Förstörda livsmiljöer och klimatförändringar ökar risken för djurspridda sjukdomar – exemplet sorkfeber

Borrelios, harpest, leptospiros, ebola, covid-19 och olika hantavirussjukdomar är exempel på djurspridda sjukdomar. Sorkfeber är en hantavirussjukdom som finns i Sverige. Det är en förhållandevis mild sjukdom, som ibland är symptomfri eller yttrar sig i influensaliknande symptom, men den kan också orsaka dialyskrävande njursvikt och i sällsynta fall vara dödlig.

Smågnagarövervakning stödjer forskningen

Vår forskargrupp har studerat vilka miljöfaktorer som styr utbrott av sorkfeber hos människan. Vi har valt sorkfeber på grund av dess enkelhet. Zoonosen består endast av sorkfeberviruset (Puumala orthohantavirus) och ett enda bekräftat värddjur: skogssork, som är Europas vanligaste däggdjur. Den sprider viruset till människan, som infekteras och insjuknar.

Överföringen av viruset inträffar framförallt när människor kommer i kontakt med luftburna viruspartiklar från skogssorkens avföring eller urin, något som t.ex. sker i vedförråd, uthus, lador, sommarstugor mm. Zoonosens enkelhet och att sjukdomen är förhållandevis vanlig gör den till ett perfekt modellsystem inom sjukdomsekologin.

I våra studier använder vi långa tidsserier från miljöövervakningen (som längst sedan år 1971) för smådäggdjur och deras rovdjur längs klimat- och landskapsgradienter. Dessa kompletterar vi med riktade forskningsprojekt. I studierna analyserar vi exempelvis skogssorkar för att upptäcka antikroppar mot sorkfeberviruset.

Ändrad artsammansättning ökar smittorisken

I olika studier har vi visat att förstörda livsmiljöer, t.ex. kalhuggning och skogsbränder – i alla fall på kort sikt – ökar risken för överföring av viruset mellan skogssorkar och från dessa till människor. Detta på grund av att artsammansättningen bland smådäggdjuren förändras.

Skogssork är en generalist, dvs. en art som klarar sig i många olika skogliga miljöer; allt från kalhyggen till gammal skog. Typiska smådäggdjurssamhällen i gammal skog i norra Sverige består av skogssork, andra sorkar (gråsiding, åkersork), lämlar (skogslämmel) och näbbmöss. Dessa andra arter har en skyddande effekt mot spridning av viruset mellan skogssorkar; antingen via konkurrens eller genom att döda skogssorkar.

Åkersorken är konkurrensmässigt överlägsen skogssorken och kan tränga undan skogssorken och minska kontakten skogssorkarna emellan. Näbbmöss å andra sidan kan döda nyfödda skogssorkar vilket minskar antalet skogssorkar som är mottagliga för viruset. Både åkersork och vanlig näbbmus kan därför minska andelen infekterade skogssorkar.

Dessa svenska exempel visar på vilken skyddande effekt som biologisk mångfald kan ha mot överföring av smittoämnen mellan värddjur. Fenomenet kallas för utspädningseffekten (dilution effect) – ju rikare djursamhällen är, desto mindre är risken för patogenöverföring.

Fler sorkar överlever i gammal skog

Även livsmiljöernas kvalitet är viktig för virusets fortlevnad. När det är år med få sorkar verkar infekterade skogssorkar främst övervintra och överleva i gammal skog, som är rik på skydd (t.ex. död ved och stenblock) och föda (t.ex. blåbärs- och lingonris). Under år då det finns gott om sork är andelen infekterade skogssorkar däremot högre i störda skogsmiljöer än i gammal skog, vilket gör att infektionsrisken för människor också blir högre där. Landskapstrukturen, t.ex. ytan på kalhyggen och gammal skog och hur skogliga miljöer är fördelade i landskapet, är därför viktiga egenskaper hos landskapet som påverkar smittspridningen.

Pärlugglan minskar smittspridning

Även rovdjur som livnär sig på sorkarna har en effekt på smittspridningen genom att de i högre utsträckning fångar skogssorkar som är infekterade med sorkfeberviruset. Ett fenomen som vi dessutom nyligen också upptäckte för harpestinfekterade skogssorkar.

Våra studier fokuserar på pärlugglan, en riktig specialist på sorkar. Pärlugglan har dock minskat kraftigt under de senaste decennierna och denna minskning sammanfaller med en ökad andel sorkfeberinfekterade skogssorkar. I en alldeles färsk studie har vi identifierat ett "early warning"-system med pärlugglan och harpestinfekterade skogssorkar lagrade i uggleholkar för att upptäcka harpestutbrott i tid, så att myndigheter och allmänheten kan varnas för kommande risker.

Regnigare vintrar ökar smittrisken

För sorkfeber ser vi dessutom en tydlig koppling mellan vinterförhållanden och risken för människor att drabbas av sorkfeber: ju mer regn under vintern desto fler sorkfeberfall hos människor.

Den bakomliggande orsaken är än så länge okänd, men just nu studerar vi om regniga vintrar leder till att fler skogssorkar söker sig inomhus. Under en regnig vinter, när markytan är täckt av isbark i stället för ett fluffigt snötäcke, får skogssorken problem att hitta både skydd och föda. Det är just det de i stället kan hitta i vedförråd, sommarstugor mm.

Som med många zoonoser, så ökar smittorisken för människor när kontaktzonen mellan värddjur och människan ökar, vilket vi misstänker sker under regniga vintrar. Att vintrarna blir varmare och regnigare är en av flera klimatprognoser som redan har inträffat, och där vi redan har observerat en koppling mellan klimatdrivna väderfenomen och sjukdomsspridning.

Skogssorken ökar kunskapen om zoonoser

Generalister som skogssork är ofta så kallade hyperreservoarer, dvs. de sprider många olika smittoämnen. Skogssorken spelar därför inte bara en central roll för spridningen av sorkfeber, utan också för andra sjukdomar som harpest och borrelios och för patogener som Ljunganviruset, även om det sistnämndas zoonotiska potential är omdebatterad.

Vi är övertygade om att våra studier om ekologin bakom spridningen av sorkfeberviruset kommer att hjälpa oss att öka vår kunskap också för dessa sjukdomar och patogener. Detta kommer att vara viktigt för att förstå, varna för, lindra och kanske förhindra framtida utbrott av djurspridda sjukdomar.

Text: Frauke Ecke, Hussein Khalil, Magnus Magnusson och Birger Hörnfeldt.

Våra senaste vetenskapliga artiklar i ämnet

Ecke, Frauke, David G. Angeler, Magnus Magnusson, Hussein Khalil, and Birger Hörnfeldt. 2017. 'Dampening of population cycles in voles affects small mammal community structure, decreases diversity, and increases prevalence of a zoonotic disease', Ecology and Evolution, 7: 5331–42.

Ecke, Frauke, Anders Johansson, Mats Forsman, Hussein Khalil, Magnus Magnusson, and Birger Hörnfeldt. 2020. 'Selective predation by owls on infected bank voles (Myodes glareolus) as a possible sentinel of tularemia outbreaks', Vector Borne and Zoonotic Diseases, 20: 630-632.

Ecke, Frauke, Barbara A.Han, Birger Hörnfeldt, Hussein Khalil, 
Magnus Magnusson, Navinder J. Singh, Richard S Ostfeld. 2022. Population fluctuations and synanthropy explain transmission risk in rodent-borne zoonoses. Nature Communications 13, 7532.

Khalil, Hussein, Frauke Ecke, Magnus Evander, Göran Bucht, and Birger Hörnfeldt. 2019. 'Population Dynamics of Bank Voles Predicts Human Puumala Hantavirus Risk', Ecohealth, 16: 545–55.

Khalil, Hussein, Frauke Ecke, Magnus Evander, and Birger Hörnfeldt. 2016. 'Selective predation on hantavirus-infected voles by owls and confounding effects from landscape properties', Oecologia, 181: 597-606.

Khalil, Hussein, Frauke Ecke, Magnus Evander, Magnus Magnusson, and Birger Hörnfeldt. 2016. 'Declining ecosystem health and the dilution effect', Scientific Reports, 6: 31314.

Khalil, Hussein, Gert Olsson, Frauke Ecke, Magnus Evander, Marika Hjertqvist, Magnus Magnusson, Mikaell Ottosson Lofvenius, and Birger Hornfeldt. 2014. 'The importance of bank vole density and rainy winters in predicting nephropathia epidemica incidence in Northern Sweden', Plos One, 9: e111663.

Khalil, Hussein, Gert Olsson, Magnus Magnusson, Magnus Evander, Birger Hörnfeldt, and Frauke Ecke. 2017. 'Spatial prediction and validation of zoonotic hazard through micro-habitat properties: where does Puumala hantavirus hole – up?', Bmc Infectious Diseases, 17: 523.

Magnusson, Magnus, Frauke Ecke, Hussein Khalil, Gert E. Olsson, Magnus Evander, Bo Niklasson, and Birger Hörnfeldt. 2015. 'Spatial and temporal variation of hantavirus bank vole infection in managed forest landscapes', Ecosphere, 6: art163.

Magnusson, Magnus, Ilya R. Fischhoff, Frauke Ecke, Birger Hörnfeldt, and Richard S. Ostfeld. 2019. 'Effect of spatial scale and latitude on diversity–disease relationships', Ecology, 101: e02955.