Aedes aegypti является основным переносчиком нескольких арбовирусов (таких как лихорадка денге, лихорадка чикунгунья и лихорадка Зика), которые часто вызывают вспышки заболеваний у людей в тропических и субтропических регионах. Борьба с этими вспышками основана на борьбе с переносчиками, часто в форме распыления инсектицидов, направленных против взрослых самок комаров. Однако необходимый для достижения оптимальной эффективности охват территории и частота распыления, неясны. В данном исследовании мы описываем влияние распыления пиретроидных инсектицидов сверхмалого объема (УМО) внутри помещений на популяции комаров Aedes aegypti в домашних условиях.
Наши результаты показывают, что снижение численности Aedes aegypti в пределах домохозяйства обусловлено, главным образом, опрыскиванием в пределах одного домохозяйства, без дополнительного эффекта от опрыскивания в соседних домохозяйствах. Эффективность опрыскивания следует оценивать по времени, прошедшему с момента последнего опрыскивания, поскольку мы не обнаружили кумулятивного эффекта от последовательных опрыскиваний. Исходя из нашей модели, мы оцениваем, что эффективность опрыскивания снижается на 50% примерно через 28 дней после опрыскивания.
Снижение численности 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 зависит от местной динамики передачи вируса.
В данном исследовании мы использовали данные двух крупных полевых испытаний многократного распыления пиретроидов сверхмалого объема внутри помещений в городе Икитос, в перуанском регионе Амазонии, для оценки воздействия распыления сверхмалого объема на каждую отдельную популяцию комаров Aedes aegypti в домохозяйстве, выходящую за пределы одного домохозяйства. В предыдущих исследованиях оценивался эффект обработок сверхмалым объемом на основе того, находились ли домохозяйства внутри или за пределами более крупной зоны вмешательства. В данном исследовании мы стремимся детализировать эффекты обработок на более детальном 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 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.
Рассматриваемый результат определяется как общее количество взрослых особей Aedes aegypti, собранных в домохозяйстве i за время t, которое моделируется в многоуровневой байесовской модели с использованием отрицательного биномиального распределения для учета избыточной дисперсии, особенно учитывая большое количество собранных взрослых особей Aedes aegypti, не обнаруживших никаких признаков. Учитывая различия в местоположении и экспериментальных планах двух исследований, все модели-кандидаты были адаптированы 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 воздействие 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 до t.
Где h — количество домохозяйств в кольце r, а r — расстояние между кольцом и домохозяйством i. Расстояние между кольцами определяется на основе следующих факторов:
Относительное соответствие модели функциям воздействия опрыскивания в пределах домохозяйства, взвешенным по времени. Более толстая красная линия представляет наиболее соответствующую модель, при этом самая толстая линия соответствует наиболее соответствующей модели, а остальные толстые линии соответствуют моделям, WAIC которых не отличается существенно от WAIC наиболее соответствующей модели. Функция спада BA применяется к количеству дней с момента последнего опрыскивания, которые входят в пятерку наиболее соответствующих моделей на основе среднего значения WAIC по двум экспериментам.
Модель подсчитала, 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 внутри помещений на популяции Aedes aegypti внутри помещений в связи с мероприятиями по распылению, которые происходят временно и пространственно вблизи дома. 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. информации. Наши результаты показывают, что сокращение популяции Aedes aegypti внутри домохозяйств обусловлено распылением в пределах одного домохозяйства, без дополнительного эффекта от распыления домохозяйствами в соседних районах. Влияние распыления на популяции Aedes aegypti внутри помещений зависит, главным образом, 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 нескольких мероприятий по распылению внутри домохозяйств. 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 учитывали возраст собранных взрослых комаров Aedes aegypti. Предыдущий анализ этих экспериментов [14] показал, что возрастное распределение взрослых самок в зоне обработки L-2014, как правило, было моложе (более высокая доля нерожавших самок) по сравнению с буферной зоной. Таким образом, хотя мы не обнаружили дополнительной объясняющей роли обработки соседних домохозяйств в численности Aedes aegypti в данном домохозяйстве, мы не можем быть уверены в отсутствии регионального влияния на динамику популяции Aedes aegypti в районах, где обработка проводится часто.
Другие ограничения нашего исследования включают невозможность учесть экстренное распыление Министерством здравоохранения, которое было проведено 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 на 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 исследований и разной восприимчивостью Aedes aegypti к циперметрину, при этом S-2013 оказался более чувствительным, чем L-2014.
Наконец, наши результаты показывают, что эффект распыления внутри помещений был ограничен домохозяйством, где производилось распыление, и что распыление в соседних домохозяйствах не привело к дальнейшему сокращению популяции Aedes aegypti. Взрослые комары Aedes aegypti могут оставаться вблизи домов или внутри них, скапливаясь 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 имеет эффекта. Однако, как упоминалось выше, могут быть региональные влияния на динамику популяции Aedes aegypti, и наша модель не была разработана для выявления таких эффектов.
В совокупности наши результаты подчеркивают важность охвата каждого домохозяйства с повышенным риском передачи во время вспышки, поскольку домохозяйства, которые недавно не были обработаны, не могут полагаться на близлежащие вмешательства или даже на многочисленные предыдущие вмешательства 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 совершенствовать, нацеливая их 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 определять 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 местной ситуации без необходимости проведения дорогостоящих и сложного в логистическом отношении полевых испытаний. Наши результаты дают подробную параметризацию пространственных и временных эффектов распыления ультрамалых объемов в помещениях, которая может послужить основой для будущих усилий по механистическому моделированию.
Время публикации: 13 января 2025 г.