教授疾病生态学,让未来的医学专业人士接触到同一个健康

Krisztian Magori解释了他如何利用疾病生态Capstone课程将未来的医学专业人员暴露于疾病生态和一个健康,包括相关学生研究项目的健康。

每天,我们都被关于新兴和重新出现疾病的威胁的头条新闻轰炸,例如埃博拉病毒Zika病毒耐药细菌.欧洲和北美的大多数医生和医疗专业人员,都是本着西方医学,专注于使用药物或外科手术治疗疾病症状。因此,他们可能没有意识到或考虑到这些疾病背后的复杂性和生态关系,例如,人类健康和动物健康之间的联系。一个潜在的解决方案是让未来的医学专业人员接触疾病生态学和一个健康这一概念承认人类的健康与动物和环境的健康有关,并促进医生、兽医、生态学家和其他科学家的合作,以解决这些疾病和其他疾病所造成的跨学科问题。在这篇文章中,我将告诉你们我最近在这方面的个人经验,并希望说服你们在教职岗位上的人也这样做。

未来的医疗专业人员越早接触到疾病生态学和“同一个健康”的概念,他们就能更好地将其融入到整个医疗培训中。这学期,我有幸在生物学系东华盛顿大学在那里,我是助理教授。顶点课程专为在生物学计划中毕业的本科BSC毕业,并将严格的上层专业内容与集团项目相结合,学生必须展示他们在专业水平进行独立研究的能力,为毕业后准备工作。我课程中的学生都非常明亮,恰好主要为医疗专业人士,医生,医师助理或牙医做准备。他们主要在解剖学和生理学以及微生物学和生态学中进行过培训。因此,他们是教授疾病生态学的理想学生。我在本季度早些时候努力地推动了相关组项目,我还通过将它们作为一堂课来涉及动手疾病生态,以通过拖动我的研究生的研究现场来收集蜱虫。在内容方面,我选择市场上唯一可用的传染病生态书,“传染病生态”,编辑里克Ostfeld认为瓦莱丽·t·艾文,作为这门课的教科书。

教科书,虽然这是一个很好的资源,原来是一个混合的包。这本书本身是汇编在会议上汇编的汇编卡里研究所在2005年。本书章节的作者包括疾病生态学中著名的当代研究人员的名单,并从人类、野生动物、牲畜和植物疾病系统提供了一系列令人印象深刻的概念想法和案例研究。这本书集中在对疾病动力学的生态系统复杂性的影响,疾病对生态系统过程和管理的影响和疾病生态学的教训的应用。然而,这些章节令人眼花缭乱的主题多样性也反映在这些章节的风格和水平上。虽然有些章节是有趣的和容易阅读的(例如,一个由Jim Porter.其他章节则相当复杂,难以阅读。没有接触过高等数学、常微分方程和动力系统理论的学生,在没有额外支持的情况下,将难以消化一些章节,这是由教师提供的。由于这本书不是正式的教科书,它没有附带为讲课准备的Powerpoint幻灯片,这意味着我必须阅读书中的章节,做笔记,并自己创建这些课程,这相当于大量的准备时间。在本季度快结束的时候,我开始让学生们分组讨论书中的章节,增加了他们与章节的互动,同时也减轻了我的工作量。除了讲课之外,我还尝试创造积极的实践练习,以帮助尽可能多地处理和解释书中章节中更复杂的材料和概念。总的来说,该教材有助于将不同的案例研究结合在一起,以突出重要的流行病学和生态学概念,这是疾病生态学等学科固有的困难。

除了通过教科书使自己沉浸在疾病生态学中,学生们还必须设计、提出、进行、分析、解释和发表与疾病生态学相关的独立研究项目。相关性的定义相当宽泛,任何关于多个地点和/或跨时间的宿主、病原体、病媒的研究都是合格的。首先,学生们对设计自己感兴趣的具体研究的渴望和兴奋让我感到惊讶。他们采取主动,研究他们的课题的文献,并在最小的帮助下设计他们的实验。他们大都是独立自主的,只有在绝对必要的时候才会来找我和我的研究生(比如高级数据分析)。我特意设计了小组项目的结构,尽可能模仿专业的科学研究,在每一步都有同行评议。学生们必须对他们的项目的初稿和期末论文的草稿进行同行评审,这些草稿包括方法、结果以及介绍和讨论部分。此外,学生们还参加了一个外展活动,他们向当地高中生展示了自己的项目,其中包括一个活动,参观的学生可以在蜱虫上互相攀缘;同时看看他们用球管吸管移动蚊子幼虫的速度有多快。作为一名指导老师,看到我的毕业生展示他们的项目,并向这些高中生解释他们的工作,这是非常有益的。 They were also exposed to how disease ecology is practiced in a local context through guest presentations by the staff at the华盛顿州卫生部的人畜共患病项目以及鱼类和野生动物部.然后他们完成了期末论文,并以海报的形式向对方和整个部门展示了他们的项目。下面,你可以阅读每个研究项目的简短总结,并附有一些参与项目的学生的照片。


切尼废水处理过程中的抗生素耐药细菌

凯瑟琳·莱茨,艾米丽·拉姆塞思,希拉里·金斯曼,JJ·维拉,塞拉·古拉,乔乔·君胡萨蒂

Antib来自MSA的RAS A1耐药细菌正在成为全国范围内的一个主要健康问题,特别是当它们是“超级细菌”并对多种强抗生素具有耐药性时。细菌有更多的机会变成
他们越经常不必要地接触抗生素,这种情况往往是由于过度处方和过度使用抗生素。这些耐抗生素的细菌能够污染污水和环境。我们想看看污水处理厂切尼,沃斯东华盛顿大学(east Washington University)所在的华盛顿州正在清除废水中潜在的致病菌。我们测试了进水(在处理之前进入工厂的所有东西)、RAS或返回活性污泥(部分处理的生物固体材料)、出水(废水中被处理的水部分被释放到环境中)、和生态绿色堆肥(经过处理的最终生物固体材料,出售给消费者,用于园艺)。每个样本在东华盛顿大学的微生物实验室中进行多次电镀,并随机选择细菌菌落测试对4种抗生素的耐药性。我们选用的抗生素有链霉素、四环素、环丙沙星和氯霉素。我们在废水中根本没有发现细菌生长,这是一个很好的结果,也是我们一直在寻找的。然而,我们确实发现,进水中25%的细菌,RAS中31%的细菌,以及堆肥中31%的细菌对一种或多种测试抗生素具有耐药性。我们通过对抗生素耐药细菌的鉴定,发现大多数是常见的肠道细菌或环境中发现的细菌。虽然没有发现“超级细菌”,但我们发现的细菌种类(例如:李斯特菌)仍可能在免疫系统受损的人群或其他易感人群(如小孩或老人)中引发疾病。

特恩布尔生态实验室蜱的分布与湿地距离有关

阿什利·布朗,妮可·克里斯坦森,艾米·埃里克森,安妮·弗莱明和凯伦·肯尼

安氏革蜱蜱是一种常见的疾病病媒,可在大多数户外和野生动物环境中发现。很有可能,如果你曾经徒步旅行,野营,或只是简单的小径行走,你会遇到这些烦人的害虫。安氏革蜱最常见的蜱是在哪里Turnbull国家野生动物避难所并且已被证明携带细菌立克次氏体rickettsi这是负责造成的落基山斑疹热.我们选择研究这一物种的分布,以更好地评估任何可能对公众健康的风险因素。我们的研究观察了九个不同的样带,它们与湿地和其他变量(如野生动物足迹、温度和湿度)的距离不同。目的是找出发现的蜱虫数量和它们与湿地的距离之间是否存在任何关系。我们每周在每个样带收集蜱,为期四周。采集后,我们对物种进行了性别和鉴定,所有的物种都是D. Andersoni..通过多元回归分析,我们发现与湿地的距离(湿地附近的蜱更多)和动物足迹的存在存在显著的负相关。与温度和湿度几乎没有相关性。我们的研究很重要,因为我们现在了解了这些疾病媒介可以被发现的特定环境。有了这些知识,我们可以预测在哪些地区,通过避开蜱虫最流行的地区,我们可以降低公众接触潜在受感染蜱虫的风险。

