Ez a projekt két nagyszabású kísérlet adatait elemezte, amelyek hat körben végzett beltéri piretroid permetezést tartalmaztak két éven keresztül a perui Amazonas városában, Iquitosban. Térbeli többszintű modellt dolgoztunk ki az Aedes aegypti populáció csökkenésének okainak azonosítására, amelyek hátterében (i) a közelmúltban az ultra-alacsony mennyiségű (ULV) rovarirtó szerek háztartási használata és (ii) a szomszédos vagy közeli háztartásokban történő ULV-használat áll. Összehasonlítottuk a modell illeszkedését egy sor lehetséges permetezési hatékonyság súlyozási sémával, amelyek különböző időbeli és térbeli bomlási függvények alapján készültek, hogy megragadjuk az ULV rovarölő szerek késleltetett hatását.
Eredményeink azt mutatják, hogy az A. aegypti egy háztartáson belüli csökkenése elsősorban az ugyanazon háztartáson belüli permetezésnek volt köszönhető, míg a szomszédos háztartásokban végzett permetezésnek nem volt további hatása. A permetezési tevékenységek hatékonyságát az utolsó permetezés óta eltelt idő alapján kell értékelni, mivel az egymást követő permetezésekből kumulatív hatást nem tapasztaltunk. Modellünk alapján úgy becsültük, hogy a permetezés hatékonysága körülbelül 28 nappal a permetezés után 50%-kal csökkent.
A háztartási Aedes aegypti szúnyogpopuláció csökkenése elsősorban az adott háztartásban az utolsó kezelés óta eltelt napok számától függött, kiemelve a permetezési fedettség fontosságát a magas kockázatú területeken, a permetezés gyakorisága pedig a helyi átviteli dinamikától függött.
Az Aedes aegypti számos arbovírus elsődleges vektora, amelyek nagy járványokat okozhatnak, beleértve a dengue-vírust (DENV), a chikungunya-vírust és a Zika-vírust. Ez a szúnyogfaj elsősorban emberrel táplálkozik, és gyakran emberrel is táplálkozik. Jól alkalmazkodik a városi környezethez [1,2,3,4], és számos trópusi és szubtrópusi területet megtelepedett [5]. E régiók közül sokban a dengue-láz kitörése időszakosan megismétlődik, ami becslések szerint évente 390 millió esetet jelent [6, 7]. Kezelés vagy hatékony és széles körben elérhető vakcina hiányában a dengue-láz megelőzése és leküzdése a szúnyogpopulációk számának csökkentésén múlik különféle vektor-ellenőrzési intézkedésekkel, jellemzően a felnőtt szúnyogokat célzó rovarölő szerekkel [8].
Ebben a tanulmányban a perui Amazonas Iquitos városában [14] végzett ultrakis térfogatú beltéri piretroid permetezés két nagyszabású, ismételt terepi kísérletének adatait használtuk fel, hogy megbecsüljük az ultrakis térfogatú permetezés térbeli és időbeli késleltetett hatását a háztartási Aedes aegypti mennyiségére az egyéni háztartáson kívül. Egy korábbi tanulmány az ultra-kis mennyiségű kezelés hatását értékelte attól függően, hogy a háztartások egy nagyobb beavatkozási területen belül vagy azon kívül helyezkednek el. Ebben a tanulmányban arra törekedtünk, hogy a kezelési hatásokat finomabb szinten, az egyes háztartások szintjén bontsuk le, hogy megértsük a háztartáson belüli kezelések relatív hozzájárulását a szomszédos háztartásokban végzett kezelésekhez képest. Időben megbecsültük az ismételt permetezés kumulatív hatását a legutóbbi permetezéshez képest a háztartási Aedes aegypti egyedszám csökkentésére, hogy megértsük a szükséges permetezés gyakoriságát, és felmérjük a permetezés hatékonyságának időbeli csökkenését. Ez az elemzés segíthet a vektorszabályozási stratégiák kidolgozásában, és információkat szolgáltathat a modellek paraméterezéséhez, hogy megjósolhassuk azok hatékonyságát [22, 23, 24].
A gyűrűtávolság-séma vizuális ábrázolása, amellyel az i háztartástól adott távolságra lévő gyűrűn belüli háztartások arányát számítják ki, amelyeket a t megelőző héten rovarölő szerekkel kezeltek (az i háztartások a pufferzónától 1000 méteren belül vannak). Ebben az L-2014 példában az i háztartás a kezelt területen tartózkodott, és a felnőttek felmérését a második permetezési kör után végezték. A távolsági gyűrűk az Aedes aegypti szúnyogok által ismert távolságon alapulnak. A B távolsággyűrűk 100 m-enkénti egyenletes eloszláson alapulnak.
Egy egyszerű b mértéket teszteltünk úgy, hogy kiszámítottuk, hogy egy gyűrűn belül, az i háztartástól adott távolságban hány háztartásban részesültek növényvédő szerrel a t megelőző héten (1. további fájl: 4. táblázat).
ahol h az r gyűrűben lévő háztartások száma, r pedig a gyűrű és az i háztartás közötti távolság. A gyűrűk közötti távolságok meghatározása a következő tényezők figyelembevételével történik:
A háztartáson belüli permetezési hatás idővel súlyozott relatív modellillesztése. A vastagabb piros vonalak a legjobban illeszkedő modelleket jelölik, ahol a legvastagabb vonal a legjobban illeszkedő modelleket, a többi vastag vonal pedig azokat a modelleket, amelyek WAIC-értéke nem különbözik jelentősen a legjobban illeszkedő modell WAIC-értékétől. B Csökkenési függvény az utolsó permetezés óta eltelt napokra, amelyek az öt legjobban illeszkedő modell között szerepeltek, mindkét kísérletben az átlagos WAIC szerint rangsorolva.
Az Aedes aegypti egyedszámának háztartásonkénti becsült csökkenése az utolsó permetezés óta eltelt napok számához kapcsolódik. A megadott egyenlet a csökkentést arányként fejezi ki, ahol a dózisarány (RR) a permetezési forgatókönyv és a permetezés nélküli alapvonal aránya.
A modell becslései szerint a permetezés hatékonysága 50%-kal csökkent körülbelül 28 nappal a permetezés után, míg az Aedes aegypti populációi körülbelül 50–60 nappal a permetezés után szinte teljesen helyreálltak.
Ebben a tanulmányban leírjuk a beltéri ultrakis térfogatú piretroid permetezés hatását a háztartási Aedes aegypti abundanciájára a háztartás közelében végzett permetezés időzítésének és térbeli kiterjedésének függvényében. Az Aedes aegypti populációkra kifejtett permetezési hatások időtartamának és térbeli kiterjedésének jobb megértése segít meghatározni az optimális célpontokat a területi lefedettséghez és a permetezési gyakorisághoz, amely a vektorszabályozási beavatkozások során szükséges, és tájékoztatja a modellezést, amely összehasonlítja a különböző lehetséges vektorszabályozási stratégiákat. Eredményeink azt mutatják, hogy az Aedes aegypti populáció csökkenését egyetlen háztartáson belül az ugyanazon háztartáson belüli permetezés okozta, míg a szomszédos területeken végzett permetezésnek nem volt további hatása. A permetezés hatása a háztartási Aedes aegypti abundanciájára elsősorban az utolsó permetezés óta eltelt időtől függött, és 60 nap alatt fokozatosan csökkent. Az Aedes aegypti populációk további csökkenése nem volt megfigyelhető a többszöri háztartási permetezés kumulatív hatásának eredményeként. Röviden, az Aedes aegypti száma csökkent. Az Aedes aegypti szúnyogok száma egy háztartásban főként attól függ, hogy mennyi idő telt el az adott háztartásban történt utolsó permetezés óta.
Vizsgálatunk fontos korlátja, hogy nem ellenőriztük a begyűjtött kifejlett Aedes aegypti szúnyogok életkorát. E kísérletek korábbi elemzései [14] azt a tendenciát mutatták ki, hogy a felnőtt nőstények fiatalabb kor szerinti megoszlása (növekszik a nulla szülésű nőstények aránya) az L-2014-el kezelt területeken a pufferzónához képest. Így, bár nem találtunk további magyarázó hatást a közeli háztartásokban az A. aegypti abundanciájára egy adott háztartásban, nem lehetünk biztosak abban, hogy nincs regionális hatás az A. aegypti populációdinamikájára azokon a területeken, ahol gyakran előfordul a permetezés.
Tanulmányunk további korlátai közé tartozik, hogy nem tudtuk figyelembe venni az Egészségügyi Minisztérium által körülbelül 2 hónappal az L-2014 kísérleti permetezés előtt végrehajtott sürgősségi permetezést, mivel nem áll rendelkezésre részletes információ annak helyéről és időpontjáról. Korábbi elemzések kimutatták, hogy ezek a permetezések hasonló hatást fejtettek ki a vizsgálati területen, és közös alapvonalat alkottak az Aedes aegypti sűrűségére vonatkozóan; valóban, az Aedes aegypti populációk a kísérleti permetezés során kezdtek helyreállni [14]. Ezen túlmenően, a két kísérleti időszak közötti eredmények különbsége a vizsgálati terv eltéréseiből és az Aedes aegypti cipermetrinre való eltérő érzékenységéből adódhat, mivel az S-2013 érzékenyebb, mint az L-2014 [14]. A két vizsgálat legkonzisztensebb eredményeiről számolunk be, és végső modellünkként az L-2014 kísérlethez illesztett modellt vesszük figyelembe. Tekintettel arra, hogy az L-2014 kísérleti terv megfelelőbb az Aedes aegypti szúnyogpopulációkra gyakorolt közelmúltbeli permetezés hatásának felmérésére, és hogy a helyi Aedes aegypti populációkban 2014 végén rezisztencia alakult ki a piretroidokkal szemben [41], ezt a modellt konzervatívabb választásnak tartottuk, és alkalmasabbnak találtuk e tanulmány célkitűzéseinek elérésére.
A permetezés bomlási görbéjének ebben a vizsgálatban megfigyelt viszonylag lapos meredeksége a cipermetrin lebomlási sebességének és a szúnyogpopuláció dinamikájának kombinációjának köszönhető. A tanulmányban használt cipermetrin rovarölő egy piretroid, amely elsősorban fotolízis és hidrolízis útján bomlik le (DT50 = 2,6-3,6 nap) [44]. Bár a piretroidokról általában úgy gondolják, hogy gyorsan lebomlanak az alkalmazás után, és a maradványok minimálisak, a piretroidok lebomlási sebessége beltéren sokkal lassabb, mint kültéren, és számos tanulmány kimutatta, hogy a cipermetrin a permetezés után hónapokig megmaradhat a beltéri levegőben és a porban [45,46,47]. Az iquitosi házak gyakran sötét, szűk folyosókra épülnek, kevés ablakkal, ami megmagyarázhatja a fotolízis miatti leromlási sebességet [14]. Ezenkívül a cipermetrin alacsony dózisban (LD50 ≤ 0,001 ppm) erősen mérgező az érzékeny Aedes aegypti szúnyogokra [48]. A maradék cipermetrin hidrofób természete miatt nem valószínű, hogy hatással lesz a vízi szúnyoglárvákra, ami megmagyarázza a felnőtt egyedek aktív lárvaélőhelyekről való idővel való felépülését, ahogy azt az eredeti tanulmány is leírta, mivel a kezelt területeken nagyobb arányban vannak nem petefészek nőstények, mint a pufferzónákban [14]. Az Aedes aegypti szúnyog életciklusa a tojástól a felnőttéig 7-10 napig tarthat a hőmérséklettől és a szúnyogfajtól függően.[49] A kifejlett szúnyogpopulációk felépülésének késése tovább magyarázható azzal a ténnyel, hogy a maradék cipermetrin megöl vagy taszít néhány újonnan megjelent imágót és néhány olyan imágót, amelyet soha nem kezeltek, valamint a tojásrakás csökkentése a felnőttek számának csökkenése miatt [22, 50].
Azok a modellek, amelyek a korábbi háztartási permetezések teljes történetét tartalmazták, gyengébb pontossággal és gyengébb hatásbecsléssel rendelkeztek, mint azok, amelyek csak a legutóbbi permetezési dátumot tartalmazták. Ez nem tekinthető annak bizonyítékának, hogy az egyes háztartásokat nem kell újra kezelni. Az A. aegypti populációk tanulmányunkban és korábbi tanulmányokban [14] megfigyelt helyreállása röviddel a permetezés után arra utal, hogy a háztartásokat a helyi átviteli dinamika által meghatározott gyakorisággal újra kell kezelni az A. aegypti szuppresszió helyreállításához. A permetezési gyakoriságnak elsősorban a nőstény Aedes aegypti fertőzés valószínűségének csökkentését kell céloznia, amelyet az extrinsic inkubációs periódus (EIP) várható hossza határozza meg – az az idő, amely alatt a fertőzött vérrel felszívódó vektor fertőzővé válik a következő gazdaszervezet számára. Az EIP viszont a vírustörzstől, a hőmérséklettől és egyéb tényezőktől függ. Például a dengue-láz esetében, még ha a rovarirtó permetezés elpusztítja az összes fertőzött kifejlett vektort, az emberi populáció 14 napig fertőzőképes maradhat, és megfertőzheti az újonnan felbukkanó szúnyogokat [54]. A dengue-láz terjedésének megfékezése érdekében a permetezések közötti intervallumoknak rövidebbnek kell lenniük, mint a rovarirtó kezelések közötti intervallumoknak, hogy elkerüljék az újonnan megjelenő szúnyogokat, amelyek megcsíphetik a fertőzött gazdákat, mielőtt más szúnyogokat megfertőzhetnének. A hét nap iránymutatásként és kényelmes mértékegységként használható a vektor-ellenőrző ügynökségek számára. Így a dengue-láz terjedésének megelőzésére elegendő lenne a legalább 3 hétig tartó heti rovarirtó permetezés (a gazdaszervezet teljes fertőző periódusának lefedésére), és eredményeink arra utalnak, hogy a korábbi permetezés hatékonysága addigra nem csökken jelentősen [13]. Sőt, Iquitosban az egészségügyi hatóságok sikeresen csökkentették a dengue-láz terjedését egy járvány idején azzal, hogy háromszor végeztek rendkívül kis mennyiségű rovarölő szert zárt térben, több héttől több hónapig.
Végül eredményeink azt mutatják, hogy a beltéri permetezés hatása azokra a háztartásokra korlátozódott, ahol azt végezték, és a szomszédos háztartások permetezése nem csökkentette tovább az Aedes aegypti populációit. A kifejlett Aedes aegypti szúnyogok az otthon közelében vagy belsejében maradhatnak, ahol kikelnek, akár 10 méter távolságra is összegyűlhetnek, és átlagosan 106 méter távolságot tesznek meg.[36] Így előfordulhat, hogy az otthon körüli terület permetezése nem befolyásolja jelentős mértékben az Aedes aegypti számát az adott otthonban. Ez alátámasztja azokat a korábbi megállapításokat, amelyek szerint az otthonokon kívül vagy azok környékén végzett permetezésnek nem volt hatása [18, 55]. Azonban, mint fentebb említettük, lehetnek olyan regionális hatások az A. aegypti populációdinamikájában, amelyeket modellünk nem képes kimutatni.
Feladás időpontja: 2025-06-06