Detta projekt analyserade data från två storskaliga experiment som omfattade sex omgångar inomhusbesprutning med pyretroider under en tvåårsperiod i den peruanska Amazonasstaden Iquitos. Vi utvecklade en spatial flernivåmodell för att identifiera orsaker till minskningen av Aedes aegypti-populationen, drivna av (i) nyligen genomförd hushållsanvändning av ultralågvolyminsekticider (ULV) och (ii) ULV-användning i angränsande eller närliggande hushåll. Vi jämförde modellens anpassning till en rad möjliga viktningsscheman för spruteffektivitet baserade på olika temporala och rumsliga avklingningsfunktioner för att fånga de fördröjda effekterna av ULV-insekticider.
Våra resultat indikerar att minskningen av förekomsten av A. aegypti inom ett hushåll främst berodde på besprutning inom samma hushåll, medan besprutning i angränsande hushåll inte hade någon ytterligare effekt. Effektiviteten av besprutningsaktiviteter bör bedömas baserat på tiden sedan den senaste besprutningen, eftersom vi inte fann någon kumulativ effekt från efterföljande besprutningar. Baserat på vår modell uppskattade vi att spruteffektiviteten minskade med 50 % cirka 28 dagar efter besprutning.
Minskningen av hushållens populationer av Aedes aegypti-myggor var främst beroende av antalet dagar sedan den senaste behandlingen i ett givet hushåll, vilket belyser vikten av spraytäckning i högriskområden, där sprayfrekvensen är beroende av lokal smittspridning.
Aedes aegypti är den primära vektorn för flera arbovirus som kan orsaka stora epidemier, inklusive denguevirus (DENV), chikungunyavirus och Zikavirus. Denna myggart livnär sig främst på människor och livnär sig ofta på människor. Den är väl anpassad till stadsmiljöer [1,2,3,4] och har koloniserat många områden i tropikerna och subtropikerna [5]. I många av dessa regioner återkommer dengueutbrott regelbundet, vilket resulterar i uppskattningsvis 390 miljoner fall årligen [6, 7]. I avsaknad av behandling eller ett effektivt och allmänt tillgängligt vaccin är förebyggande och kontroll av dengueöverföring beroende av att minska myggpopulationerna genom olika vektorkontrollåtgärder, vanligtvis sprutning av insekticider som riktar sig mot vuxna myggor [8].
I denna studie använde vi data från två storskaliga, replikerade fältförsök med ultralåg volym inomhuspyretroidbesprutning i staden Iquitos i den peruanska Amazonas [14], för att uppskatta de rumsligt och tidsmässigt fördröjda effekterna av ultralåg volymbesprutning på förekomsten av Aedes aegypti i hushållen bortom det enskilda hushållet. En tidigare studie utvärderade effekten av behandlingar med ultralåg volym beroende på om hushållen befann sig inom eller utanför ett större interventionsområde. I denna studie försökte vi bryta ner behandlingseffekter på en finare nivå, på individuell hushållsnivå, för att förstå det relativa bidraget från behandlingar inom hushållet jämfört med behandlingar i angränsande hushåll. Tidsmässigt uppskattade vi den kumulativa effekten av upprepad besprutning jämfört med den senaste besprutningen på att minska förekomsten av Aedes aegypti i hushållen för att förstå hur ofta besprutningen behövs och för att bedöma minskningen av besprutningseffektiviteten över tid. Denna analys kan bidra till utvecklingen av strategier för vektorkontroll och ge information för parametrisering av modeller för att förutsäga deras effektivitet [22, 23, 24].
Visuell representation av ringavståndsschemat som används för att beräkna andelen hushåll inom en ring på ett givet avstånd från hushåll i som behandlades med insekticider veckan före t (alla hushåll i ligger inom 1000 m från buffertzonen). I detta exempel från L-2014 befann sig hushåll i i det behandlade området och vuxenundersökningen genomfördes efter den andra sprayningen. Avståndsringarna är baserade på de avstånd som Aedes aegypti-myggor är kända för att flyga. Avståndsringarna B är baserade på en jämn fördelning var 100:e m.
Vi testade ett enkelt mått b genom att beräkna andelen hushåll inom en ring på ett givet avstånd från hushåll i som behandlades med bekämpningsmedel veckan före t (Tilläggsfil 1: Tabell 4).
där h är antalet hushåll i ring r, och r är avståndet mellan ringen och hushåll i. Avstånden mellan ringarna bestäms med hänsyn till följande faktorer:
Relativ modellanpassning av den tidsvägda sprayeffektfunktionen inom hushållet. Tjockare röda linjer representerar de bäst anpassade modellerna, där den tjockaste linjen representerar de bäst anpassade modellerna och de andra tjocka linjerna representerar modeller vars WAIC inte skiljer sig signifikant från den bäst anpassade modellens WAIC. B Avklingningsfunktion tillämpad på dagar sedan senaste sprayning som var bland de fem bäst anpassade modellerna, rangordnade efter genomsnittlig WAIC i båda experimenten.
Den uppskattade minskningen av antalet Aedes aegypti per hushåll är relaterad till antalet dagar sedan den senaste besprutningen. Den givna ekvationen uttrycker minskningen som ett förhållande, där hastighetskvoten (RR) är förhållandet mellan besprutningsscenariot och baslinjen utan besprutning.
Modellen uppskattade att spruteffektiviteten minskade med 50 % cirka 28 dagar efter sprutning, medan Aedes aegypti-populationerna hade nästan helt återhämtat sig cirka 50–60 dagar efter sprutning.
I denna studie beskriver vi effekterna av inomhusbehandling med ultralåg volym pyretroid på förekomsten av Aedes aegypti i hushållen som en funktion av tidpunkten och den rumsliga omfattningen av besprutningen nära hushållet. En bättre förståelse av besprutningens varaktighet och rumsliga omfattning på Aedes aegypti-populationer kommer att bidra till att identifiera optimala mål för den rumsliga täckningen och besprutningsfrekvensen som krävs under vektorkontrollinsatser och informera modellering som jämför olika potentiella vektorkontrollstrategier. Våra resultat visar att minskningarna av Aedes aegypti-populationen inom ett enda hushåll drevs av besprutning inom samma hushåll, medan besprutning av hushåll i angränsande områden inte hade någon ytterligare effekt. Effekterna av besprutning på förekomsten av Aedes aegypti i hushållen var främst beroende av tiden sedan den senaste besprutningen och minskade gradvis under 60 dagar. Ingen ytterligare minskning av Aedes aegypti-populationerna observerades som ett resultat av den kumulativa effekten av flera besprutningar i hushållen. Kort sagt har antalet Aedes aegypti minskat. Antalet Aedes aegypti-myggor i ett hushåll beror huvudsakligen på den tid som har gått sedan den senaste besprutningen i det hushållet.
En viktig begränsning i vår studie är att vi inte kontrollerade för åldern på de vuxna Aedes aegypti-myggor som insamlades. Tidigare analyser av dessa experiment [14] fann en trend mot en yngre åldersfördelning av vuxna honor (ökad andel nullipara honor) i L-2014-behandlade områden jämfört med buffertzonen. Således, även om vi inte fann någon ytterligare förklarande effekt av besprutning i närliggande hushåll på A. aegypti-förekomsten i ett givet hushåll, kan vi inte vara säkra på att det inte finns någon regional effekt på A. aegypti-populationsdynamiken i områden där besprutning sker ofta.
Andra begränsningar i vår studie inkluderar oförmågan att redogöra för en nödbesprutning som utfördes av hälsoministeriet ungefär två månader före den experimentella besprutningen L-2014 på grund av brist på detaljerad information om dess plats och tidpunkt. Tidigare analyser har visat att dessa besprutningar hade liknande effekter över hela studieområdet och bildade en gemensam baslinje för Aedes aegypti-densiteter; Aedes aegypti-populationerna började faktiskt återhämta sig när den experimentella besprutningen genomfördes [14]. Dessutom kan skillnaden i resultat mellan de två experimentperioderna bero på skillnader i studiedesign och olika känslighet hos Aedes aegypti för cypermetrin, där S-2013 är mer känslig än L-2014 [14]. Vi rapporterar de mest konsekventa resultaten från de två studierna och inkluderar modellen anpassad till L-2014-experimentet som vår slutliga modell. Med tanke på att L-2014:s experimentella design är mer lämplig för att bedöma effekten av nyligen genomförd besprutning på Aedes aegypti-myggpopulationer, och att lokala Aedes aegypti-populationer hade utvecklat resistens mot pyretroider i slutet av 2014 [41], ansåg vi att denna modell var ett mer konservativt val och mer lämplig för att uppnå målen för denna studie.
