Dette projekt analyserede data fra to store eksperimenter, der involverede seks runder indendørs pyrethroidsprøjtning over en toårig periode i den peruvianske Amazonby Iquitos. Vi udviklede en rumlig multi-level model til at identificere årsager til Aedes aegypti populationsfald, der var drevet af (i) nylig husholdningsbrug af ultra-lav volumen (ULV) insekticider og (ii) ULV brug i nabohusholdninger eller nærliggende husstande. Vi sammenlignede modellens tilpasning med en række mulige vægtningsskemaer for sprayeffektivitet baseret på forskellige tidsmæssige og rumlige henfaldsfunktioner for at fange de forsinkede effekter af ULV-insekticider.
Vores resultater indikerer, at reduktionen i A. aegypti-mængden i en husstand primært skyldtes sprøjtning inden for samme husstand, mens sprøjtning i nabohusholdninger ikke havde nogen yderligere effekt. Effektiviteten af sprøjteaktiviteter bør vurderes ud fra tiden siden sidste sprøjtning, da vi ikke fandt en kumulativ effekt fra successiv sprøjtning. Baseret på vores model vurderede vi, at sprøjteeffektiviteten faldt med 50 % cirka 28 dage efter sprøjtning.
Husstandsreduktioner af Aedes aegypti-mygpopulationen var primært afhængig af antallet af dage siden sidste behandling i en given husstand, hvilket understreger vigtigheden af sprøjtedækning i højrisikoområder, med sprøjtefrekvens afhængig af lokal transmissionsdynamik.
Aedes aegypti er den primære vektor af flere arbovirus, der kan forårsage store epidemier, herunder dengue-virus (DENV), chikungunya-virus og Zika-virus. Denne myggeart lever primært af mennesker og lever ofte af mennesker. Den er godt tilpasset bymiljøer [1,2,3,4] og har koloniseret mange områder i troperne og subtroperne [5]. I mange af disse regioner gentager dengue-udbrud sig periodisk, hvilket resulterer i anslået 390 millioner tilfælde årligt [6, 7]. I mangel af en behandling eller en effektiv og bredt tilgængelig vaccine er forebyggelse og kontrol af dengue-overførsel afhængig af at reducere mygpopulationer gennem forskellige vektorkontrolforanstaltninger, typisk sprøjtning af insekticider, der er målrettet mod voksne myg [8].
I denne undersøgelse brugte vi data fra to storstilede, replikerede feltforsøg med ultra-lavvolumen indendørs pyrethroidsprøjtning i byen Iquitos, i den peruvianske Amazonas [14], til at estimere de rumligt og tidsmæssigt forsinkede effekter af sprøjtning med ultra-lav volumen på husstandens Aedes aegypti-overflod ud over den enkelte husstand. En tidligere undersøgelse vurderede effekten af ultra-lav volumen behandlinger afhængigt af om husstande var inden for eller uden for et større interventionsområde. I denne undersøgelse søgte vi at nedbryde behandlingseffekter på et finere niveau, på det individuelle husstandsniveau, for at forstå det relative bidrag af behandlinger inden for husstanden sammenlignet med behandlinger i nabohusholdninger. Tidsmæssigt estimerede vi den kumulative effekt af gentagen sprøjtning sammenlignet med den seneste sprøjtning på at reducere husholdningernes Aedes aegypti-overflod for at forstå hyppigheden af påkrævet sprøjtning og for at vurdere faldet i sprøjteeffektivitet over tid. Denne analyse kan hjælpe med udviklingen af vektorkontrolstrategier og give information til parametrisering af modeller for at forudsige deres effektivitet [22, 23, 24].
Visuel repræsentation af ringafstandsskemaet brugt til at beregne andelen af husstande inden for en ring i en given afstand fra husstand i, der blev behandlet med insekticider i ugen forud for t (alle husstande i er inden for 1000 m fra bufferzonen). I dette eksempel fra L-2014 var husstand i i det behandlede område, og voksenundersøgelsen blev udført efter anden sprøjterunde. Afstandsringene er baseret på de afstande, som Aedes aegypti-myg er kendt for at flyve. Afstandsringe B er baseret på en ensartet fordeling for hver 100 m.
Vi testede et simpelt mål b ved at beregne andelen af husstande inden for en ring i en given afstand fra husstand i, der blev behandlet med pesticider i ugen forud for t (Yderligere fil 1: Tabel 4).
hvor h er antallet af husstande i ringen r, og r er afstanden mellem ringen og husstanden i. Afstandene mellem ringene bestemmes under hensyntagen til følgende faktorer:
Relativ modeltilpasning af den tidsvægtede sprayeffektfunktion i husholdningen. Tykkere røde linjer repræsenterer de bedst passende modeller, hvor den tykkeste linje repræsenterer de bedst passende modeller, og de andre tykke linjer repræsenterer modeller, hvis WAIC ikke er væsentligt forskellig fra den bedst passende models WAIC. B Decay-funktion anvendt på dage siden sidste sprøjtning, der var i top fem bedst passende modeller, rangeret efter gennemsnitlig WAIC i begge eksperimenter
Den estimerede reduktion i antallet af Aedes aegypti pr. husstand er relateret til antallet af dage siden sidste sprøjtning. Den angivne ligning udtrykker reduktionen som et forhold, hvor hastighedsforholdet (RR) er forholdet mellem sprøjtescenariet og basislinjen uden sprøjtning.
Modellen estimerede, at sprøjteeffektiviteten faldt med 50 % ca. 28 dage efter sprøjtning, mens Aedes aegypti-populationerne næsten var restituerede ca. 50-60 dage efter sprøjtning.
I denne undersøgelse beskriver vi virkningerne af indendørs ultra-lavvolumen pyrethroidsprøjtning på husstandens Aedes aegypti-overflod som funktion af tidspunktet og den rumlige udstrækning af sprøjtning nær husstanden. En bedre forståelse af varigheden og den rumlige udstrækning af sprøjteeffekter på Aedes aegypti-populationer vil hjælpe med at identificere optimale mål for rumlig dækning og sprøjtefrekvens, der kræves under vektorkontrolinterventioner og informere modellering, der sammenligner forskellige potentielle vektorkontrolstrategier. Vores resultater viser, at Aedes aegypti befolkningsreduktioner inden for en enkelt husstand blev drevet af sprøjtning inden for samme husstand, hvorimod sprøjtning af husstande i naboområder ikke havde nogen yderligere effekt. Effekterne af sprøjtning på Aedes aegypti i husholdningen var primært afhængig af tiden siden sidste sprøjtning og faldt gradvist over 60 dage. Der blev ikke observeret yderligere reduktion i Aedes aegypti-populationer som følge af den kumulative effekt af flere husholdningssprøjtninger. Kort sagt er antallet af Aedes aegypti faldet. Antallet af Aedes aegypti-myg i en husstand afhænger hovedsageligt af den tid, der er gået siden sidste sprøjtning i den husstand.
En vigtig begrænsning ved vores undersøgelse er, at vi ikke kontrollerede for alderen på de indsamlede voksne Aedes aegypti-myg. Tidligere analyser af disse eksperimenter [14] fandt en tendens til en yngre aldersfordeling af voksne hunner (øget andel af nullipare hunner) i L-2014-behandlede områder sammenlignet med bufferzonen. Selvom vi ikke fandt en yderligere forklarende effekt af sprøjtning i nærliggende husstande på A. aegypti-forekomsten i en given husstand, kan vi derfor ikke være sikre på, at der ikke er nogen regional effekt på A. aegypti-populationsdynamikken i områder, hvor sprøjtning forekommer hyppigt.
Andre begrænsninger af vores undersøgelse omfatter manglende evne til at redegøre for en nødsprøjtning udført af sundhedsministeriet cirka 2 måneder før den eksperimentelle sprøjtning i L-2014 på grund af mangel på detaljerede oplysninger om dens placering og timing. Tidligere analyser har vist, at disse sprays havde lignende virkninger på tværs af undersøgelsesområdet og dannede en fælles baseline for Aedes aegypti-densiteter; ja, Aedes aegypti-populationer begyndte at komme sig, da den eksperimentelle sprøjtning blev udført [14]. Ydermere kan forskellen i resultater mellem de to forsøgsperioder skyldes forskelle i undersøgelsesdesign og forskellig modtagelighed af Aedes aegypti over for cypermethrin, hvor S-2013 er mere følsom end L-2014 [14]. Vi rapporterer de mest konsistente resultater fra de to undersøgelser og inkluderer modellen tilpasset L-2014-eksperimentet som vores endelige model. I betragtning af at det eksperimentelle L-2014-design er mere passende til at vurdere virkningen af nyere sprøjtning på Aedes aegypti-myggepopulationer, og at lokale Aedes aegypti-populationer havde udviklet resistens over for pyrethroider i slutningen af 2014 [41], anså vi denne model for at være et mere konservativt valg og mere passende til at nå målene for denne undersøgelse.
