Този проект анализира данни от два мащабни експеримента, включващи шест кръга пръскане с пиретроид на закрито за период от две години в перуанския град Икитос в Амазонка. Разработихме пространствен многостепенен модел, за да идентифицираме причините за намаляване на популацията на Aedes aegypti, които се дължат на (i) скорошна употреба на инсектициди с ултра-нисък обем (ULV) в домакинството и (ii) употреба на ULV в съседни или близки домакинства. Сравнихме съответствието на модела с набор от възможни схеми за претегляне на ефективността на пръскане, базирани на различни времеви и пространствени функции на разпадане, за да уловим закъснелите ефекти на ULV инсектицидите.
Нашите резултати показват, че намаляването на изобилието на A. aegypti в едно домакинство се дължи основно на пръскане в рамките на същото домакинство, докато пръскането в съседни домакинства няма допълнителен ефект. Ефективността на дейностите по пръскане трябва да се оценява въз основа на времето от последното пръскане, тъй като не открихме кумулативен ефект от последователно пръскане. Въз основа на нашия модел ние изчислихме, че ефективността на пръскането е намаляла с 50% приблизително 28 дни след пръскането.
Намаляването на популацията от комари Aedes aegypti в домакинствата зависи основно от броя на дните от последното третиране в дадено домакинство, което подчертава значението на покритието със спрей във високорискови зони, като честотата на пръскане зависи от местната динамика на предаване.
Aedes aegypti е основният вектор на няколко арбовируса, които могат да причинят големи епидемии, включително вируса на денга (DENV), вируса на чикунгуня и вируса Зика. Този вид комар се храни предимно с хора и често се храни с хора. Той е добре адаптиран към градска среда [1,2,3,4] и е колонизирал много райони в тропиците и субтропиците [5]. В много от тези региони огнищата на денга се повтарят периодично, което води до приблизително 390 милиона случая годишно [6, 7]. При липса на лечение или ефективна и широкодостъпна ваксина, превенцията и контролът на предаването на денга разчитат на намаляване на популациите на комари чрез различни мерки за контрол на векторите, обикновено пръскане с инсектициди, насочени към възрастни комари [8].
В това проучване използвахме данни от две широкомащабни, репликирани теренни изпитвания на ултраниско обемно пръскане на закрито с пиретроид в град Икитос, в перуанската Амазонка [14], за да оценим пространствено и временно изостаналите ефекти на ултраниско обемно пръскане върху изобилието на Aedes aegypti в домакинството извън отделното домакинство. Предишно проучване оцени ефекта от третирането с ултра малък обем в зависимост от това дали домакинствата са в или извън по-голяма зона на интервенция. В това проучване се опитахме да разложим ефектите от лечението на по-фино ниво, на ниво отделно домакинство, за да разберем относителния принос на леченията в домакинствата в сравнение с леченията в съседните домакинства. Временно оценихме кумулативния ефект от повторното пръскане в сравнение с последното пръскане върху намаляването на изобилието на Aedes aegypti в домакинствата, за да разберем необходимата честота на пръскане и да оценим намаляването на ефективността на пръскането с течение на времето. Този анализ може да подпомогне разработването на стратегии за векторен контрол и да предостави информация за параметризирането на моделите за прогнозиране на тяхната ефективност [22, 23, 24].
Визуално представяне на схемата за пръстеновидно разстояние, използвана за изчисляване на дела на домакинствата в рамките на пръстен на дадено разстояние от домакинство i, които са били третирани с инсектициди през седмицата преди t (всички домакинства i са в рамките на 1000 m от буферната зона). В този пример от L-2014 домакинство i беше в третираната зона и изследването на възрастните беше проведено след втория кръг на пръскане. Пръстените на разстоянието се основават на разстоянията, на които е известно, че комарите Aedes aegypti прелитат. Дистанционните пръстени B се базират на равномерно разпределение на всеки 100 m.
Тествахме проста мярка b, като изчислихме дела на домакинствата в рамките на пръстен на дадено разстояние от домакинство i, които бяха третирани с пестициди през седмицата, предхождаща t (Допълнителен файл 1: Таблица 4).
където h е броят на домакинствата в пръстена r, а r е разстоянието между пръстена и домакинството i. Разстоянията между пръстените се определят, като се вземат предвид следните фактори:
Относително съответствие на модела на претеглената във времето функция за ефект на пръскане в рамките на домакинството. По-дебелите червени линии представляват най-добре пасващите модели, където най-дебелата линия представлява най-добре пасващите модели, а другите дебели линии представляват модели, чийто WAIC не се различава значително от WAIC на най-добре пасващия модел. B Функция за разпадане, приложена към дните от последното пръскане, които са били в първите пет най-подходящи модела, класирани по среден WAIC и в двата експеримента
Прогнозното намаление на броя на Aedes aegypti на домакинство е свързано с броя на дните от последното пръскане. Даденото уравнение изразява намалението като съотношение, където съотношението на скоростта (RR) е съотношението на сценария на пръскане към базовата линия без пръскане.
Моделът изчислява, че ефективността на пръскането е намаляла с 50% приблизително 28 дни след пръскането, докато популациите на Aedes aegypti са се възстановили почти напълно приблизително 50-60 дни след пръскането.
В това проучване ние описваме ефектите от вътрешно пръскане с пиретроид с ултра-нисък обем върху изобилието на Aedes aegypti в домакинството като функция от времето и пространствената степен на пръскане в близост до домакинството. По-доброто разбиране на продължителността и пространствената степен на въздействието на пръскането върху популациите на Aedes aegypti ще помогне да се идентифицират оптималните цели за пространствено покритие и честота на пръскане, необходими по време на интервенциите за контрол на векторите, и ще информира моделирането, сравняващо различни потенциални стратегии за контрол на вектори. Нашите резултати показват, че намаляването на популацията на Aedes aegypti в рамките на едно домакинство се дължи на пръскане в рамките на същото домакинство, докато пръскането на домакинства в съседни райони няма допълнителен ефект. Ефектите от пръскането върху изобилието на Aedes aegypti в домакинствата зависят основно от времето след последното пръскане и постепенно намаляват за 60 дни. Не се наблюдава по-нататъшно намаляване на популациите на Aedes aegypti в резултат на кумулативния ефект от многократни пръскания в домакинствата. Накратко, броят на Aedes aegypti е намалял. Броят на комарите Aedes aegypti в едно домакинство зависи главно от времето, изминало от последното пръскане в това домакинство.
Важно ограничение на нашето изследване е, че не сме контролирали възрастта на събраните възрастни комари Aedes aegypti. Предишни анализи на тези експерименти [14] установиха тенденция към по-младо възрастово разпределение на възрастните женски (увеличен дял на нераждали женски) в третираните с L-2014 зони в сравнение с буферната зона. По този начин, въпреки че не открихме допълнителен обяснителен ефект от пръскането в близките домакинства върху изобилието на A. aegypti в дадено домакинство, не можем да бъдем сигурни, че няма регионален ефект върху динамиката на популацията на A. aegypti в райони, където пръскането се извършва често.
Други ограничения на нашето проучване включват невъзможността да се отчете спешно пръскане, извършено от Министерството на здравеопазването приблизително 2 месеца преди експерименталното пръскане L-2014 поради липса на подробна информация за неговото местоположение и време. Предишни анализи показаха, че тези пръскания са имали подобни ефекти в цялата изследвана област, образувайки обща базова линия за плътността на Aedes aegypti; наистина, популациите на Aedes aegypti започнаха да се възстановяват, когато беше проведено експерименталното пръскане [14]. Освен това, разликата в резултатите между двата експериментални периода може да се дължи на различия в дизайна на изследването и различната чувствителност на Aedes aegypti към циперметрин, като S-2013 е по-чувствителен от L-2014 [14]. Докладваме най-последователните резултати от двете проучвания и включваме модела, монтиран към експеримента L-2014, като наш окончателен модел. Като се има предвид, че експерименталният дизайн L-2014 е по-подходящ за оценка на въздействието на скорошното пръскане върху популациите от комари Aedes aegypti и че местните популации на Aedes aegypti са развили резистентност към пиретроиди в края на 2014 г. [41], ние считаме, че този модел е по-консервативен избор и по-подходящ за постигане на целите на това проучване.
Относително плоският наклон на кривата на разпадане на пръскането, наблюдаван в това изследване, може да се дължи на комбинация от скоростта на разграждане на циперметрин и динамиката на популацията на комари. Инсектицидът циперметрин, използван в това проучване, е пиретроид, който се разгражда предимно чрез фотолиза и хидролиза (DT50 = 2,6–3,6 дни) [44]. Въпреки че обикновено се счита, че пиретроидите се разграждат бързо след нанасяне и че остатъците са минимални, скоростта на разграждане на пиретроидите е много по-бавна на закрито, отколкото на открито, и няколко проучвания показват, че циперметринът може да се задържи във въздуха на закрито и в прах месеци след пръскане [45,46,47]. Къщите в Икитос често са построени в тъмни, тесни коридори с малко прозорци, което може да обясни намалената скорост на разграждане поради фотолиза [14]. В допълнение, циперметринът е силно токсичен за чувствителните комари Aedes aegypti при ниски дози (LD50 ≤ 0,001 ppm) [48]. Поради хидрофобния характер на остатъчния циперметрин, е малко вероятно той да повлияе на ларвите на водни комари, което обяснява възстановяването на възрастните от активните местообитания на ларвите с течение на времето, както е описано в първоначалното проучване, с по-висок дял на нераждали яйцеклетки женски в третираните зони, отколкото в буферните зони [14]. Жизненият цикъл на комара Aedes aegypti от яйце до възрастен може да отнеме 7 до 10 дни в зависимост от температурата и вида комар.[49] Забавянето във възстановяването на популациите на възрастни комари може да се обясни допълнително с факта, че остатъчният циперметрин убива или отблъсква някои новопоявили се възрастни и някои въведени възрастни от зони, които никога не са били третирани, както и намаляване на снасянето на яйца поради намаляването на броя на възрастните [22, 50].
Моделите, които включват цялата история на миналото пръскане в домакинствата, имат по-лоша точност и по-слаби оценки на ефекта от моделите, които включват само последната дата на пръскане. Това не трябва да се приема като доказателство, че отделните домакинства не се нуждаят от повторно лечение. Възстановяването на популациите на A. aegypti, наблюдавано в нашето проучване, както и в предишни проучвания [14], малко след пръскането, предполага, че домакинствата трябва да бъдат повторно третирани с честота, определена от местната динамика на предаване, за да се възстанови потискането на A. aegypti. Честотата на пръскане трябва да е насочена основно към намаляване на вероятността от инфекция на женски Aedes aegypti, която ще се определя от очакваната продължителност на външния инкубационен период (EIP) – времето, необходимо на вектор, който е погълнал заразена кръв, да стане заразен за следващия гостоприемник. На свой ред EIP ще зависи от щама на вируса, температурата и други фактори. Например, в случай на треска от денга, дори ако пръскането с инсектицид убие всички заразени възрастни вектори, човешката популация може да остане инфекциозна в продължение на 14 дни и може да зарази новопоявилите се комари [54]. За да се контролира разпространението на треска от денга, интервалите между пръсканията трябва да са по-кратки от интервалите между третиранията с инсектициди, за да се елиминират новопоявилите се комари, които могат да ухапят заразените гостоприемници, преди да могат да заразят други комари. Седем дни могат да се използват като насока и удобна мерна единица за агенциите за контрол на векторите. По този начин седмичното пръскане с инсектицид в продължение на най-малко 3 седмици (за покриване на целия инфекциозен период на гостоприемника) би било достатъчно за предотвратяване на предаването на треска от денга и нашите резултати показват, че ефективността на предишното пръскане няма да бъде значително намалена до този момент [13]. В действителност в Икитос здравните власти успешно намалиха предаването на денга по време на епидемия, като проведоха три кръга пръскане с инсектициди в ултра малък обем в затворени пространства за период от няколко седмици до няколко месеца.
И накрая, нашите резултати показват, че въздействието на пръскането на закрито е ограничено до домакинствата, където е извършено, а пръскането на съседните домакинства не намалява допълнително популациите на Aedes aegypti. Възрастните комари Aedes aegypti могат да останат близо до или вътре в дома, където се излюпват, да се събират на разстояние до 10 m и да изминат средно разстояние от 106 m.[36] По този начин пръскането на района около дома може да няма значителен ефект върху броя на Aedes aegypti в този дом. Това подкрепя предишни констатации, че пръскането извън или около домовете не е имало ефект [18, 55]. Въпреки това, както бе споменато по-горе, може да има регионални ефекти върху динамиката на популацията на A. aegypti, които нашият модел не може да открие.
Време на публикуване: 06 февруари 2025 г