V tem projektu smo analizirali podatke iz dveh obsežnih poskusov, ki sta vključevala šest krogov škropljenja s piretroidi v zaprtih prostorih v obdobju dveh let v perujskem amazonskem mestu Iquitos. Razvili smo prostorski večnivojski model za ugotavljanje vzrokov za upad populacije vrste Aedes aegypti, ki so bili posledica (i) nedavne uporabe insekticidov ultra nizke količine (ULV) v gospodinjstvih in (ii) uporabe ULV v sosednjih ali bližnjih gospodinjstvih. Primerjali smo ustreznost modela z vrsto možnih shem uteževanja učinkovitosti škropljenja na podlagi različnih časovnih in prostorskih funkcij upadanja, da bi zajeli zapoznele učinke insekticidov ULV.
Naši rezultati kažejo, da je bilo zmanjšanje številčnosti A. aegypti v gospodinjstvu predvsem posledica škropljenja znotraj istega gospodinjstva, medtem ko škropljenje v sosednjih gospodinjstvih ni imelo dodatnega učinka. Učinkovitost škropljenja je treba oceniti na podlagi časa od zadnjega škropljenja, saj nismo ugotovili kumulativnega učinka zaporednih škropljenj. Na podlagi našega modela smo ocenili, da se je učinkovitost škropljenja približno 28 dni po škropljenju zmanjšala za 50 %.
Zmanjšanje populacije komarjev vrste Aedes aegypti v gospodinjstvih je bilo odvisno predvsem od števila dni od zadnjega tretiranja v danem gospodinjstvu, kar poudarja pomen pokritosti s škropljenjem na območjih z visokim tveganjem, pri čemer je bila pogostost škropljenja odvisna od lokalne dinamike prenosa.
Aedes aegypti je primarni prenašalec več arbovirusov, ki lahko povzročijo velike epidemije, vključno z virusom denge (DENV), virusom čikungunje in virusom Zika. Ta vrsta komarjev se prehranjuje predvsem z ljudmi in se pogosto prehranjuje z njimi. Dobro je prilagojena urbanemu okolju [1,2,3,4] in je kolonizirala številna območja v tropih in subtropih [5]. V mnogih od teh regij se izbruhi denge periodično ponavljajo, kar povzroči približno 390 milijonov primerov letno [6, 7]. Če ni zdravljenja ali učinkovitega in široko dostopnega cepiva, preprečevanje in nadzor prenosa denge temeljita na zmanjševanju populacij komarjev z različnimi ukrepi za zatiranje prenašalcev, običajno s škropljenjem insekticidov, ki ciljajo na odrasle komarje [8].
V tej študiji smo uporabili podatke iz dveh obsežnih, ponovljenih terenskih poskusov škropljenja z ultra nizkim volumnom piretroidov v zaprtih prostorih v mestu Iquitos v perujski Amazoniji [14], da bi ocenili prostorsko in časovno zakasnjene učinke škropljenja z ultra nizkim volumnom na številčnost Aedes aegypti v gospodinjstvih zunaj posameznega gospodinjstva. Prejšnja študija je ocenila učinek tretiranj z ultra nizkim volumnom glede na to, ali so bila gospodinjstva znotraj ali zunaj večjega območja posega. V tej študiji smo želeli učinke tretiranja razčleniti na natančnejšo raven, na ravni posameznega gospodinjstva, da bi razumeli relativni prispevek tretiranj znotraj gospodinjstva v primerjavi s tretiranji v sosednjih gospodinjstvih. Časovno smo ocenili kumulativni učinek ponovnega škropljenja v primerjavi z najnovejšim škropljenjem na zmanjšanje številčnosti Aedes aegypti v gospodinjstvih, da bi razumeli potrebno pogostost škropljenja in ocenili upad učinkovitosti škropljenja skozi čas. Ta analiza lahko pomaga pri razvoju strategij zatiranja vektorjev in zagotovi informacije za parametrizacijo modelov za napovedovanje njihove učinkovitosti [22, 23, 24].
Vizualna predstavitev sheme razdalj med obroči, ki se uporablja za izračun deleža gospodinjstev znotraj obroča na določeni razdalji od gospodinjstva i, ki so bila tretirana z insekticidi v tednu pred t (vsa gospodinjstva i so znotraj 1000 m od varovalnega pasu). V tem primeru iz L-2014 je bilo gospodinjstvo i na tretiranem območju, anketa odraslih pa je bila izvedena po drugem krogu škropljenja. Obroči razdalj temeljijo na razdaljah, ki jih komarji vrste Aedes aegypti preletijo. Obroči razdalj B temeljijo na enakomerni porazdelitvi vsakih 100 m.
