Tento projekt analyzoval data ze dvou rozsáhlých experimentů zahrnujících šest kol postřiku pyrethroidem v interiérech po dobu dvou let v peruánském amazonském městě Iquitos. Vyvinuli jsme prostorový víceúrovňový model pro identifikaci příčin poklesu populace druhu Aedes aegypti, které byly způsobeny (i) nedávným používáním insekticidů s ultranízkým objemem (ULV) v domácnostech a (ii) používáním ULV v sousedních nebo blízkých domácnostech. Porovnali jsme vhodnost modelu k řadě možných schémat vážení účinnosti postřiku založených na různých časových a prostorových funkcích rozpadu, abychom zachytili zpožděné účinky insekticidů ULV.
Naše výsledky naznačují, že snížení početnosti A. aegypti v domácnosti bylo způsobeno primárně postřikem v rámci stejné domácnosti, zatímco postřik v sousedních domácnostech neměl žádný další účinek. Účinnost postřikových aktivit by měla být posouzena na základě doby od posledního postřiku, protože jsme nezjistili kumulativní účinek z následných postřiků. Na základě našeho modelu jsme odhadli, že účinnost postřiku klesla o 50 % přibližně 28 dní po postřiku.
Snížení populace komára druhu Aedes aegypti v domácnostech záviselo především na počtu dní od posledního ošetření v dané domácnosti, což zdůrazňuje důležitost pokrytí postřikem ve vysoce rizikových oblastech, přičemž frekvence postřiků závisela na místní dynamice přenosu.
Aedes aegypti je primárním přenašečem několika arbovirů, které mohou způsobovat rozsáhlé epidemie, včetně viru dengue (DENV), viru chikungunya a viru Zika. Tento druh komára se živí primárně lidmi a často se živí lidmi. Je dobře adaptován na městské prostředí [1,2,3,4] a kolonizoval mnoho oblastí v tropech a subtropech [5]. V mnoha z těchto oblastí se epidemie dengue periodicky opakují, což má za následek odhadem 390 milionů případů ročně [6, 7]. Při absenci léčby nebo účinné a široce dostupné vakcíny se prevence a kontrola přenosu dengue spoléhá na snižování populací komárů pomocí různých opatření proti přenašečům, obvykle postřikem insekticidy zaměřenými na dospělé komáry [8].
V této studii jsme použili data ze dvou rozsáhlých, replikovaných polních pokusů s ultranízkooбъемным postřikem pyrethroidem v interiéru ve městě Iquitos v peruánské Amazonii [14] k odhadu prostorově a časově zpožděných účinků ultranízkooбъемného postřiku na početnost Aedes aegypti v domácnostech mimo jednotlivé domácnosti. Předchozí studie hodnotila vliv ultranízkooбъемných ošetření v závislosti na tom, zda se domácnosti nacházely uvnitř nebo vně větší oblasti intervence. V této studii jsme se snažili rozložit účinky ošetření na jemnější úrovni, na úrovni jednotlivých domácností, abychom pochopili relativní přínos ošetření v domácnostech ve srovnání s ošetřeními v sousedních domácnostech. Časově jsme odhadli kumulativní účinek opakovaného postřiku ve srovnání s posledním postřikem na snížení početnosti Aedes aegypti v domácnostech, abychom pochopili potřebnou frekvenci postřiků a posoudili pokles účinnosti postřiku v čase. Tato analýza může pomoci při vývoji strategií kontroly vektorů a poskytnout informace pro parametrizaci modelů pro predikci jejich účinnosti [22, 23, 24].
Vizuální znázornění schématu vzdáleností mezi kruhy použitého k výpočtu podílu domácností v kruhu v dané vzdálenosti od domácnosti i, které byly ošetřeny insekticidy v týdnu předcházejícím t (všechny domácnosti i se nacházejí do 1000 m od ochranné zóny). V tomto příkladu z L-2014 se domácnost i nacházela v ošetřené oblasti a průzkum dospělých jedinců byl proveden po druhém kole postřiku. Vzdálenosti mezi kruhy jsou založeny na vzdálenostech, které komáři druhu Aedes aegypti dokáží přeletět. Vzdálenosti mezi kruhy B jsou založeny na rovnoměrném rozložení každých 100 m.
Jednoduché měření b jsme otestovali výpočtem podílu domácností v kruhu v dané vzdálenosti od domácnosti i, které byly ošetřeny pesticidy v týdnu předcházejícím t (Doplňkový soubor 1: Tabulka 4).
kde h je počet domácností v okruhu r a r je vzdálenost mezi okruhem a domácností i. Vzdálenosti mezi okruhy se určují s ohledem na následující faktory:
Relativní přizpůsobení modelu časově vážené funkce efektu postřiku v rámci domácnosti. Silnější červené čáry představují nejlépe odpovídající modely, kde nejsilnější čára představuje nejlépe odpovídající modely a ostatní silné čáry představují modely, jejichž WAIC se významně neliší od WAIC nejlépe odpovídajícího modelu. B Funkce rozpadu aplikovaná na dny od posledního postřiku, které byly v pěti nejlépe odpovídajících modelech, seřazené podle průměrného WAIC v obou experimentech.
Odhadovaný pokles počtu druhu Aedes aegypti na domácnost souvisí s počtem dní od posledního postřiku. Uvedená rovnice vyjadřuje pokles jako poměr, kde poměr rychlosti (RR) je poměr scénáře postřiku k výchozímu stavu bez postřiku.
Model odhadl, že účinnost postřiku klesla o 50 % přibližně 28 dní po postřiku, zatímco populace Aedes aegypti se téměř plně zotavila přibližně 50–60 dní po postřiku.
V této studii popisujeme vliv ultranízkooбъемного postřiku pyrethroidem v interiéru na početnost komára Aedes aegypti v domácnostech v závislosti na načasování a prostorovém rozsahu postřiku v blízkosti domácnosti. Lepší pochopení trvání a prostorového rozsahu účinků postřiku na populace komára Aedes aegypti pomůže identifikovat optimální cíle pro prostorové pokrytí a frekvenci postřiků potřebnou během intervencí v oblasti kontroly vektorů a poskytne informace pro modelování porovnávající různé potenciální strategie kontroly vektorů. Naše výsledky ukazují, že snížení populace komára Aedes aegypti v rámci jedné domácnosti bylo způsobeno postřikem v rámci stejné domácnosti, zatímco postřik domácností v sousedních oblastech neměl žádný další vliv. Vliv postřiku na početnost komára Aedes aegypti v domácnostech byl primárně závislý na době od posledního postřiku a postupně klesal během 60 dnů. V důsledku kumulativního účinku více postřiků v domácnostech nebyl pozorován žádný další pokles populací Aedes aegypti. Stručně řečeno, počet komárů Aedes aegypti se snížil. Počet komárů Aedes aegypti v domácnosti závisí hlavně na době, která uplynula od posledního postřiku v dané domácnosti.
Důležitým omezením naší studie je, že jsme nekontrolovali věk odebraných dospělých komárů druhu Aedes aegypti. Předchozí analýzy těchto experimentů [14] zjistily trend směrem k mladšímu věkovému rozložení dospělých samic (zvýšený podíl nuliparujících samic) v oblastech ošetřených L-2014 ve srovnání s nárazníkovou zónou. Ačkoli jsme tedy nenašli další vysvětlující vliv postřiku v blízkých domácnostech na početnost A. aegypti v dané domácnosti, nemůžeme si být jisti, že neexistuje žádný regionální vliv na populační dynamiku A. aegypti v oblastech, kde k postřiku dochází často.
Mezi další omezení naší studie patří neschopnost zohlednit nouzový postřik provedený Ministerstvem zdravotnictví přibližně 2 měsíce před experimentálním postřikem L-2014 kvůli nedostatku podrobných informací o jeho místě a načasování. Předchozí analýzy ukázaly, že tyto postřiky měly podobné účinky v celé studované oblasti a tvořily společnou základní linii pro hustotu Aedes aegypti; populace Aedes aegypti se skutečně začaly obnovovat, když byl experimentální postřik proveden [14]. Rozdíl ve výsledcích mezi dvěma experimentálními obdobími může být dále způsoben rozdíly v designu studie a odlišnou citlivostí Aedes aegypti na cypermethrin, přičemž S-2013 byl citlivější než L-2014 [14]. Uvádíme nejkonzistentnější výsledky z obou studií a jako náš konečný model zahrnujeme model přizpůsobený experimentu L-2014. Vzhledem k tomu, že experimentální design L-2014 je vhodnější pro posouzení dopadu nedávného postřiku na populace komára Aedes aegypti a že místní populace komára Aedes aegypti si koncem roku 2014 vyvinuly rezistenci vůči pyrethroidům [41], považovali jsme tento model za konzervativnější volbu a vhodnější pro dosažení cílů této studie.
Relativně plochý sklon křivky rozpadu postřiku pozorovaný v této studii může být způsoben kombinací rychlosti degradace cypermethrinu a populační dynamiky komárů. Insekticid cypermethrin použitý v této studii je pyrethroid, který se degraduje primárně fotolýzou a hydrolýzou (DT50 = 2,6–3,6 dne) [44]. Ačkoli se obecně předpokládá, že pyrethroidy se po aplikaci rychle rozkládají a že jejich rezidua jsou minimální, rychlost degradace pyretroidů je v interiéru mnohem pomalejší než v exteriéru a několik studií ukázalo, že cypermethrin může po postřiku přetrvávat v ovzduší a prachu interiéru i měsíce [45,46,47]. Domy v Iquitosu jsou často postaveny v tmavých, úzkých chodbách s malým počtem oken, což může vysvětlovat sníženou rychlost degradace v důsledku fotolýzy [14]. Cypermethrin je navíc v nízkých dávkách vysoce toxický pro vnímavé komáry druhu Aedes aegypti (LD50 ≤ 0,001 ppm) [48]. Vzhledem k hydrofobní povaze zbytkového cypermethrinu je nepravděpodobné, že by ovlivnil larvy vodních komárů, což vysvětluje zotavení dospělých jedinců z aktivních larválních stanovišť v průběhu času, jak je popsáno v původní studii, s vyšším podílem nevajíčkovitých samic v ošetřených oblastech než v ochranných zónách [14]. Životní cyklus komára Aedes aegypti od vajíčka k dospělci může trvat 7 až 10 dní v závislosti na teplotě a druhu komára.[49] Zpoždění v obnově populací dospělých komárů lze dále vysvětlit skutečností, že zbytkový cypermethrin zabíjí nebo odpuzuje některé nově vylétlé dospělce a některé zavlečené dospělce z oblastí, které nikdy nebyly ošetřeny, a také snížením kladení vajec v důsledku snížení počtu dospělých jedinců [22, 50].
Modely, které zahrnovaly celou historii minulých postřiků v domácnostech, měly nižší přesnost a slabší odhady účinku než modely, které zahrnovaly pouze datum posledního postřiku. To by nemělo být bráno jako důkaz, že jednotlivé domácnosti není nutné znovu ošetřit. Obnova populací A. aegypti pozorovaná v naší studii, stejně jako v předchozích studiích [14], krátce po postřiku naznačuje, že domácnosti je třeba znovu ošetřit s frekvencí určenou lokální dynamikou přenosu, aby se obnovilo potlačení A. aegypti. Frekvence postřiků by měla být primárně zaměřena na snížení pravděpodobnosti infekce samic Aedes aegypti, která bude určena očekávanou délkou vnější inkubační doby (EIP) – doby, kterou potřebuje vektor, který se nasytil infikovanou krví, aby se stal infekčním pro dalšího hostitele. EIP bude zase záviset na kmeni viru, teplotě a dalších faktorech. Například v případě horečky dengue, i když postřik insekticidy zabije všechny infikované dospělé vektory, může lidská populace zůstat infekční po dobu 14 dnů a může infikovat nově se objevující komáry [54]. Pro kontrolu šíření horečky dengue by intervaly mezi postřiky měly být kratší než intervaly mezi ošetřeními insekticidy, aby se eliminovali nově se objevující komáři, kteří mohou kousnout infikované hostitele dříve, než mohou nakazit další komáry. Sedm dní lze použít jako vodítko a vhodnou jednotku měření pro agentury pro hubení přenašečů. Týdenní postřik insekticidy po dobu alespoň 3 týdnů (aby pokryl celé infekční období hostitele) by tedy stačil k prevenci přenosu horečky dengue a naše výsledky naznačují, že účinnost předchozího postřiku by se do této doby významně nesnížila [13]. V Iquitosu zdravotnické orgány skutečně úspěšně snížily přenos horečky dengue během epidemie provedením tří kol postřiku insekticidy s velmi nízkým objemem v uzavřených prostorách po dobu několika týdnů až několika měsíců.
Naše výsledky konečně ukazují, že dopad postřiku v interiéru byl omezen na domácnosti, kde byl prováděn, a postřik sousedních domácností dále nesnížil populaci Aedes aegypti. Dospělí komáři Aedes aegypti mohou zůstat v blízkosti domu nebo uvnitř domu, kde se líhnou, shlukovat se až do vzdálenosti 10 m a urazit průměrnou vzdálenost 106 m.[36] Postřik oblasti kolem domu tedy nemusí mít významný vliv na počet Aedes aegypti v daném domě. To podporuje předchozí zjištění, že postřik venku nebo kolem domů neměl žádný vliv [18, 55]. Jak však bylo uvedeno výše, mohou existovat regionální vlivy na populační dynamiku A. aegypti, které náš model nedokáže detekovat.
Čas zveřejnění: 6. února 2025