Den relativt flade hældning af spray-henfaldskurven observeret i denne undersøgelse kan skyldes en kombination af nedbrydningshastigheden af cypermethrin og mygpopulationsdynamik. Cypermethrin-insekticidet anvendt i denne undersøgelse er et pyrethroid, der primært nedbrydes gennem fotolyse og hydrolyse (DT50 = 2,6-3,6 dage) [44]. Selvom pyrethroider generelt anses for at nedbrydes hurtigt efter påføring, og at rester er minimale, er nedbrydningshastigheden af pyrethroider meget langsommere indendørs end udendørs, og flere undersøgelser har vist, at cypermethrin kan forblive i indendørs luft og støv i flere måneder efter sprøjtning [45,46,47]. Huse i Iquitos er ofte bygget i mørke, smalle korridorer med få vinduer, hvilket kan forklare den reducerede nedbrydningshastighed på grund af fotolyse [14]. Derudover er cypermethrin meget giftigt for modtagelige Aedes aegypti-myg ved lave doser (LD50 ≤ 0,001 ppm) [48]. På grund af den hydrofobe natur af resterende cypermethrin er det usandsynligt, at det påvirker akvatiske myggelarver, hvilket forklarer genopretningen af voksne fra aktive larvehabitater over tid som beskrevet i den oprindelige undersøgelse, med en højere andel af ikke-æggeæggede hunner i behandlede områder end i bufferzoner [14]. Aedes aegypti-myggens livscyklus fra æg til voksen kan tage 7 til 10 dage afhængig af temperatur og myggeart.[49] Forsinkelsen i genopretningen af voksne myggepopulationer kan yderligere forklares med det faktum, at resterende cypermethrin dræber eller frastøder nogle nyligt opståede voksne og nogle introducerede voksne fra områder, der aldrig er blevet behandlet, samt en reduktion i æglægningen på grund af reduktionen i antallet af voksne [22, 50].
Modeller, der inkluderede hele historien om tidligere husholdningssprøjtning, havde ringere nøjagtighed og svagere effektestimat end modeller, der kun inkluderede den seneste sprøjtedato. Dette skal ikke tages som bevis på, at enkelte husstande ikke skal genbehandles. Gendannelsen af A. aegypti-populationer observeret i vores undersøgelse, såvel som i tidligere undersøgelser [14], kort efter sprøjtning, tyder på, at husholdninger skal genbehandles med en frekvens bestemt af lokal transmissionsdynamik for at genetablere A. aegypti-undertrykkelse. Sprøjtehyppigheden bør primært sigte mod at reducere sandsynligheden for infektion af kvindelige Aedes aegypti, som vil blive bestemt af den forventede længde af den ydre inkubationsperiode (EIP) – den tid det tager for en vektor, der har opslugt inficeret blod, at blive smitsom for den næste vært. Til gengæld vil EIP afhænge af virusstammen, temperaturen og andre faktorer. For eksempel, i tilfælde af denguefeber, selvom sprøjtning af insekticider dræber alle inficerede voksne vektorer, kan den menneskelige befolkning forblive smitsom i 14 dage og kan inficere nye myg [54]. For at kontrollere spredningen af denguefeber bør intervallerne mellem sprøjtningerne være kortere end intervallerne mellem insekticidbehandlinger for at eliminere nye myg, der kan bide inficerede værter, før de kan inficere andre myg. Syv dage kan bruges som en rettesnor og en bekvem måleenhed for vektorkontrolagenturer. Således vil ugentlig sprøjtning af insekticider i mindst 3 uger (for at dække hele værtens smitsomme periode) være tilstrækkelig til at forhindre overførsel af denguefeber, og vores resultater tyder på, at effektiviteten af den tidligere sprøjtning ikke ville være væsentligt reduceret på det tidspunkt [13]. Faktisk har sundhedsmyndighederne i Iquitos med succes reduceret dengue-overførslen under et udbrud ved at udføre tre runder med ultra-lav-volumen insekticidsprøjtning i lukkede rum over en periode på flere uger til flere måneder.
Endelig viser vores resultater, at virkningen af indendørs sprøjtning var begrænset til de husstande, hvor den blev udført, og sprøjtning af nabohusholdninger reducerede ikke Aedes aegypti-populationerne yderligere. Voksne Aedes aegypti-myg kan forblive i nærheden af eller inde i hjemmet, hvor de klækkes, samle sig op til 10 m væk og rejse en gennemsnitlig afstand på 106 m.[36] Sprøjtning af området omkring et hjem har således muligvis ikke en væsentlig effekt på Aedes aegypti-tal i det hjem. Dette understøtter tidligere fund om, at sprøjtning uden for eller omkring boliger ikke havde nogen effekt [18, 55]. Men som nævnt ovenfor kan der være regionale effekter på A. aegypti populationsdynamikken, som vores model ikke er i stand til at opdage.
Indlægstid: Feb-06-2025