگاه او از داده سری-زمانی برای نگاه کردن به روش‌های نامرئی سیستم‌های پیچیده و چگونگی اتصال آنها استفاده می‌کند. مانند کَندن رشته‌ای از شبکه مخلوط و دیدن اینکه رشته‌ها به عقب برمی‌گردند. در ۲۰۱۲، وی و گروهش مقاله‌ای در رابطه با توصیف بعضی از این روش‌ها و فایده‌‌ی آن برای مطالعه جمعیت ماهی کولی و ساردین منتشر کرد که مورد استناد فراوانی قرار گرفت. این روش‌ها برای توصیف انواع مسئله‌های مختلف – از کاوش تاثیر گازهای گلخانه‌ای بر آب و هوا تا تشخیص زودرس بیماری آلزایمر- را در بر می‌گیرد.

گروهی از پژوهشگران به رهبری اتان دیل، پژوهشگر پسادکتری سوگیهارا، اکنون روش‌های بررسی ماهی‌ها را برای بررسی آنفلوآنزا به کار گرفته‌اند، آنها برای این کار داده‌های شیوع آنفلو‌انزا در یک محدوده ۱۸ ساله فراهم آورده‌اند. آنها دریافتند که رطوبت، قوی‌ترین عامل در شیوع آنفلو‌آنزا است، اما دما نیز نقش دارد، این مدل، این دو عامل را در روش‌ پیچیده‌ای ترکیب می‌کند که مطالعات گذشته قادر به چیدن آن نبودند. در دمای حدود ۲۴ درجه سلسیوس، آب و هوای خشک شیوع آنفلوآنزا را تشویق می‌کند، این وضعیت در آمریکای شمالی دیده شده است. در دمای بالاتر، این رابطه تلنگری می‌خورد: ناگهان، محیط مرطوب برای آنفلوانزا مساعدتر می‌شود. این نتایج امروز در مجموعه مقالات کنفرانس آکادمی علم منتشر شد.

مسیر این ارتباط در خط دمای ۲۴ درجه سلسیوس تلنگری بدان وارد می‌شود که محققان اخیرا این قضیه در رابطه با ویروس آنفلوآنزا کشف کردند. این یک «پاکت ویروسی»است – مثل غشای سلولی- که دو سستی مجزا دارد: اگر آب و هوا سرد و خشک باشد، متورم (پف می‌کند) و سپس شلیک (پخش) می‌شود، و زمانی که محیط گرم و خشک است این بیماری خشکانده می‌شود. نویسندگان این مقاله می‌گویند که این نیروهای دوگانه می‌توانند توضیح دهند که چه ارتباطی بین دما و تلگنر رطوبت در ۲۴ درجه سلسیوس است. اگر این ایده کاملا درست باشد، ممکن است در مبارزه با شیوع آنفلوآنزای زمستانی مفید می‌باشد، به سادگی هامیدیفایر‌ (دستگاه رطوبت ساز) در مدارس، خانه‌های سالمندان و بیمارستان‌ها قرار داد.

این مطالعه همچنین به این سوال پاسخ داد که چرا الگوهای آنفلوآنزا در نواحی معتدل و استوایی متفاوت است. چرخه زمستانی آنفلوآنزا در مناطق معتدل وابسته به بزرگی تغییرات ثابت در رطوبت و دما است. در مناطق استوایی، باز همین پیوند اساسی بین آنفلوآنزا و آب و هوا وجود دارد، اما نوسانات فصلی در رطوبت و دما ضعیف هستند که موجب می‌شود تا «فصل آنفلوآنزا» زیاد آنجا سر و صد راه نیندازد.

جفری شمن، متخصص بیماری‌های عفونی آب و هوای دانشگاه کلمبیا، در این رابطه گفت: «این یک کار تجزیه و تحلیل بزرگ است.» اما شمن هشدار می‌دهد که مکانیسم مطرح شده توسط این تیم تنها یکی از شمار روش‌های آب و هوایی هستند و باید آزمایش‌های بیشتر انجام شود. او موافق ساختن محیط خانگی بکر برای کنترل انتقال بیماری‌هایی چون آنفلوأنزا است- اما حتی اگر با ایجاد این محیط پخش آنفلوآنزا کنترل شود و کاهش یابد، این محیط می‌تواند زیستگاه ایده‌آل برای رشد باکتری‌ها و قارچ‌های رطوبت دوست باشد. او گفت: «هیچ چیزی به عنوان ناهار رایگان وجود ندارد.»

بعضی‌ها نیز کمتر با این آنالیز تحت تاثیر قرار گرفتند. ژولیان تانگ، ویروس‌شناس بالینی بیمارستان دانشگاه لستر انگلستان، یادآور شد که داده‌های رطوبت و دما که در این مطالعه استفاده شده‌اند از ایستگاه چک‌کننده آب و هوای فضای بیرونی (خارج از محیط خانه) تهیه شده است، در حالی که اعتقاد بیشتر بر آن است که آنفلوآنزا در درون خانه رخ می‌دهد. تانگ می‌گوید: «اگر شما از داده درست استفاده نکرده باشید، مهم نیست که این مدل توسعه داده شده چقدر نوآور است، به احتمال زیاد نتایج شما اشتباه است.»

منبع: ساینس

مطالب مرتبط

حالت‌های چهره مانند ترس همه جای دنیا به یک شکل نیستند

عجایب فضا: گروهی ادعا می‌کنند که کشوری فضایی درست کرده‌اند

دیدگاه‌تان را بنویسید: