Impact of climate change on the tick-host-pathogen complex : distribution patterns, disease incidence, and host infestation

Abstract

Ticks, being ectothermic, are highly sensitive to climate variables, such as temperature, humidity, and precipitation. Over the past century, fossil fuel use has altered the climate and significantly affected the tick-host-pathogen system. These changes influence tick lifecycles, behavior, vector competency, host dynamics, and pathogen transmission. Consequently, tick-borne diseases (TBDs) have experienced shifts in their geographical range, incidence, and host preferences, particularly in the Northern Hemisphere. While climate change drives the emergence of vector-borne diseases, key aspects, such as tick infestations on alternative hosts, remain understudied. However, some studies have highlighted the establishment of ticks and tick-borne pathogens (TTBPs) in previously unaffected areas of Europe and North America, dispersed through hosts migration, including birds. Understanding these changes is crucial for mitigating the risks to public health, livestock, and wildlife. This review examined geographical spread of TTBPs, TBD incidence, and alternative host infestations to identify challenges and opportunities for disease control. Since TBD epidemiology is also shaped by other anthropogenic factors, isolating climatic impacts is difficult. Multidisciplinary approaches that combine ecological modeling, molecular research, and surveillance are essential for clarifying climate-driven trends and improving TBD management.

Carrapatos, por serem ectotérmicos, são altamente sensíveis a variáveis climáticas como temperatura, umidade e precipitação. Ao longo do último século, o uso de combustíveis fósseis alterou o clima, impactando significativamente o sistema carrapato-hospedeiro-patógeno. Essas mudanças influenciam o ciclo de vida, a competência vetorial dos carrapatos, a dinâmica dos hospedeiros e a transmissão de patógenos. Consequentemente, as doenças transmitidas por carrapatos (TBDs) apresentam mudanças em sua distribuição geográfica, incidência e preferência por hospedeiros. Embora as mudanças climáticas impulsionem o surgimento de doenças vetoriais, aspectos, como infestações em hospedeiros alternativos, ainda são pouco estudados. Pesquisas destacam a expansão de carrapatos e patógenos por eles transmitidos (TTBPs) em áreas anteriormente não afetadas, dispersos pela migração de hospedeiros, incluindo aves. Compreender essas mudanças é crucial para mitigar os riscos à saúde pública, à pecuária e à vida selvagem. Esta revisão examina a expansão geográfica dos TTBPs, a incidência de TBDs e as infestações em hospedeiros alternativos. Como a epidemiologia das TBDs também é influenciada por outros fatores antropogênicos, isolar os impactos climáticos é difícil. Abordagens multidisciplinares - combinando modelagem ecológica, pesquisa molecular e vigilância epidemiológica - são essenciais para esclarecer as tendências impulsionadas pelo clima e melhorar o manejo das TBDs.