Tento projekt analyzoval údaje z dvoch rozsiahlych experimentov zahŕňajúcich šesť kôl postreku pyretroidmi v interiéri počas dvoch rokov v peruánskom amazonskom meste Iquitos. Vyvinuli sme priestorový viacúrovňový model na identifikáciu príčin poklesu populácie Aedes aegypti, ktoré boli spôsobené (i) nedávnym používaním insekticídov s ultranízkym objemom (ULV) v domácnostiach a (ii) používaním ULV v susedných alebo blízkych domácnostiach. Porovnali sme vhodnosť modelu s radom možných schém váženia účinnosti postreku založených na rôznych časových a priestorových funkciách rozpadu, aby sme zachytili oneskorené účinky insekticídov ULV.
Naše výsledky naznačujú, že zníženie početnosti A. aegypti v domácnosti bolo spôsobené predovšetkým postrekom v rámci tej istej domácnosti, zatiaľ čo postrek v susedných domácnostiach nemal žiadny ďalší účinok. Účinnosť postrekových aktivít by sa mala posudzovať na základe času od posledného postreku, pretože sme nezistili kumulatívny účinok z následných postrekov. Na základe nášho modelu sme odhadli, že účinnosť postreku klesla o 50 % približne 28 dní po postreku.
Zníženie populácie komára Aedes aegypti v domácnostiach záviselo predovšetkým od počtu dní od posledného ošetrenia v danej domácnosti, čo zdôrazňuje dôležitosť pokrytia postrekom vo vysoko rizikových oblastiach, pričom frekvencia postrekov závisela od lokálnej dynamiky prenosu.
Aedes aegypti je primárnym prenášačom niekoľkých arbovírusov, ktoré môžu spôsobiť rozsiahle epidémie, vrátane vírusu dengue (DENV), vírusu chikungunya a vírusu Zika. Tento druh komára sa živí predovšetkým ľuďmi a často sa živí ľuďmi. Je dobre prispôsobený mestskému prostrediu [1, 2, 3, 4] a kolonizoval mnohé oblasti v trópoch a subtrópoch [5]. V mnohých z týchto regiónov sa epidémie dengue periodicky opakujú, čo vedie k odhadovaným 390 miliónom prípadov ročne [6, 7]. Pri absencii liečby alebo účinnej a široko dostupnej vakcíny sa prevencia a kontrola prenosu dengue spoliehajú na zníženie populácií komárov prostredníctvom rôznych opatrení na kontrolu vektorov, zvyčajne postrekom insekticídov zameraných na dospelé komáre [8].
V tejto štúdii sme použili údaje z dvoch rozsiahlych, replikovaných poľných pokusov s ultranízkym objemom postreku pyretroidom v interiéri v meste Iquitos v peruánskej Amazónii [14] na odhad priestorovo a časovo oneskorených účinkov ultranízkeho objemu postreku na početnosť Aedes aegypti v domácnostiach mimo jednotlivých domácností. Predchádzajúca štúdia hodnotila vplyv ultranízkych objemov ošetrení v závislosti od toho, či sa domácnosti nachádzali vo vnútri alebo mimo väčšej intervenčnej oblasti. V tejto štúdii sme sa snažili rozložiť účinky ošetrenia na jemnejšiu úroveň, na úrovni jednotlivých domácností, aby sme pochopili relatívny príspevok ošetrení v rámci domácností v porovnaní s ošetreniami v susedných domácnostiach. Časovo sme odhadli kumulatívny účinok opakovaného postreku v porovnaní s najnovším postrekom na zníženie početnosti Aedes aegypti v domácnostiach, aby sme pochopili frekvenciu potrebných postrekov a posúdili pokles účinnosti postreku v priebehu času. Táto analýza môže pomôcť pri vývoji stratégií kontroly vektorov a poskytnúť informácie pre parametrizáciu modelov na predpovedanie ich účinnosti [22, 23, 24].
Vizuálne znázornenie schémy vzdialeností medzi kruhmi použitej na výpočet podielu domácností v kruhu v danej vzdialenosti od domácnosti i, ktoré boli ošetrené insekticídmi v týždni predchádzajúcom t (všetky domácnosti i sa nachádzajú do 1000 m od ochrannej zóny). V tomto príklade z L-2014 sa domácnosť i nachádzala v ošetrenej oblasti a prieskum dospelých jedincov sa uskutočnil po druhom kole postreku. Vzdialenosti medzi kruhmi sú založené na vzdialenostiach, o ktorých je známe, že prelietajú komáre Aedes aegypti. Vzdialenosti medzi kruhmi B sú založené na rovnomernom rozložení každých 100 m.
Jednoduchú mieru b sme otestovali výpočtom podielu domácností v kruhu v danej vzdialenosti od domácnosti i, ktoré boli ošetrené pesticídmi v týždni predchádzajúcom t (Doplnkový súbor 1: Tabuľka 4).
kde h je počet domácností v kruhu r a r je vzdialenosť medzi kruhom a domácnosťou i. Vzdialenosti medzi kruhmi sa určujú s prihliadnutím na nasledujúce faktory:
Relatívne prispôsobenie modelu časovo váženej funkcie efektu postreku v rámci domácnosti. Hrubšie červené čiary predstavujú najlepšie vyhovujúce modely, pričom najhrubšia čiara predstavuje najlepšie vyhovujúce modely a ostatné hrubé čiary predstavujú modely, ktorých WAIC sa významne nelíši od WAIC najlepšie vyhovujúceho modelu. B Funkcia rozpadu aplikovaná na dni od posledného postreku, ktoré boli v piatich najlepšie vyhovujúcich modeloch, zoradené podľa priemerného WAIC v oboch experimentoch.
Odhadovaný pokles počtu Aedes aegypti na domácnosť súvisí s počtom dní od posledného postreku. Uvedená rovnica vyjadruje pokles ako pomer, kde pomer dávok (RR) je pomer scenára postreku k východiskovému stavu bez postreku.
Model odhadol, že účinnosť postreku klesla o 50 % približne 28 dní po postreku, zatiaľ čo populácie Aedes aegypti sa takmer úplne zotavili približne 50 – 60 dní po postreku.
V tejto štúdii popisujeme účinky postreku pyretroidom s ultranízkym objemom v interiéri na početnosť komára Aedes aegypti v domácnostiach ako funkciu načasovania a priestorového rozsahu postreku v blízkosti domácnosti. Lepšie pochopenie trvania a priestorového rozsahu účinkov postreku na populácie komára Aedes aegypti pomôže identifikovať optimálne ciele pre priestorové pokrytie a frekvenciu postreku potrebnú počas intervencií na kontrolu vektorov a poskytne informácie pre modelovanie porovnávajúce rôzne potenciálne stratégie kontroly vektorov. Naše výsledky ukazujú, že zníženie populácie komára Aedes aegypti v rámci jednej domácnosti bolo spôsobené postrekom v rámci tej istej domácnosti, zatiaľ čo postreky v domácnostiach v susedných oblastiach nemali žiadny ďalší účinok. Účinky postreku na početnosť komára Aedes aegypti v domácnostiach boli primárne závislé od času od posledného postreku a postupne klesali počas 60 dní. V dôsledku kumulatívneho účinku viacerých postrekov v domácnostiach sa nepozoroval žiadny ďalší pokles populácií komára Aedes aegypti. Stručne povedané, počet komárov Aedes aegypti sa znížil. Počet komárov Aedes aegypti v domácnosti závisí hlavne od času, ktorý uplynul od posledného postreku v danej domácnosti.
Dôležitým obmedzením našej štúdie je, že sme nekontrolovali vek dospelých komárov Aedes aegypti, ktoré boli zozbierané. Predchádzajúce analýzy týchto experimentov [14] zistili trend smerom k mladšiemu vekovému rozdeleniu dospelých samíc (zvýšený podiel nuliparujúcich samíc) v oblastiach ošetrených L-2014 v porovnaní s ochrannou zónou. Hoci sme teda nenašli ďalší vysvetľujúci vplyv postreku v blízkych domácnostiach na početnosť A. aegypti v danej domácnosti, nemôžeme si byť istí, že neexistuje žiadny regionálny vplyv na populačnú dynamiku A. aegypti v oblastiach, kde sa postrekovanie často vykonáva.
Medzi ďalšie obmedzenia našej štúdie patrí neschopnosť zohľadniť núdzový postrek, ktorý vykonalo ministerstvo zdravotníctva približne 2 mesiace pred experimentálnym postrekom L-2014, z dôvodu nedostatku podrobných informácií o jeho mieste a načasovaní. Predchádzajúce analýzy ukázali, že tieto postreky mali podobné účinky v celej študovanej oblasti, čím tvorili spoločnú základnú líniu pre hustotu Aedes aegypti; populácie Aedes aegypti sa skutočne začali obnovovať, keď sa uskutočnil experimentálny postrek [14]. Okrem toho, rozdiel vo výsledkoch medzi týmito dvoma experimentálnymi obdobiami môže byť spôsobený rozdielmi v dizajne štúdie a rôznou citlivosťou Aedes aegypti na cypermetrín, pričom S-2013 je citlivejší ako L-2014 [14]. Uvádzame najkonzistentnejšie výsledky z týchto dvoch štúdií a ako náš konečný model uvádzame model prispôsobený experimentu L-2014. Vzhľadom na to, že experimentálny dizajn L-2014 je vhodnejší na posúdenie vplyvu nedávneho postreku na populácie komára Aedes aegypti a že lokálne populácie komára Aedes aegypti si koncom roka 2014 vyvinuli rezistenciu voči pyretroidom [41], považovali sme tento model za konzervatívnejšiu voľbu a vhodnejší na dosiahnutie cieľov tejto štúdie.
