Տնային պայմաններում գերփոքր ծավալի միջատասպանների ցողման ազդեցության տարածաժամանակային վերլուծություն Aedes aegypti-ի տնային խտությունների վրա | Վնասատուներ և վեկտորներ

Այս նախագիծը վերլուծել է երկու լայնածավալ փորձերի տվյալները, որոնք ներառել են պիրետրոիդային ցողման վեց փուլ երկու տարվա ընթացքում Պերուի Ամազոնի Իկիտոս քաղաքում: Մենք մշակել ենք տարածական բազմամակարդակ մոդել՝ Aedes aegypti-ի պոպուլյացիայի նվազման պատճառները պարզելու համար, որոնք պայմանավորված էին (i) գերցածր ծավալի (ULV) միջատասպանների վերջին տնային տնտեսություններում օգտագործմամբ և (ii) հարևան կամ մոտակա տնային տնտեսություններում ULV-ի օգտագործմամբ: Մենք համեմատել ենք մոդելի համապատասխանությունը ցողման արդյունավետության կշռման մի շարք հնարավոր սխեմաների հետ, որոնք հիմնված են տարբեր ժամանակային և տարածական քայքայման ֆունկցիաների վրա՝ ULV միջատասպանների ուշացած ազդեցությունները գրանցելու համար:
Մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ տնային տնտեսությունում A. aegypti-ի առատության նվազումը հիմնականում պայմանավորված էր նույն տնային տնտեսությունում ցողումներով, մինչդեռ հարևան տնային տնտեսություններում ցողումը լրացուցիչ ազդեցություն չի ունեցել: Ցողման գործողությունների արդյունավետությունը պետք է գնահատվի վերջին ցողումից հետո ընկած ժամանակահատվածի հիման վրա, քանի որ մենք հաջորդական ցողումներից կուտակային ազդեցություն չենք հայտնաբերել: Մեր մոդելի հիման վրա մենք գնահատել ենք, որ ցողման արդյունավետությունը նվազել է 50%-ով ցողումից մոտավորապես 28 օր անց:
Տնային Aedes aegypti մոծակների պոպուլյացիայի նվազումը հիմնականում կախված էր տվյալ տնային տնտեսությունում վերջին բուժումից ի վեր անցած օրերի քանակից, ինչը ընդգծում է բարձր ռիսկի գոտիներում ցողման ծածկույթի կարևորությունը, իսկ ցողման հաճախականությունը կախված է տեղական փոխանցման դինամիկայից։
Aedes aegypti-ն մի քանի արբովիրուսների հիմնական տարածողն է, որոնք կարող են մեծ համաճարակներ առաջացնել, այդ թվում՝ դենգեի վիրուսի (DENV), չիկունգունյա վիրուսի և Զիկա վիրուսի: Այս մոծակի տեսակը սնվում է հիմնականում մարդկանցով և հաճախ մարդկանցով: Այն լավ է հարմարվել քաղաքային միջավայրերին [1,2,3,4] և գաղութացրել է արևադարձային և մերձարևադարձային գոտիների բազմաթիվ տարածքներ [5]: Այս շրջաններից շատերում դենգեի բռնկումները պարբերաբար կրկնվում են, ինչը տարեկան մոտ 390 միլիոն դեպքի է հանգեցնում [6, 7]: Բուժման կամ արդյունավետ և լայնորեն մատչելի պատվաստանյութի բացակայության դեպքում դենգեի փոխանցման կանխարգելումը և վերահսկումը հիմնված են մոծակների պոպուլյացիաների կրճատման վրա՝ տարբեր վեկտորային վերահսկողության միջոցառումների միջոցով, որոնք սովորաբար ուղղված են չափահաս մոծակների դեմ միջատասպանների ցողմանը [8]:
Այս ուսումնասիրության մեջ մենք օգտագործել ենք Պերուի Ամազոնի Իկիտոս քաղաքում [14] գերցածր ծավալի ներքին պիրետրոիդային ցողման երկու մեծածավալ, կրկնօրինակված դաշտային փորձարկումների տվյալները՝ գնահատելու գերցածր ծավալի ցողման տարածական և ժամանակային ուշացումներով ազդեցությունը տնային տնտեսությունների Aedes aegypti-ի առատության վրա՝ անհատական ​​տնային տնտեսությունից դուրս: Նախորդ ուսումնասիրությունը գնահատել է գերցածր ծավալի մշակումների ազդեցությունը՝ կախված նրանից, թե տնային տնտեսությունները գտնվում են ավելի մեծ միջամտության տարածքում, թե դրանից դուրս: Այս ուսումնասիրության մեջ մենք փորձել ենք ավելի մանրամասնորեն բաժանել մշակման ազդեցությունները՝ անհատական ​​տնային տնտեսության մակարդակով, որպեսզի հասկանանք տնային տնտեսությունների ներսում իրականացվող մշակումների համեմատական ​​ներդրումը հարևան տնային տնտեսությունների մշակումների համեմատ: Ժամանակային առումով մենք գնահատել ենք կրկնակի ցողման կուտակային ազդեցությունը՝ համեմատած վերջին ցողման հետ, տնային տնտեսությունների Aedes aegypti առատության նվազեցման վրա՝ անհրաժեշտ ցողման հաճախականությունը հասկանալու և ժամանակի ընթացքում ցողման արդյունավետության անկումը գնահատելու համար: Այս վերլուծությունը կարող է օգնել վեկտորային վերահսկողության ռազմավարությունների մշակմանը և տեղեկատվություն տրամադրել մոդելների պարամետրացման համար՝ դրանց արդյունավետությունը կանխատեսելու համար [22, 23, 24]:
Օղակի հեռավորության սխեմայի տեսողական ներկայացում, որն օգտագործվում է i տնային տնտեսությունից տրված հեռավորության վրա գտնվող օղակի ներսում գտնվող տնային տնտեսությունների համամասնությունը հաշվարկելու համար, որոնք t-ին նախորդող շաբաթվա ընթացքում մշակվել են միջատասպաններով (բոլոր i տնային տնտեսությունները գտնվում են բուֆերային գոտուց 1000 մ հեռավորության սահմաններում): L-2014-ի այս օրինակում i տնային տնտեսությունը գտնվում էր մշակված տարածքում, և չափահասների հետազոտությունը անցկացվել է ցողման երկրորդ փուլից հետո: Հեռավորության օղակները հիմնված են այն հեռավորությունների վրա, որոնցով հայտնի է, որ թռչում են Aedes aegypti մոծակները: Հեռավորության օղակները B-ն հիմնված են յուրաքանչյուր 100 մ-ը մեկ միատարր բաշխման վրա:
Մենք փորձարկեցինք պարզ չափանիշ b-ն՝ հաշվարկելով i տնային տնտեսությունից տրված հեռավորության վրա գտնվող օղակի ներսում գտնվող տնային տնտեսությունների համամասնությունը, որոնք t-ին նախորդող շաբաթվա ընթացքում մշակվել են թունաքիմիկատներով (Լրացուցիչ ֆայլ 1. Աղյուսակ 4):
որտեղ h-ը r օղակում գտնվող տնային տնտեսությունների թիվն է, իսկ r-ը՝ օղակի և i տնային տնտեսության միջև եղած հեռավորությունը։ Օղակների միջև հեռավորությունները որոշվում են հետևյալ գործոնները հաշվի առնելով՝
Ժամանակի կշռված տնային տնտեսության ներսում ցողման էֆեկտի ֆունկցիայի հարաբերական մոդելային համապատասխանությունը։ Ավելի հաստ կարմիր գծերը ներկայացնում են լավագույն համապատասխան մոդելները, որտեղ ամենահաստ գիծը ներկայացնում է լավագույն համապատասխան մոդելները, իսկ մյուս հաստ գծերը՝ մոդելներ, որոնց WAIC-ը էականորեն չի տարբերվում լավագույն համապատասխան մոդելի WAIC-ից։ B Քայքայման ֆունկցիան կիրառվել է վերջին ցողումից հետո այն օրերի համար, որոնք եղել են լավագույն հինգ համապատասխան մոդելներում, դասակարգված երկու փորձերում էլ միջին WAIC-ով։
