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流行病的发生与特定位置的日太阳辐射量密切相关

太阳辐射
发布:2020-11-06 15:27:06    

为什么大多数病毒流行病在全球的温带地区在秋季和冬季周期性地传播?

根据意大利国家天体物理学研究所,米兰大学,伦巴第大区环境局和Don Gnocchi基金会的跨学科研究人员小组的回答,答案与我们的太阳息息相关:他们的理论模型表明,这两种普遍性流行病的发生和发展与一年中特定时间到达地球上特定位置的日太阳辐射量密切相关。意大利团队的工作最近在iScience期刊上发表。

“我们的模型为一个重要但尚未解决的科学问题提供了简单的答案”,INAF研究人员,项目负责人Fabrizio Nicastro说。“为什么许多病毒性呼吸道流行病(例如流感)在秋季和冬季仅在全球北半球和南半球的温带地区周期性地发展,而它们似乎一直存在-尽管与季节性周期相比患病率较低在温带地区-赤道带吗?又是什么触发并决定这种季节性的呢?在我们的工作中,我们提出了导致空中传播的流行的季节性的原因与造成地球上季节的机理完全相同:每天的数量地球上的太阳辐射”。

众所周知,紫外线(UV)能够灭活许多不同种类的病毒和细菌。因此,到达地球的太阳紫外线必须对行星的裸露部分具有一定的消毒能力。特定病毒或细菌的紫外线灭活效率取决于病毒或细菌本身,但是,对于地球上的给定位置,毫无疑问,当太阳辐射较强时(夏季),其效率较高;当太阳辐射较弱时,其效率较低。 (冬季)。这种以每年一次的频率进行的太阳能消毒作用的周期性,能够与流行病的另一典型频率产生建设性的共鸣:由于病毒的抗原转移/漂移,病毒宿主失去了免疫力。这两种机制的结合触发了流行病的季节性,

由意大利研究人员提出的模型可准确再现在地球上不同位置观察到的内在繁殖力(R0)低于约2的流行病的季节性-流感通常为R0〜1-并且还能够对具有更大的固有生殖数,例如当前SAR-CoV-2大流行,R0?3-4。这些模型预测了高强度的间歇性初始周期,该周期最终(在取决于抗原转移频率的时标上)稳定在季节性同步的,中等强度的年周期上。

“从流行病学的角度来看,这些模型阐明了一个重要且长期存在的谜团:为什么当易感个体的数量仍然远远不足以触发牛群免疫机制所需的人数时,每年流行性感冒会消失吗?”米兰大学和Don Gnocchi基金会的免疫学家Clerici。

“ Nicastro得出结论,SARS-CoV-2大流行的意大利数据也可以通过我们的模型准确描述-但该模型的预测能力(确切地说是依赖于新的UV-B决定性地依赖于(除了新的限制措施的实施以外) / Covid-19病毒的致死剂量,我们的合作即将对其进行测量”。

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