Den relativt plana lutningen på spraynedbrytningskurvan som observerades i denna studie kan bero på en kombination av nedbrytningshastigheten för cypermetrin och myggpopulationens dynamik. Cypermetrin-insekticiden som användes i denna studie är en pyretroid som bryts ner huvudsakligen genom fotolys och hydrolys (DT50 = 2,6–3,6 dagar) [44]. Även om pyretroider generellt anses brytas ner snabbt efter applicering och att resterna är minimala, är nedbrytningshastigheten för pyretroider mycket långsammare inomhus än utomhus, och flera studier har visat att cypermetrin kan finnas kvar i inomhusluft och damm i månader efter sprayning [45,46,47]. Hus i Iquitos är ofta byggda i mörka, smala korridorer med få fönster, vilket kan förklara den minskade nedbrytningshastigheten på grund av fotolys [14]. Dessutom är cypermetrin mycket giftigt för mottagliga Aedes aegypti-myggor vid låga doser (LD50 ≤ 0,001 ppm) [48]. På grund av den hydrofoba naturen hos kvarvarande cypermetrin är det osannolikt att det påverkar vattenlevande mygglarver, vilket förklarar återhämtningen av vuxna mygg från aktiva larvhabitat över tid som beskrivs i den ursprungliga studien, med en högre andel icke-äggläggande honor i behandlade områden än i buffertzoner [14]. Livscykeln för Aedes aegypti-myggan från ägg till vuxen kan ta 7 till 10 dagar beroende på temperatur och myggart.[49] Förseningen i återhämtningen av vuxna myggpopulationer kan ytterligare förklaras av det faktum att kvarvarande cypermetrin dödar eller stöter bort vissa nyligen uppkomna vuxna och vissa introducerade vuxna från områden som aldrig har behandlats, samt en minskning av äggläggningen på grund av minskningen av antalet vuxna mygg [22, 50].
Modeller som inkluderade hela historiken av tidigare hushållssprutning hade sämre noggrannhet och svagare effektuppskattningar än modeller som endast inkluderade det senaste sprutdatumet. Detta bör inte tas som bevis för att enskilda hushåll inte behöver behandlas på nytt. Återhämtningen av A. aegypti-populationer som observerades i vår studie, såväl som i tidigare studier [14], kort efter sprutning, tyder på att hushåll behöver behandlas på nytt med en frekvens som bestäms av lokal överföringsdynamik för att återupprätta A. aegypti-undertryckning. Sprutningsfrekvensen bör främst inriktas på att minska sannolikheten för infektion av honmyggor av Aedes aegypti, vilket kommer att bestämmas av den förväntade längden på den yttre inkubationsperioden (EIP) – den tid det tar för en vektor som har frossat i infekterat blod att bli smittsam för nästa värd. I sin tur kommer EIP att bero på virusstammen, temperaturen och andra faktorer. Till exempel, i fallet med denguefeber, även om insektsmedelssprutning dödar alla infekterade vuxna vektorer, kan den mänskliga populationen förbli smittsam i 14 dagar och kan infektera nya myggor [54]. För att kontrollera spridningen av denguefeber bör intervallen mellan sprayningarna vara kortare än intervallen mellan insektsmedelsbehandlingar för att eliminera nya myggor som kan bita infekterade värdmyggor innan de kan infektera andra myggor. Sju dagar kan användas som riktlinje och en bekväm måttenhet för vektorkontrollmyndigheter. Därför skulle veckovis insektsmedelssprayning i minst 3 veckor (för att täcka hela värdens infektionsperiod) vara tillräckligt för att förhindra överföring av denguefeber, och våra resultat tyder på att effektiviteten av den tidigare sprayningen inte skulle minskas signifikant vid den tiden [13]. I Iquitos minskade hälsovårdsmyndigheterna framgångsrikt dengueöverföringen under ett utbrott genom att genomföra tre omgångar av ultralåg volym insektsmedelssprayning i slutna utrymmen under en period av flera veckor till flera månader.
Slutligen visar våra resultat att effekten av inomhusbesprutning var begränsad till de hushåll där den utfördes, och besprutning av angränsande hushåll minskade inte ytterligare Aedes aegypti-populationerna. Vuxna Aedes aegypti-myggor kan stanna kvar nära eller inuti hemmet där de kläcks, samlas upp till 10 m bort och färdas en genomsnittlig sträcka på 106 m.[36] Att bespruta området runt ett hem har därför kanske inte en signifikant effekt på antalet Aedes aegypti i det hemmet. Detta stöder tidigare fynd att besprutning utanför eller runt hem inte hade någon effekt [18, 55]. Men som nämnts ovan kan det finnas regionala effekter på A. aegypti-populationens dynamik som vår modell inte kan upptäcka.
Publiceringstid: 6 februari 2025