Aedes aegypti-ի թվաքանակի գնահատված նվազումը մեկ տնային տնտեսության մեջ կապված է վերջին ցողումից ի վեր անցած օրերի քանակի հետ։ Տրված հավասարումը նվազումը արտահայտում է որպես հարաբերակցություն, որտեղ արագության հարաբերակցությունը (RR) ցողման սցենարի և չցողման բազայինի հարաբերակցությունն է։
Մոդելը գնահատեց, որ ցողման արդյունավետությունը նվազել է 50%-ով ցողումից մոտավորապես 28 օր հետո, մինչդեռ Aedes aegypti-ի պոպուլյացիաները գրեթե ամբողջությամբ վերականգնվել են ցողումից մոտավորապես 50-60 օր հետո։
Այս ուսումնասիրության մեջ մենք նկարագրում ենք փակ տարածքներում գերցածր ծավալի պիրետրոիդային ցողման ազդեցությունը տնային տնտեսություններում Aedes aegypti-ի առատության վրա՝ կախված տնային տնտեսության մոտ ցողման ժամանակից և տարածական մասշտաբից: Aedes aegypti պոպուլյացիաների վրա ցողման ազդեցության տևողության և տարածական մասշտաբի ավելի լավ ըմբռնումը կօգնի որոշել տարածական ծածկույթի և ցողման հաճախականության օպտիմալ թիրախները, որոնք անհրաժեշտ են վեկտորների վերահսկման միջամտությունների ընթացքում, և կհիմնավորի մոդելավորումը՝ համեմատելով վեկտորների վերահսկման տարբեր պոտենցիալ ռազմավարություններ: Մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ մեկ տնային տնտեսության ներսում Aedes aegypti-ի պոպուլյացիայի նվազումը պայմանավորված էր նույն տնային տնտեսության ներսում ցողմամբ, մինչդեռ հարևան տարածքներում գտնվող տնային տնտեսությունների ցողումը որևէ լրացուցիչ ազդեցություն չի ունեցել: Տնային տնտեսություններում Aedes aegypti-ի առատության վրա ցողման ազդեցությունը հիմնականում կախված էր վերջին ցողումից հետո ընկած ժամանակից և աստիճանաբար նվազել է 60 օրվա ընթացքում: Բազմակի տնային ցողումների կուտակային ազդեցության արդյունքում Aedes aegypti-ի պոպուլյացիաների հետագա նվազում չի նկատվել: Ամփոփելով՝ Aedes aegypti-ի քանակը նվազել է: Տնային տնտեսությունում Aedes aegypti մոծակների քանակը հիմնականում կախված է այդ տնային տնտեսությունում վերջին ցողումից հետո անցած ժամանակից։
Մեր ուսումնասիրության կարևոր սահմանափակումն այն է, որ մենք չենք վերահսկել հավաքված չափահաս Aedes aegypti մոծակների տարիքը: Այս փորձերի նախորդ վերլուծությունները [14] ցույց են տվել չափահաս էգերի ավելի երիտասարդ տարիքային բաշխման միտում (չծնված էգերի մասնաբաժնի աճ) L-2014-ով մշակված տարածքներում՝ բուֆերային գոտու համեմատ: Այսպիսով, չնայած մենք չհայտնաբերեցինք մոտակա տնային տնտեսություններում ցողման լրացուցիչ բացատրական ազդեցություն տվյալ տնային տնտեսությունում A. aegypti-ի առատության վրա, մենք չենք կարող վստահ լինել, որ տարածաշրջանային ազդեցություն չկա A. aegypti-ի պոպուլյացիայի դինամիկայի վրա այն տարածքներում, որտեղ ցողումը հաճախ է կատարվում:
Մեր ուսումնասիրության այլ սահմանափակումներից է Առողջապահության նախարարության կողմից L-2014 փորձարարական ցողումից մոտավորապես 2 ամիս առաջ իրականացված արտակարգ ցողումը հաշվի առնելու անկարողությունը՝ դրա տեղանքի և ժամանակի վերաբերյալ մանրամասն տեղեկատվության բացակայության պատճառով: Նախորդ վերլուծությունները ցույց են տվել, որ այս ցողումները նմանատիպ ազդեցություն են ունեցել ուսումնասիրության տարածքում՝ կազմելով Aedes aegypti-ի խտությունների ընդհանուր ելակետային