U Khoweu, u južnom Beninu, proveden je niz pilot pokusa u kolibama kako bi se procijenila biološka učinkovitost novih i na terenu testiranih mreža protiv komaraca sljedeće generacije protiv vektora malarije otpornih na piretrin. Mreže odležane na terenu uklonjene su iz kućanstava nakon 12, 24 i 36 mjeseci. Komadi mreže izrezani iz cijelih intermitentnih mreža protiv komaraca analizirani su na kemijski sastav, a tijekom svakog pokusa provedeni su biološki testovi osjetljivosti kako bi se procijenile promjene u otpornosti na insekticide u populaciji vektora Khowe.
Interceptor® G2 nadmašio je druge ITN-ove, potvrđujući superiornost piretroidnih i klorfenapirnih mreža u odnosu na druge vrste mreža. Među novim proizvodima, svi ITN-ovi sljedeće generacije pokazali su bolju bioučinkovitost od Interceptora®-a; međutim, veličina ovog poboljšanja smanjena je nakon starenja na polju zbog kraće trajnosti nepiretroidnih spojeva. Ovi rezultati ističu potrebu za poboljšanjem insekticidne perzistencije ITN-ova sljedeće generacije.
InsekticidMreže protiv komaraca tretirane insekticidom (ITN) odigrale su ključnu ulogu u smanjenju morbiditeta i mortaliteta od malarije tijekom proteklih 20 godina. Od 2004. godine, više od 3 milijarde ITN-ova distribuirano je diljem svijeta, a studije modeliranja pokazuju da je 68% slučajeva malarije u subsaharskoj Africi spriječeno između 2000. i 2015. godine. Nažalost, otpornost populacija vektora malarije na piretroide (standardna klasa insekticida koji se koriste u ITN-ovima) značajno se povećala, što ugrožava učinkovitost ove bitne intervencije. Istodobno, napredak u kontroli malarije usporio se globalno, a brojne zemlje s visokim opterećenjem bilježe porast broja slučajeva malarije od 2015. godine. Ovi trendovi potaknuli su razvoj nove generacije inovativnih ITN proizvoda usmjerenih na rješavanje prijetnje otpornosti na piretroide i pomoć u smanjenju ovog opterećenja i postizanju ambicioznih globalnih ciljeva.
Trenutno su na tržištu tri nove generacije mreža za zaštitu od raka (ITN), od kojih svaka kombinira piretroid s drugim insekticidom ili sinergistom sposobnim za prevladavanje otpornosti na piretroid kod vektora malarije. Posljednjih godina proveden je niz klaster randomiziranih kontroliranih ispitivanja (RCT) kako bi se procijenila epidemiološka učinkovitost ovih mreža u usporedbi sa standardnim mrežama samo s piretroidima i kako bi se pružili potrebni dokazi koji podupiru preporuke Svjetske zdravstvene organizacije (WHO). Mreže za krevete koje kombiniraju piretroide s piperonil butoksidom (PBO), sinergistom koji pojačava učinkovitost piretroida inhibiranjem enzima za detoksikaciju komaraca, bile su prve koje je preporučila WHO nakon što su dva proizvoda (Olyset® Plus i PermaNet® 3.0) pokazala superiorniji epidemiološki utjecaj u usporedbi s mrežama samo s piretroidima u klaster randomiziranim kontroliranim ispitivanjima u Tanzaniji i Ugandi. Međutim, potrebni su dodatni podaci kako bi se utvrdila javnozdravstvena vrijednost mreža za krevete s piretroidom i PBO-om u zapadnoj Africi, gdje teška otpornost na piretroide može smanjiti njihove koristi u usporedbi s mrežama samo s piretroidima.
Insekticidna perzistencija ITN-ova obično se procjenjuje periodičnim prikupljanjem mreža iz zajednica i njihovim testiranjem u laboratorijskim biološkim testovima korištenjem sojeva komaraca uzgojenih od strane insekata. Iako su ovi testovi korisni za karakterizaciju bioraspoloživosti i učinkovitosti insekticida na površini mreža za krevete tijekom vremena, oni pružaju ograničene informacije o komparativnoj učinkovitosti različitih vrsta mreža za krevete sljedeće generacije jer se metode i sojevi komaraca koji se koriste moraju prilagoditi načinu djelovanja insekticida koje sadrže. Eksperimentalni hut test je alternativni pristup koji se može koristiti za komparativnu procjenu učinkovitosti mreža tretiranih insekticidima u studijama trajnosti pod uvjetima koji oponašaju prirodne interakcije između divljih domaćina komaraca i kućnih mreža tijekom upotrebe. Doista, nedavne studije modeliranja korištenjem entomoloških surogata za epidemiološke podatke pokazale su da se smrtnost komaraca i stope hranjenja izmjerene u ovim ispitivanjima mogu koristiti za predviđanje utjecaja ITN-ova na incidenciju i prevalenciju malarije u klaster RCT-ovima. Dakle, eksperimentalna ispitivanja u kolibama u kojima su limfni čvorovi tretirani insekticidom prikupljeni na terenu uključeni u klaster RCT-ove mogu pružiti vrijedne podatke o komparativnoj bioučinkovitosti i insekticidnoj perzistenciji limfnih čvorova tretiranih insekticidom tijekom njihovog očekivanog životnog vijeka te pomoći u tumačenju epidemioloških rezultata tih studija.
Eksperimentalni test s kolibom je standardizirani simulirani ljudski dom koji preporučuje Svjetska zdravstvena organizacija za procjenu učinkovitosti mreža protiv komaraca tretiranih insekticidima. Ovi testovi repliciraju stvarne uvjete izloženosti s kojima se domaćini komaraca susreću prilikom interakcije s kućnim mrežama protiv komaraca te su stoga vrlo prikladan pristup za procjenu biološke učinkovitosti korištenih mreža protiv komaraca tijekom njihovog očekivanog vijeka trajanja.
Ova studija procijenila je entomološku učinkovitost triju različitih vrsta insekticidnih mreža protiv komaraca nove generacije (PermaNet® 3.0, Royal Guard® i Interceptor® G2) u terenskim uvjetima u eksperimentalnim štalama i usporedila ih sa standardnom mrežom samo s piretrinima (Interceptor®). Sve ove mreže protiv komaraca tretirane insekticidima uvrštene su na predkvalificirani popis WHO-a za suzbijanje vektora. Detaljne karakteristike svake mreže protiv komaraca navedene su u nastavku:
U ožujku 2020. provedena je velika kampanja distribucije mreža protiv komaraca starih na polju u naseljima s kolibama u prefekturi Zou, u južnom Beninu, za pilot ispitivanja u kolibama. Mreže protiv komaraca Interceptor®, Royal Guard® i Interceptor® G2 odabrane su iz nasumično odabranih klastera u općinama Kove, Zagnanado i Ouinhi kao dio studije promatranja trajnosti ugniježđene unutar klaster RCT-a za procjenu epidemiološke učinkovitosti dvostruko tretiranih mreža protiv komaraca. Mreže protiv komaraca PermaNet® 3.0 prikupljene su u selu Avokanzun u blizini općina Jija i Bohicon (7°20′ N, 1°56′ E) i distribuirane istovremeno s klaster mrežama protiv komaraca RCT-a tijekom masovne kampanje Nacionalnog programa za kontrolu malarije 2020. godine. Slika 1 prikazuje lokacije studijskih klastera/sela gdje su prikupljene različite vrste ITN-a u odnosu na eksperimentalna mjesta s kolibama.
Provedeno je pilot ispitivanje s kolibama kako bi se usporedila entomološka učinkovitost mreža za razmnožavanje Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® i Interceptor® G2 kada su uklonjene iz kućanstava 12, 24 i 36 mjeseci nakon rasprostranjenja. U svakoj godišnjoj vremenskoj točki, učinkovitost ostarjelih mreža za razmnožavanje na terenu uspoređena je s novim, nekorištenim mrežama svake vrste i netretiranim mrežama kao negativnom kontrolom. U svakoj godišnjoj vremenskoj točki, ukupno 54 ponovljena uzorka mreža za razmnožavanje koje su ostarjele na terenu i 6 novih mreža za razmnožavanje svake vrste testirano je u 1 ili 2 ponovljena ispitivanja s kolibama s dnevnom rotacijom tretmana. Prije svakog ispitivanja s kolibama, prosječni indeks poroznosti ostarjelih poljskih mreža svake vrste mreža za razmnožavanje mjeren je prema preporukama WHO-a. Kako bi se simuliralo habanje od svakodnevne upotrebe, sve nove mreže za razmnožavanje i netretirane kontrolne mreže perforirane su sa šest rupa 4 x 4 cm: dvije na svakoj dugoj bočnoj ploči i po jedna na svakoj kratkoj bočnoj ploči, u skladu s preporukama WHO-a. Mreža protiv komaraca postavljena je unutar kolibe vezanjem rubova krovnih ploča užadima za čavle u gornjim kutovima zidova kolibe. U svakom pokusu kolibe procijenjeni su sljedeći tretmani:
Mreže stare na polju procijenjene su u eksperimentalnim kolibama iste godine kada su mreže uklonjene. Pokusi s kolibama provedeni su na istom mjestu od svibnja do rujna 2021., travnja do lipnja 2022. i svibnja do srpnja 2023., s mrežama uklonjenim nakon 12, 24 i 36 mjeseci. Svako ispitivanje trajalo je jedan potpuni ciklus tretmana (54 noći tijekom 9 tjedana), osim 12 mjeseci, kada su provedena dva uzastopna ciklusa tretmana kako bi se povećala veličina uzorka komaraca. Slijedeći latinski kvadratni dizajn, tretmani su se rotirali tjedno između eksperimentalnih koliba kako bi se kontrolirali učinci lokacije koliba, dok su se volonteri rotirali svakodnevno kako bi se kontrolirale razlike u privlačnosti komaraca pojedinih domaćina. Komarci su sakupljani 6 dana u tjednu; 7. dana, prije sljedećeg ciklusa rotacije, kolibe su očišćene i prozračene kako bi se spriječila zaraza.
Primarni ciljevi učinkovitosti eksperimentalnog tretmana hut-om protiv komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroid i usporedba ITN-a sljedeće generacije s Interceptor® mrežom samo s piretroidom bili su:
Sekundarni kriteriji učinkovitosti eksperimentalnog tretmana protiv komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide bili su sljedeći:
Suzbijanje (%) – smanjenje stope ulaska u tretiranu skupinu u usporedbi s netretiranom skupinom. Izračun je sljedeći:
gdje je Tu broj komaraca uključenih u netretiranu kontrolnu skupinu, a Tt broj komaraca uključenih u tretiranu skupinu.
Stopa odljeva (%) – Stopa odljeva zbog potencijalne iritacije tretmanom, izražena kao udio komaraca prikupljenih na balkonu.
Koeficijent suzbijanja krvosisa (%) je smanjenje udjela komaraca koji sišu krv u tretiranoj skupini u usporedbi s netretiranom kontrolnom skupinom. Metoda izračuna je sljedeća: gdje je Bfu udio komaraca koji sišu krv u netretiranoj kontrolnoj skupini, a Bft udio komaraca koji sišu krv u tretiranoj skupini.
Smanjenje plodnosti (%) — smanjenje udjela plodnih komaraca u tretiranoj skupini u usporedbi s netretiranom kontrolnom skupinom. Metoda izračuna je sljedeća: gdje je Fu udio plodnih komaraca u netretiranoj kontrolnoj skupini, a Ft udio plodnih komaraca u tretiranoj skupini.
Kako bi se pratile promjene u profilu otpornosti populacija vektora Covè tijekom vremena, WHO je provodio in vitro i biotestove u bočicama u istoj godini svakog eksperimentalnog hut pokusa (2021., 2022., 2023.) kako bi procijenio osjetljivost na imunološki intelekt u proučavanim ITN-ovima i informirao o interpretaciji rezultata. U in vitro studijama, komarci su bili izloženi filter papirima tretiranim definiranim koncentracijama alfa-cipermetrina (0,05%) i deltametrina (0,05%), te bocama premazanim definiranim koncentracijama CFP-a (100 μg/boca) i PPF-a (100 μg/boca) kako bi se procijenila osjetljivost na ove insekticide. Intenzitet otpornosti na piretroide istražen je izlaganjem komaraca 5-strukim (0,25%) i 10-strukim (0,50%) različitim koncentracijama α-cipermetrina i deltametrina. Konačno, doprinos sinergije PBO-a i prekomjerne ekspresije citokrom P450 monooksigenaze (P450) otpornosti na piretroide procijenjen je prethodnim izlaganjem komaraca različitim koncentracijama α-cipermetrina (0,05%) i deltametrina (0,05%), te prethodnim izlaganjem PBO-u (4%). Filter papir korišten za WHO test u epruveti kupljen je od Sveučilišta Sains u Maleziji. Bočice za biološki test WHO-a s CFP-om i PPF-om pripremljene su prema preporukama WHO-a.
Komarci korišteni za biološke testove prikupljeni su u larvalnoj fazi s mjesta razmnožavanja u blizini eksperimentalnih koliba, a zatim uzgojeni do odraslih jedinki. U svakoj vremenskoj točki, najmanje 100 komaraca izloženo je svakom tretmanu tijekom 60 minuta, s 4 ponavljanja po epruveti/bočici i približno 25 komaraca po epruveti/bočici. Za izloženost piretroidu i CFP-u korišteni su nehranjeni komarci stari 3-5 dana, dok su za PPF korišteni komarci koji sišu krv u dobi od 5-7 dana kako bi se stimulirala oogeneza i procijenio učinak PPF-a na razmnožavanje komaraca. Paralelne izloženosti provedene su korištenjem filter papira impregniranog silikonskim uljem, čistog PBO (4%) i boca obloženih acetonom kao kontrola. Na kraju izloženosti, komarci su prebačeni u netretirane posude i izloženi vati natopljenoj 10%-tnoj (w/v) otopini glukoze. Mortalitet je zabilježen 24 sata nakon izloženosti piretroidu i svakih 24 sata tijekom 72 sata nakon izloženosti CFP-u i PPF-u. Kako bi se procijenila osjetljivost na PPF, preživjeli komarci izloženi PPF-u i odgovarajuće negativne kontrole secirani su nakon što je zabilježena odgođena smrtnost, razvoj jajnika promatran je pomoću složenog mikroskopa, a plodnost je procijenjena prema Christopherovom stadiju razvoja jaja [28, 30]. Ako su se jaja potpuno razvila do Christopherovog stadija V, komarci su klasificirani kao plodni, a ako jaja nisu bila potpuno razvijena i ostala su u stadijima I-IV, komarci su klasificirani kao sterilni.
U svakoj vremenskoj točki godine, komadi veličine 30 × 30 cm izrezani su iz novih i na polju odležanih mreža na lokacijama navedenim u preporukama WHO-a [22]. Nakon rezanja, mreže su označene, omotane aluminijskom folijom i pohranjene u hladnjaku na 4 ± 2 °C kako bi se spriječila migracija AI u tkaninu. Mreže su zatim poslane u Valonski poljoprivredni istraživački centar u Belgiji na kemijsku analizu kako bi se izmjerile promjene ukupnog sadržaja AI tijekom njihovog vijeka trajanja. Korištene analitičke metode (temeljene na metodama koje preporučuje Međunarodni kooperativni odbor za analizu pesticida) prethodno su opisane [25, 31].
Za eksperimentalne podatke o kolibama, ukupan broj živih/mrtvih, ujedajućih/neujedajućih i plodnih/sterilnih komaraca u različitim odjeljcima koliba zbrojen je za svaki tretman u svakom pokusu kako bi se izračunali različiti proporcionalni ishodi (72-satna smrtnost, ujedanje, ektoparazitizam, zarobljavanje u mreži, plodnost) i njihovi odgovarajući 95% intervali pouzdanosti (CI). Razlike između tretmana za ove proporcionalne binarne ishode analizirane su logističkom regresijom, dok su razlike za ishode broja analizirane negativnom binomnom regresijom. Budući da su provedena dva ciklusa rotacije tretmana svakih 12 mjeseci i neki tretmani su testirani u različitim pokusima, analize penetracije komaraca prilagođene su broju dana testiranja svakog tretmana. Novi ITN za svaki ishod također je analiziran kako bi se dobila jedinstvena procjena za sve vremenske točke. Uz glavnu objašnjavajuću varijablu tretmana, svaki model uključivao je kolibu, spavača, razdoblje pokusa, indeks otvora ITN-a i dan kao fiksne učinke za kontrolu varijacija zbog razlika u privlačnosti pojedinačnih spavača i koliba, sezonalnosti, statusu mreže protiv komaraca i prekomjernoj disperziji. Regresijske analize dale su prilagođene omjere šansi (OR) i odgovarajuće 95% intervale pouzdanosti za procjenu učinka nove generacije ITN-a u usporedbi s mrežom samo s piretroidom, Interceptor®, na primarne ishode smrtnosti i plodnosti komaraca. P-vrijednosti iz modela također su korištene za dodjeljivanje kompaktnih slova koja označavaju statističku značajnost na razini od 5% za sve parne usporedbe primarnih i sekundarnih ishoda. Sve regresijske analize provedene su u Stata verziji 18.
Osjetljivost populacija vektora Covese interpretirana je na temelju smrtnosti i plodnosti uočenih in vitro i biološkim testovima u bocama prema preporukama Svjetske zdravstvene organizacije. Rezultati kemijske analize pružili su ukupni sadržaj AI u ITN fragmentima, koji je korišten za izračun stope zadržavanja AI u mrežama starim na polju u usporedbi s novim mrežama u svakoj vremenskoj točki svake godine. Svi podaci ručno su zabilježeni na standardiziranim obrascima, a zatim dvaput uneseni u Microsoft Excel bazu podataka.
Etički odbori Ministarstva zdravstva Benina (br. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), Londonske škole higijene i tropske medicine (LSHTM) (br. 16237) i Svjetske zdravstvene organizacije (br. ERC.0003153) odobrili su provođenje pilotnog ispitivanja u kojem su sudjelovali volonteri. Pisani informirani pristanak dobiven je od svih volontera prije sudjelovanja u studiji. Svi volonteri primili su besplatnu kemoprofilaksu kako bi se smanjio rizik od malarije, a medicinska sestra bila je dežurna tijekom cijelog ispitivanja kako bi procijenila svakog volontera koji je razvio simptome vrućice ili nuspojave na testirani proizvod.
Potpuni rezultati iz eksperimentalnih koliba, koji sažimaju ukupan broj živih/mrtvih, izgladnjelih/krvlju hranjenih i plodnih/sterilnih komaraca za svaku eksperimentalnu skupinu, kao i deskriptivna statistika, prikazani su kao dodatni materijal (Tablica S1).
U eksperimentalnoj kolibi u Kowi, Benin, suzbijeno je hranjenje krvi divljih komaraca vrste Anopheles gambiae otpornih na piretroide. Podaci iz netretiranih kontrola i novih mreža združeni su iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena učinkovitosti. Logističkom regresijskom analizom, stupci sa zajedničkim slovima nisu se značajno razlikovali na razini od 5% (p > 0,05). Trake pogreške predstavljaju intervale pouzdanosti od 95%.
Mortalitet divljih komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide koji ulaze u eksperimentalnu kolibu u Kowi, Benin. Podaci iz netretiranih kontrola i novih mreža združeni su iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena učinkovitosti. Logističkom regresijskom analizom, stupci sa zajedničkim slovima nisu se značajno razlikovali na razini od 5% (p > 0,05). Trake pogreške predstavljaju intervale pouzdanosti od 95%.
Omjer šansi opisuje razliku u smrtnosti s mrežama protiv komaraca nove generacije u usporedbi s mrežama protiv komaraca samo s piretroidima. Isprekidana linija predstavlja omjer šansi od 1, što ukazuje na to da nema razlike u smrtnosti. Omjer šansi > 1 ukazuje na veću smrtnost s mrežama protiv komaraca nove generacije. Podaci za mreže protiv komaraca nove generacije združeni su iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena učinkovitosti. Trake pogreške predstavljaju 95% intervale pouzdanosti.
Iako je Interceptor® pokazao najnižu smrtnost od svih testiranih ITN-ova, starenje mreža na polju nije negativno utjecalo na smrtnost vektora. Zapravo, novi Interceptor® rezultirao je smrtnošću od 12%, dok su mreže stare na polju pokazale blago poboljšanje nakon 12 mjeseci (17%, p=0,006) i 24 mjeseca (17%, p=0,004), prije nego što su se vratile na razine slične novim mrežama nakon 36 mjeseci (11%, p=0,05). Nasuprot tome, stope smrtnosti za sljedeću generaciju mreža tretiranih insekticidima postupno su se smanjivale tijekom vremena nakon postavljanja. Smanjenje je bilo najizraženije kod Interceptor® G2, gdje se smrtnost smanjila s 58% s novim mrežama na 36% nakon 12 mjeseci (p< 0,001), 31% nakon 24 mjeseca (p< 0,001) i 20% nakon 36 mjeseci (p< 0,001). Novi PermaNet® 3.0 rezultirao je smanjenjem smrtnosti na 37%, koja se također značajno smanjila na 20% nakon 12 mjeseci (p< 0,001), 16% nakon 24 mjeseca (p< 0,001) i 18% nakon 36 mjeseci (p< 0,001). Sličan trend uočen je s Royal Guard®-om, pri čemu je nova mrežica rezultirala smanjenjem smrtnosti za 33%, nakon čega je uslijedilo značajno smanjenje na 21% nakon 12 mjeseci (p< 0,001), 17% nakon 24 mjeseca (p< 0,001) i 15% nakon 36 mjeseci (p< 0,001).
Smanjenje plodnosti divljih komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide koji ulaze u eksperimentalnu kolibu u Kwi, Benin. Podaci iz netretiranih kontrola i novih mreža združeni su iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena učinkovitosti. Trake sa zajedničkim slovima nisu se značajno razlikovale na razini od 5% (p > 0,05) logističkom regresijskom analizom. Trake pogreške predstavljaju intervale pouzdanosti od 95%.
Omjeri šansi opisuju razliku u plodnosti s mrežama protiv komaraca nove generacije u usporedbi s mrežama protiv komaraca koje sadrže samo piretroid. Isprekidana linija predstavlja omjer 1, što ukazuje na to da nema razlike u plodnosti. Omjeri šansi< 1 ukazuje na veće smanjenje plodnosti s mrežama nove generacije. Podaci za mreže protiv komaraca nove generacije združeni su iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena učinkovitosti. Trake pogreške predstavljaju 95% intervale pouzdanosti.
Vrijeme objave: 17. veljače 2025.