Aedes aegypti ist der Hauptüberträger mehrerer Arboviren (wie Dengue-, Chikungunya- und Zika-Viren), die in tropischen und subtropischen Regionen häufige Krankheitsausbrüche beim Menschen verursachen. Die Bekämpfung dieser Ausbrüche beruht auf der Vektorkontrolle, häufig in Form von Insektizidsprays, die auf erwachsene weibliche Mücken abzielen. Die für eine optimale Wirksamkeit erforderliche räumliche Abdeckung und Sprühhäufigkeit sind jedoch unklar. In dieser Studie beschreiben wir die Auswirkungen des Sprühens mit Ultra-Low-Volume-Pyrethroid-Insektiziden (ULV) in Innenräumen auf die Populationen der Aedes aegypti-Mücke in Haushalten.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Rückgang von Aedes aegypti innerhalb eines Haushalts hauptsächlich auf das Sprühen im selben Haushalt zurückzuführen ist, ohne dass das Sprühen in benachbarten Haushalten zusätzliche Auswirkungen hat. Die Wirksamkeit des Sprühens sollte anhand der Zeit seit dem letzten Sprühen gemessen werden, da wir keinen kumulativen Effekt durch aufeinanderfolgende Sprühvorgänge feststellen konnten. Basierend auf unserem Modell schätzen wir, dass die Wirksamkeit des Sprühens etwa 28 Tage nach dem Sprühen um 50 % abnimmt.
Der Rückgang der Aedes aegypti-Häufigkeit innerhalb eines Haushalts wurde in erster Linie durch die Anzahl der Tage seit der letzten Besprühung in diesem Haushalt bestimmt. Dies unterstreicht die Bedeutung einer flächendeckenden Besprühung in Hochrisikogebieten, wobei die Häufigkeit der Besprühung von der Dynamik der lokalen Virusübertragung abhängt.
In dieser Studie nutzten wir Daten aus zwei großen Feldversuchen mit wiederholten Pyrethroid-Sprühungen in Innenräumen mit sehr geringen Mengen in der Stadt Iquitos im peruanischen Amazonasgebiet, um die Auswirkungen dieser Sprühungen auf jede einzelne Aedes-aegypti-Mückenpopulation innerhalb eines Haushalts, auch über die Grenzen eines einzelnen Haushalts hinaus, abzuschätzen. Frühere Studien schätzten die Wirkung von Behandlungen mit sehr geringen Mengen anhand der Frage, ob sich die Haushalte innerhalb oder außerhalb eines größeren Interventionsbereichs befanden. In dieser Studie wollen wir die Behandlungseffekte auf einer feineren Ebene einzelner Haushalte aufschlüsseln, um den relativen Beitrag von Behandlungen innerhalb des Haushalts im Vergleich zu Behandlungen in benachbarten Haushalten zu verstehen. Im Zeitverlauf schätzten wir die kumulative Wirkung wiederholter Sprühungen im Vergleich zur letzten Sprühung auf die Aedes-aegypti-Reduktion in Geflügelställen, um die erforderliche Sprühhäufigkeit zu ermitteln und den Rückgang der Sprühwirksamkeit im Zeitverlauf zu bewerten. Diese Analyse kann die Entwicklung von Vektorkontrollstrategien unterstützen und Informationen für die Parametrisierung von Modellen zur Vorhersage ihrer Wirksamkeit liefern.
Das Ergebnis von Interesse ist definiert als die Gesamtzahl der pro Haushalt i und Zeitpunkt t gesammelten adulten Aedes aegypti. Dieses wird in einem mehrstufigen Bayes-Modell mithilfe einer negativen Binomialverteilung modelliert, um die Überdispersion zu berücksichtigen, insbesondere da eine große Anzahl von Null-Aedes-aegypti-Erwachsenen gesammelt wurde. Angesichts der Unterschiede hinsichtlich Standort und Versuchsaufbau der beiden Studien wurden alle Kandidatenmodelle an die Datensätze S-2013 bzw. L-2014 angepasst. Kandidatenmodelle werden gemäß der allgemeinen Form entwickelt:
a stellt eine beliebige Variable aus einer Reihe von Kandidatenvariablen dar, die die Auswirkungen des Sprühens auf Haushalt i zum Zeitpunkt t messen, wie unten beschrieben.
b stellt eine beliebige Variable aus einer Reihe von Kandidatenvariablen dar, die die Auswirkungen des Sprühens auf die Nachbarn rund um Haushalt i zum Zeitpunkt t messen, wie unten beschrieben.
Wir haben eine einfache b-Statistik getestet, indem wir den Anteil der Haushalte innerhalb eines Rings in einer bestimmten Entfernung vom Haushalt i berechnet haben, die in der Woche vor t besprüht wurden.
Dabei ist h die Anzahl der Haushalte im Ring r und r die Entfernung zwischen dem Ring und Haushalt i. Die Entfernung zwischen den Ringen wird anhand der folgenden Faktoren bestimmt:
Relative Modellanpassung für zeitgewichtete Sprühexpositionsfunktionen innerhalb von Haushalten. Die dickere rote Linie stellt das am besten passende Modell dar, wobei die dickste Linie das am besten passende Modell darstellt und die anderen dicken Linien Modelle darstellen, deren WAIC sich nicht signifikant vom WAIC des am besten passenden Modells unterscheidet. Die BA-Abklingfunktion wird auf die Anzahl der Tage seit dem letzten Sprühen angewendet, die sich basierend auf dem durchschnittlichen WAIC-Ranking der beiden Experimente in den fünf am besten passenden Modellen befinden.
Das Modell schätzte, dass die Wirksamkeit des Sprühmittels etwa 28 Tage nach dem Sprühen um 50 % zurückging, während sich die Populationen von Aedes aegypti etwa 50–60 Tage nach dem Sprühen fast vollständig erholt hatten.
In dieser Studie beschreiben wir die Auswirkungen des Versprühens von Pyrethrin in sehr geringen Mengen in Innenräumen auf Aedes aegypti-Populationen im Verhältnis zu Sprühvorgängen, die zeitlich und räumlich in der Nähe des Hauses erfolgen. Ein besseres Verständnis der Dauer und des räumlichen Ausmaßes der Auswirkungen von Sprühvorgängen auf Aedes aegypti-Populationen wird dabei helfen, optimale Ziele für die räumliche Abdeckung und Häufigkeit der Sprühvorgänge zu identifizieren, die bei Vektorkontrollmaßnahmen erforderlich sind, und wird eine Grundlage für den Vergleich verschiedener potenzieller Vektorkontrollstrategien bieten. Informationen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Populationsrückgänge von Aedes aegypti innerhalb von Haushalten auf das Versprühen innerhalb eines einzigen Haushalts zurückzuführen sind, ohne zusätzliche Auswirkungen durch Sprühvorgänge von Haushalten in benachbarten Gebieten. Die Auswirkungen des Versprühens auf Aedes aegypti-Populationen in Innenräumen hängen hauptsächlich von der Zeit seit dem letzten Versprühen ab und nehmen innerhalb von 60 Tagen allmählich ab. Aufgrund der kumulativen Wirkung mehrerer Sprühvorgänge innerhalb von Haushalten wurde kein weiterer Rückgang der Aedes aegypti-Populationen beobachtet. Insgesamt ist die Aedes aegypti-Population zurückgegangen. Die Anzahl der Aedes aegypti-Mücken in einem Haushalt hängt hauptsächlich von der Zeit ab, die seit der letzten Besprühung in diesem Haushalt vergangen ist.
Eine wichtige Einschränkung unserer Studie besteht darin, dass wir das Alter der gesammelten adulten Aedes aegypti-Mücken nicht kontrolliert haben. Frühere Analysen dieser Experimente [14] zeigten, dass die Altersverteilung adulter Weibchen in der Sprühzone L-2014 im Vergleich zur Pufferzone tendenziell jünger war (erhöhter Anteil nulliparer Weibchen). Obwohl wir also keinen zusätzlichen erklärenden Einfluss von Sprühaktionen in umliegenden Haushalten auf die Aedes aegypti-Häufigkeit in einem bestimmten Haushalt fanden, können wir nicht sicher sein, dass es in Gebieten mit häufigen Sprühaktionen keine regionalen Auswirkungen auf die Aedes aegypti-Populationsdynamik gibt.
Zu den weiteren Einschränkungen unserer Studie gehört, dass wir die Notfallspritzungen des Gesundheitsministeriums, die etwa zwei Monate vor den experimentellen Spritzungen von L-2014 stattfanden, nicht berücksichtigen konnten, da detaillierte Informationen zu Ort und Zeitpunkt fehlten. Frühere Analysen haben gezeigt, dass diese Spritzungen im gesamten Untersuchungsgebiet eine ähnliche Wirkung hatten und einen gemeinsamen Basiswert der Aedes aegypti-Dichte bildeten. Tatsächlich hatten sich die Aedes aegypti-Populationen zu Beginn der experimentellen Spritzungen bereits zu erholen begonnen. Außerdem können die unterschiedlichen Ergebnisse zwischen den beiden Versuchszeiträumen auf Unterschiede im Studiendesign und der unterschiedlichen Anfälligkeit von Aedes aegypti gegenüber Cypermethrin zurückzuführen sein, wobei S-2013 empfindlicher war als L-2014.
Schließlich zeigen unsere Ergebnisse, dass die Auswirkungen des Besprühens in Innenräumen auf den Haushalt beschränkt waren, in dem gesprüht wurde, und dass das Besprühen benachbarter Haushalte die Aedes aegypti-Populationen nicht weiter reduzierte. Erwachsene Aedes aegypti-Mücken können in der Nähe von Häusern oder in Häusern aufhalten, sich im Umkreis von 10 m versammeln und eine durchschnittliche Entfernung von 106 m zurücklegen. Daher hat das Besprühen der Umgebung eines Hauses möglicherweise keine großen Auswirkungen auf die Aedes aegypti-Population in diesem Haus. Dies unterstützt frühere Erkenntnisse, dass das Besprühen im Freien oder um das Haus herum keine Auswirkungen hat. Wie oben erwähnt, kann es jedoch regionale Einflüsse auf die Populationsdynamik von Aedes aegypti geben und unser Modell ist nicht darauf ausgelegt, solche Auswirkungen zu erkennen.
Zusammenfassend unterstreichen unsere Ergebnisse, wie wichtig es ist, bei einem Ausbruch jeden Haushalt mit einem höheren Übertragungsrisiko zu erreichen, da Haushalte, die nicht kürzlich besprüht wurden, sich nicht auf nahegelegene oder sogar mehrere frühere Interventionen verlassen können, um die aktuelle Mückenpopulation zu reduzieren. Da einige Häuser unzugänglich waren, führten die ersten Sprühversuche immer zu einer teilweisen Abdeckung. Wiederholte Besuche der ausgelassenen Haushalte können die Abdeckung erhöhen, aber die Erträge sinken mit jeder Versuchsrunde und die Kosten pro Haushalt steigen. Daher müssen Vektorkontrollprogramme verbessert werden, indem sie Gebiete mit einem höheren Risiko einer Dengue-Übertragung ins Visier nehmen. Die Dengue-Übertragung ist räumlich und zeitlich heterogen, und eine lokale Bewertung von Hochrisikogebieten, einschließlich demografischer, ökologischer und sozialer Bedingungen, sollte die gezielten Vektorkontrollbemühungen leiten. Andere gezielte Strategien, wie die Kombination von Innenraumsprühungen mit Kontaktverfolgung, haben sich in der Vergangenheit als wirksam erwiesen und könnten in manchen Umgebungen erfolgreich sein. Mathematische Modelle können auch dabei helfen, optimale Vektorkontrollstrategien auszuwählen, um die Übertragung in jedem lokalen Umfeld zu reduzieren, ohne dass teure und logistisch komplexe Feldversuche erforderlich sind. Unsere Ergebnisse liefern eine detaillierte Parametrisierung der räumlichen und zeitlichen Auswirkungen des Sprühens von extrem geringen Mengen in Innenräumen, die als Grundlage für zukünftige mechanistische Modellierungsbemühungen dienen kann.
Veröffentlichungszeit: 13. Januar 2025