Analyzing climate, socioeconomic, and demographic factors affecting the West Nile Virus in Mediterranean countries

Ανάλυση των κλιματικών, κοινωνικοοικονομικών και δημογραφικών παραγόντων που επηρεάζουν τον ιό του Δυτικού Νείλου στις μεσογειακές χώρες. (greek)

  1. MSc thesis
  2. ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΟΛΙΑΣ
  3. Επιδημιολογία (ΕΠΙ)
  4. 24 February 2024
  5. Αγγλικά
  6. 48
  7. ΑΠΟΣΤΟΛΟΣ ΒΑΝΤΑΡΑΚΗΣ
  8. ΑΠΟΣΤΟΛΟΣ ΒΑΝΤΑΡΑΚΗΣ | ΙΩΑΝΝΗΣ ΛΑΔΑΣ
  9. West Nile Virus, Epidemiology, Climate, Demographic, Economy, Geopolitical, Mediterranean, timeseries, logit regression
  10. Επιδημιολογία (ΕΠΙ)
  11. 52
  12. Figure 1 West Nile virus. Natural lifecycle of the WNV 3 Figure 2 Distribution of gender between infected individuals 12 Figure 3 Age distribution of WNF cases 13 Figure 4 Geographic Distribution of West Nile Virus Cases in Mediterranean Countries: A Detailed Overview of Recorded Incidences by Location" 14 Figure 5 West Nile Fever cases by country 15 Figure 6 cases by classification status over the years of analysis. 16 Figure 7 Classification of WNF cases by clinical condition of the patients. 16 Figure 8 Histogram of WNF cases by week for the period 2010-2022 17 Figure 9 Disease outcome by gender 18 Figure 10 Pie diagram of hospitalized WNV cases 19 Table 1 ANOVA table for the differences in the impact of age, gender and their interaction on WNF cases 13 Table 2 Countries with Reported West Nile Fever (WNF) Cases 14 Table 3 ANOVA test for gender effect 19 Table 4 Week Average temperatures 20 Table 7 Week average precipitation 21 Table 6 results from model 1 estimation. 24 Table 7 Model 2 estimations 25
    • This study uses information from four different sources to examine the major factors that influence the West Nile virus (WNV)'s spread in the Mediterranean region. The TESSy database was utilized to obtain epidemiological data from the European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC), whereas the National Centers for Environmental Information (NCEI) of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) provided meteorological variables, specifically air temperature and precipitation. Furthermore, data from the World Bank Group and the V-Dem Dataset, which spans the years 2010 to 2022, were used to analyze economic aspects. The study offers a thorough understanding of the epidemiology of the disease by analyzing WNV transmission in relation to demographic, environmental, and economic aspects.

      This study employs a multilayered analytical approach, encompassing multilevel regression, logistic regression, and ANOVA tests, to investigate the determinants and outcomes of West Nile Virus (WNV) across various regions. The multilevel regression model identifies age as a significant predictor, highlighting an increased risk of contracting WNV among older individuals. This finding aligns with general epidemiological trends where age is a critical factor in disease susceptibility, often influenced by declining immunity and the presence of comorbidities. Contrary to expectations, hospitalization rates do not significantly predict WNV cases, suggesting that factors beyond infection severity, such as healthcare access and regional health policies, might be influential. Gender does not emerge as a significant predictor in the multilevel model, indicating no major gender-based differences in WNV case numbers at a general level. However, the logistic regression model, which examines the odds of a binary outcome associated with WNV, reveals that gender is a significant predictor. The ANOVA test sheds light on the role of gender and its interaction with age in WNV outcomes. While gender alone is not a significant predictor in the multilevel model, it is noteworthy in the logistic model, particularly in the context of patient outcomes rather than the rate of disease spread. The interaction term between gender and age is significant in the ANOVA test, indicating variable risks associated with gender across different age groups and suggesting differential risks for older women.

      We also find that regions with higher GDP show an increase in reported WNV cases, potentially reflecting enhanced disease surveillance and reporting capabilities. The logistic model further indicates that higher GDP might be associated with more effective control of disease spread, contrasting with the multilevel model’s findings. This suggests that while higher GDP regions may report more cases, these regions might also be more effective in controlling the spread of the disease.

      Because we use geographic data, we were able to determine the geographical distribution of cases and explore the possibility that local biological and environmental factors could account for variations in WNV transmission across different regions. It is observed that there is no statistically significant variation in the number of instances due to area effects.

      Furthermore, according to the pertinent literature, weather patterns—particularly temperature and rainfall—may have a significant impact on the dynamics of mosquito populations. Higher numbers of WNV cases may be associated with years with warmer and wetter weather.

      Our analysis's findings, however, indicate that temperature is the sole climatic factor that is significantly important for WNF spread. It doesn't seem like precipitation is the reason for the rise in cases. Week 32 has a large number of cases on a continuous basis throughout several years, according to the examination of seasonal components of time series. This study also observed a notable break in the time series around 2018, suggesting shifts in disease dynamics or reporting methodologies.

      Overall, the study’s findings emphasize the need for a nuanced understanding of WNV epidemiology, considering a range of demographic, economic, and environmental factors. The distinct outcomes across different models underline the complexity of disease dynamics and the importance of employing multiple analytical lenses to fully comprehend the factors influencing WNV transmission and outcomes.

      The insights gained from this research are valuable for both academic circles and public health policymakers, emphasizing the necessity of a multifaceted approach in WNV management and control strategies.

    • Αυτή η μελέτη χρησιμοποιεί πληροφορίες από τέσσερις διαφορετικές πηγές για να εξετάσει τους κύριους παράγοντες που επηρεάζουν την εξάπλωση του ιού του Δυτικού Νείλου (WNV) στην περιοχή της Μεσογείου. Η βάση δεδομένων TESSy χρησιμοποιήθηκε για τη λήψη επιδημιολογικών δεδομένων από το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πρόληψης και Ελέγχου Νόσων (ECDC), ενώ τα Εθνικά Κέντρα Περιβαλλοντικής Πληροφόρησης (NCEI) της Εθνικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA) παρείχαν μετεωρολογικές μεταβλητές, και συγκεκριμένα τη θερμοκρασία του αέρα και τις βροχοπτώσεις. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από World Bank Group και V-Dem Dataset, τα οποία καλύπτουν τα έτη 2010 έως 2022, για την ανάλυση οικονομικών πτυχών. Η μελέτη προσφέρει μια πλήρη κατανόηση της επιδημιολογίας της νόσου αναλύοντας τη μετάδοση του WNV σε σχέση με δημογραφικές, περιβαλλοντικές και οικονομικές πτυχές.

      Αυτή η μελέτη χρησιμοποιεί μια πολυεπίπεδη αναλυτική προσέγγιση, που περιλαμβάνει πολυεπίπεδη παλινδρόμηση, λογιστική παλινδρόμηση και δοκιμές ANOVA, για να διερευνήσει τους καθοριστικούς παράγοντες και τα αποτελέσματα του ιού του Δυτικού Νείλου (WNV) σε διάφορες περιοχές. Το πολυεπίπεδο μοντέλο παλινδρόμησης προσδιορίζει την ηλικία ως σημαντικό προγνωστικό παράγοντα, υπογραμμίζοντας τον αυξημένο κίνδυνο προσβολής από τον ιό του Δυτικού Νείλου μεταξύ των ηλικιωμένων. Αυτό το εύρημα ευθυγραμμίζεται με τις γενικές επιδημιολογικές τάσεις, όπου η ηλικία είναι ένας κρίσιμος παράγοντας για την ευαισθησία σε ασθένειες, που συχνά επηρεάζεται από τη μείωση της ανοσίας και την παρουσία συννοσηροτήτων. Σε αντίθεση με τις προσδοκόμενα αποτελέσματα, τα ποσοστά νοσηλείας δεν αποτελούν σημαντικό παράγοντα για τις περιπτώσεις WNV, γεγονός που υποδηλώνει ότι παράγοντες πέρα από τη σοβαρότητα της μόλυνσης, όπως η πρόσβαση στην υγειονομική περίθαλψη και οι περιφερειακές πολιτικές υγείας, μπορεί να έχουν επιρροή. Το φύλο δεν εμφανίζεται ως σημαντικός προγνωστικός παράγοντας στο πολυεπίπεδο μοντέλο, υποδεικνύοντας ότι δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές με βάση το φύλο στους αριθμούς κρουσμάτων του WNV σε γενικό επίπεδο. Ωστόσο, το μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης, το οποίο εξετάζει τις πιθανότητες ενός δυαδικού αποτελέσματος (επιζώντας ασθενής ή όχι) που σχετίζεται με τον WNV, αποκαλύπτει ότι το φύλο είναι ένας σημαντικός προγνωστικός παράγοντας. Η δοκιμή ANOVA καταδεικνύει το ρόλο του φύλου και την αλληλεπίδρασή του με την ηλικία στα αποτελέσματα του WNV. Έτσι, ενώ το φύλο από μόνο του δεν αποτελεί σημαντικό προγνωστικό παράγοντα στο πολυεπίπεδο μοντέλο, είναι σημαντικός στο μοντέλο logit, ιδιαίτερα στο πλαίσιο της κατάληξης της νόσου και όχι του ρυθμού εξάπλωσής της. Ο όρος αλληλεπίδρασης μεταξύ φύλου και ηλικίας είναι σημαντικός στη δοκιμή ANOVA, υποδεικνύοντας μεταβλητούς κινδύνους που σχετίζονται με το φύλο σε διαφορετικές ηλικιακές ομάδες και υποδηλώνοντας διαφορετικούς κινδύνους για τις γυναίκες μεγαλύτερης ηλικίας.