温度和二氧化碳对导致珊瑚白化的细菌的影响

梅丽莎·约翰逊,皮蒂·佩斯和米谢尔·威廉姆斯

珊瑚珊瑚礁种群的存在受到全球气候变化的威胁,原因是地表水温度升高和海洋酸化使珊瑚物种更容易受到疾病爆发的影响。这些因素最终导致了我们海洋中珊瑚礁系统的减少和未来的灭绝。我们假设,随着地表水温度的升高和pH值的降低,珊瑚将更容易受到白化事件和其他疾病的影响,并将变得无法维持成功的生长模式,这最终将导致珊瑚死亡。在我们为期六周的研究中,我们试图在温度和海洋pH值上复制全球气候变化,以帮助预测珊瑚礁生态系统未来的生存情况。在整个测试期间,珊瑚的疾病和恢复持续发生,表明这些动物是多么容易受到环境变化的影响和脆弱。在2100年的时候,处理池内的白化反应是最大的,这表明石质,硬珊瑚的灭绝,比如SeriatoporaGalaxea,在这段时间内极有可能发生。其他被分类为软珊瑚的珊瑚种类,例如珊瑚目Zoanthid在未来的气候变化中,它们更有可能坚持下去,因为它们主要依靠光合作用和浮游植物,并借助动物thanthelle。珊瑚礁系统因气候变化而发生的疾病对海洋构成了威胁
丰富的海洋生物种群。能够预测气候变化对珊瑚礁系统的影响对于了解未来的问题至关重要,以便制定计划,帮助保护和保护我们的珊瑚海洋生态系统,使其免于灭绝。

杀幼虫效果比较Gliricidia海螵蛸(Madre de Cacao)种子CULEX PIPIENS.(房子蚊子)

塔莎·阿西莫夫和克里斯托·詹森

开发新型有效杀虫剂和杀幼虫剂是一项重要的工作
持续的追疑gliridicia_seed_larvicide.为了应对西尼罗河病毒、登革热病毒、基孔肯雅病毒和寨卡病毒等新出现和再次出现的蚊媒疾病浪潮。我们用水溶性极性提取物、非极性提取物和粉碎的种子Madre de Cacao.树(Gliricidia海螵蛸)测试对北方家蚊的杀幼虫效果CULEX PIPIENS..的使用Gliricidia海螵蛸叶子提取物以前记录过是一种有效的杀幼虫剂,可杀灭同种类的蚊子。我们应用五治疗(1)水溶性提取物(极性),(2)脂肪酸(非极性)和蜂蜜乳化剂提取,(3)种子粉,(4)的主要控制蒸馏水和(5)二次控制的蜂蜜水两组幼虫阶段(1日或2日龄和3日或4日龄)。然后我们比较了CULEX PIPIENS.12小时后,72小时后再进行一次。上述处理的幼虫死亡率差异有统计学意义,高达60%,证实了这一点Gliricidia海螵蛸将是用作有机农药的好候选人。然而,需要进行进一步的研究以确定它是否是环保的,如果它是安全的人类使用。

斯波坎小龙虾是用线虫接管的吗?

Kelsi Andersen,Callie Barker,Alexander Fruci,Julia Ho,Daniel Mercado和Nikolus Richey

小龙虾我们进行了一项研究,目的是发现是否有部分斯波坎河在华盛顿东部,那里有大量线虫的小龙虾。让我们对这项研究感兴趣的是,我们的教授告诉我们,在小龙虾中发现了线虫,当时我们正在进行一项小龙虾研究。我们在文献中发现,线虫被认为是将病原体传播给水生物种。由于重金属含量高,华盛顿卫生部已经将这条河的部分区域列为不安全食物。我们很好奇这是如何影响斯波坎河沿岸小龙虾的线虫率的,以及富营养化是如何影响这一情况的。2015年5月,他们在斯波坎河沿岸的三个地点设置了陷阱,用猫粮作为诱饵。在最上游的位置,2天内用6个捕笼捕获了3只大螯虾。在中部2天内用6个捕笼捕获4只中、小型小龙虾。在下游部分,一天使用8个捕虾器没有捕获到小龙虾。捕虾器是在晚上设置的,因为小龙虾主要在昏暗的光线下活动。 Water samples were tested for phosphate, nitrate and dissolved oxygen. Crayfish were sacrificed and brought to Eastern Washington University for examination. Upon examination, we found that there were larval sacs located on the ventral surface of the claws on all crayfish. The crayfish that had the greater number of these cocoons was in the middle site. One small crayfish had a very large number of these. Upon closer examination and research we found that these small sacs werebranchiobdellida幼虫。一旦开放了小龙虾,他们被检查了线虫,但没有发现。在显微镜下检查结缔组织,并观察消化含量。我们量化了每只小龙虾的一个爪子上的Brachiobdellida幼虫的数量,以找到是否存在模式。我们发现在中间区域斯波坎市市区,腕足虫茧最密。每个地点的磷酸盐和硝酸盐含量在0-0.25ppm和0-0.5ppm之间。从上游向下游移动时,溶解氧从12.6mg/L- 10.7mg/L- 10.4mg/L移动。我们假设这个时候小龙虾体内没有发现线虫,因为气温很低,而且每年的这个时候河里的小龙虾并不多。斯波坎河部分河段的小龙虾体内的线虫是否更多,以及腕足虫幼虫对小龙虾健康的潜在影响,有待进一步研究。

特恩布尔国家野生动物保护区30英亩湖径的蜱虫种群对非生物因素的反应

埃文·阿尔加德,杰西卡·科尔格罗夫,艾米丽·邓恩,阿普丽尔·梅瑟施密特,阿什莉·普林斯

拖了蜱虫蜱是已知的传播多种致病病原体的媒介。人们发现,在特恩布尔野生动物保护区30英亩的湖泊徒步旅行路线区域内的一些蜱虫是病原体的携带者立克次氏体rickettsii导致落基山的斑点发烧。由于人脚交通量这一领域收到,本地蜱虫人数成为感兴趣的话题。学生们设计和执行了一个现场研究,以确定非生物因素对蜱虫种群密度的影响,目的是发现可能有助于预测人类最有助于获得可能携带疾病的蜱虫的何时何地何时何地何时何地何时何地进行疾病。在该领域中,使用布拖动来收集任务蜱,并且使用传感器来确定记录的温度和湿度读数。在实地考察结束时,学生们与教师达到了评估数据的最佳方法。通过指导,学生将数据格式化并运行必要的统计分析。被发现,蜱虫群体在路径的边缘上有显着更密集(使用Wilcoxon等级测试时P = 0.0003435),并且在春季期间的温度约为20°C和20-22%湿度的温度下发现更多的蜱虫当他们追求主人时。


上述学生研究项目的总结显示了主题的多样性和他们发展的深度。总的来说,我对他们所做的研究的数量和质量,以及他们表现出的热情和兴趣水平印象深刻。最后,我相信我的课程,通过让这些即将毕业的大四学生接触“同一个健康”和疾病生态学的概念,将使他们成为更好的医生和医疗专业人员,并帮助他们准备好应对我们不断变化的世界中传染病所带来的复杂挑战。如果他们中至少有一个能救一个病人跳出框框思考,考虑到症状之外的其他因素,甚至只是旅行经历,那么我的努力就已经是值得的了。

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