Ez a projekt két nagyszabású kísérlet adatait elemezte, amelyek hat beltéri piretroid permetezési ciklust foglaltak magukba két éven keresztül a perui amazonasi Iquitos városában. Kifejlesztettünk egy térbeli többszintű modellt az Aedes aegypti populáció csökkenésének okainak azonosítására, amelyeket (i) az ultra kis mennyiségű (ULV) rovarirtó szerek közelmúltbeli háztartási használata és (ii) az ULV szomszédos vagy közeli háztartásokban történő használata okozott. A modell illeszkedését összehasonlítottuk számos lehetséges permetezési hatékonysági súlyozási sémával, amelyek különböző időbeli és térbeli bomlási függvényeken alapulnak, hogy megragadjuk az ULV rovarirtó szerek késleltetett hatásait.
Eredményeink azt mutatják, hogy az A. aegypti mennyiségének háztartáson belüli csökkenését elsősorban az ugyanazon háztartáson belüli permetezés okozta, míg a szomszédos háztartásokban végzett permetezésnek nem volt további hatása. A permetezési tevékenységek hatékonyságát az utolsó permetezés óta eltelt idő alapján kell értékelni, mivel nem találtunk kumulatív hatást az egymást követő permetezések között. Modellünk alapján becslések szerint a permetezés hatékonysága a permetezés után körülbelül 28 nappal 50%-kal csökkent.
A háztartásokban az Aedes aegypti szúnyogpopuláció csökkenése elsősorban az adott háztartásban az utolsó kezelés óta eltelt napok számától függött, ami kiemeli a permetezési lefedettség fontosságát a magas kockázatú területeken, ahol a permetezés gyakorisága 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 emberekkel táplálkozik, és gyakran fogyaszt embereket is. Jól alkalmazkodott a városi környezethez [1,2,3,4], és a trópusok és szubtrópusok számos területét benépesítette [5]. Ezen régiók közül sokban a dengue-láz járványai időszakosan ismétlődnek, ami a becslések szerint évente 390 millió esetet eredményez [6, 7]. Kezelés vagy hatékony és széles körben elérhető vakcina hiányában a dengue-láz átvitelének megelőzése és ellenőrzése a szúnyogpopulációk csökkentésén alapul különféle vektor-ellenőrzési intézkedésekkel, jellemzően a kifejlett szúnyogokat célzó rovarirtó szerek permetezésével [8].
Ebben a tanulmányban két nagyszabású, replikált terepi kísérlet adatait használtuk fel, melyek során ultra-alacsony térfogatú beltéri piretroid permetezést végeztünk Iquitos városában, a perui Amazonasban [14], hogy megbecsüljük az ultra-alacsony térfogatú permetezés térben és időben késleltetett hatásait a háztartásokban az Aedes aegypti mennyiségére az egyes háztartásokon túl. Egy korábbi tanulmány az ultra-alacsony térfogatú kezelések hatását vizsgálta attól függően, hogy a háztartások egy nagyobb beavatkozási területen belül vagy kívül voltak-e. Ebben a tanulmányban a kezelések hatásainak finomabb szintű, az egyes háztartások szintjén történő lebontására törekedtünk, hogy megértsük a háztartáson belüli kezelések relatív hozzájárulását a szomszédos háztartásokban végzett kezelésekhez képest. Időbelileg becsültük meg az ismételt permetezés kumulatív hatását a legutóbbi permetezéshez képest a háztartásokban az Aedes aegypti mennyiségének csökkentésére, hogy megértsük a szükséges permetezés gyakoriságát, és felmérjük a permetezés hatékonyságának időbeli csökkenését. Ez az elemzés segíthet a vektorok elleni védekezési stratégiák kidolgozásában, és információkat szolgáltathat a modellek paraméterezéséhez a hatékonyságuk előrejelzésére [22, 23, 24].
A gyűrűtávolság-séma vizuális ábrázolása, amelyet az i háztartástól adott távolságra lévő gyűrűn belüli háztartások arányának kiszámításához használnak, amelyeket a t-t megelőző héten rovarirtó szerekkel kezeltek (minden i háztartás a pufferzónától 1000 méteren belül található). Ebben az L-2014-es példában az i háztartás a kezelt területen volt, és a kifejlett egyedek felmérését a második permetezési kör után végezték. A távolsággyűrűk az Aedes aegypti szúnyogok által ismert repülési távolságokon alapulnak. A B távolsággyűrűk 100 méterenkénti egyenletes eloszláson alapulnak.
Egy egyszerű b mérőszámot teszteltünk az i háztartástól adott távolságra lévő gyűrűn belüli háztartások arányának kiszámításával, amelyeket a t-t megelőző héten növényvédő szerekkel kezeltek (1. kiegészítő fájl: 4. táblázat).
ahol h az r gyűrűben lévő háztartások száma, r pedig a gyűrű és az i háztartás közötti távolság. A gyűrűk közötti távolságokat a következő tényezők figyelembevételével határozzuk meg:
Az idővel súlyozott, háztartáson belüli permetezési hatásfüggvény relatív modellilleszkedése. A vastagabb piros vonalak a legjobban illeszkedő modelleket jelölik, ahol a legvastagabb vonal a legjobban illeszkedő modelleket jelöli, a többi vastag vonal pedig azokat a modelleket, amelyek WAIC-ja nem különbözik szignifikánsan a legjobban illeszkedő modell WAIC-jától. B A bomlási függvényt az utolsó permetezés óta eltelt napokra alkalmaztuk, amelyek az öt legjobban illeszkedő modellben voltak, mindkét kísérletben az átlagos WAIC alapján rangsorolva.
Az Aedes aegypti egyedszámának háztartásonkénti becsült csökkenése az utolsó permetezés óta eltelt napok számával függ össze. A megadott egyenlet a csökkenést arányként fejezi ki, ahol a ráta aránya (RR) a permetezési forgatókönyv és a permetezés nélküli alapállapot aránya.
A modell becslése szerint a permetezés hatékonysága a permetezés után körülbelül 28 nappal 50%-kal csökkent, míg az Aedes aegypti populációk a permetezés után körülbelül 50–60 nappal szinte teljesen regenerálódtak.
Ebben a tanulmányban a beltéri, ultra-kis mennyiségű piretroid permetezés háztartási Aedes aegypti mennyiségére gyakorolt hatását írjuk le a háztartás közelében történő permetezés időzítésének és térbeli kiterjedésének függvényében. A permetezés Aedes aegypti populációkra gyakorolt hatásának időtartamának és térbeli kiterjedésének jobb megértése segít azonosítani az optimális célpontokat a vektorok elleni védekezési beavatkozások során szükséges térbeli lefedettség és permetezési gyakoriság tekintetében, valamint tájékoztat a különböző lehetséges vektor-szabályozási stratégiák összehasonlításának modellezéséről. Eredményeink azt mutatják, hogy az Aedes aegypti populáció csökkenését egyetlen háztartáson belül az ugyanazon háztartáson belüli permetezés okozta, míg a szomszédos területeken lévő háztartások permetezésének nem volt további hatása. A permetezés háztartási Aedes aegypti mennyiségére gyakorolt hatása elsősorban az utolsó permetezés óta eltelt időtől függött, és 60 nap alatt fokozatosan csökkent. A többszöri háztartási permetezés kumulatív hatásának eredményeként nem figyeltek meg további Aedes aegypti populációcsökkenést. Röviden, az Aedes aegypti száma csökkent. Az Aedes aegypti szúnyogok száma egy háztartásban főként az adott háztartásban az utolsó permetezés óta eltelt időtől függ.
Tanulmányunk egyik fontos korlátja, hogy nem kontrolláltuk a begyűjtött kifejlett Aedes aegypti szúnyogok életkorát. Ezen kísérletek korábbi elemzései [14] a kifejlett nőstények fiatalabb életkori eloszlása felé mutató tendenciát mutattak ki (a soha el nem ellett nőstények arányának növekedése) az L-2014-gyel kezelt területeken a pufferzónához képest. Így, bár nem találtunk további magyarázó hatást a közeli háztartásokban végzett permetezésnek az A. aegypti mennyiségére egy adott háztartásban, nem lehetünk biztosak abban, hogy nincs regionális hatás az A. aegypti populációdinamikájára azokon a területeken, ahol gyakran történik permetezés.
Tanulmányunk további korlátai közé tartozik, hogy nem tudjuk figyelembe venni az Egészségügyi Minisztérium által az L-2014 kísérleti permetezés előtt körülbelül 2 hónappal végrehajtott sürgősségi permetezést, mivel hiányoznak a helyszínre és az időzítésre vonatkozó részletes információk. Korábbi elemzések kimutatták, hogy ezek a permetezések hasonló hatást gyakoroltak a vizsgálati területen, közös alapértéket képezve az Aedes aegypti sűrűségére vonatkozóan; valóban, az Aedes aegypti populációk a kísérleti permetezés elvégzésekor kezdtek helyreállni [14]. Továbbá a két kísérleti időszak közötti eredmények közötti különbség a vizsgálati terv eltéréseinek és az Aedes aegypti cipermetrinre való eltérő érzékenységének tudható be, mivel az S-2013 érzékenyebb, mint az L-2014 [14]. A két vizsgálat legkonzisztensebb eredményeit közöljük, és az L-2014 kísérletre illesztett modellt is végső modellként használjuk. Tekintettel arra, hogy az L-2014 kísérleti terv alkalmasabb a közelmúltbeli permetezés Aedes aegypti szúnyogpopulációkra gyakorolt hatásának felmérésére, és hogy a helyi Aedes aegypti populációk 2014 végén rezisztenciát fejlesztettek ki a piretroidokkal szemben [41], ezt a modellt konzervatívabb választásnak és a tanulmány céljainak elérésére alkalmasabbnak tartottuk.
A permetlé bomlási görbéjének ebben a tanulmányban megfigyelt viszonylag lapos lejtése a cipermetrin lebomlási sebességének és a szúnyogpopuláció dinamikájának kombinációjának tudható be. A vizsgálatban használt cipermetrin rovarirtó szer egy piretroid, amely elsősorban fotolízis és hidrolízis útján bomlik le (DT50 = 2,6–3,6 nap) [44]. Bár a piretroidokat általában a kijuttatás után gyorsan lebomlónak tekintik, és a szermaradványok minimálisak, a piretroidok lebomlási sebessége beltéren sokkal lassabb, mint kültéren, és számos tanulmány kimutatta, hogy a cipermetrin a permetezés után hónapokig is fennmaradhat a beltéri levegőben és a porban [45,46,47]. Az iquitosi házak gyakran sötét, keskeny folyosókban épültek, kevés ablakkal, ami magyarázhatja a fotolízis miatti csökkent lebomlási sebességet [14]. Ezenkívül a cipermetrin alacsony dózisokban (LD50 ≤ 0,001 ppm) erősen mérgező az érzékeny Aedes aegypti szúnyogokra [48]. A maradék cipermetrin hidrofób jellege miatt nem valószínű, hogy befolyásolja a vízi szúnyoglárvákat, ami magyarázza a kifejlett egyedek aktív lárvaélőhelyekről való felépülését az eredeti tanulmányban leírtak szerint, a nem petéző nőstények nagyobb arányával a kezelt területeken, mint a pufferzónákban [14]. Az Aedes aegypti szúnyog életciklusa a petétől a kifejlett egyedig 7-10 napig is eltarthat a hőmérséklettől és a szúnyogfajtól függően.[49] A kifejlett szúnyogpopulációk felépülésének késését tovább magyarázhatja az a tény, hogy a maradék cipermetrin elpusztít vagy elriaszt néhány újonnan kikelt kifejlett egyedet és néhány betelepített kifejlett egyedet olyan területekről, amelyeket soha nem kezeltek, valamint a kifejlett szúnyogok számának csökkenése miatti peterakás csökkenése [22, 50].
Azok a modellek, amelyek a korábbi háztartási permetezések teljes történetét figyelembe vették, gyengébb pontossággal és gyengébb hatásbecsléssel rendelkeztek, mint azok, amelyek csak a legutóbbi permetezési dátumot vették figyelembe. Ezt nem szabad bizonyítékként tekinteni arra, hogy az egyes háztartásokat nem kell újra kezelni. Az A. aegypti populációknak a mi tanulmányunkban, valamint a korábbi tanulmányokban [14] megfigyelt regenerálódása a permetezés után röviddel arra utal, hogy a háztartásokat a helyi átviteli dinamika által meghatározott gyakorisággal kell újra kezelni az A. aegypti elnyomásának visszaállítása érdekében. A permetezés gyakoriságának elsősorban a nőstény Aedes aegypti fertőzésének valószínűségének csökkentésére kell irányulnia, amelyet a külső inkubációs időszak (EIP) várható hossza határoz meg – az az idő, amely alatt egy fertőzött vérrel felfalt vektor fertőzőképessé válik a következő gazda számára. Az EIP viszont a vírustörzstől, a hőmérséklettől és egyéb tényezőktől függ. Például dengue-láz esetén, még ha a rovarirtó szeres permetezés elpusztítja is az összes fertőzött felnőtt vektort, az emberi populáció 14 napig fertőzőképes maradhat, és megfertőzheti az újonnan megjelenő szúnyogokat [54]. A dengue-láz terjedésének megfékezése érdekében a permetezések közötti időközöknek rövidebbeknek kell lenniük, mint a rovarirtó kezelések közötti időközöknek, hogy elpusztítsák az újonnan megjelenő szúnyogokat, amelyek megcsíphetik a fertőzött gazdaszervezeteket, mielőtt más szúnyogokat megfertőzhetnének. Hét nap használható iránymutatásként és kényelmes mértékegységként a vektorok elleni védekezési ügynökségek számára. Így a legalább 3 héten át tartó heti rovarirtó permetezés (a gazdaszervezet teljes fertőző időszakának lefedésére) elegendő lenne a dengue-láz átvitelének megelőzésére, és eredményeink azt sugallják, hogy az előző permetezés hatékonysága addigra nem csökkenne jelentősen [13]. Valójában Iquitosban az egészségügyi hatóságok sikeresen csökkentették a dengue-láz átvitelét egy járvány idején azáltal, hogy háromszor, ultra-kis mennyiségű rovarirtó szeres permetezést végeztek zárt terekben, több héttől több hónapig terjedő időszakban.
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 populációját. A kifejlett Aedes aegypti szúnyogok a kikelés helyéül szolgáló ház közelében vagy azon belül maradhatnak, akár 10 m távolságra is összegyűlhetnek, és átlagosan 106 m távolságot tehetnek meg.[36] Így egy ház körüli terület permetezése nem feltétlenül befolyásolja jelentősen az Aedes aegypti számát az adott házban. Ez alátámasztja a korábbi megállapításokat, miszerint a házakon kívüli vagy körüli permetezésnek nem volt hatása [18, 55]. Azonban, ahogy fentebb említettük, lehetnek olyan regionális hatások az A. aegypti populációdinamikájára, amelyeket modellünk nem tud kimutatni.
Közzététel ideje: 2025. február 6.