Ovaj projekt analizirao je podatke iz dva velika pokusa koji su uključivali šest krugova raspršivanja piretroidom u zatvorenim prostorima tijekom razdoblja od dvije godine u peruanskom amazonskom gradu Iquitosu. Razvili smo prostorni model na više razina kako bismo identificirali uzroke smanjenja populacije Aedes aegypti koji su bili potaknuti (i) nedavnom upotrebom insekticida ultra male količine (ULV) u kućanstvu i (ii) upotrebom ULV u susjednim ili obližnjim kućanstvima. Usporedili smo prikladnost modela s nizom mogućih shema ponderiranja učinkovitosti prskanja temeljenih na različitim vremenskim i prostornim funkcijama raspadanja kako bismo uhvatili zaostale učinke ULV insekticida.
Naši rezultati pokazuju da je do smanjenja brojnosti A. aegypti unutar kućanstva prvenstveno došlo zbog prskanja unutar istog kućanstva, dok prskanje u susjednim kućanstvima nije imalo dodatnog učinka. Učinkovitost aktivnosti prskanja treba procijeniti na temelju vremena proteklog od zadnjeg prskanja, jer nismo pronašli kumulativni učinak uzastopnog prskanja. Na temelju našeg modela, procijenili smo da je učinkovitost prskanja opala za 50% otprilike 28 dana nakon prskanja.
Smanjenje populacije komaraca Aedes aegypti u kućanstvima prvenstveno je ovisilo o broju dana od posljednjeg tretmana u određenom kućanstvu, naglašavajući važnost pokrivenosti prskanjem u visokorizičnim područjima, pri čemu učestalost prskanja ovisi o lokalnoj dinamici prijenosa.
Aedes aegypti primarni je vektor nekoliko arbovirusa koji mogu uzrokovati velike epidemije, uključujući virus denge (DENV), virus chikungunya i virus Zika. Ova vrsta komaraca prvenstveno se hrani ljudima i često se hrani ljudima. Dobro je prilagođen urbanim sredinama [1,2,3,4] i kolonizirao je mnoga područja u tropima i suptropima [5]. U mnogim od tih regija periodično se ponavljaju epidemije denga groznice, što rezultira s procijenjenih 390 milijuna slučajeva godišnje [6, 7]. U nedostatku liječenja ili učinkovitog i široko dostupnog cjepiva, prevencija i kontrola prijenosa denga groznice oslanjaju se na smanjenje populacije komaraca različitim mjerama kontrole vektora, obično raspršivanjem insekticida koji ciljaju odrasle komarce [8].
U ovoj smo studiji upotrijebili podatke iz dva opsežna, replicirana terenska ispitivanja raspršivanja piretroidom u zatvorenim prostorima ultraniske količine u gradu Iquitosu, u peruanskoj Amazoniji [14], kako bismo procijenili prostorno i vremenski odgođene učinke prskanja ultra male količine na brojnost Aedes aegypti u kućanstvu izvan pojedinačnog kućanstva. Prethodna studija procijenila je učinak tretmana ultra malim volumenom ovisno o tome jesu li kućanstva unutar ili izvan većeg područja intervencije. U ovoj smo studiji pokušali razložiti učinke liječenja na finijoj razini, na razini pojedinačnog kućanstva, kako bismo razumjeli relativni doprinos tretmana unutar kućanstva u usporedbi s tretmanima u susjednim kućanstvima. Vremenski smo procijenili kumulativni učinak ponovljenog prskanja u usporedbi s najnovijim prskanjem na smanjenje obilja Aedes aegypti u kućanstvu kako bismo razumjeli učestalost potrebnog prskanja i procijenili pad učinkovitosti prskanja tijekom vremena. Ova analiza može pomoći u razvoju strategija vektorske kontrole i pružiti informacije za parametrizaciju modela za predviđanje njihove učinkovitosti [22, 23, 24].
Vizualni prikaz sheme udaljenosti prstena koja se koristi za izračunavanje udjela kućanstava unutar prstena na danoj udaljenosti od kućanstva i koja su tretirana insekticidima u tjednu prije t (sva kućanstva i su unutar 1000 m od tampon zone). U ovom primjeru iz L-2014, kućanstvo i bilo je u tretiranom području, a ispitivanje odraslih je provedeno nakon druge runde prskanja. Prstenovi udaljenosti temelje se na udaljenostima koje komarci Aedes aegypti mogu preletjeti. Prstenovi udaljenosti B temelje se na ravnomjernoj raspodjeli svakih 100 m.
Testirali smo jednostavnu mjeru b izračunavanjem udjela kućanstava unutar prstena na danoj udaljenosti od kućanstva i koja su tretirana pesticidima u tjednu koji je prethodio t (Dodatna datoteka 1: Tablica 4).
gdje je h broj kućanstava u prstenu r, a r je udaljenost između prstena i kućanstva i. Udaljenosti između prstenova određuju se uzimajući u obzir sljedeće čimbenike:
Relativno prilagođavanje modela vremenski ponderirane funkcije učinka prskanja unutar kućanstva. Deblje crvene linije predstavljaju modele koji najbolje pristaju, pri čemu najdeblja linija predstavlja modele koji najbolje pristaju, a ostale debele linije predstavljaju modele čiji se WAIC ne razlikuje značajno od WAIC-a modela koji najbolje pristaje. B Funkcija propadanja primijenjena na dane od zadnjeg raspršivanja koji su bili u prvih pet modela koji najbolje odgovaraju, rangirani prema prosječnom WAIC-u u oba eksperimenta
Procijenjeno smanjenje broja Aedes aegypti po kućanstvu povezano je s brojem dana od posljednjeg prskanja. Dana jednadžba izražava smanjenje kao omjer, gdje je omjer stope (RR) omjer scenarija prskanja i osnovne linije bez prskanja.
Model je procijenio da je učinkovitost prskanja opala za 50% otprilike 28 dana nakon prskanja, dok su se populacije Aedes aegypti gotovo u potpunosti oporavile otprilike 50-60 dana nakon prskanja.
U ovoj studiji opisujemo učinke raspršivanja piretroida ultra male količine u zatvorenom prostoru na obilje Aedes aegypti u kućanstvu kao funkciju vremena i prostornog opsega prskanja u blizini kućanstva. Bolje razumijevanje trajanja i prostornog opsega učinaka prskanja na populacije Aedes aegypti pomoći će identificirati optimalne ciljeve za prostornu pokrivenost i učestalost prskanja potrebne tijekom intervencija kontrole vektora i informirati modeliranje uspoređujući različite potencijalne strategije kontrole vektora. Naši rezultati pokazuju da je smanjenje populacije Aedes aegypti unutar jednog kućanstva potaknuto prskanjem unutar istog kućanstva, dok prskanje kućanstava u susjednim područjima nije imalo dodatnog učinka. Učinci prskanja na obilje Aedes aegypti u kućanstvu prvenstveno su ovisili o vremenu koje je prošlo od posljednjeg prskanja i postupno su se smanjivali tijekom 60 dana. Nije primijećeno daljnje smanjenje populacije Aedes aegypti kao rezultat kumulativnog učinka višestrukog prskanja u kućanstvu. Ukratko, broj Aedes aegypti se smanjio. Brojnost komaraca vrste Aedes aegypti u kućanstvu uglavnom ovisi o vremenu koje je prošlo od zadnjeg prskanja u tom kućanstvu.
Važno ograničenje naše studije je to što nismo kontrolirali dob prikupljenih odraslih komaraca Aedes aegypti. Prethodne analize ovih pokusa [14] otkrile su trend prema mlađoj dobnoj distribuciji odraslih ženki (povećan udio ženki koje nisu rodile) u područjima tretiranim L-2014 u usporedbi s tampon zonom. Prema tome, iako nismo pronašli dodatni objašnjavajući učinak prskanja u obližnjim kućanstvima na brojnost A. aegypti u danom kućanstvu, ne možemo biti sigurni da nema regionalnog učinka na dinamiku populacije A. aegypti u područjima gdje se prskanje često događa.
Ostala ograničenja naše studije uključuju nemogućnost uračunavanja hitnog prskanja koje je provelo Ministarstvo zdravstva otprilike 2 mjeseca prije eksperimentalnog prskanja L-2014 zbog nedostatka detaljnih informacija o mjestu i vremenu. Prethodne analize pokazale su da su ta prskanja imala slične učinke u čitavom području istraživanja, čineći zajedničku osnovu za gustoće Aedes aegypti; doista, populacije Aedes aegypti počele su se oporavljati kada je provedeno eksperimentalno prskanje [14]. Nadalje, razlika u rezultatima između dva eksperimentalna razdoblja može biti posljedica razlika u dizajnu studija i različite osjetljivosti Aedes aegypti na cipermetrin, pri čemu je S-2013 osjetljiviji od L-2014 [14]. Izvještavamo o najdosljednijim rezultatima dviju studija i uključujemo model prilagođen eksperimentu L-2014 kao naš konačni model. S obzirom da je eksperimentalni dizajn L-2014 prikladniji za procjenu utjecaja nedavnog prskanja na populacije komaraca Aedes aegypti i da su lokalne populacije Aedes aegypti razvile otpornost na piretroide krajem 2014. [41], smatrali smo da je ovaj model konzervativniji izbor i prikladniji za postizanje ciljeva ove studije.
Relativno ravan nagib krivulje raspršivanja opažen u ovoj studiji može biti posljedica kombinacije stope razgradnje cipermetrina i dinamike populacije komaraca. Insekticid cipermetrin korišten u ovoj studiji je piretroid koji se primarno razgrađuje fotolizom i hidrolizom (DT50 = 2,6-3,6 dana) [44]. Iako se općenito smatra da se piretroidi brzo razgrađuju nakon primjene i da su ostaci minimalni, stopa razgradnje piretroida mnogo je sporija u zatvorenom prostoru nego na otvorenom, a nekoliko je studija pokazalo da cipermetrin može postojati u unutarnjem zraku i prašini mjesecima nakon prskanja [45,46,47]. Kuće u Iquitosu često se grade u tamnim, uskim hodnicima s malo prozora, što može objasniti smanjenu stopu razgradnje zbog fotolize [14]. Osim toga, cipermetrin je vrlo toksičan za osjetljive komarce vrste Aedes aegypti u niskim dozama (LD50 ≤ 0,001 ppm) [48]. Zbog hidrofobne prirode zaostalog cipermetrina, malo je vjerojatno da će utjecati na vodene ličinke komaraca, što objašnjava oporavak odraslih jedinki iz aktivnih staništa ličinki tijekom vremena, kao što je opisano u izvornoj studiji, s većim udjelom nejajnih ženki u tretiranim područjima nego u tampon zonama [14]. Životni ciklus komarca vrste Aedes aegypti od jajeta do odrasle osobe može trajati 7 do 10 dana, ovisno o temperaturi i vrsti komarca.[49] Kašnjenje u oporavku populacije odraslih komaraca može se dalje objasniti činjenicom da rezidualni cipermetrin ubija ili odbija neke novopojavljene odrasle jedinke i neke unesene odrasle jedinke iz područja koja nikada nisu bila tretirana, kao i smanjenjem polaganja jaja zbog smanjenja broja odraslih komaraca [22, 50].
Modeli koji su uključivali cjelokupnu povijest prošlih prskanja u kućanstvima imali su lošiju točnost i slabije procjene učinka od modela koji su uključivali samo najnoviji datum prskanja. Ovo se ne bi trebalo uzeti kao dokaz da pojedina kućanstva ne moraju biti ponovno tretirana. Oporavak populacije A. aegypti primijećen u našoj studiji, kao i u prethodnim studijama [14], nedugo nakon prskanja, sugerira da se kućanstva moraju ponovno tretirati učestalošću određenom lokalnom dinamikom prijenosa kako bi se ponovno uspostavilo suzbijanje A. aegypti. Učestalost prskanja prvenstveno bi trebala biti usmjerena na smanjenje vjerojatnosti infekcije ženki Aedes aegypti, što će biti određeno očekivanom duljinom vanjskog razdoblja inkubacije (EIP) – vremena koje je potrebno vektoru koji se nažderao zaražene krvi da postane zarazan za sljedećeg domaćina. S druge strane, EIP će ovisiti o soju virusa, temperaturi i drugim čimbenicima. Na primjer, u slučaju denga groznice, čak i ako prskanje insekticidom ubije sve zaražene odrasle vektore, ljudska populacija može ostati zarazna 14 dana i može zaraziti novonastale komarce [54]. Kako bi se kontroliralo širenje denga groznice, razmaci između prskanja trebali bi biti kraći od razmaka između tretmana insekticidima kako bi se eliminirali novonastali komarci koji mogu ugristi zaražene domaćine prije nego što mogu zaraziti druge komarce. Sedam dana može se koristiti kao smjernica i prikladna mjerna jedinica za agencije za kontrolu vektora. Stoga bi tjedno prskanje insekticidom tijekom najmanje 3 tjedna (kako bi se pokrilo cijelo razdoblje zaraze domaćina) bilo dovoljno za sprječavanje prijenosa denga groznice, a naši rezultati sugeriraju da učinkovitost prethodnog prskanja ne bi bila značajno smanjena do tog vremena [13]. Doista, u Iquitosu su zdravstvene vlasti uspješno smanjile prijenos denga groznice tijekom izbijanja provodeći tri kruga raspršivanja insekticida ultra male količine u zatvorenim prostorima u razdoblju od nekoliko tjedana do nekoliko mjeseci.
Konačno, naši rezultati pokazuju da je utjecaj prskanja u zatvorenom prostoru bio ograničen na kućanstva u kojima je provedeno, a prskanje susjednih kućanstava nije dodatno smanjilo populacije Aedes aegypti. Odrasli komarci vrste Aedes aegypti mogu ostati u blizini ili unutar kuće u kojoj se izlegu, okupljaju se na udaljenosti do 10 m i putuju prosječno na udaljenost od 106 m.[36] Stoga prskanje područja oko kuće možda neće imati značajan učinak na broj Aedes aegypti u toj kući. To podupire prethodne nalaze da prskanje izvan ili oko domova nije imalo učinka [18, 55]. Međutim, kao što je gore spomenuto, mogu postojati regionalni učinci na dinamiku populacije A. aegypti koje naš model ne može detektirati.
Vrijeme objave: 6. veljače 2025