RESUMO
Visceral leishmaniasis (VL) is a neglected tropical disease transmitted by Lutzomyia longipalpis, a sand fly widely distributed in Brazil. Despite efforts to strengthen national control programs reduction in incidence and geographical distribution of VL in Brazil has not yet been successful; VL is in fact expanding its range in newly urbanized areas. Ecological niche models (ENM) for use in surveillance and response systems may enable more effective operational VL control by mapping risk areas and elucidation of eco-epidemiologic risk factors. ENMs for VL and Lu. longipalpis were generated using monthly WorldClim 2.0 data (30-year climate normal, 1-km spatial resolution) and monthly soil moisture active passive (SMAP) satellite L4 soil moisture data. SMAP L4 Global 3-hourly 9-km EASE-Grid Surface and Root Zone Soil Moisture Geophysical Data V004 were obtained for the first image of day 1 and day 15 (0:00-3:00 hour) of each month. ENM were developed using MaxEnt software to generate risk maps based on an algorithm for maximum entropy. The jack-knife procedure was used to identify the contribution of each variable to model performance. The three most meaningful components were used to generate ENM distribution maps by ArcGIS 10.6. Similar patterns of VL and vector distribution were observed using SMAP as compared to WorldClim 2.0 models based on temperature and precipitation data or water budget. Results indicate that direct Earth-observing satellite measurement of soil moisture by SMAP can be used in lieu of models calculated from classical temperature and precipitation climate station data to assess VL risk.
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Leishmaniose Visceral , Psychodidae , Animais , Brasil/epidemiologia , Insetos Vetores/fisiologia , Leishmaniose Visceral/epidemiologia , Doenças Negligenciadas , SoloRESUMO
Leishmaniasis is a public health problem worldwide. We aimed to predict ecological niche models (ENMs) for visceral (VL) and cutaneous (CL) leishmaniasis and the sand flies involved in the transmission of leishmaniasis in São Paulo, Brazil. Phlebotomine sand flies were collected between 1985 and 2015. ENMs were created for each sand fly species using Maximum Entropy Species Distribution Modeling software, and 20 climatic variables were determined. Nyssomyia intermedia (Lutz & Neiva, 1912) and Lutzomyia longipalpis (Lutz & Neiva, 1912), the primary vectors involved in CL and VL, displayed the highest suitability across the various regions, climates, and topographies. L. longipalpis was found in the border of Paraná an area currently free of VL. The variables with the greatest impact were temperature seasonality, precipitation, and altitude. Co-presence of multiple sand fly species was observed in the cuestas and coastal areas along the border of Paraná and in the western basalt areas along the border of Mato Grosso do Sul. Human CL and VL were found in 475 of 546 (86.7%) and 106 of 645 (16.4%) of municipalities, respectively. Niche overlap between N. intermedia and L. longipalpis was found with 9208 human cases of CL and 2952 cases of VL. ENMs demonstrated that each phlebotomine sand fly species has a unique geographic distribution pattern, and the occurrence of the primary vectors of CL and VL overlapped. These data can be used by public authorities to monitor the dispersion and expansion of CL and VL vectors in São Paulo state.
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Insetos Vetores , Leishmaniose , Psychodidae , Animais , Brasil , Cidades , Ecossistema , Entropia , Humanos , Leishmaniose/epidemiologia , Leishmaniose/transmissãoRESUMO
Visceral leishmaniasis is a public health problem in Brazil. This disease is endemic in most of Bahia state, with increasing reports of cases in new areas. Ecological niche models (ENM) can be used as a tool for predicting potential distribution for disease, vectors, and to identify risk factors associated with their distribution. In this study, ecological niche models (ENMs) were developed for visceral leishmaniasis (VL) cases and 12 sand fly species captured in Bahia state. Sand fly data was collected monthly by CDC light traps from July 2009 to December 2012. MODIS satellite imagery was used to calculate NDVI, NDMI, and NDWI vegetation indices, MODIS day and night land surface temperature (LST), enhanced vegetation index (EVI), and 19 Bioclim variables were used to develop the ENM using the maximum entropy approach (Maxent). Mean diurnal range was the variable that most contributed to all the models for sand flies, followed by precipitation in wettest month. For Lutzomyia longipalpis (L. longipalpis), annual precipitation, precipitation in wettest quarter, precipitation in wettest month, and NDVI were the most contributing variables. For the VL model, the variables that contributed most were precipitation in wettest month, annual precipitation, LST day, and temperature seasonality. L. longipalpis was the species with the widest potential distribution in the state. The identification of risk areas and factors associated with this distribution is fundamental to prioritize resource allocation and to improve the efficacy of the state's program for surveillance and control of VL.
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Ecossistema , Insetos Vetores/fisiologia , Leishmaniose Visceral/transmissão , Psychodidae/fisiologia , Animais , Brasil/epidemiologia , Monitoramento Ambiental/estatística & dados numéricos , Geografia Médica , Insetos Vetores/classificação , Leishmaniose Visceral/epidemiologia , Psychodidae/classificação , Chuva , TemperaturaRESUMO
Aspects of how geospatial technologies can be used on visceral leishmaniasis (VL) control programs are discussed. We reviewed a number of papers discussing the usage of those technologies, through a PubMed literature review. Additionally, we provided conceptual elements for a development of a hierarchical scale framework on VL for decision making in São Paulo State, using Geographical Information Systems. Supported by Geospatial Techniques, we developed a view of some instruments for helping communities to better manage their risk areas. We used a classification called Strengths of GIS and Spatial Analysis in Epidemiology (SGISSAE). This review identified 50 papers published in the PubMed. With respect to developing the theoretical perspective, this paper can help to identify points of deficiency in shortage in discussions and leishmaniasis control programs, which led us to recommend future to delimitation studies to at community-based level and to define local actions to identify and manage the disease. In the conceptual framework data at community-based level will allow us to understand more broadly the changing spatial distribution of the disease.(AU)
Aspectos sobre como as tecnologias geoespaciais podem ser usadas nos programas de controle da leishmaniose visceral (LV) são discutidos. Nós confrontamos uma série de artigos discutindo o uso dessas tecnologias, através de uma revisão da literatura no PudMed. Adicionalmente, fornecemos elementos conceituais para o desenvolvimento de uma estrutura hierárquica sobre a escala na tomada de decisão sobre a leishmaniose no Estado de São Paulo, utilizando Sistemas de Informação Geográfica. Com o apoio das técnicas geoespaciais, desenvolvemos alguns instrumentos para ajudar as comunidades a gerenciar melhor suas áreas de risco. Usamos uma classificação chamada Forças do SIG e da análise espacial em Epidemiologia (SGISSAE). A revisão nos permitiu selecionar 50 artigos publicados no PubMed. Com relação ao desenvolvimento da perspectiva teórica, este artigo pode ajudar a identificar pontos de deficiência em discussões e programas de controle da leishmaniose, o que nos levou a recomendar futuros estudos de delimitação a nível comunitário e a definir ações locais para identificar e gerenciar a doença. No quadro conceptual, os dados ao nível da comunidade permitirão compreender mais amplamente a evolução da distribuição espacial da doença. (AU)
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Revisão , Sistemas de Informação Geográfica , Leishmaniose Visceral , Modelos AnatômicosRESUMO
Implementation of a geospatial surveillance and response system data resource for vector borne disease in the Americas (GeoHealth) will be tested using NASA satellite data, geographic information systems and ecological niche modeling to characterize the environmental suitability and potential for spread of endemic and epizootic vector borne diseases. The initial focus is on developing prototype geospatial models for visceral leishmaniasis, an expanding endemic disease in Latin America, and geospatial models for dengue and other Aedes aegypti borne arboviruses (zika, chikungunya), emerging arboviruses with potential for epizootic spread from Latin America and the Caribbean and establishment in North America. Geospatial surveillance and response system open resource data bases and models will be made available, with training courses, to other investigators interested in mapping and modeling other vector borne diseases in the western hemisphere and contributing brokered data to an expanding GeoHealth data resource as part of the NASA AmeriGEOSS initiative.(AU)
A implementação de uma fonte de dados de vigilância e um sistema de resposta geoespacial para doenças transmitidas por vetores nas Américas (GeoHealth) será testada utilizando dados provenientes de satélites da NASA, sistemas de informações geográficas e modelagem do nicho ecológico, para caracterizar a suceptibilidade ambiental e o potencial de dispersão de doenças endêmicas e epizooticas transmitidas por vetores vetores. O foco inicial será o desenvolvimento de protótipos de modelos geoespaciais para a leishmaniose visceral, uma doença endêmica e em expansão na América Latina, e modelos geoespaciais para dengue e outros transmitidos pelo Aedes aegypti (zika, chikungunya), arbovírus emergentes com potencial para disseminação epizoótica pela América Latina e Caribe e estabelecimento na América do Norte. Sistemas de vigilância e resposta geoespacial e modelos de recursos em bases de dados abertas serão diponibilizados, com cursos de treinamento, para outros pesquisadores interessados em mapear e modelar outras doenças transmitidas por vetores no hemisfério ocidental e contribuir intermediando dados para uma fonte de dados GeoHealth em expansão, como parte da Iniciativa AmeriGEOSS, da NASA. (AU)
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América , Estudos Epidemiológicos , Aedes , Mapeamento Geográfico , Febre de Chikungunya , Zika virus , Doenças Transmitidas por Vetores , Leishmaniose VisceralRESUMO
Aspects of how geospatial technologies can be used on visceral leishmaniasis (VL) control programs are discussed. We reviewed a number of papers discussing the usage of those technologies, through a PubMed literature review. Additionally, we provided conceptual elements for a development of a hierarchical scale framework on VL for decision making in São Paulo State, using Geographical Information Systems. Supported by Geospatial Techniques, we developed a view of some instruments for helping communities to better manage their risk areas. We used a classification called Strengths of GIS and Spatial Analysis in Epidemiology (SGISSAE). This review identified 50 papers published in the PubMed. With respect to developing the theoretical perspective, this paper can help to identify points of deficiency in shortage in discussions and leishmaniasis control programs, which led us to recommend future to delimitation studies to at community-based level and to define local actions to identify and manage the disease. In the conceptual framework data at community-based level will allow us to understand more broadly the changing spatial distribution of the disease.
Aspectos sobre como as tecnologias geoespaciais podem ser usadas nos programas de controle da leishmaniose visceral (LV) são discutidos. Nós confrontamos uma série de artigos discutindo o uso dessas tecnologias, através de uma revisão da literatura no PudMed. Adicionalmente, fornecemos elementos conceituais para o desenvolvimento de uma estrutura hierárquica sobre a escala na tomada de decisão sobre a leishmaniose no Estado de São Paulo, utilizando Sistemas de Informação Geográfica. Com o apoio das técnicas geoespaciais, desenvolvemos alguns instrumentos para ajudar as comunidades a gerenciar melhor suas áreas de risco. Usamos uma classificação chamada Forças do SIG e da análise espacial em Epidemiologia (SGISSAE). A revisão nos permitiu selecionar 50 artigos publicados no PubMed. Com relação ao desenvolvimento da perspectiva teórica, este artigo pode ajudar a identificar pontos de deficiência em discussões e programas de controle da leishmaniose, o que nos levou a recomendar futuros estudos de delimitação a nível comunitário e a definir ações locais para identificar e gerenciar a doença. No quadro conceptual, os dados ao nível da comunidade permitirão compreender mais amplamente a evolução da distribuição espacial da doença.
