Aedes aegypti является основным переносчиком нескольких арбовирусов (таких как лихорадка денге, чикунгунья и Зика), которые часто вызывают вспышки заболеваний у людей в тропических и субтропических регионах. Управление этими вспышками основано на контроле переносчиков, часто в форме распыления инсектицидов, нацеленных на взрослых самок комаров. Однако пространственный охват и частота распыления, необходимые для оптимальной эффективности, неясны. В этом исследовании мы описываем влияние распыления в помещениях пиретроидных инсектицидов сверхмалого объема (ULV) на популяции домашних комаров Aedes aegypti.
Наши результаты показывают, что снижение численности Aedes aegypti в пределах домохозяйства в первую очередь обусловлено распылением в пределах одного домохозяйства, без дополнительного эффекта от распыления в соседних домохозяйствах. Эффективность распыления следует измерять по времени, прошедшему с момента последнего распыления, поскольку мы не обнаружили кумулятивного эффекта от последовательных распылений. На основе нашей модели мы оцениваем, что эффективность распыления снижается на 50% примерно через 28 дней после распыления.
Снижение численности комара Aedes aegypti в домохозяйстве в первую очередь определялось количеством дней с момента последнего опрыскивания в этом домохозяйстве, что подчеркивает важность охвата опрыскиванием территорий с высоким риском, при этом частота опрыскивания зависела от местной динамики передачи вируса.
В этом исследовании мы использовали данные двух крупных полевых испытаний повторного распыления пиретроидов сверхмалого объема внутри помещений в городе Икитос в перуанском регионе Амазонки, чтобы оценить воздействие распыления сверхмалого объема на каждую отдельную популяцию комаров Aedes aegypti в домохозяйстве, выходящую за пределы границ одного домохозяйства. Предыдущие исследования оценивали воздействие обработок сверхмалым объемом на основе того, находились ли домохозяйства внутри или за пределами более крупной зоны вмешательства. В этом исследовании мы стремимся разбить эффекты обработки на более тонком уровне отдельных домохозяйств, чтобы понять относительный вклад обработок внутри домохозяйств по сравнению с обработками в соседних домохозяйствах. Со временем мы оценили кумулятивный эффект повторного распыления по сравнению с самым последним распылением на сокращение численности комаров Aedes aegypti в птичниках, чтобы понять необходимую частоту распыления и оценить снижение эффективности распыления с течением времени. Этот анализ может помочь в разработке стратегий борьбы с переносчиками и предоставить информацию для параметризации моделей для прогнозирования их эффективности.
Интересующий результат определяется как общее количество взрослых особей Aedes aegypti, собранных на домохозяйство i и время t, которое моделируется в многоуровневой байесовской структуре с использованием отрицательного биномиального распределения для учета избыточной дисперсии, особенно с учетом большого количества нулевых взрослых особей Aedes aegypti. Учитывая различия в местоположении и экспериментальных дизайнах между двумя исследованиями, все модели-кандидаты были подобраны к наборам данных S-2013 и L-2014 соответственно. Модели-кандидаты разрабатываются в соответствии с общей формой:
a представляет собой любую из набора возможных переменных, измеряющих влияние распыления на домохозяйство i в момент времени t, как описано ниже.
b представляет собой любую из набора возможных переменных, измеряющих воздействие распыления на соседей вокруг домохозяйства i в момент времени t, как описано ниже.
Мы протестировали простую b-статистику, рассчитав долю домохозяйств в пределах кольца на заданном расстоянии от домохозяйства i, которые были обработаны в течение недели, предшествовавшей t.
где h — количество домохозяйств в кольце r, а r — расстояние между кольцом и домохозяйством i. Расстояние между кольцами назначается на основе следующих факторов:
Относительная подгонка модели для функций воздействия распыления в пределах домохозяйства, взвешенных по времени. Более толстая красная линия представляет наиболее подходящую модель, причем самая толстая линия представляет наиболее подходящую модель, а другие толстые линии представляют модели, WAIC которых не сильно отличается от WAIC наиболее подходящей модели. Функция распада BA применяется к числу дней с момента последнего распыления, которые находятся в пяти наиболее подходящих моделях на основе среднего рейтинга WAIC по двум экспериментам.
Модель показала, что эффективность опрыскивания снизилась на 50% примерно через 28 дней после опрыскивания, в то время как популяция Aedes aegypti почти полностью восстановилась примерно через 50–60 дней после опрыскивания.
В этом исследовании мы описываем влияние распыления пиретрина сверхмалого объема в помещениях на популяции Aedes aegypti в отношении распылений, которые происходят временно и пространственно близко к дому. Лучшее понимание продолжительности и пространственной степени воздействия распыления на популяции Aedes aegypti поможет определить оптимальные цели для пространственного покрытия и частоты распыления, необходимых во время вмешательств по борьбе с переносчиками, и обеспечит основу для сравнения различных потенциальных стратегий борьбы с переносчиками. информация. Наши результаты показывают, что сокращение популяции Aedes aegypti внутри домохозяйства обусловлено распылением в пределах одного домохозяйства, без дополнительного эффекта от распыления домохозяйствами в соседних районах. Влияние распыления на популяции Aedes aegypti внутри помещений зависит в первую очередь от времени, прошедшего с момента последнего распыления, и постепенно снижается в течение 60 дней. Дальнейшего сокращения популяции Aedes aegypti не наблюдалось из-за кумулятивного эффекта множественных распылений внутри домохозяйства. В целом популяция Aedes aegypti сократилась. Численность комаров Aedes aegypti в домохозяйстве зависит главным образом от времени, прошедшего с момента последней обработки в этом домохозяйстве.
Важным ограничением нашего исследования является то, что мы не контролировали возраст собранных взрослых комаров Aedes aegypti. Предыдущие анализы этих экспериментов [14] показали, что возрастное распределение взрослых самок, как правило, было моложе (увеличение доли нерожавших самок) в зоне распыления L-2014 по сравнению с буферной зоной. Таким образом, хотя мы не обнаружили дополнительной объясняющей роли распыления в близлежащих домохозяйствах в отношении численности Aedes aegypti в данном домохозяйстве, мы не можем быть уверены в отсутствии региональных эффектов на динамику популяции Aedes aegypti в районах, где распыление происходит часто.
Другие ограничения нашего исследования включают невозможность учета экстренного распыления Министерством здравоохранения, которое произошло примерно за 2 месяца до экспериментального распыления L-2014, из-за отсутствия подробной информации о его месте и времени. Предыдущие анализы показали, что эти распыления имели схожий эффект по всей исследуемой территории, формируя общий базовый уровень плотности Aedes aegypti; фактически, к моменту начала экспериментального распыления популяции Aedes aegypti начали восстанавливаться. Кроме того, разница в результатах между двумя экспериментальными периодами может быть связана с различиями в дизайне исследования и разной восприимчивостью Aedes aegypti к циперметрину, при этом S-2013 был более чувствителен, чем L-2014.
Наконец, наши результаты показывают, что эффект распыления в помещении был ограничен домохозяйством, где проводилось распыление, и что распыление в соседних домохозяйствах не привело к дальнейшему сокращению популяции Aedes aegypti. Взрослые комары Aedes aegypti могут оставаться вблизи или внутри домов, собираясь в пределах 10 м и перемещаясь в среднем на расстояние 106 м. Таким образом, распыление вокруг дома может не оказать большого влияния на популяцию Aedes aegypti в этом доме. Это подтверждает предыдущие выводы о том, что распыление снаружи или вокруг дома не оказывает никакого эффекта. Однако, как упоминалось выше, могут быть региональные влияния на динамику популяции Aedes aegypti, и наша модель не была разработана для обнаружения таких эффектов.
В совокупности наши результаты подчеркивают важность охвата каждого домохозяйства с более высоким риском передачи во время вспышки, поскольку домохозяйства, которые недавно не были обработаны, не могут полагаться на близлежащие вмешательства или даже на несколько прошлых вмешательств для сокращения текущей популяции комаров. Поскольку некоторые дома были недоступны, первоначальные усилия по распылению всегда приводили к частичному охвату. Повторные посещения пропущенных домохозяйств могут увеличить охват, но отдача уменьшается с каждым раундом попыток, а стоимость на домохозяйство увеличивается. Поэтому программы борьбы с переносчиками необходимо улучшить, нацелившись на районы, где риск передачи лихорадки денге выше. Передача лихорадки денге неоднородна в пространстве и времени, и локальная оценка районов высокого риска, включая демографические, экологические и социальные условия, должна направлять целевые усилия по борьбе с переносчиками. Другие целевые стратегии, такие как сочетание остаточного распыления внутри помещений с отслеживанием контактов, были эффективны в прошлом и могут быть успешными в некоторых условиях. Математические модели также могут помочь выбрать оптимальные стратегии борьбы с переносчиками для снижения передачи в каждой локальной обстановке без необходимости проведения дорогостоящих и логистически сложных полевых испытаний. Наши результаты дают подробную параметризацию пространственных и временных эффектов распыления ультрамалых объемов в помещениях, которая может быть использована в будущих работах по механистическому моделированию.
Время публикации: 13 января 2025 г.