Tämä projekti analysoi tietoja kahdesta laajamittaisesta kokeesta, joihin sisältyi kuusi sisäpyretroidiruiskutuskierrosta kahden vuoden aikana Perun Amazonin kaupungissa Iquitosissa. Kehitimme spatiaalisen monitasoisen mallin tunnistaaksemme syyt Aedes aegypti -populaatioiden vähenemiseen, jotka johtuivat (i) viimeaikaisesta ultra-low-volumen (ULV) hyönteismyrkkyjen kotitalouksien käytöstä ja (ii) ULV:n käytöstä naapuri- tai läheisissä kotitalouksissa. Vertasimme mallin sopivuutta useisiin mahdollisiin ruiskutuksen tehokkuuden painotusmenetelmiin, jotka perustuvat erilaisiin ajallisiin ja spatiaalisiin hajoamisfunktioihin, jotta voidaan havaita ULV-hyönteismyrkkyjen viivästyneet vaikutukset.
Tuloksemme osoittavat, että A. aegyptin runsauden väheneminen kotitaloudessa johtui ensisijaisesti ruiskutuksesta saman kotitalouden sisällä, kun taas naapuritalouksien ruiskutuksella ei ollut lisävaikutusta. Ruiskutustoimenpiteiden tehokkuutta tulee arvioida edellisestä ruiskutuksesta kuluneen ajan perusteella, koska emme löytäneet kumulatiivista vaikutusta peräkkäisistä ruiskutuksista. Mallimme perusteella arvioimme, että ruiskutuksen tehokkuus laski 50 % noin 28 päivää ruiskutuksen jälkeen.
Kotitalouksien Aedes aegypti -hyttysten määrän väheneminen riippui ensisijaisesti päivien lukumäärästä viimeisestä hoidosta tietyssä taloudessa, mikä korosti ruiskutuspeiton tärkeyttä korkean riskin alueilla, ja ruiskutustiheys riippui paikallisesta tartuntadynamiikasta.
Aedes aegypti on useiden suuria epidemioita aiheuttavien arbovirusten ensisijainen vektori, mukaan lukien denguevirus (DENV), chikungunya-virus ja Zika-virus. Tämä hyttyslaji ruokkii pääasiassa ihmisiä ja ruokkii usein ihmisiä. Se on sopeutunut hyvin kaupunkiympäristöön [1,2,3,4] ja on asuttanut monia alueita trooppisissa ja subtrooppisissa alueilla [5]. Monilla näillä alueilla dengue-epidemiat toistuvat ajoittain, mikä johtaa arviolta 390 miljoonaan tapaukseen vuosittain [6, 7]. Hoidon tai tehokkaan ja laajalti saatavilla olevan rokotteen puuttuessa denguekuumeen leviämisen ehkäisy ja valvonta perustuvat hyttyspopulaatioiden vähentämiseen erilaisilla vektoritorjuntatoimenpiteillä, tyypillisesti ruiskuttamalla hyönteismyrkkyjä, jotka kohdistuvat aikuisiin hyttysiin [8].
Tässä tutkimuksessa käytimme tietoja kahdesta suuren mittakaavan toistetusta kenttäkokeesta ultrapienen volyymin sisäpyretroidiruiskutuksesta Iquitosin kaupungissa, Perun Amazonissa [14], arvioidaksemme erittäin pienen volyymin ruiskutuksen alueellisesti ja ajallisesti viivästyneitä vaikutuksia kotitalouksien Aedes aegypti -ruiskutukseen yksittäisten kotitalouksien ulkopuolella. Aikaisemmassa tutkimuksessa arvioitiin erittäin pienimuotoisten hoitojen vaikutusta sen mukaan, olivatko kotitaloudet suuremmalla interventioalueella vai sen ulkopuolella. Tässä tutkimuksessa pyrimme hajottamaan hoitovaikutuksia pienemmällä tasolla, yksittäisten kotitalouksien tasolla, jotta ymmärtäisimme kotitalouden sisäisten hoitojen suhteellista osuutta naapuritalouksien hoitoihin verrattuna. Ajallisesti arvioimme toistuvan ruiskutuksen kumulatiivisen vaikutuksen viimeisimpään ruiskutukseen verrattuna kotitalouksien Aedes aegyptin runsauden vähentämisessä ymmärtääksemme tarvittavan ruiskutustiheyden ja arvioidaksemme ruiskutuksen tehokkuuden heikkenemistä ajan myötä. Tämä analyysi voi auttaa vektoriohjausstrategioiden kehittämisessä ja antaa tietoa mallien parametrointia varten niiden tehokkuuden ennustamiseksi [22, 23, 24].