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Controle de Doenças Transmissíveis/estatística & dados numéricos , Leishmaniose Visceral , Mapeamento Geográfico , Modelos Estatísticos , Sistemas de Informação Geográfica , Brasil/epidemiologiaRESUMO
Implementation of a geospatial surveillance and response system data resource for vector borne disease in the Americas (GeoHealth) will be tested using NASA satellite data, geographic information systems and ecological niche modeling to characterize the environmental suitability and potential for spread of endemic and epizootic vector borne diseases. The initial focus is on developing prototype geospatial models for visceral leishmaniasis, an expanding endemic disease in Latin America, and geospatial models for dengue and other Aedes aegypti borne arboviruses (zika, chikungunya), emerging arboviruses with potential for epizootic spread from Latin America and the Caribbean and establishment in North America. Geospatial surveillance and response system open resource data bases and models will be made available, with training courses, to other investigators interested in mapping and modeling other vector borne diseases in the western hemisphere and contributing brokered data to an expanding GeoHealth data resource as part of the NASA AmeriGEOSS initiative.
A implementação de uma fonte de dados de vigilância e um sistema de resposta geoespacial para doenças transmitidas por vetores nas Américas (GeoHealth) será testada utilizando dados provenientes de satélites da NASA, sistemas de informações geográficas e modelagem do nicho ecológico, para caracterizar a suceptibilidade ambiental e o potencial de dispersão de doenças endêmicas e epizooticas transmitidas por vetores vetores. O foco inicial será o desenvolvimento de protótipos de modelos geoespaciais para a leishmaniose visceral, uma doença endêmica e em expansão na América Latina, e modelos geoespaciais para dengue e outros transmitidos pelo Aedes aegypti (zika, chikungunya), arbovírus emergentes com potencial para disseminação epizoótica pela América Latina e Caribe e estabelecimento na América do Norte. Sistemas de vigilância e resposta geoespacial e modelos de recursos em bases de dados abertas serão diponibilizados, com cursos de treinamento, para outros pesquisadores interessados em mapear e modelar outras doenças transmitidas por vetores no hemisfério ocidental e contribuir intermediando dados para uma fonte de dados GeoHealth em expansão, como parte da Iniciativa AmeriGEOSS, da NASA.
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Leishmaniose Visceral/prevenção & controle , Mapeamento Geográfico , Sistemas de Informação Geográfica , Aedes , América , Estados Unidos , United States National Aeronautics and Space Administration , Zika virusRESUMO
Aspects of how geospatial technologies can be used on visceral leishmaniasis (VL) control programs are discussed. We reviewed a number of papers discussing the usage of those technologies, through a PubMed literature review. Additionally, we provided conceptual elements for a development of a hierarchical scale framework on VL for decision making in São Paulo State, using Geographical Information Systems. Supported by Geospatial Techniques, we developed a view of some instruments for helping communities to better manage their risk areas. We used a classification called Strengths of GIS and Spatial Analysis in Epidemiology (SGISSAE). This review identified 50 papers published in the PubMed. With respect to developing the theoretical perspective, this paper can help to identify points of deficiency in shortage in discussions and leishmaniasis control programs, which led us to recommend future to delimitation studies to at community-based level and to define local actions to identify and manage the disease. In the conceptual framework data at community-based level will allow us to understand more broadly the changing spatial distribution of the disease.(AU)
Aspectos sobre como as tecnologias geoespaciais podem ser usadas nos programas de controle da leishmaniose visceral (LV) são discutidos. Nós confrontamos uma série de artigos discutindo o uso dessas tecnologias, através de uma revisão da literatura no PudMed. Adicionalmente, fornecemos elementos conceituais para o desenvolvimento de uma estrutura hierárquica sobre a escala na tomada de decisão sobre a leishmaniose no Estado de São Paulo, utilizando Sistemas de Informação Geográfica. Com o apoio das técnicas geoespaciais, desenvolvemos alguns instrumentos para ajudar as comunidades a gerenciar melhor suas áreas de risco. Usamos uma classificação chamada Forças do SIG e da análise espacial em Epidemiologia (SGISSAE). A revisão nos permitiu selecionar 50 artigos publicados no PubMed. Com relação ao desenvolvimento da perspectiva teórica, este artigo pode ajudar a identificar pontos de deficiência em discussões e programas de controle da leishmaniose, o que nos levou a recomendar futuros estudos de delimitação a nível comunitário e a definir ações locais para identificar e gerenciar a doença. No quadro conceptual, os dados ao nível da comunidade permitirão compreender mais amplamente a evolução da distribuição espacial da doença.(AU)