Preprosto mero b smo preizkusili tako, da smo izračunali delež gospodinjstev znotraj obroča na določeni oddaljenosti od gospodinjstva i, ki so bila v tednu pred t tretirana s pesticidi (Dodatna datoteka 1: Tabela 4).
kjer je h število gospodinjstev v obroču r, r pa razdalja med obročem in gospodinjstvom i. Razdalje med obroči se določijo ob upoštevanju naslednjih dejavnikov:
Relativno prileganje modela časovno utežene funkcije učinka pršenja znotraj gospodinjstva. Debelejše rdeče črte predstavljajo modele, ki se najbolje prilegajo, kjer najdebelejša črta predstavlja modele, ki se najbolje prilegajo, druge debele črte pa modele, katerih WAIC se ne razlikuje bistveno od WAIC modela, ki se najbolje prilega. B Funkcija upadanja se uporablja za dneve od zadnjega pršenja, ki so bili med petimi modeli, ki se najbolje prilegajo, razvrščeni glede na povprečni WAIC v obeh poskusih.
Ocenjeno zmanjšanje števila vrst Aedes aegypti na gospodinjstvo je povezano s številom dni od zadnjega škropljenja. Podana enačba izraža zmanjšanje kot razmerje, kjer je razmerje med stopnjami (RR) razmerje med scenarijem škropljenja in izhodiščem brez škropljenja.
Model je ocenil, da se je učinkovitost škropljenja zmanjšala za 50 % približno 28 dni po škropljenju, medtem ko so si populacije Aedes aegypti skoraj v celoti opomogle približno 50–60 dni po škropljenju.
V tej študiji opisujemo učinke škropljenja s piretroidi z ultra nizkim volumnom v zaprtih prostorih na številčnost komarja Aedes aegypti v gospodinjstvih kot funkcijo časa in prostorskega obsega škropljenja v bližini gospodinjstva. Boljše razumevanje trajanja in prostorskega obsega učinkov škropljenja na populacije Aedes aegypti bo pomagalo določiti optimalne cilje za prostorsko pokritost in pogostost škropljenja, potrebno med intervencijami za zatiranje vektorjev, ter podprlo modeliranje, ki bo primerjalo različne potencialne strategije zatiranja vektorjev. Naši rezultati kažejo, da je zmanjšanje populacije Aedes aegypti v enem samem gospodinjstvu posledica škropljenja znotraj istega gospodinjstva, medtem ko škropljenje v gospodinjstvih na sosednjih območjih ni imelo dodatnega učinka. Učinki škropljenja na številčnost komarja Aedes aegypti v gospodinjstvih so bili predvsem odvisni od časa od zadnjega škropljenja in so se v 60 dneh postopoma zmanjševali. Zaradi kumulativnega učinka večkratnih škropljenj v gospodinjstvih ni bilo opaženo nadaljnje zmanjšanje populacij Aedes aegypti. Skratka, število komarjev Aedes aegypti se je zmanjšalo. Število komarjev Aedes aegypti v gospodinjstvu je odvisno predvsem od časa, ki je minil od zadnjega škropljenja v tem gospodinjstvu.
Pomembna omejitev naše študije je, da nismo upoštevali starosti odraslih komarjev vrste Aedes aegypti, ki so bili zbrani. Prejšnje analize teh poskusov [14] so pokazale trend mlajše starostne porazdelitve odraslih samic (povečan delež samic, ki še niso rojene) na območjih, tretiranih z L-2014, v primerjavi z varovalnim pasom. Čeprav torej nismo našli dodatnega pojasnjevalnega učinka škropljenja v bližnjih gospodinjstvih na številčnost A. aegypti v danem gospodinjstvu, ne moremo biti prepričani, da ni regionalnega učinka na dinamiko populacije A. aegypti na območjih, kjer se škropljenje pogosto izvaja.
Druge omejitve naše študije vključujejo nezmožnost upoštevanja izrednega škropljenja, ki ga je Ministrstvo za zdravje izvedlo približno 2 meseca pred poskusnim škropljenjem L-2014, zaradi pomanjkanja podrobnih informacij o lokaciji in času. Prejšnje analize so pokazale, da so imela ta škropljenja podobne učinke na celotnem območju študije, kar je tvorilo skupno izhodišče za gostoto Aedes aegypti; populacije Aedes aegypti so se dejansko začele obnavljati, ko je bilo izvedeno poskusno škropljenje [14]. Poleg tega je lahko razlika v rezultatih med obema poskusnima obdobjema posledica razlik v zasnovi študije in različne občutljivosti Aedes aegypti na cipermetrin, pri čemer je S-2013 občutljivejši od L-2014 [14]. Poročamo o najbolj doslednih rezultatih obeh študij in kot končni model vključujemo model, prilagojen poskusu L-2014. Glede na to, da je eksperimentalni načrt L-2014 primernejši za oceno vpliva nedavnega škropljenja na populacije komarjev Aedes aegypti in da so lokalne populacije komarjev Aedes aegypti konec leta 2014 razvile odpornost na piretroide [41], smo ta model ocenili kot bolj konzervativno izbiro in primernejši za doseganje ciljev te študije.
Relativno raven naklon krivulje razpadanja pršenja, opažen v tej študiji, je lahko posledica kombinacije hitrosti razgradnje cipermetrina in dinamike populacije komarjev. Insekticid cipermetrin, uporabljen v tej študiji, je piretroid, ki se razgrajuje predvsem s fotolizo in hidrolizo (DT50 = 2,6–3,6 dni) [44]. Čeprav se na splošno šteje, da se piretroidi po nanosu hitro razgradijo in da so ostanki minimalni, je hitrost razgradnje piretroidov v zaprtih prostorih veliko počasnejša kot na prostem, številne študije pa so pokazale, da lahko cipermetrin po škropljenju ostane v zraku in prahu v zaprtih prostorih več mesecev [45,46,47]. Hiše v Iquitosu so pogosto zgrajene v temnih, ozkih hodnikih z malo okni, kar lahko pojasni zmanjšano hitrost razgradnje zaradi fotolize [14]. Poleg tega je cipermetrin pri nizkih odmerkih (LD50 ≤ 0,001 ppm) zelo strupen za občutljive komarje Aedes aegypti [48]. Zaradi hidrofobne narave ostankov cipermetrina ni verjetno, da bi vplival na ličinke vodnih komarjev, kar pojasnjuje okrevanje odraslih osebkov iz aktivnih ličinknih habitatov skozi čas, kot je opisano v prvotni študiji, z večjim deležem nejajčastih samic na tretiranih območjih kot v varovalnih pasovih [14]. Življenjski cikel komarja Aedes aegypti od jajčeca do odraslega osebka lahko traja od 7 do 10 dni, odvisno od temperature in vrste komarja.[49] Zamudo pri okrevanju populacij odraslih komarjev je mogoče dodatno pojasniti z dejstvom, da ostanki cipermetrina ubijejo ali odženejo nekatere na novo prišle odrasle osebke in nekatere odrasle osebke, ki so bile vnesene z območij, ki še nikoli niso bila tretirana, ter z zmanjšanjem odlaganja jajčec zaradi zmanjšanja števila odraslih osebkov [22, 50].
Modeli, ki so vključevali celotno zgodovino preteklega škropljenja gospodinjstev, so imeli slabšo natančnost in šibkejše ocene učinka kot modeli, ki so vključevali le najnovejši datum škropljenja. To se ne sme jemati kot dokaz, da posameznih gospodinjstev ni treba ponovno tretirati. Obnovitev populacij A. aegypti, opažena v naši študiji, pa tudi v prejšnjih študijah [14], kmalu po škropljenju, kaže, da je treba gospodinjstva ponovno tretirati s pogostostjo, ki jo določa lokalna dinamika prenosa, da se ponovno vzpostavi zatiranje A. aegypti. Pogostost škropljenja bi morala biti namenjena predvsem zmanjšanju verjetnosti okužbe samic Aedes aegypti, ki bo določena s pričakovano dolžino ekstrinzične inkubacijske dobe (EIP) – časa, ki ga vektor, ki se je najedel okužene krvi, postane kužen za naslednjega gostitelja. EIP bo posledično odvisen od seva virusa, temperature in drugih dejavnikov. Na primer, v primeru denge, tudi če škropljenje z insekticidi uniči vse okužene odrasle vektorje, lahko človeška populacija ostane kužna 14 dni in lahko okuži na novo nastale komarje [54]. Za nadzor širjenja denge morajo biti intervali med škropljenji krajši od intervalov med tretiranji z insekticidi, da se odstranijo na novo nastali komarji, ki lahko ugriznejo okužene gostitelje, preden lahko okužijo druge komarje. Sedem dni se lahko uporabi kot smernica in priročna merska enota za agencije za zatiranje prenašalcev. Tako bi bilo tedensko škropljenje z insekticidi vsaj 3 tedne (da pokrije celotno obdobje okužbe gostitelja) zadostno za preprečevanje prenosa denge, naši rezultati pa kažejo, da se učinkovitost prejšnjega škropljenja do takrat ne bi bistveno zmanjšala [13]. Dejansko so zdravstveni organi v Iquitosu uspešno zmanjšali prenos denge med izbruhom z izvedbo treh krogov škropljenja z insekticidi v ultra nizki količini v zaprtih prostorih v obdobju od nekaj tednov do nekaj mesecev.
Naši rezultati kažejo, da je bil vpliv škropljenja v zaprtih prostorih omejen na gospodinjstva, kjer je bilo izvedeno, in da škropljenje sosednjih gospodinjstev ni dodatno zmanjšalo populacije komarja vrste Aedes aegypti. Odrasli komarji vrste Aedes aegypti lahko ostanejo v bližini ali v hiši, kjer se izležejo, se združijo do 10 m stran in prepotujejo povprečno razdaljo 106 m.[36] Tako škropljenje območja okoli hiše morda nima pomembnega vpliva na število komarjev vrste Aedes aegypti v tej hiši. To podpira prejšnje ugotovitve, da škropljenje zunaj ali okoli hiš ni imelo učinka [18, 55]. Vendar pa, kot je bilo že omenjeno, lahko obstajajo regionalni učinki na dinamiko populacije vrste A. aegypti, ki jih naš model ne more zaznati.
Čas objave: 6. februar 2025