Visuaalinen esitys rengasetäisyyskaaviosta, jota käytetään laskettaessa niiden kotitalouksien osuutta renkaassa tietyllä etäisyydellä kotitaloudesta i, jotka käsiteltiin hyönteismyrkkyillä vuotta t edeltävällä viikolla (kaikki kotitaloudet i ovat 1000 metrin säteellä puskurivyöhykkeestä). Tässä esimerkissä L-2014 kotitalous i oli käsitellyllä alueella ja aikuisten tutkimus tehtiin toisen ruiskutuskierroksen jälkeen. Etäisyysrenkaat perustuvat etäisyyksiin, joilla Aedes aegypti -hyttysten tiedetään lentävän. Etäisyysrenkaat B perustuvat tasaiseen jakautumiseen 100 metrin välein.
Testasimme yksinkertaista mittaa b laskemalla niiden kotitalouksien osuuden, jotka sijaitsevat tietyllä etäisyydellä kotitaloudesta i renkaassa ja joita käsiteltiin torjunta-aineilla t edeltävällä viikolla (Lisätiedosto 1: Taulukko 4).
missä h on kotitalouksien lukumäärä renkaassa r ja r on renkaan ja kotitalouden i välinen etäisyys. Renkaiden väliset etäisyydet määritetään ottaen huomioon seuraavat tekijät:
Suhteellinen mallisovitus aikapainotetusta kotitalouden ruiskutustehostetoiminnosta. Paksummat punaiset viivat edustavat parhaiten istuvia malleja, joissa paksuin viiva edustaa parhaiten istuvia malleja ja muut paksut viivat edustavat malleja, joiden WAIC ei eroa merkittävästi parhaiten istuvan mallin WAIC:sta. B Vaimenemisfunktio, jota sovelletaan päiviin edellisestä ruiskutuksesta, jotka olivat viiden parhaiten istuvan mallin joukossa molemmissa kokeissa keskimääräisen WAIC:n mukaan.
Aedes aegyptin määrän arvioitu väheneminen kotitaloutta kohden liittyy päivien lukumäärään edellisestä ruiskutuksesta. Annettu yhtälö ilmaisee vähennyksen suhdelukuna, jossa määräsuhde (RR) on ruiskutusskenaarion suhde ruiskuttamattomaan perusviivaan.
Malli arvioi, että ruiskutuksen tehokkuus laski 50 % noin 28 päivää ruiskutuksen jälkeen, kun taas Aedes aegypti -populaatiot olivat lähes täysin toipuneet noin 50–60 päivää ruiskutuksen jälkeen.
Tässä tutkimuksessa kuvaamme sisätilojen erittäin pienimääräisen pyretroidiruiskutuksen vaikutuksia kotitalouden Aedes aegypti -ruiskutukseen kotitalouden lähellä tapahtuvan ruiskutuksen ajoituksen ja alueellisen laajuuden funktiona. Aedes aegypti -populaatioihin kohdistuvien ruiskutusvaikutusten keston ja alueellisen laajuuden parempi ymmärtäminen auttaa tunnistamaan optimaaliset kohteet alueelliselle peittoalueelle ja ruiskutustiheydelle, jotka vaaditaan vektorien torjuntatoimien aikana, ja antaa tietoja mallintamisesta, jossa verrataan erilaisia mahdollisia vektoreiden torjuntastrategioita. Tuloksemme osoittavat, että Aedes aegypti -kantojen väheneminen yhden kotitalouden sisällä johtui ruiskutuksesta saman kotitalouden sisällä, kun taas lähialueiden kotitalouksien ruiskutuksella ei ollut lisävaikutusta. Ruiskutuksen vaikutukset kotitalouksien Aedes aegypti -määriin riippuivat ensisijaisesti viimeisestä ruiskutuksesta kuluneesta ajasta ja vähenivät vähitellen 60 päivän kuluessa. Aedes aegypti -populaatioiden lisävähenemistä ei havaittu useiden kotitalousruiskutusten kumulatiivisen vaikutuksen seurauksena. Lyhyesti sanottuna Aedes aegyptin määrä on vähentynyt. Aedes aegypti -hyttysten määrä taloudessa riippuu pääasiassa ajasta, joka on kulunut viimeisestä ruiskutuksesta kyseisessä taloudessa.
Tärkeä tutkimuksemme rajoitus on, että emme kontrolloineet kerättyjen aikuisten Aedes aegypti -hyttysten ikää. Näiden kokeiden aiemmissa analyyseissä [14] havaittiin suuntaus kohti nuorempaa aikuisten naaraiden ikäjakaumaa (noin synnyttäneiden naaraiden osuus) L-2014-käsitellyillä alueilla verrattuna puskurivyöhykkeeseen. Näin ollen, vaikka emme löytäneetkään lähitalouksien ruiskutuksen selittävää vaikutusta A. aegypti -bakteerin esiintyvyyteen tietyssä kotitaloudessa, emme voi olla varmoja siitä, etteikö A. aegyptin populaatiodynamiikkaan ole alueellista vaikutusta alueilla, joilla ruiskutusta esiintyy usein.
Muita tutkimuksemme rajoituksia ovat kyvyttömyys ottaa huomioon terveysministeriön noin 2 kuukautta ennen L-2014 koeruiskutusta suorittamaa hätäruiskutusta, koska sen sijainnista ja ajoituksesta ei ole tietoa. Aiemmat analyysit ovat osoittaneet, että näillä suihkeilla oli samanlaisia vaikutuksia koko tutkimusalueella, mikä muodostaa yhteisen lähtökohdan Aedes aegypti -tiheydelle; itse asiassa Aedes aegypti -populaatiot alkoivat elpyä, kun kokeellinen ruiskutus suoritettiin [14]. Lisäksi ero tulosten välillä kahden koejakson välillä voi johtua eroista tutkimussuunnittelussa ja Aedes aegyptin erilaisesta herkkyydestä sypermetriinille, sillä S-2013 on herkempi kuin L-2014 [14]. Raportoimme kahdesta tutkimuksesta johdonmukaisimmat tulokset ja sisällytämme L-2014-kokeeseen sovitetun mallin lopulliseksi malliksemme. Koska L-2014-kokeellinen suunnittelu soveltuu paremmin arvioimaan viimeaikaisen ruiskutuksen vaikutusta Aedes aegypti -hyttyspopulaatioihin ja että paikalliset Aedes aegypti -populaatiot olivat kehittäneet resistenssiä pyretroideille vuoden 2014 lopulla [41], pidimme tätä mallia konservatiivisempana valintana ja sopivampana tämän tutkimuksen tavoitteiden saavuttamiseen.
Tässä tutkimuksessa havaittu suihkeen hajoamiskäyrän suhteellisen tasainen kaltevuus saattaa johtua sypermetriinin hajoamisnopeuden ja hyttyspopulaatiodynamiikan yhdistelmästä. Tässä tutkimuksessa käytetty sypermetriinin hyönteismyrkky on pyretroidi, joka hajoaa ensisijaisesti fotolyysin ja hydrolyysin kautta (DT50 = 2,6-3,6 päivää) [44]. Vaikka pyretroidien katsotaan yleensä hajoavan nopeasti levityksen jälkeen ja että jäämät ovat minimaalisia, pyretroidien hajoamisnopeus on paljon hitaampaa sisällä kuin ulkona, ja useat tutkimukset ovat osoittaneet, että sypermetriini voi säilyä sisäilmassa ja pölyssä kuukausia ruiskutuksen jälkeen [45,46,47]. Talot Iquitosissa rakennetaan usein tummiin, kapeisiin käytäviin, joissa on vähän ikkunoita, mikä saattaa selittää fotolyysin aiheuttaman hajoamisnopeuden vähenemisen [14]. Lisäksi sypermetriini on erittäin myrkyllistä herkille Aedes aegypti -hyttysille pieninä annoksina (LD50 ≤ 0,001 ppm) [48]. Jäännössypermetriinin hydrofobisen luonteen vuoksi se ei todennäköisesti vaikuta vedessä eläviin hyttysten toukkuun, mikä selittää aikuisten toipumisen aktiivisista toukkien elinympäristöistä ajan myötä, kuten alkuperäisessä tutkimuksessa on kuvattu, sillä käsitellyillä alueilla on suurempi osuus ei-munaisia naaraita kuin puskurivyöhykkeillä [14]. Aedes aegypti -hyttysen elinkaari munasta aikuiseksi voi kestää 7–10 päivää lämpötilasta ja hyttyslajista riippuen.[49] Aikuisten hyttyspopulaatioiden elpymisen viivästyminen voidaan selittää edelleen sillä, että sypermetriinin jäännös tappaa tai karkottaa joitain äskettäin ilmaantuneita aikuisia ja joitain alueelle tuotuja aikuisia alueilta, joita ei ole koskaan käsitelty, sekä munimisen vähenemisellä aikuisten lukumäärän vähenemisen vuoksi [22, 50].
Malleissa, jotka sisälsivät koko aikaisemman kotitalouksien ruiskutushistorian, oli huonompi tarkkuus ja heikommat vaikutusarviot kuin malleissa, joissa oli vain viimeisin ruiskutuspäivämäärä. Tätä ei pidä pitää todisteena siitä, että yksittäisiä kotitalouksia ei tarvitse käsitellä uudelleen. Tutkimuksessamme sekä aiemmissa tutkimuksissa [14] havaittu A. aegypti -populaatioiden elpyminen pian ruiskutuksen jälkeen viittaa siihen, että kotitalouksia on käsiteltävä uudelleen paikallisen tartuntadynamiikan määräämällä taajuudella A. aegypti -suppression palauttamiseksi. Ruiskutustiheyden tulee ensisijaisesti pyrkiä vähentämään naaraspuolisen Aedes aegyptin tartunnan todennäköisyyttä, mikä määräytyy ulkoisen inkubaatiojakson (EIP) odotettavissa olevan pituuden mukaan – aika, joka kuluu tartunnan saaneen veren imeneen vektorin tarttumiseen seuraavaan isäntään. EIP puolestaan riippuu viruskannasta, lämpötilasta ja muista tekijöistä. Esimerkiksi denguekuumeen tapauksessa, vaikka hyönteismyrkkyruiskutus tappaisi kaikki tartunnan saaneet aikuiset vektorit, ihmispopulaatio voi pysyä tarttuvana 14 päivää ja saattaa tartuttaa uusia hyttysiä [54]. Denguekuumeen leviämisen hillitsemiseksi ruiskutusvälien tulisi olla lyhyempiä kuin hyönteismyrkkykäsittelyjen välit, jotta uudet hyttyset, jotka voivat purra tartunnan saaneita isäntiä, voidaan poistaa ennen kuin ne voivat tartuttaa muita hyttysiä. Seitsemää päivää voidaan käyttää ohjeena ja kätevänä mittayksikkönä vektorinhallintavirastoille. Siten viikoittainen hyönteismyrkkyruiskutus vähintään 3 viikon ajan (kattaa koko isännän tartuntajakson) riittäisi estämään denguekuumeen leviämisen, ja tuloksemme viittaavat siihen, että edellisen ruiskutuksen tehokkuus ei heikennä merkittävästi siihen mennessä [13]. Iquitosissa terveysviranomaiset onnistuivat onnistuneesti vähentämään denguekuumeen leviämistä epidemian aikana suorittamalla kolme kierrosta erittäin pienimääräistä hyönteismyrkkyä suljetuissa tiloissa useista viikoista useisiin kuukausiin.
Lopuksi tulokset osoittavat, että sisäruiskutuksen vaikutus rajoittui kotitalouksiin, joissa se suoritettiin, ja naapuritalouksien ruiskutus ei vähentänyt entisestään Aedes aegypti -populaatioita. Aikuiset Aedes aegypti -hyttyset voivat pysyä kodin lähellä tai sisällä, jossa ne kuoriutuvat, kerääntyä jopa 10 metrin päähän ja kulkea keskimäärin 106 metrin matkan.[36] Näin ollen kotia ympäröivän alueen ruiskuttaminen ei välttämättä vaikuta merkittävästi Aedes aegypti -määriin kyseisessä kodissa. Tämä tukee aikaisempia havaintoja, joiden mukaan ruiskuttamalla kodin ulkopuolella tai sen ympäristössä ei ollut vaikutusta [18, 55]. Kuten edellä mainittiin, A. aegypti -populaatiodynamiikkaan voi kuitenkin olla alueellisia vaikutuksia, joita mallimme ei pysty havaitsemaan.
Postitusaika: 06.02.2025