Assuntos
Sistemas de Informação Geográfica , Mapeamento Geográfico , Modelos Estatísticos , Leishmaniose Visceral , Controle de Doenças Transmissíveis/estatística & dados numéricos , Brasil/epidemiologiaRESUMO
Implementation of a geospatial surveillance and response system data resource for vector borne disease in the Americas (GeoHealth) will be tested using NASA satellite data, geographic information systems and ecological niche modeling to characterize the environmental suitability and potential for spread of endemic and epizootic vector borne diseases. The initial focus is on developing prototype geospatial models for visceral leishmaniasis, an expanding endemic disease in Latin America, and geospatial models for dengue and other Aedes aegypti borne arboviruses (zika, chikungunya), emerging arboviruses with potential for epizootic spread from Latin America and the Caribbean and establishment in North America. Geospatial surveillance and response system open resource data bases and models will be made available, with training courses, to other investigators interested in mapping and modeling other vector borne diseases in the western hemisphere and contributing brokered data to an expanding GeoHealth data resource as part of the NASA AmeriGEOSS initiative.(AU)
A implementação de uma fonte de dados de vigilância e um sistema de resposta geoespacial para doenças transmitidas por vetores nas Américas (GeoHealth) será testada utilizando dados provenientes de satélites da NASA, sistemas de informações geográficas e modelagem do nicho ecológico, para caracterizar a suceptibilidade ambiental e o potencial de dispersão de doenças endêmicas e epizooticas transmitidas por vetores vetores. O foco inicial será o desenvolvimento de protótipos de modelos geoespaciais para a leishmaniose visceral, uma doença endêmica e em expansão na América Latina, e modelos geoespaciais para dengue e outros transmitidos pelo Aedes aegypti (zika, chikungunya), arbovírus emergentes com potencial para disseminação epizoótica pela América Latina e Caribe e estabelecimento na América do Norte. Sistemas de vigilância e resposta geoespacial e modelos de recursos em bases de dados abertas serão diponibilizados, com cursos de treinamento, para outros pesquisadores interessados em mapear e modelar outras doenças transmitidas por vetores no hemisfério ocidental e contribuir intermediando dados para uma fonte de dados GeoHealth em expansão, como parte da Iniciativa AmeriGEOSS, da NASA.(AU)
Assuntos
Sistemas de Informação Geográfica , Mapeamento Geográfico , Leishmaniose Visceral/prevenção & controle , Aedes , Zika virus , United States National Aeronautics and Space Administration , Estados Unidos , AméricaRESUMO
Schistosomiasis is one of the most common parasitic diseases in tropical and subtropical areas, including Brazil. A national control programme was initiated in Brazil in the mid-1970s and proved successful in terms of morbidity control, as the number of cases with hepato-splenic involvement was reduced significantly. To consolidate control and move towards elimination, there is a need for reliable maps on the spatial distribution of schistosomiasis, so that interventions can target communities at highest risk. The purpose of this study was to map the distribution of Schistosoma mansoni in Brazil. We utilized readily available prevalence data from the national schistosomiasis control programme for the years 2005-2009, derived remotely sensed climatic and environmental data and obtained socioeconomic data from various sources. Data were collated into a geographical information system and Bayesian geostatistical models were developed. Model-based maps identified important risk factors related to the transmission of S. mansoni and confirmed that environmental variables are closely associated with indices of poverty. Our smoothed predictive risk map, including uncertainty, highlights priority areas for intervention, namely the northern parts of North and Southeast regions and the eastern part of Northeast region. Our predictive risk map provides a useful tool for to strengthen existing surveillance-response mechanisms.