      Διαπιστώνουμε επίσης ότι οι περιοχές με υψηλότερο ΑΕΠ παρουσιάζουν αύξηση των αναφερόμενων κρουσμάτων WNV, αντανακλώντας ενδεχομένως την ενισχυμένη επιτήρηση της νόσου και τις δυνατότητες αναφοράς. Το λογιστικό μοντέλο δείχνει περαιτέρω ότι το υψηλότερο ΑΕΠ μπορεί να σχετίζεται με αποτελεσματικότερο έλεγχο της εξάπλωσης της νόσου, σε αντίθεση με τα ευρήματα του πολυεπίπεδου μοντέλου. Αυτό υποδηλώνει ότι, ενώ οι περιφέρειες με υψηλότερο ΑΕΠ μπορεί να αναφέρουν περισσότερα κρούσματα, αυτές οι περιφέρειες μπορεί επίσης να είναι πιο αποτελεσματικές στον έλεγχο της εξάπλωσης της νόσου. Δεδομένου ότι χρησιμοποιούμε γεωγραφικά δεδομένα, μπορέσαμε να προσδιορίσουμε τη γεωγραφική κατανομή των κρουσμάτων και να διερευνήσουμε την πιθανότητα ότι τοπικοί βιολογικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις διακυμάνσεις στη μετάδοση του WNV σε διαφορετικές περιοχές. Παρατηρείται ότι δεν υπάρχει στατιστικά σημαντική διακύμανση στον αριθμό των περιπτώσεων λόγω επιδράσεων στην περιοχή.

      Επιπλέον, σύμφωνα με τη σχετική βιβλιογραφία, τα καιρικά φαινόμενα - ιδιαίτερα η θερμοκρασία και οι βροχοπτώσεις - μπορεί να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη δυναμική των πληθυσμών κουνουπιών. Υψηλότεροι αριθμοί περιπτώσεων WNV μπορεί να σχετίζονται με χρόνια με θερμότερο και υγρότερο καιρό.

      Τα ευρήματα της ανάλυσής μας, ωστόσο, δείχνουν ότι η θερμοκρασία είναι ο μοναδικός κλιματικός παράγοντας που είναι σημαντικά σημαντικός για την εξάπλωση του WNF. Δεν φαίνεται ότι οι βροχοπτώσεις είναι ο λόγος για την αύξηση των κρουσμάτων. Η εβδομάδα 32 έχει μεγάλο αριθμό περιπτώσεων σε συνεχή βάση για αρκετά χρόνια, σύμφωνα με την εξέταση των εποχιακών συνιστωσών των χρονοσειρών. Αυτή η μελέτη παρατήρησε επίσης μια αξιοσημείωτη διακοπή στις χρονοσειρές γύρω στο 2018, υποδηλώνοντας αλλαγές στη δυναμική της νόσου ή στις μεθοδολογίες αναφοράς.

      Συνολικά, τα ευρήματα της μελέτης υπογραμμίζουν την ανάγκη για την πλήρη κατανόηση της επιδημιολογίας του WNV, λαμβάνοντας υπόψη μια σειρά δημογραφικών, οικονομικών και περιβαλλοντικών παραγόντων. Τα ξεχωριστά αποτελέσματα σε διαφορετικά μοντέλα υπογραμμίζουν την πολυπλοκότητα της δυναμικής της νόσου και τη σημασία της χρήσης πολλαπλών αναλυτικών μεθόδων για την πλήρη κατανόηση των παραγόντων που επηρεάζουν τη μετάδοση και τα αποτελέσματα του WNV.

      Οι γνώσεις που αποκτήθηκαν από αυτή την έρευνα είναι πολύτιμες τόσο για τους ακαδημαϊκούς όσο και για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής για τη δημόσια υγεία, υπογραμμίζοντας την αναγκαιότητα μιας πολύπλευρης προσέγγισης στις στρατηγικές διαχείρισης και ελέγχου του WNV.

  13. Hellenic Open University
  14. Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές