Aedes aegypti jest głównym wektorem kilku arbowirusów (takich jak denga, chikungunya i Zika), które powodują częste epidemie chorób u ludzi w regionach tropikalnych i subtropikalnych. Zarządzanie tymi epidemiami opiera się na zwalczaniu wektorów, często w formie oprysków insektycydami skierowanymi przeciwko dorosłym samicom komarów. Jednakże zasięg przestrzenny i częstotliwość oprysków wymagane dla uzyskania optymalnej skuteczności pozostają niejasne. W niniejszym badaniu opisujemy wpływ oprysków wewnątrz pomieszczeń insektycydami pyretroidowymi o ultraniskiej objętości (ULV) na domowe populacje komarów Aedes aegypti.
Nasze wyniki pokazują, że spadek liczebności Aedes aegypti w gospodarstwach domowych wynika głównie z oprysków wykonywanych w tym samym gospodarstwie domowym, bez dodatkowego efektu oprysków w sąsiednich gospodarstwach domowych. Skuteczność oprysków należy mierzyć w czasie od ostatniego oprysku, ponieważ nie zaobserwowaliśmy kumulacji efektu kolejnych oprysków. Na podstawie naszego modelu szacujemy, że skuteczność oprysków spada o 50% około 28 dni po oprysku.
Spadek liczebności Aedes aegypti w gospodarstwie domowym zależał przede wszystkim od liczby dni, jakie upłynęły od ostatniego oprysku w tym gospodarstwie domowym, co podkreśla znaczenie pokrycia oprysków w obszarach wysokiego ryzyka, przy czym częstotliwość oprysków zależała od lokalnej dynamiki transmisji wirusa.
W niniejszym badaniu wykorzystaliśmy dane z dwóch dużych prób terenowych, w których powtarzano opryski pyretroidami o bardzo małej objętości w pomieszczeniach zamkniętych w mieście Iquitos w peruwiańskim regionie Amazonii, aby oszacować wpływ oprysków o bardzo małej objętości na każdą populację komarów Aedes aegypti w gospodarstwie domowym, wykraczający poza granice pojedynczego gospodarstwa domowego. Wcześniejsze badania szacowały wpływ zabiegów o bardzo małej objętości w zależności od tego, czy gospodarstwa domowe znajdowały się wewnątrz, czy poza większym obszarem interwencji. W niniejszym badaniu dążymy do dokładniejszej analizy efektów zabiegów w poszczególnych gospodarstwach domowych, aby zrozumieć względny udział zabiegów wewnątrz gospodarstwa domowego w porównaniu z zabiegami w sąsiednich gospodarstwach domowych. W miarę upływu czasu oszacowaliśmy skumulowany wpływ powtarzanych oprysków w porównaniu z ostatnim opryskiem na redukcję populacji komarów Aedes aegypti w kurnikach, aby zrozumieć częstotliwość niezbędnych oprysków i ocenić spadek skuteczności oprysków w czasie. Analiza ta może pomóc w opracowaniu strategii zwalczania wektorów i dostarczyć informacji do parametryzacji modeli w celu przewidywania ich skuteczności.
Interesujący wynik zdefiniowano jako całkowitą liczbę dorosłych osobników Aedes aegypti zebranych w gospodarstwie domowym i w czasie t, która jest modelowana w wielopoziomowym modelu bayesowskim z wykorzystaniem ujemnego rozkładu dwumianowego w celu uwzględnienia nadmiernej dyspersji, zwłaszcza że zebrano dużą liczbę dorosłych osobników Aedes aegypti w stanie zerowym. Biorąc pod uwagę różnice w lokalizacji i projektach eksperymentalnych między tymi dwoma badaniami, wszystkie modele kandydackie dopasowano odpowiednio do zbiorów danych S-2013 i L-2014. Modele kandydackie opracowano zgodnie z ogólną formułą:
a oznacza dowolną ze zmiennych kandydujących mierzących wpływ opryskiwania na gospodarstwo domowe i w czasie t, jak opisano poniżej.
b reprezentuje dowolną ze zmiennych kandydujących mierzących wpływ oprysków na sąsiadów w pobliżu gospodarstwa domowego i w czasie t, jak opisano poniżej.
Przetestowaliśmy prostą statystykę b, obliczając proporcję gospodarstw domowych w pierścieniu w danej odległości od gospodarstwa domowego i, które zostały opryskane w tygodniu poprzedzającym t.
gdzie h to liczba gospodarstw domowych w pierścieniu r, a r to odległość między pierścieniem a gospodarstwem domowym i. Odległość między pierścieniami jest ustalana na podstawie następujących czynników:
Względne dopasowanie modelu dla funkcji ekspozycji na opryski ważonych czasowo w obrębie gospodarstwa domowego. Grubsza czerwona linia reprezentuje najlepiej dopasowany model, najgrubsza linia reprezentuje najlepiej dopasowany model, a pozostałe grube linie reprezentują modele, których WAIC nie różni się istotnie od WAIC najlepiej dopasowanego modelu. Funkcja zaniku BA jest stosowana do liczby dni od ostatniego oprysku, które znajdują się w pierwszej piątce najlepiej dopasowanych modeli, na podstawie średniej pozycji WAIC w obu eksperymentach.
Model oszacował, że skuteczność oprysku spadła o 50% około 28 dni po wykonaniu oprysku, podczas gdy populacje Aedes aegypti zostały niemal w pełni odtworzone około 50–60 dni po oprysku.
W niniejszym badaniu opisujemy wpływ oprysków pyretryną o bardzo niskiej objętości na populacje Aedes aegypti w pomieszczeniach zamkniętych w odniesieniu do oprysków wykonywanych w pobliżu domu w określonym czasie i przestrzeni. Lepsze zrozumienie czasu trwania i zasięgu przestrzennego wpływu oprysków na populacje Aedes aegypti pomoże w określeniu optymalnych celów w zakresie zasięgu przestrzennego i częstotliwości oprysków wymaganych podczas interwencji zwalczania wektorów, a także będzie stanowić podstawę do porównania różnych potencjalnych strategii zwalczania wektorów. Nasze wyniki pokazują, że redukcja populacji Aedes aegypti w obrębie gospodarstwa domowego wynika z oprysków wykonywanych w obrębie jednego gospodarstwa domowego, bez dodatkowego wpływu oprysków wykonywanych w sąsiednich gospodarstwach domowych. Wpływ oprysków na populacje Aedes aegypti w pomieszczeniach zamkniętych zależy przede wszystkim od czasu, jaki upłynął od ostatniego oprysku, i stopniowo maleje w ciągu 60 dni. Nie zaobserwowano dalszej redukcji populacji Aedes aegypti ze względu na kumulację efektów wielokrotnych oprysków w obrębie gospodarstwa domowego. Ogólnie rzecz biorąc, populacja komarów Aedes aegypti zmniejszyła się. Liczba komarów Aedes aegypti w gospodarstwie domowym zależy głównie od czasu, jaki upłynął od ostatniego oprysku w tym gospodarstwie domowym.
Istotnym ograniczeniem naszego badania jest to, że nie kontrolowaliśmy wieku zebranych dorosłych komarów Aedes aegypti. Wcześniejsze analizy tych eksperymentów [14] wykazały, że rozkład wieku dorosłych samic był zazwyczaj niższy (większy odsetek samic pierworódek) w strefie oprysków L-2014 w porównaniu ze strefą buforową. Zatem, chociaż nie stwierdziliśmy dodatkowej roli wyjaśniającej opryskiwania w okolicznych gospodarstwach domowych na liczebność Aedes aegypti w danym gospodarstwie domowym, nie możemy być pewni, że nie ma regionalnego wpływu na dynamikę populacji Aedes aegypti na obszarach, gdzie opryski są częste.
Inne ograniczenia naszego badania obejmują brak możliwości uwzględnienia awaryjnego oprysku przeprowadzonego przez Ministerstwo Zdrowia, który miał miejsce około 2 miesiące przed eksperymentalnym opryskiem L-2014, z powodu braku szczegółowych informacji na temat jego lokalizacji i czasu. Wcześniejsze analizy wykazały, że opryski te miały podobny efekt na całym badanym obszarze, tworząc wspólny poziom wyjściowy zagęszczenia Aedes aegypti; w rzeczywistości, w momencie rozpoczęcia eksperymentalnego oprysku, populacje Aedes aegypti zaczęły się regenerować. Ponadto, różnica w wynikach między dwoma okresami eksperymentalnymi może wynikać z odmiennych projektów badawczych i różnej wrażliwości Aedes aegypti na cypermetrynę, przy czym S-2013 jest bardziej wrażliwy niż L-2014.
Wreszcie, nasze wyniki pokazują, że efekty opryskiwania wewnątrz budynków ograniczały się do gospodarstwa domowego, w którym przeprowadzono oprysk, a opryskiwanie sąsiednich gospodarstw domowych nie spowodowało dalszej redukcji populacji Aedes aegypti. Dorosłe komary Aedes aegypti mogą przebywać w pobliżu lub wewnątrz domów, gromadząc się w promieniu 10 m i pokonując średnią odległość 106 m. Zatem opryskiwanie obszaru wokół domu może nie mieć dużego wpływu na populację Aedes aegypti w tym domu. Potwierdza to wcześniejsze ustalenia, że opryskiwanie na zewnątrz lub wokół domu nie ma żadnego wpływu. Jednakże, jak wspomniano powyżej, mogą istnieć regionalne wpływy na dynamikę populacji Aedes aegypti, a nasz model nie został zaprojektowany do wykrywania takich efektów.
Podsumowując, nasze wyniki podkreślają wagę dotarcia do każdego gospodarstwa domowego o podwyższonym ryzyku transmisji podczas epidemii, ponieważ gospodarstwa domowe, które nie były ostatnio opryskiwane, nie mogą polegać na pobliskich interwencjach, a nawet na wielokrotnych wcześniejszych interwencjach, aby zmniejszyć obecną populację komarów. Ponieważ niektóre domy były niedostępne, początkowe opryski zawsze skutkowały częściowym pokryciem. Wielokrotne wizyty w pominiętych gospodarstwach domowych mogą zwiększyć pokrycie, ale korzyści maleją z każdą rundą prób, a koszt na gospodarstwo domowe rośnie. Programy kontroli wektorów muszą zatem zostać udoskonalone poprzez ukierunkowanie ich na obszary o wyższym ryzyku transmisji dengi. Transmisja dengi jest niejednorodna w przestrzeni i czasie, a lokalna ocena obszarów wysokiego ryzyka, w tym warunków demograficznych, środowiskowych i społecznych, powinna kierować ukierunkowanymi działaniami w zakresie kontroli wektorów. Inne ukierunkowane strategie, takie jak łączenie oprysków resztkowych wewnątrz pomieszczeń ze śledzeniem kontaktów, były skuteczne w przeszłości i mogą być skuteczne w niektórych sytuacjach. Modele matematyczne mogą również pomóc w wyborze optymalnych strategii kontroli wektorów w celu zmniejszenia transmisji w każdym lokalnym środowisku bez konieczności przeprowadzania kosztownych i logistycznie skomplikowanych prób terenowych. Wyniki naszych badań pozwalają na szczegółową parametryzację przestrzennych i czasowych efektów opryskiwania w pomieszczeniach o bardzo małej objętości, co może posłużyć jako wskazówka dla przyszłych wysiłków w zakresie modelowania mechanistycznego.
Czas publikacji: 13-01-2025