Środek owadobójczy do stosowania wewnątrz pomieszczeńOpryskiwanie (IRS) to kluczowa metoda ograniczania transmisji Trypanosoma cruzi, która wywołuje chorobę Chagasa w dużej części Ameryki Południowej, przenoszona przez wektory. Jednak skuteczność IRS w regionie Grand Chaco, obejmującym Boliwię, Argentynę i Paragwaj, nie dorównuje skuteczności w innych krajach regionu Southern Cone.
W badaniu tym oceniono rutynowe praktyki IRS i kontrolę jakości pestycydów w typowej społeczności endemicznej w Chaco w Boliwii.
Substancja czynnaalfa-cypermetryna(ai) zostało wykryte na bibule filtracyjnej zamontowanej na powierzchni ścianki opryskiwacza i zmierzone w przygotowanych roztworach zbiornika opryskiwacza za pomocą zaadaptowanego zestawu Insecticide Quantitative Kit (IQK™) zwalidowanego pod kątem ilościowych metod HPLC. Dane analizowano z wykorzystaniem modelu regresji mieszanej z ujemnym dwumianem, aby zbadać zależność między stężeniem insektycydu nałożonego na bibułę filtracyjną a wysokością ścianki oprysku, pokryciem opryskiem (powierzchnia oprysku/czas oprysku [m2/min]) oraz stosunkiem obserwowanej do oczekiwanej szybkości oprysku. Oceniono również różnice między przestrzeganiem przez pracowników służby zdrowia i właścicieli domów wymogów IRS dotyczących pustych domów. Szybkość osiadania alfa-cypermetryny po zmieszaniu w przygotowanych zbiornikach opryskiwacza została skwantyfikowana w laboratorium.
Zaobserwowano istotne wahania stężeń alfa-cypermetryny AI, przy czym tylko 10,4% (50/480) filtrów i 8,8% (5/57) domów osiągnęło docelowe stężenie 50 mg ± 20% AI/m2. Wskazane stężenia są niezależne od stężeń stwierdzonych w poszczególnych roztworach opryskowych. Po zmieszaniu alfa-cypermetryny AI z przygotowanym roztworem powierzchniowym zbiornika opryskiwacza szybko osiadła, co doprowadziło do liniowej utraty alfa-cypermetryny AI na minutę i straty 49% po 15 minutach. Tylko 7,5% (6/80) domów zostało poddanych zabiegowi z zalecaną przez WHO szybkością oprysku 19 m2/min (±10%), podczas gdy 77,5% (62/80) domów zostało poddanych zabiegowi z szybkością niższą od oczekiwanej. Średnie stężenie substancji czynnej dostarczonej do domu nie było istotnie związane z obserwowanym pokryciem opryskiem. Przestrzeganie zasad obowiązujących w gospodarstwach domowych nie miało znaczącego wpływu na zasięg oprysku ani na średnie stężenie cypermetryny dostarczanej do domów.
Nieoptymalna dystrybucja pestycydów przez IRS może częściowo wynikać z właściwości fizycznych pestycydów i konieczności przeglądu metod dystrybucji, w tym szkolenia zespołów IRS i edukacji publicznej w celu promowania przestrzegania przepisów. IQK™ to ważne, praktyczne narzędzie, które poprawia jakość usług IRS i ułatwia szkolenie pracowników służby zdrowia oraz podejmowanie decyzji przez menedżerów w zakresie zwalczania wektora Chagasa.
Choroba Chagasa jest wywoływana przez zakażenie pasożytem Trypanosoma cruzi (kinetoplastyd: Trypanosomatidae), który wywołuje szereg chorób u ludzi i innych zwierząt. U ludzi ostre zakażenie objawowe występuje po kilku tygodniach lub miesiącach od zakażenia i charakteryzuje się gorączką, złym samopoczuciem i hepatosplenomegalią. Szacuje się, że 20–30% zakażeń rozwija się w postać przewlekłą, najczęściej kardiomiopatię, która charakteryzuje się wadami układu przewodzącego, zaburzeniami rytmu serca, dysfunkcją lewej komory, a ostatecznie zastoinową niewydolnością serca i, rzadziej, chorobami przewodu pokarmowego. Schorzenia te mogą utrzymywać się przez dziesięciolecia i są trudne do leczenia [1]. Nie ma szczepionki.
Globalne obciążenie chorobą Chagasa w 2017 r. oszacowano na 6,2 miliona osób, co spowodowało 7900 zgonów i 232 000 lat życia skorygowanych niepełnosprawnością (DALY) dla wszystkich grup wiekowych [2,3,4]. Triatominus cruzi jest przenoszony w Ameryce Środkowej i Południowej oraz w częściach południowej Ameryki Północnej przez Triatominus cruzi (Hemiptera: Reduviidae), co stanowi 30 000 (77%) całkowitej liczby nowych przypadków w Ameryce Łacińskiej w 2010 r. [5]. Inne drogi zakażenia w regionach nieendemicznych, takich jak Europa i Stany Zjednoczone, obejmują wrodzoną transmisję i transfuzję zakażonej krwi. Na przykład w Hiszpanii odnotowano około 67 500 przypadków zakażenia wśród imigrantów z Ameryki Łacińskiej [6], co skutkuje rocznymi kosztami systemu opieki zdrowotnej w wysokości 9,3 miliona dolarów [7]. W latach 2004–2007 u 3,4% ciężarnych imigrantek z Ameryki Łacińskiej, badanych w szpitalu w Barcelonie, stwierdzono obecność Trypanosoma cruzi [8]. Dlatego też działania mające na celu kontrolę transmisji wektorów w krajach endemicznych mają kluczowe znaczenie dla zmniejszenia obciążenia chorobą w krajach wolnych od wektorów triatomowych [9]. Obecne metody kontroli obejmują opryskiwanie pomieszczeń (IRS) w celu zmniejszenia populacji wektorów w domach i wokół nich, badania przesiewowe matek w celu identyfikacji i eliminacji transmisji wrodzonej, badania przesiewowe banków krwi i narządów do przeszczepów oraz programy edukacyjne [5,10,11,12].
W regionie Southern Cone w Ameryce Południowej głównym wektorem jest patogenny pluskwiak Triatomine. Gatunek ten jest przede wszystkim endożerny i endożerny i rozmnaża się powszechnie w domach i oborach dla zwierząt. W źle zbudowanych budynkach pęknięcia w ścianach i sufitach stanowią siedlisko pluskwiaków Triatomine, a inwazje w gospodarstwach domowych są szczególnie poważne [13, 14]. Inicjatywa Southern Cone (INCOSUR) promuje skoordynowane międzynarodowe wysiłki na rzecz zwalczania zakażeń domowych w regionie Tri. Użyj IRS do wykrywania bakterii chorobotwórczych i innych czynników specyficznych dla danego miejsca [15, 16]. Doprowadziło to do znacznego zmniejszenia zapadalności na chorobę Chagasa i późniejszego potwierdzenia przez Światową Organizację Zdrowia, że transmisja przenoszona przez wektory została wyeliminowana w niektórych krajach (Urugwaj, Chile, części Argentyny i Brazylii) [10, 15].
Pomimo sukcesu INCOSUR, wektor Trypanosoma cruzi nadal występuje w regionie Gran Chaco w USA, sezonowo suchym ekosystemie leśnym rozciągającym się na powierzchni 1,3 miliona kilometrów kwadratowych na granicach Boliwii, Argentyny i Paragwaju [10]. Mieszkańcy regionu należą do najbardziej zmarginalizowanych grup i żyją w skrajnym ubóstwie, mając ograniczony dostęp do opieki zdrowotnej [17]. Częstość występowania zakażenia T. cruzi i transmisji wektora w tych społecznościach jest jedną z najwyższych na świecie [5,18,19,20], przy czym 26–72% domów jest zakażonych Trypanosomatidami. infestans [13, 21], a 40–56% Tri. Bakterie chorobotwórcze infekują Trypanosoma cruzi [22, 23]. Większość (>93%) wszystkich przypadków choroby Chagasa przenoszonej przez wektory w regionie Southern Cone występuje w Boliwii [5].
IRS jest obecnie jedyną powszechnie akceptowaną metodą redukcji triacyny u ludzi. infestans to historycznie sprawdzona strategia zmniejszania obciążenia kilkoma ludzkimi chorobami przenoszonymi przez wektory [24, 25]. Udział domów we wsi Tri. infestans (wskaźnik zakażenia) jest kluczowym wskaźnikiem używanym przez władze sanitarne do podejmowania decyzji o wdrożeniu IRS i, co ważne, do uzasadnienia leczenia przewlekle zakażonych dzieci bez ryzyka ponownego zakażenia [16,26,27,28,29]. Skuteczność IRS i utrzymywanie się transmisji wektorów w regionie Chaco są uwarunkowane kilkoma czynnikami: niską jakością konstrukcji budynków [19, 21], suboptymalną implementacją IRS i metodami monitorowania infestacji [30], niepewnością społeczną dotyczącą wymogów IRS. Niską zgodnością [31], krótką aktywnością resztkową formulacji pestycydów [32, 33] oraz zmniejszoną opornością i/lub wrażliwością Tri. infestans na insektycydy [22, 34].
Syntetyczne insektycydy pyretroidowe są powszechnie stosowane w IRS ze względu na ich śmiertelność dla podatnych populacji pluskwiaków z rodziny triatomowatych. W niskich stężeniach insektycydy pyretroidowe były również stosowane jako środki drażniące do wypłukiwania wektorów z pęknięć w ścianach w celach obserwacyjnych [35]. Badania nad kontrolą jakości praktyk IRS są ograniczone, ale w innych badaniach wykazano, że występują znaczne różnice w stężeniach substancji czynnych pestycydów (AI) dostarczanych do domów, przy czym poziomy często spadają poniżej efektywnego zakresu stężeń docelowych [33,36,37,38]. Jednym z powodów braku badań nad kontrolą jakości jest to, że wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC), złoty standard pomiaru stężenia substancji czynnych w pestycydach, jest technicznie skomplikowana, droga i często nieodpowiednia do powszechnie występujących warunków społecznych. Najnowsze postępy w badaniach laboratoryjnych zapewniają obecnie alternatywne i stosunkowo niedrogie metody oceny dostarczania pestycydów i praktyk IRS [39, 40].
Celem tego badania było zmierzenie zmian stężeń pestycydów podczas rutynowych kampanii IRS ukierunkowanych na zwalczanie Tri. Phytophthora infestans ziemniaków w regionie Chaco w Boliwii. Stężenia substancji czynnych pestycydów mierzono w preparatach przygotowanych w zbiornikach opryskiwaczy oraz w próbkach bibuły filtracyjnej pobranych w komorach opryskowych. Oceniono również czynniki, które mogą wpływać na dostarczanie pestycydów do domów. W tym celu wykorzystano chemiczną metodę kolorymetryczną do ilościowego określenia stężenia pyretroidów w tych próbkach.
Badanie przeprowadzono w Itanambicua, gminie Camili, departamencie Santa Cruz, Boliwia (20°1′5.94″ S; 63°30′41″ W) (rys. 1). Region ten jest częścią regionu Gran Chaco w USA i charakteryzuje się sezonowo suchymi lasami z temperaturami 0–49 °C i opadami 500–1000 mm/rok [41]. Itanambicua jest jedną z 19 społeczności Guaraní w mieście, gdzie około 1200 mieszkańców mieszka w 220 domach zbudowanych głównie z cegły solarnej (adobe), tradycyjnych ogrodzeń i tabiques (znanych lokalnie jako tabique), drewna lub mieszanek tych materiałów. Inne budynki i konstrukcje w pobliżu domu obejmują obory dla zwierząt, magazyny, kuchnie i toalety, zbudowane z podobnych materiałów. Lokalna gospodarka opiera się na rolnictwie na własne potrzeby, głównie na uprawie kukurydzy i orzeszków ziemnych, a także na drobnej hodowli drobiu, trzody chlewnej, kóz, kaczek i ryb, a nadwyżki produktów krajowych są sprzedawane w lokalnym miasteczku targowym Kamili (oddalonym o około 12 km). Miasto Kamili oferuje również liczne miejsca pracy, głównie w sektorze budowlanym i usług domowych.
W niniejszym badaniu wskaźnik zakażeń T. cruzi wśród dzieci w Itanambiqua (2–15 lat) wyniósł 20% [20]. Jest to podobne do seroprewalencji zakażenia wśród dzieci odnotowanej w sąsiedniej społeczności Guarani, w której również zaobserwowano wzrost częstości występowania wraz z wiekiem, przy czym zdecydowana większość mieszkańców powyżej 30. roku życia była zakażona [19]. Transmisja wektora jest uważana za główną drogę zakażenia w tych społecznościach, przy czym głównym wektorem jest Tri. Infestans wkraczają do domów i budynków gospodarczych [21, 22].
Nowo wybrany miejski organ ds. zdrowia nie był w stanie przedstawić raportów na temat działań IRS w Itanambicua przed przeprowadzeniem tego badania, jednak raporty z pobliskich społeczności wyraźnie wskazują, że działania IRS w gminie były sporadyczne od 2000 r., a w 2003 r. przeprowadzono ogólne opryskiwanie 20% beta-cypermetryną, a następnie skoncentrowane opryskiwanie zainfekowanych domów w latach 2005–2009 [22] i systematyczne opryskiwanie w latach 2009–2011 [19].
W tej społeczności IRS zostało przeprowadzone przez trzech przeszkolonych społecznie pracowników służby zdrowia z użyciem 20% formulacji koncentratu zawiesiny alfa-cypermetryny [SC] (Alphamost®, Hockley International Ltd., Manchester, Wielka Brytania). Insektycyd został opracowany z docelowym stężeniem podawania 50 mg ai/m2 zgodnie z wymogami Programu Kontroli Choroby Chagasa Departamentu Administracyjnego Santa Cruz (Servicio Departamental de Salud-SEDES). Insektycydy były stosowane za pomocą opryskiwacza plecakowego Guarany® (Guarany Indústria e Comércio Ltda, Itu, São Paulo, Brazylia) o efektywnej pojemności 8,5 l (kod zbiornika: 0441.20), wyposażonego w dyszę o płaskim strumieniu i nominalnym natężeniu przepływu 757 ml/min, wytwarzającego strumień o kącie 80° przy standardowym ciśnieniu w cylindrze 280 kPa. Pracownicy sanitarni mieszali również puszki aerozolu i spryskiwali domy. Pracownicy zostali wcześniej przeszkoleni przez lokalny miejski wydział zdrowia w zakresie przygotowywania i dostarczania pestycydów, a także opryskiwania nimi wewnętrznych i zewnętrznych ścian domów. Zaleca się im również, aby wymagali od mieszkańców opróżnienia domu ze wszystkich przedmiotów, w tym mebli (z wyjątkiem ram łóżek), co najmniej 24 godziny przed podjęciem przez IRS działań umożliwiających pełny dostęp do wnętrza domu w celu przeprowadzenia oprysku. Przestrzeganie tego wymogu jest oceniane w sposób opisany poniżej. Mieszkańcom zaleca się również odczekanie do wyschnięcia pomalowanych ścian przed ponownym wejściem do domu, zgodnie z zaleceniami [42].
Aby określić stężenie lambda-cypermetryny AI dostarczanej do domów, badacze zainstalowali bibułę filtracyjną (Whatman nr 1; średnica 55 mm) na powierzchniach ścian 57 domów przed IRS. Wszystkie domy otrzymujące IRS w tym czasie były objęte (25/25 domów w listopadzie 2016 r. i 32/32 domy w okresie styczeń-luty 2017 r.). Wśród nich znalazło się 52 domy z suszonej cegły i 5 domów z cegły tabik. W każdym domu zainstalowano od ośmiu do dziewięciu kawałków bibuły filtracyjnej, podzielonych na trzy wysokości ścian (0,2, 1,2 i 2 m od ziemi), przy czym każda z trzech ścian była wybrana przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, zaczynając od głównych drzwi. Zapewniło to trzy powtórzenia na każdej wysokości ściany, zgodnie z zaleceniami monitorowania skutecznego dostarczania pestycydów [43]. Natychmiast po zastosowaniu insektycydu badacze zebrali bibułę filtracyjną i wysuszyli ją z dala od bezpośredniego światła słonecznego. Po wyschnięciu bibułę filtracyjną owinięto przezroczystą taśmą, aby zabezpieczyć i utrzymać insektycyd na pokrytej powierzchni, a następnie owinięto folią aluminiową i przechowywano w temperaturze 7°C do momentu przeprowadzenia badań. Spośród 513 zebranych bibuł filtracyjnych, do badań udostępniono 480 z 57 domów, tj. 8-9 bibuł na dom. Próbki testowe obejmowały 437 bibuł filtracyjnych z 52 domów z adobe i 43 bibuły filtracyjne z 5 domów z tabik. Próba jest proporcjonalna do względnego rozpowszechnienia typów domów w społeczności (76,2% [138/181] adobe i 11,6% [21/181] tabika) odnotowanych w ankietach przeprowadzanych od drzwi do drzwi w ramach tego badania. Analiza bibuły filtracyjnej przy użyciu zestawu Insecticide Quantification Kit (IQK™) i jej walidacja przy użyciu HPLC są opisane w dodatkowym pliku 1. Docelowe stężenie pestycydu wynosi 50 mg ai/m2, co dopuszcza tolerancję ± 20% (tj. 40–60 mg ai/m2).
Ilościowe stężenie AI oznaczono w 29 pojemnikach przygotowanych przez pracowników medycznych. Pobieraliśmy próbki z 1–4 przygotowanych zbiorników dziennie, średnio 1,5 (zakres: 1–4) pojemników dziennie w okresie 18 dni. Kolejność pobierania próbek była zgodna z kolejnością stosowaną przez pracowników służby zdrowia w listopadzie 2016 r. i styczniu 2017 r. Postęp dzienny od stycznia do lutego. Natychmiast po dokładnym wymieszaniu składu, z powierzchni zawartości pobrano 2 ml roztworu. Próbkę o objętości 2 ml mieszano następnie w laboratorium przez 5 minut, po czym pobrano dwie podpróbki o objętości 5,2 μl i przetestowano za pomocą IQK™ zgodnie z opisem (patrz Dodatkowy plik 1).
Szybkości depozycji substancji czynnej insektycydu mierzono w czterech zbiornikach opryskiwacza, dobranych specjalnie tak, aby odpowiadały początkowym (zerowym) stężeniom substancji czynnej w zakresie górnym, dolnym i docelowym. Po mieszaniu przez 15 kolejnych minut, z każdej 2 ml próbki wirowej pobierano trzy próbki o objętości 5,2 µl z warstwy powierzchniowej w odstępach 1-minutowych. Docelowe stężenie roztworu w zbiorniku wynosi 1,2 mg ai/ml ± 20% (tj. 0,96–1,44 mg ai/ml), co odpowiada osiągnięciu docelowego stężenia dostarczanego na bibułę filtracyjną, jak opisano powyżej.
Aby zrozumieć związek między czynnościami opryskiwania pestycydami a dostawą pestycydów, badacz (RG) towarzyszył dwóm lokalnym pracownikom służby zdrowia IRS podczas rutynowych działań IRS w 87 domach (57 domów wymienionych powyżej i 30 z 43 domów, które zostały opryskane pestycydami). Marzec 2016). Trzynaście z tych 43 domów zostało wyłączonych z analizy: sześciu właścicieli odmówiło, a siedem domów zostało opryskanych tylko częściowo. Całkowita powierzchnia do opryskania (metry kwadratowe) wewnątrz i na zewnątrz domu została szczegółowo zmierzona, a całkowity czas spędzony przez pracowników służby zdrowia na opryskach (minuty) został potajemnie zarejestrowany. Te dane wejściowe są wykorzystywane do obliczenia szybkości oprysku, zdefiniowanej jako powierzchnia opryskana na minutę (m2/min). Na podstawie tych danych można również obliczyć obserwowany/oczekiwany stosunek oprysku jako miarę względną, przy czym zalecana oczekiwana szybkość oprysku wynosi 19 m2/min ± 10% dla specyfikacji sprzętu opryskowego [44]. W przypadku stosunku obserwowanego do oczekiwanego zakres tolerancji wynosi 1 ± 10% (0,8–1,2).
Jak wspomniano powyżej, w 57 domach na ścianach zainstalowano papier filtracyjny. Aby sprawdzić, czy wizualna obecność papieru filtracyjnego wpływa na częstotliwość oprysków pracowników służb sanitarnych, porównano częstotliwość oprysków w tych 57 domach z częstotliwością oprysków w 30 domach poddanych zabiegowi w marcu 2016 roku, w których nie zainstalowano papieru filtracyjnego. Stężenia pestycydów mierzono wyłącznie w domach wyposażonych w papier filtracyjny.
Udokumentowano, że mieszkańcy 55 domów przestrzegali wcześniejszych wymogów IRS dotyczących sprzątania domów, w tym 30 domów, które zostały opryskane w marcu 2016 r., i 25 domów, które zostały opryskane w listopadzie 2016 r. 0–2 (0 = wszystkie lub większość przedmiotów pozostała w domu; 1 = większość przedmiotów została usunięta; 2 = dom całkowicie opróżniony). Zbadano wpływ przestrzegania przepisów przez właścicieli na częstotliwość oprysków i stężenia insektycydów moksowych.
Obliczono moc statystyczną, aby wykryć istotne odchylenia od oczekiwanych stężeń alfa-cypermetryny stosowanej na bibule filtracyjnej oraz istotne różnice w stężeniach insektycydów i dawkach oprysków między kategorycznie sparowanymi grupami domów. Minimalną moc statystyczną (α = 0,05) obliczono dla minimalnej liczby domów pobranych w ramach dowolnej grupy kategorycznej (tj. o stałej wielkości próby) określonej na początku badania. Podsumowując, porównanie średnich stężeń pestycydów w jednej próbce obejmującej 17 wybranych nieruchomości (sklasyfikowanych jako właściciele nieprzestrzegający przepisów) miało 98,5% mocy wykrycia 20% odchylenia od oczekiwanego średniego stężenia docelowego wynoszącego 50 mg ai/m2, gdzie wariancja (SD = 10) jest przeszacowana na podstawie obserwacji opublikowanych gdzie indziej [37, 38]. Porównanie stężeń insektycydów w wybranych do użytku domowego puszkach aerozolowych dla równoważnej skuteczności (n = 21) > 90%.
Porównanie dwóch próbek średnich stężeń pestycydów w n = 10 i n = 12 domach lub średnich dawek oprysku w n = 12 i n = 23 domach dało moc statystyczną 66,2% i 86,2% dla detekcji. Oczekiwane wartości dla 20% różnicy wynoszą odpowiednio 50 mg ai/m2 i 19 m2/min. Konserwatywnie założono, że w każdej grupie wystąpią duże wariancje dla dawki oprysku (SD = 3,5) i stężenia insektycydu (SD = 10). Moc statystyczna wynosiła >90% dla równoważnych porównań dawek oprysku między domami z bibułą filtracyjną (n = 57) i domami bez bibuły filtracyjnej (n = 30). Wszystkie obliczenia mocy wykonano przy użyciu programu SAMPSI w oprogramowaniu STATA v15.0 [45]).
Zebrane z domu bibuły filtracyjne zbadano, dopasowując dane do wieloczynnikowego ujemnego dwumianowego modelu efektów mieszanych (program MENBREG w STATA v.15.0) z lokalizacją ścian w domu (trzy poziomy) jako efektem losowym. Stężenie promieniowania beta. Modele -cypermetryna io wykorzystano do testowania zmian związanych z wysokością ścian nebulizatora (trzy poziomy), szybkością nebulizacji (m2/min), datą złożenia wniosku do IRS i statusem pracownika służby zdrowia (dwa poziomy). Uogólniony model liniowy (GLM) wykorzystano do testowania zależności między średnim stężeniem alfa-cypermetryny na bibule filtracyjnej dostarczonej do każdego domu a stężeniem w odpowiadającym mu roztworze w zbiorniku opryskiwacza. Sedymentację stężenia pestycydów w roztworze zbiornika opryskiwacza w czasie zbadano w podobny sposób, włączając wartość początkową (czas zero) jako przesunięcie modelu, testując wyraz interakcji ID zbiornika × czas (dni). Punkty danych odstające x identyfikuje się, stosując standardową regułę graniczną Tukeya, gdzie x < Q1 – 1,5 × IQR lub x > Q3 + 1,5 × IQR. Jak wskazano, dawki oprysków dla siedmiu kurników oraz mediana stężenia insektycydu ai dla jednego kurnika zostały wyłączone z analizy statystycznej.
Dokładność ilościowego oznaczania stężenia alfa-cypermetryny metodą chemiczną ai IQK™ potwierdzono poprzez porównanie wartości 27 próbek bibuły filtracyjnej z trzech kurników badanych metodą IQK™ i HPLC (złoty standard), a wyniki wykazały silną korelację (r = 0,93; p < 0,001) (rys. 2).
Korelacja stężeń alfa-cypermetryny w próbkach bibuły filtracyjnej pobranych z kurników po IRS, ilościowo oznaczonych metodą HPLC i IQK™ (n = 27 bibuł filtracyjnych z trzech kurników)
IQK™ testowano na 480 bibułach filtracyjnych zebranych z 57 kurników. Na bibule filtracyjnej zawartość alfa-cypermetryny mieściła się w zakresie od 0,19 do 105,0 mg ai/m2 (mediana 17,6, IQR: 11,06-29,78). Spośród nich tylko 10,4% (50/480) mieściło się w zakresie stężenia docelowego 40–60 mg ai/m2 (ryc. 3). Większość próbek (84,0% (403/480)) zawierała 60 mg ai/m2. Różnica w szacowanym stężeniu mediany na dom dla 8-9 filtrów testowych zebranych na dom była rzędu wielkości, ze średnią 19,6 mg ai/m2 (IQR: 11,76-28,32, zakres: 0,60-67,45). Tylko 8,8% (5/57) stanowisk uzyskało oczekiwane stężenia pestycydów; w 89,5% (51/57) stężenia były niższe od dopuszczalnych, a w 1,8% (1/57) powyżej dopuszczalnych (ryc. 4).
Rozkład częstości stężeń alfa-cypermetryny na filtrach pobranych z domów poddanych działaniu IRS (n = 57 domów). Linia pionowa przedstawia zakres docelowych stężeń cypermetryny ai (50 mg ± 20% ai/m2).
Mediana stężenia beta-cypermetryny av na 8-9 bibułach filtracyjnych na dom, zebranych z domów objętych procedurą IRS (n = 57 domów). Linia pozioma przedstawia zakres docelowego stężenia alfa-cypermetryny ai (50 mg ± 20% ai/m²). Słupki błędów przedstawiają dolną i górną granicę sąsiednich wartości median.
Mediana stężeń dostarczanych do filtrów o wysokości ścianek 0,2, 1,2 i 2,0 m wynosiła odpowiednio 17,7 mg ai/m2 (IQR: 10,70–34,26), 17,3 mg ai/m2 (IQR: 11,43–26,91) i 17,6 mg ai/m2 (IQR: 10,85–31,37) (przedstawiono w pliku dodatkowym 2). Po uwzględnieniu daty IRS, model efektów mieszanych nie wykazał ani istotnej różnicy w stężeniu między wysokościami ścianek (z < 1,83, p > 0,067), ani istotnych zmian w zależności od daty oprysku (z = 1,84, p = 0,070). Mediana stężenia dostarczanego do 5 szklarni z gliny nie różniła się od mediany stężenia dostarczanego do 52 szklarni z gliny (z = 0,13; p = 0,89).
Stężenia AI w 29 niezależnie przygotowanych puszkach aerozolowych Guarany® pobranych przed zastosowaniem systemu IRS różniły się o 12,1%, od 0,16 mg AI/ml do 1,9 mg AI/ml na puszkę (rysunek 5). Tylko 6,9% (2/29) puszek aerozolowych zawierało stężenia AI mieszczące się w zakresie dawek docelowych 0,96–1,44 mg AI/ml, a 3,5% (1/29) puszek aerozolowych zawierało stężenia AI >1,44 mg AI/ml.
Średnie stężenia alfa-cypermetryny AI zmierzono w 29 formulacjach aerozolu. Linia pozioma przedstawia zalecane stężenie AI dla puszek aerozolowych (0,96–1,44 mg/ml) w celu osiągnięcia docelowego zakresu stężenia AI wynoszącego 40–60 mg/m² w kurniku.
Spośród 29 przebadanych pojemników z aerozolem, 21 odpowiadało 21 domom. Mediana stężenia AI dostarczonego do domu nie była związana ze stężeniem w poszczególnych zbiornikach opryskiwacza użytych do oprysku domu (z = -0,94, p = 0,345), co znalazło odzwierciedlenie w niskiej korelacji (rSp2 = -0,02) (rys. 6).
Korelacja między stężeniem beta-cypermetryny AI na 8-9 bibułach filtracyjnych zebranych z domów poddanych działaniu środka IRS a stężeniem AI w roztworach opryskowych przygotowanych w domu, użytych do zabiegu w każdym domu (n = 21)
Stężenie AI w roztworach powierzchniowych czterech opryskiwaczy zebranych bezpośrednio po wstrząśnięciu (czas 0) różniło się o 3,3 (0,68–2,22 mg AI/ml) (rys. 7). W przypadku jednego zbiornika wartości mieszczą się w zakresie docelowym, w przypadku jednego zbiornika wartości są powyżej celu, w przypadku pozostałych dwóch zbiorników wartości są poniżej celu; Stężenia pestycydów zmniejszyły się następnie istotnie we wszystkich czterech pulach podczas kolejnego 15-minutowego pobierania próbek (b = −0,018 do −0,084; z > 5,58; p < 0,001). Biorąc pod uwagę indywidualne wartości początkowe zbiorników, interakcja ID zbiornika x Czas (minuty) nie była istotna (z = -1,52; p = 0,127). W czterech pulach średnia utrata mg ai/ml insektycydu wyniosła 3,3% na minutę (95% CL 5,25, 1,71) i osiągnęła 49,0% (95% CL 25,69, 78,68) po 15 minutach (ryc. 7).
Po dokładnym wymieszaniu roztworów w zbiornikach, mierzono szybkość wytrącania alfa-cypermetryny AI w czterech zbiornikach opryskowych w odstępach 1-minutowych przez 15 minut. Dla każdego zbiornika pokazano linię reprezentującą najlepsze dopasowanie do danych. Obserwacje (punkty) reprezentują medianę z trzech podprób.
Średnia powierzchnia ścian na dom dla potencjalnego leczenia IRS wynosiła 128 m2 (IQR: 99,0–210,0, zakres: 49,1–480,0), a średni czas spędzony przez pracowników służby zdrowia wynosił 12 minut (IQR: 8,2–17,5, zakres: 1,5–36,6). ) każdy kurnik został opryskany (n = 87). Zaobserwowane pokrycie opryskiem w tych kurnikach wahało się od 3,0 do 72,7 m2/min (mediana: 11,1; IQR: 7,90–18,00) (Rysunek 8). Wykluczono wartości odstające, a szybkości oprysku porównano z zalecanym przez WHO zakresem szybkości oprysku 19 m2/min ± 10% (17,1–20,9 m2/min). Tylko 7,5% (6/80) domów mieściło się w tym zakresie; 77,5% (62/80) znajdowało się w dolnym zakresie, a 15,0% (12/80) w górnym. Nie stwierdzono związku między średnim stężeniem AI dostarczanego do domów a obserwowanym zasięgiem oprysku (z = -1,59, p = 0,111, n = 52 domy).
Obserwowana wydajność oprysku (min/m²) w kurnikach poddanych działaniu środka IRS (n = 87). Linia odniesienia przedstawia przewidywany zakres tolerancji wydajności oprysku wynoszący 19 m²/min (±10%), zalecany przez specyfikacje zbiorników opryskowych.
W 80% z 80 domów zaobserwowany stosunek pokrycia opryskiem do oczekiwanego znajdował się poza zakresem tolerancji 1 ± 10%, przy czym 71,3% (57/80) domów miało niższy stosunek, 11,3% (9/80) wyższy, a 16 domów mieściło się w zakresie tolerancji. Rozkład częstości wartości zaobserwowanego stosunku pokrycia do oczekiwanego przedstawiono w pliku dodatkowym 3.
Wystąpiła istotna różnica w średniej szybkości nebulizacji między dwoma pracownikami służby zdrowia, którzy rutynowo wykonywali IRS: 9,7 m2/min (IQR: 6,58–14,85, n = 68) w porównaniu do 15,5 m2/min (IQR: 13,07–21,17, n = 12). (z = 2,45, p = 0,014, n = 80) (jak pokazano w dodatkowym pliku 4A) oraz obserwowany/oczekiwany stosunek szybkości rozpylania (z = 2,58, p = 0,010) (jak pokazano w dodatkowym pliku 4B Show).
Pomijając warunki nietypowe, tylko jeden pracownik służby zdrowia opryskał 54 domy z zainstalowanym filtrem papierowym. Mediana natężenia oprysku w tych domach wyniosła 9,23 m²/min (IQR: 6,57–13,80) w porównaniu z 15,4 m²/min (IQR: 10,40–18,67) w 26 domach bez filtra papierowego (z = -2,38, p = 0,017).
Stopień dostosowania się gospodarstw domowych do wymogu opuszczenia domów w celu odbioru przesyłek od IRS był różny: 30,9% (17/55) nie opuściło swoich domów częściowo, a 27,3% (15/55) nie opuściło swoich domów całkowicie; zdewastowało je.
Obserwowane poziomy rozpylania w niepustych kurnikach (17,5 m2/min, IQR: 11,00–22,50) były generalnie wyższe niż w kurnikach półpustych (14,8 m2/min, IQR: 10,29–18,00) i całkowicie pustych (11,7 m2). /min, IQR: 7,86–15,36), ale różnica nie była istotna (z > -1,58; p > 0,114, n = 48) (przedstawiono w pliku dodatkowym 5A). Podobne wyniki uzyskano, uwzględniając zmiany związane z obecnością lub brakiem papieru filtracyjnego, który nie okazał się istotną zmienną współzmienną w modelu.
We wszystkich trzech grupach bezwzględny czas potrzebny na opryskiwanie domów nie różnił się między domami (z < -1,90, p > 0,057), podczas gdy mediana powierzchni była różna: domy całkowicie puste (104 m2 [IQR: 60,0–169, 0 m2]) są statystycznie mniejsze niż domy niepuste (224 m2 [IQR: 174,0–284,0 m2]) i domy półpuste (132 m2 [IQR: 108,0–384,0 m2]) (z > 2,17; p < 0,031, n = 48). Całkowicie puste domy mają w przybliżeniu połowę wielkości (powierzchni) domów, które nie są puste lub półpuste.
W przypadku stosunkowo niewielkiej liczby domów (n = 25) z danymi dotyczącymi zgodności i zawartości pestycydów AI, nie stwierdzono różnic w średnich stężeniach AI dostarczanych do domów między tymi kategoriami zgodności (z < 0,93, p > 0,351), jak określono w pliku dodatkowym 5B. Podobne wyniki uzyskano po uwzględnieniu obecności/braku bibuły filtracyjnej i obserwowanego pokrycia opryskiem (n = 22).
W niniejszym badaniu oceniono praktyki i procedury IRS w typowej społeczności wiejskiej w regionie Gran Chaco w Boliwii, obszarze o długiej historii transmisji wektorów [20]. Stężenie alfa-cypermetryny ai podawanej podczas rutynowego IRS różniło się znacząco między domami, między poszczególnymi filtrami w domu i między poszczególnymi zbiornikami opryskiwacza przygotowanymi do osiągnięcia tego samego stężenia dostarczanego 50 mg ai/m2. Tylko 8,8% domów (10,4% filtrów) miało stężenia w docelowym zakresie 40–60 mg ai/m2, przy czym większość (odpowiednio 89,5% i 84%) miała stężenia poniżej dolnej dopuszczalnej granicy.
Jednym z potencjalnych czynników suboptymalnej dostawy alfa-cypermetryny do domu jest niedokładne rozcieńczenie pestycydów i niespójne poziomy zawiesiny przygotowanej w zbiornikach opryskiwacza [38, 46]. W niniejszym badaniu obserwacje naukowców dotyczące pracowników służby zdrowia potwierdziły, że postępowali oni zgodnie z recepturami przygotowywania pestycydów i zostali przeszkoleni przez SEDES w zakresie energicznego mieszania roztworu po rozcieńczeniu w zbiorniku opryskiwacza. Jednak analiza zawartości zbiornika wykazała, że stężenie AI zmieniało się 12-krotnie, przy czym tylko 6,9% (2/29) roztworów testowych w zbiorniku mieściło się w zakresie docelowym; W celu dalszych badań roztwory na powierzchni zbiornika opryskiwacza zostały skwantyfikowane w warunkach laboratoryjnych. Pokazuje to liniowy spadek ai alfa-cypermetryny o 3,3% na minutę po wymieszaniu i skumulowaną utratę ai wynoszącą 49% po 15 minutach (95% CL 25,7, 78,7). Wysokie wskaźniki sedymentacji spowodowane agregacją zawiesin pestycydów utworzonych po rozcieńczeniu formulacji proszku zwilżalnego (WP) nie są rzadkością (np. DDT [37, 47]), a niniejsze badanie dodatkowo to demonstruje w przypadku formulacji pyretroidowych SA. Koncentraty zawiesinowe są szeroko stosowane w IRS i, jak wszystkie preparaty owadobójcze, ich stabilność fizyczna zależy od wielu czynników, zwłaszcza od wielkości cząstek substancji czynnej i innych składników. Na sedymentację może również wpływać ogólna twardość wody użytej do przygotowania zawiesiny, czynnik, który jest trudny do kontrolowania w terenie. Na przykład w tym miejscu badań dostęp do wody jest ograniczony do lokalnych rzek, które wykazują sezonowe wahania przepływu i zawieszonych cząstek gleby. Metody monitorowania stabilności fizycznej kompozycji SA są w trakcie badań [48]. Jednakże leki podawane podskórnie były z powodzeniem stosowane w celu zmniejszenia zakażeń domowych bakteriami chorobotwórczymi Tri. w innych częściach Ameryki Łacińskiej [49].
Niedostateczne formulacje insektycydów odnotowano również w innych programach zwalczania wektorów. Na przykład, w indyjskim programie zwalczania leiszmaniozy trzewnej, tylko 29% z 51 grup opryskiwaczy monitorowało prawidłowo przygotowane i zmieszane roztwory DDT, a żadna z nich nie napełniała zbiorników opryskiwaczy zgodnie z zaleceniami [50]. Ocena wsi w Bangladeszu wykazała podobny trend: tylko 42–43% zespołów dywizjonowych IRS przygotowywało insektycydy i napełniało pojemniki zgodnie z protokołem, podczas gdy w jednym podokręgu odsetek ten wyniósł zaledwie 7,7% [46].
Obserwowane zmiany w stężeniu AI dostarczanego do domu również nie są wyjątkowe. W Indiach tylko 7,3% (41 z 560) domów poddanych działaniu środka otrzymało docelowe stężenie DDT, przy czym różnice wewnątrz domów i między nimi były równie duże [37]. W Nepalu bibuła filtracyjna wchłonęła średnio 1,74 mg ai/m2 (zakres: 0,0–17,5 mg/m2), co stanowi zaledwie 7% docelowego stężenia (25 mg ai/m2) [38]. Analiza HPLC bibuły filtracyjnej wykazała duże różnice w stężeniach deltametryny ai na ścianach domów w Chaco w Paragwaju: od 12,8–51,2 mg ai/m2 do 4,6–61,0 mg ai/m2 na dachach [33]. W Tupizie w Boliwii program kontroli choroby Chagasa poinformował o dostarczeniu deltametryny do pięciu domów w stężeniach 0,0–59,6 mg/m2, określonych metodą HPLC [36].
Czas publikacji: 16 kwietnia 2024 r.