Relatívne plochý sklon krivky rozpadu postreku pozorovaný v tejto štúdii môže byť spôsobený kombináciou rýchlosti degradácie cypermetrínu a dynamiky populácie komárov. Insekticíd cypermetrín použitý v tejto štúdii je pyretroid, ktorý sa degraduje primárne fotolýzou a hydrolýzou (DT50 = 2,6–3,6 dňa) [44]. Hoci sa všeobecne predpokladá, že pyretroidy sa po aplikácii rýchlo degradujú a že ich rezíduá sú minimálne, rýchlosť degradácie pyretroidov je v interiéri oveľa pomalšia ako v exteriéri a niekoľko štúdií ukázalo, že cypermetrín môže pretrvávať v vnútornom vzduchu a prachu celé mesiace po postreku [45, 46, 47]. Domy v Iquitos sú často postavené v tmavých, úzkych chodbách s malým počtom okien, čo môže vysvetľovať zníženú rýchlosť degradácie v dôsledku fotolýzy [14]. Okrem toho je cypermetrín v nízkych dávkach vysoko toxický pre citlivé komáre Aedes aegypti (LD50 ≤ 0,001 ppm) [48]. Vzhľadom na hydrofóbnu povahu zvyškového cypermetrínu je nepravdepodobné, že by ovplyvnil larvy vodných komárov, čo vysvetľuje obnovu dospelých jedincov z aktívnych larválnych biotopov v priebehu času, ako je opísané v pôvodnej štúdii, s vyšším podielom nevajíčkotvorných samíc v ošetrených oblastiach ako v ochranných zónach [14]. Životný cyklus komára Aedes aegypti od vajíčka po dospelého jedinca môže trvať 7 až 10 dní v závislosti od teploty a druhu komára.[49] Oneskorenie v obnove populácií dospelých komárov možno ďalej vysvetliť skutočnosťou, že zvyškový cypermetrín zabíja alebo odpudzuje niektoré novovylietané dospelé jedince a niektoré introdukované dospelé jedince z oblastí, ktoré neboli nikdy ošetrené, ako aj znížením kladenia vajíčok v dôsledku zníženia počtu dospelých jedincov [22, 50].
Modely, ktoré zahŕňali celú históriu minulých postrekov v domácnostiach, mali nižšiu presnosť a slabšie odhady účinku ako modely, ktoré zahŕňali iba najnovší dátum postreku. Toto by sa nemalo brať ako dôkaz, že jednotlivé domácnosti nepotrebujú opätovné ošetrenie. Obnova populácií A. aegypti pozorovaná v našej štúdii, ako aj v predchádzajúcich štúdiách [14], krátko po postreku, naznačuje, že domácnosti je potrebné opätovne ošetrovať s frekvenciou určenou lokálnou dynamikou prenosu, aby sa obnovilo potlačenie A. aegypti. Frekvencia postrekov by mala byť zameraná predovšetkým na zníženie pravdepodobnosti infekcie samičiek Aedes aegypti, ktorá bude určená očakávanou dĺžkou vonkajšej inkubačnej doby (EIP) – času, ktorý je potrebný na to, aby sa vektor, ktorý sa prejedol infikovanou krvou, stal infekčným pre ďalšieho hostiteľa. EIP bude zase závisieť od kmeňa vírusu, teploty a ďalších faktorov. Napríklad v prípade horúčky dengue, aj keď postrek insekticídmi zabije všetky infikované dospelé vektory, ľudská populácia môže zostať infekčná 14 dní a môže infikovať novovynárajúce sa komáre [54]. Na kontrolu šírenia horúčky dengue by intervaly medzi postrekami mali byť kratšie ako intervaly medzi ošetreniami insekticídmi, aby sa eliminovali novovynárajúce sa komáre, ktoré môžu uhryznúť infikovaných hostiteľov skôr, ako môžu nakaziť iné komáre. Sedem dní možno použiť ako vodítko a vhodnú jednotku merania pre agentúry na kontrolu vektorov. Týždenný postrek insekticídmi počas najmenej 3 týždňov (na pokrytie celého infekčného obdobia hostiteľa) by teda stačil na zabránenie prenosu horúčky dengue a naše výsledky naznačujú, že účinnosť predchádzajúceho postreku by sa do tohto obdobia výrazne neznížila [13]. V Iquitose zdravotnícke orgány skutočne úspešne znížili prenos horúčky dengue počas prepuknutia choroby vykonaním troch kôl postreku insekticídmi s ultranízkym objemom v uzavretých priestoroch počas niekoľkých týždňov až niekoľkých mesiacov.
Naše výsledky nakoniec ukazujú, že vplyv postreku v interiéri bol obmedzený na domácnosti, kde sa vykonával, a postreky v susedných domácnostiach ďalej neznížili populácie Aedes aegypti. Dospelé komáre Aedes aegypti môžu zostať v blízkosti domu alebo vo vnútri domu, kde sa vyliahnu, zhromažďovať sa až do vzdialenosti 10 m a prekonať priemernú vzdialenosť 106 m.[36] Postrek oblasti okolo domu teda nemusí mať významný vplyv na počet komárov Aedes aegypti v danom dome. To podporuje predchádzajúce zistenia, že postrek mimo domu alebo okolo neho nemal žiadny vplyv [18, 55]. Ako však už bolo spomenuté, môžu existovať regionálne vplyvy na populačnú dynamiku A. aegypti, ktoré náš model nedokáže zistiť.
Čas uverejnenia: 6. februára 2025