գիծ. իրոք, Aedes aegypti-ի պոպուլյացիաները սկսել են վերականգնվել, երբ անցկացվել է փորձարարական ցողումը [14]: Ավելին, երկու փորձարարական ժամանակահատվածների միջև արդյունքների տարբերությունը կարող է պայմանավորված լինել ուսումնասիրության դիզայնի տարբերություններով և Aedes aegypti-ի ցիպերմետրինի նկատմամբ տարբեր զգայունությամբ, որտեղ S-2013-ը ավելի զգայուն է, քան L-2014-ը [14]: Մենք ներկայացնում ենք երկու ուսումնասիրություններից ստացված ամենահամապատասխան արդյունքները և որպես մեր վերջնական մոդել ներառում ենք L-2014 փորձին համապատասխանող մոդելը: Հաշվի առնելով, որ L-2014 փորձարարական նախագիծն ավելի նպատակահարմար է վերջերս Aedes aegypti մոծակների պոպուլյացիաների վրա ցողման ազդեցությունը գնահատելու համար, և որ տեղական Aedes aegypti պոպուլյացիաները 2014 թվականի վերջին զարգացրել էին դիմադրողականություն պիրետրոիդների նկատմամբ [41], մենք այս մոդելը համարեցինք ավելի պահպանողական ընտրություն և ավելի նպատակահարմար այս ուսումնասիրության նպատակներին հասնելու համար։
Այս ուսումնասիրության մեջ դիտարկված ցողման քայքայման կորի համեմատաբար հարթ թեքությունը կարող է պայմանավորված լինել ցիպերմետրինի քայքայման արագության և մոծակների պոպուլյացիայի դինամիկայի համադրությամբ: Այս ուսումնասիրության մեջ օգտագործված ցիպերմետրինային միջատասպանը պիրետրոիդ է, որը քայքայվում է հիմնականում ֆոտոլիզի և հիդրոլիզի միջոցով (DT50 = 2.6–3.6 օր) [44]: Չնայած պիրետրոիդները սովորաբար համարվում են արագ քայքայվող կիրառումից հետո, և մնացորդները նվազագույն են, պիրետրոիդների քայքայման արագությունը ներսում շատ ավելի դանդաղ է, քան դրսում, և մի քանի ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ ցիպերմետրինը կարող է պահպանվել ներսում օդում և փոշու մեջ ամիսներ շարունակ ցողելուց հետո [45,46,47]: Իկիտոսի տները հաճախ կառուցվում են մութ, նեղ միջանցքներում՝ քիչ պատուհաններով, ինչը կարող է բացատրել ֆոտոլիզի պատճառով քայքայման արագության նվազումը [14]: Բացի այդ, ցիպերմետրինը խիստ թունավոր է զգայուն Aedes aegypti մոծակների համար՝ ցածր դոզաներով (LD50 ≤ 0.001 ppm) [48]: Մնացորդային ցիպերմետրինի հիդրոֆոբ բնույթի պատճառով, այն քիչ հավանական է, որ ազդի ջրային մոծակների թրթուրների վրա, ինչը բացատրում է ակտիվ թրթուրային միջավայրերից հասուն մոծակների վերականգնումը ժամանակի ընթացքում, ինչպես նկարագրված է սկզբնական ուսումնասիրության մեջ, որտեղ ոչ ձվադրող էգերի համամասնությունն ավելի բարձր է բուժված տարածքներում, քան բուֆերային գոտիներում [14]: Aedes aegypti մոծակի կյանքի ցիկլը ձվից մինչև հասուն կարող է տևել 7-10 օր՝ կախված ջերմաստիճանից և մոծակի տեսակից:[49] Մեծահասակ մոծակների պոպուլյացիաների վերականգնման ուշացումը կարող է հետագայում բացատրվել այն փաստով, որ մնացորդային ցիպերմետրինը սպանում կամ վանում է որոշ նոր դուրս եկած հասուն մոծակների և որոշ ներմուծված հասուն մոծակների այն տարածքներից, որոնք երբեք չեն բուժվել, ինչպես նաև ձվադրման նվազումը՝ մեծահասակների թվի նվազման պատճառով [22, 50]:
Անցյալում տնային տնտեսությունների ցողման ամբողջ պատմությունը ներառող մոդելներն ունեին ավելի ցածր ճշգրտություն և ավելի թույլ ազդեցության գնահատականներ, քան միայն վերջին ցողման ամսաթիվը ներառող մոդելները: Սա չպետք է ընդունվի որպես ապացույց, որ առանձին տնային տնտեսությունները կրկնակի մշակման կարիք չունեն: Մեր ուսումնասիրության մեջ, ինչպես նաև նախորդ ուսումնասիրություններում [14], ցողումից կարճ ժամանակ անց դիտարկված A. aegypti պոպուլյացիաների վերականգնումը ենթադրում է, որ տնային տնտեսությունները պետք է կրկնակի մշակվեն տեղական փոխանցման դինամիկայով որոշված ​​հաճախականությամբ՝ A. aegypti-ի ճնշումը վերականգնելու համար: Ցողման հաճախականությունը պետք է ուղղված լինի հիմնականում էգ Aedes aegypti-ի վարակման հավանականության նվազեցմանը, որը կորոշվի արտաքին ինկուբացիոն շրջանի (ԷԻՊ) սպասվող տևողությամբ՝ այն ժամանակով, որը պահանջվում է վարակված արյունը կերած վեկտորին հաջորդ տիրոջ համար վարակիչ դառնալու համար: Իր հերթին, ԷԻՊ-ն կախված կլինի վիրուսի շտամից, ջերմաստիճանից և այլ գործոններից: Օրինակ՝ դենգեի տենդի դեպքում, նույնիսկ եթե միջատասպանների ցողումը սպանում է բոլոր վարակված չափահաս վեկտորներին, մարդկային պոպուլյացիան կարող է վարակիչ մնալ 14 օր և կարող է վարակել նոր ի հայտ եկող մոծակներին [54]: Դենգեի տենդի տարածումը վերահսկելու համար ցողումների միջև ընկած ժամանակահատվածները պետք է ավելի կարճ լինեն, քան միջատասպաններով բուժումների միջև ընկած ժամանակահատվածները՝ նոր ի հայտ եկող մոծակները վերացնելու համար, որոնք կարող են կծել վարակված տերերին, նախքան նրանք կկարողանան վարակել այլ մոծակների: Յոթ օրը կարող է օգտագործվել որպես ուղեցույց և չափման հարմար միավոր վեկտորների վերահսկման գործակալությունների համար: Այսպիսով, առնվազն 3 շաբաթվա ընթացքում միջատասպաններով շաբաթական ցողումը (տերի ամբողջ վարակիչ շրջանը ծածկելու համար) բավարար կլինի դենգեի տենդի փոխանցումը կանխելու համար, և մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ նախորդ ցողման արդյունավետությունը այդ ժամանակ զգալիորեն չի նվազի [13]: Իրոք, Իկիտոսում առողջապահական մարմինները հաջողությամբ նվազեցրել են դենգեի փոխանցումը բռնկման ժամանակ՝ փակ տարածքներում մի քանի շաբաթից մինչև մի քանի ամիս ժամանակահատվածում անցկացնելով գերցածր ծավալի միջատասպաններով ցողման երեք փուլ:
Վերջապես, մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ ներսի ցողման ազդեցությունը սահմանափակվել է այն տնային տնտեսություններով, որտեղ այն իրականացվել է, և հարևան տնային տնտեսությունների ցողումը չի նվազեցրել Aedes aegypti-ի պոպուլյացիաները: Մեծահասակ Aedes aegypti մոծակները կարող են մնալ տան մոտ կամ ներսում, որտեղից դուրս են գալիս, կուտակվել մինչև 10 մ հեռավորության վրա և անցնել միջինում 106 մ հեռավորություն:[36] Այսպիսով, տան շրջակայքում ցողումը կարող է էական ազդեցություն չունենալ այդ տանը Aedes aegypti-ի թվաքանակի վրա: Սա հաստատում է նախորդ եզրակացությունները, որ տներից դուրս կամ շուրջը ցողումը ազդեցություն չի ունեցել [18, 55]: Այնուամենայնիվ, ինչպես նշվեց վերևում, A. aegypti-ի պոպուլյացիայի դինամիկայի վրա կարող են լինել տարածաշրջանային ազդեցություններ, որոնք մեր մոդելը չի ​​կարողանում հայտնաբերել: