Dette projekt analyserede data fra to storskalaforsøg, der involverede seks runder indendørs pyrethroidsprøjtning over en toårig periode i den peruvianske Amazonasby Iquitos. Vi udviklede en rumlig flerniveaumodel for at identificere årsager til fald i Aedes aegypti-populationen, der var drevet af (i) nylig brug af ultra-lavvolumen (ULV) insekticider i husholdninger og (ii) ULV-brug i tilstødende eller nærliggende husholdninger. Vi sammenlignede modellens tilpasning til en række mulige vægtningsordninger for sprøjteeffektivitet baseret på forskellige tidsmæssige og rumlige henfaldsfunktioner for at indfange de forsinkede effekter af ULV-insekticider.
Vores resultater indikerer, at reduktionen i forekomsten af A. aegypti i en husstand primært skyldtes sprøjtning i den samme husstand, mens sprøjtning i nabohusstande ikke havde nogen yderligere effekt. Effektiviteten af sprøjteaktiviteter bør vurderes ud fra tiden siden den sidste sprøjtning, da vi ikke fandt en kumulativ effekt fra efterfølgende sprøjtninger. Baseret på vores model estimerede vi, at sprøjteeffektiviteten faldt med 50 % cirka 28 dage efter sprøjtning.
Reduktionen i husstandens Aedes aegypti-mygbestand afhang primært af antallet af dage siden den sidste behandling i en given husstand, hvilket understreger vigtigheden af sprøjtedækning i højrisikoområder, hvor sprøjtehyppigheden afhænger af den lokale transmissionsdynamik.
Aedes aegypti er den primære vektor for adskillige arbovirusser, der kan forårsage store epidemier, herunder denguevirus (DENV), chikungunyavirus og Zikavirus. Denne mygeart 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 gentages dengueudbrud med jævne mellemrum, hvilket resulterer i anslået 390 millioner tilfælde årligt [6, 7]. I mangel af en behandling eller en effektiv og bredt tilgængelig vaccine afhænger forebyggelse og bekæmpelse af dengue-smitte af at reducere myggepopulationer gennem forskellige vektorkontrolforanstaltninger, typisk sprøjtning med insekticider, der er rettet mod voksne myg [8].
I denne undersøgelse brugte vi data fra to store, replikerede feltforsøg med ultralav volumen indendørs pyrethroidsprøjtning i byen Iquitos i den peruvianske Amazonas [14] for at estimere de rumligt og tidsmæssigt forsinkede effekter af ultralav volumensprøjtning på Aedes aegypti-forekomsten i husholdninger ud over den enkelte husstand. En tidligere undersøgelse vurderede effekten af behandlinger med ultralav volumen afhængigt af, om husstandene var inden for eller uden for et større interventionsområde. I denne undersøgelse søgte vi at dekomponere behandlingseffekter på et finere niveau, på individuelt husstandsniveau, for at forstå det relative bidrag fra behandlinger inden for husstanden sammenlignet med behandlinger i nabohusstande. Tidsmæssigt estimerede vi den kumulative effekt af gentagen sprøjtning sammenlignet med den seneste sprøjtning på reduktion af Aedes aegypti-forekomsten i husholdninger for at forstå den nødvendige sprøjtningshyppighed 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, der bruges til at beregne andelen af husstande inden for en ring i en given afstand fra husstand i, som blev behandlet med insekticider i ugen før 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. Afstandsringene B er baseret på en ensartet fordeling 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 før t (Yderligere fil 1: Tabel 4).
hvor h er antallet af husstande i ring r, og r er afstanden mellem ringen og husstand i. Afstandene mellem ringene bestemmes under hensyntagen til følgende faktorer:
Relativ modeltilpasning af den tidsvægtede sprøjteeffektfunktion inden for 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 signifikant forskellig fra den bedst passende models WAIC. B Henfaldsfunktion anvendt på dage siden sidste sprøjtning, der var blandt de fem bedst passende modeller, rangeret efter gennemsnitlig WAIC i begge eksperimenter.
Den anslåede reduktion i antallet af Aedes aegypti pr. husstand er relateret til antallet af dage siden sidste sprøjtning. Den givne ligning udtrykker reduktionen som et forhold, hvor hastighedsforholdet (RR) er forholdet mellem sprøjtningsscenariet og basislinjen uden sprøjtning.
Modellen estimerede, at sprøjteeffektiviteten faldt med 50 % cirka 28 dage efter sprøjtning, mens Aedes aegypti-populationerne næsten var kommet sig fuldt ud cirka 50-60 dage efter sprøjtning.
I denne undersøgelse beskriver vi virkningerne af indendørs ultra-lavvolumen pyrethroidsprøjtning på husholdningernes Aedes aegypti-forekomst som en funktion af timingen og den rumlige udstrækning af sprøjtning nær husstanden. En bedre forståelse af varigheden og den rumlige udstrækning af sprøjtningseffekter på Aedes aegypti-populationer vil hjælpe med at identificere optimale mål for den rumlige dækning og sprøjtefrekvens, der kræves under vektorbekæmpelsesinterventioner, og informere modellering, der sammenligner forskellige potentielle vektorbekæmpelsesstrategier. Vores resultater viser, at reduktioner i Aedes aegypti-populationer inden for en enkelt husstand blev drevet af sprøjtning inden for den samme husstand, hvorimod sprøjtning af husstande i tilstødende områder ikke havde nogen yderligere effekt. Virkningerne af sprøjtning på husholdningernes Aedes aegypti-forekomst var primært afhængig af tiden siden den 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 den sidste sprøjtning i den pågældende 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 ved vores undersøgelse inkluderer manglende evne til at redegøre for en nødsprøjtning udført af Sundhedsministeriet cirka 2 måneder før den eksperimentelle sprøjtning L-2014 på grund af manglende detaljerede oplysninger om dens placering og tidspunkt. Tidligere analyser har vist, at disse sprøjtninger havde lignende effekter på tværs af undersøgelsesområdet og dannede en fælles basislinje for Aedes aegypti-tætheder; faktisk begyndte Aedes aegypti-populationerne at komme sig, da den eksperimentelle sprøjtning blev udført [14]. Desuden kan forskellen i resultater mellem de to forsøgsperioder skyldes forskelle i undersøgelsesdesign og forskellig modtagelighed hos 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 den model, der er tilpasset L-2014-eksperimentet, som vores endelige model. I betragtning af at L-2014-forsøgsdesignet er mere passende til at vurdere virkningen af nylig 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 sprøjtehenfaldskurven, der observeres i denne undersøgelse, kan skyldes en kombination af nedbrydningshastigheden for cypermethrin og myggepopulationens dynamik. Cypermethrin-insekticidet, der anvendes 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 resterne er minimale, er nedbrydningshastigheden for pyrethroider meget langsommere indendørs end udendørs, og flere undersøgelser har vist, at cypermethrin kan forblive i indeluft og støv i 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 den voksne mygges genopretning fra aktive larvehabitater over tid, som beskrevet i den oprindelige undersøgelse, med en højere andel af ikke-æglæggende hunner i behandlede områder end i bufferzoner [14]. Aedes aegypti-myggens livscyklus fra æg til voksen kan tage 7 til 10 dage afhængigt af temperatur og myggeart.[49] Forsinkelsen i genopretningen af voksne myggepopulationer kan yderligere forklares ved, at resterende cypermethrin dræber eller afviser nogle nyligt opdukkede voksne og nogle introducerede voksne fra områder, der aldrig er blevet behandlet, samt en reduktion i æglægning på grund af reduktionen i antallet af voksne [22, 50].
Modeller, der inkluderede hele historikken med tidligere sprøjtning i husholdninger, havde dårligere nøjagtighed og svagere effektestimater end modeller, der kun inkluderede den seneste sprøjtedato. Dette bør ikke tages som bevis for, at individuelle husstande ikke behøver at blive genbehandlet. Genopretningen af A. aegypti-populationer observeret i vores undersøgelse, såvel som i tidligere undersøgelser [14], kort efter sprøjtning, tyder på, at husstande skal genbehandles med en hyppighed bestemt af lokal transmissionsdynamik for at genetablere A. aegypti-undertrykkelse. Sprøjtefrekvensen bør primært sigte mod at reducere sandsynligheden for infektion af hunlige Aedes aegypti, som vil blive bestemt af den forventede længde af den ekstrinsiske inkubationsperiode (EIP) - den tid det tager for en vektor, der har frådset i inficeret blod, at blive infektiøs for den næste vært. Til gengæld vil EIP afhænge af virusstammen, temperaturen og andre faktorer. For eksempel, i tilfælde af denguefeber, selvom insekticidsprøjtning dræber alle inficerede voksne vektorer, kan den menneskelige population forblive infektiøs 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 retningslinje og en bekvem måleenhed for vektorbekæmpelsesmyndigheder. Ugentlig insekticidsprøjtning i mindst 3 uger (for at dække hele værtens infektionsperiode) ville således være tilstrækkelig til at forhindre transmission af denguefeber, og vores resultater tyder på, at effektiviteten af den foregående sprøjtning ikke ville være signifikant reduceret på det tidspunkt [13]. Faktisk reducerede sundhedsmyndighederne i Iquitos med succes denguesmitte under et udbrud ved at udføre tre runder med ultralavvolumen insekticidsprøjtning i lukkede rum over en periode på flere uger til flere måneder.
Endelig viser vores resultater, at effekten af indendørs sprøjtning var begrænset til de husstande, hvor den blev udført, og sprøjtning af nabohusstande reducerede ikke yderligere Aedes aegypti-populationerne. Voksne Aedes aegypti-myg kan forblive i nærheden af eller inde i det hjem, hvor de klækkes, samle sig op til 10 m væk og tilbagelægge en gennemsnitlig afstand på 106 m.[36] Sprøjtning af området omkring et hjem har således muligvis ikke en signifikant effekt på antallet af Aedes aegypti i det pågældende hjem. Dette understøtter tidligere fund om, at sprøjtning uden for eller omkring hjem ikke havde nogen effekt [18, 55]. Som nævnt ovenfor kan der dog være regionale effekter på A. aegypti-populationsdynamikken, som vores model ikke kan registrere.
Opslagstidspunkt: 6. februar 2025