घरातील अति-लहान आकाराच्या कीटकनाशक फवारणीच्या घरातील एडिस इजिप्ती घनतेवर होणाऱ्या परिणामांचे स्पॅटिओटेम्पोरल विश्लेषण | कीटक आणि वाहक

या प्रकल्पात पेरुव्हियन अमेझॉन शहरातील इक्विटोसमध्ये दोन वर्षांच्या कालावधीत सहा फेऱ्यांमध्ये घरातील पायरेथ्रॉइड फवारणीचा समावेश असलेल्या दोन मोठ्या प्रमाणावरील प्रयोगांमधील डेटाचे विश्लेषण केले गेले. आम्ही एडिस इजिप्ती लोकसंख्येतील घटीची कारणे ओळखण्यासाठी एक स्थानिक बहुस्तरीय मॉडेल विकसित केले जे (i) अति-कमी आकारमानाच्या (ULV) कीटकनाशकांचा अलिकडच्या घरगुती वापरामुळे आणि (ii) शेजारच्या किंवा जवळच्या घरांमध्ये ULV वापरामुळे होते. ULV कीटकनाशकांचे कमी झालेले परिणाम कॅप्चर करण्यासाठी आम्ही मॉडेलच्या फिटची तुलना वेगवेगळ्या टेम्पोरल आणि स्थानिक क्षय फंक्शन्सवर आधारित संभाव्य स्प्रे प्रभावीपणा वजन योजनांच्या श्रेणीशी केली.
आमच्या निकालांवरून असे दिसून येते की घरातील ए. इजिप्तीच्या प्रमाणातील घट प्रामुख्याने त्याच घरातील फवारणीमुळे झाली, तर शेजारच्या घरांमध्ये फवारणीचा कोणताही अतिरिक्त परिणाम झाला नाही. फवारणीच्या क्रियाकलापांच्या प्रभावीतेचे मूल्यांकन शेवटच्या फवारणीपासूनच्या वेळेनुसार केले पाहिजे, कारण आम्हाला सलग फवारणीचा संचयी परिणाम आढळला नाही. आमच्या मॉडेलच्या आधारे, आम्ही असा अंदाज लावला की फवारणीनंतर सुमारे २८ दिवसांनी फवारणीची प्रभावीता ५०% ने कमी झाली.
घरातील एडिस इजिप्ती डासांच्या संख्येत घट प्रामुख्याने दिलेल्या घरातील शेवटच्या उपचारानंतरच्या दिवसांच्या संख्येवर अवलंबून होती, ज्यामुळे उच्च-जोखीम असलेल्या भागात फवारणीचे महत्त्व अधोरेखित होते, फवारणीची वारंवारता स्थानिक प्रसाराच्या गतिशीलतेवर अवलंबून असते.
एडीस इजिप्ती हा अनेक आर्बोव्हायरसचा प्राथमिक वाहक आहे जो डेंग्यू विषाणू (DENV), चिकनगुनिया विषाणू आणि झिका विषाणूसह मोठ्या साथीचे रोग निर्माण करू शकतो. ही डासांची प्रजाती प्रामुख्याने मानवांना खातात आणि वारंवार मानवांना खातात. ती शहरी वातावरणाशी चांगल्या प्रकारे जुळवून घेते [1,2,3,4] आणि उष्णकटिबंधीय आणि उपोष्णकटिबंधीय प्रदेशातील अनेक भागात वसाहत केली आहे [5]. यापैकी अनेक प्रदेशांमध्ये, डेंग्यूचा प्रादुर्भाव वेळोवेळी होतो, ज्यामुळे दरवर्षी अंदाजे 390 दशलक्ष प्रकरणे होतात [6, 7]. उपचार किंवा प्रभावी आणि व्यापकपणे उपलब्ध लसीच्या अनुपस्थितीत, डेंग्यूच्या संक्रमणाचे प्रतिबंध आणि नियंत्रण विविध वेक्टर नियंत्रण उपायांद्वारे डासांची संख्या कमी करण्यावर अवलंबून असते, सामान्यतः प्रौढ डासांना लक्ष्य करणारी कीटकनाशके फवारणी करतात [8].
या अभ्यासात, आम्ही पेरुव्हियन अमेझॉनमधील इक्विटोस शहरात अति-कमी आकारमानाच्या अंतर्गत पायरेथ्रॉइड फवारणीच्या दोन मोठ्या-प्रमाणात, प्रतिकृत फील्ड चाचण्यांमधील डेटा वापरला [14], वैयक्तिक कुटुंबाच्या पलीकडे घरगुती एडिस इजिप्ती विपुलतेवर अति-कमी आकारमानाच्या फवारणीचे अवकाशीय आणि तात्पुरते मागे पडणारे परिणाम अंदाज लावण्यासाठी. मागील अभ्यासात अति-कमी आकारमानाच्या उपचारांचा परिणाम घरे मोठ्या हस्तक्षेप क्षेत्राच्या आत आहेत की बाहेर आहेत यावर अवलंबून मूल्यांकन केला गेला. या अभ्यासात, आम्ही शेजारच्या कुटुंबांमधील उपचारांच्या तुलनेत अंतर्गत-घरगुती उपचारांचे सापेक्ष योगदान समजून घेण्यासाठी, वैयक्तिक घरगुती पातळीवर, बारीक पातळीवर उपचार परिणामांचे विघटन करण्याचा प्रयत्न केला. तात्पुरते, आम्ही आवश्यक फवारणीची वारंवारता समजून घेण्यासाठी आणि कालांतराने फवारणीच्या प्रभावीतेतील घट मूल्यांकन करण्यासाठी घरगुती एडिस इजिप्ती विपुलतेवर सर्वात अलीकडील फवारणीच्या तुलनेत पुनरावृत्ती फवारणीचा संचयी परिणाम अंदाज लावला. हे विश्लेषण वेक्टर नियंत्रण धोरणांच्या विकासात मदत करू शकते आणि मॉडेल्सच्या पॅरामीटरायझेशनसाठी माहिती प्रदान करू शकते जेणेकरून त्यांची प्रभावीता अंदाज येईल [22, 23, 24].
t च्या आधीच्या आठवड्यात (सर्व कुटुंबे i बफर झोनच्या १००० मीटरच्या आत आहेत) कीटकनाशकांनी उपचार केलेल्या घर i पासून दिलेल्या अंतरावर असलेल्या रिंगमधील कुटुंबांचे प्रमाण मोजण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या रिंग अंतर योजनेचे दृश्य प्रतिनिधित्व. L-२०१४ मधील या उदाहरणात, घर i उपचारित क्षेत्रात होते आणि फवारणीच्या दुसऱ्या फेरीनंतर प्रौढ सर्वेक्षण केले गेले. अंतराचे रिंग एडिस इजिप्ती डास उडण्यासाठी ओळखल्या जाणाऱ्या अंतरावर आधारित आहेत. अंतराचे रिंग B दर १०० मीटरवर एकसमान वितरणावर आधारित आहेत.
t च्या आधीच्या आठवड्यात कीटकनाशकांनी उपचार केलेल्या घर i पासून दिलेल्या अंतरावर एका रिंगमधील कुटुंबांचे प्रमाण मोजून आम्ही b या साध्या मापनाची चाचणी केली (अतिरिक्त फाइल १: तक्ता ४).
जिथे h ही रिंग r मधील घरांची संख्या आहे आणि r ही रिंग आणि घरातील i मधील अंतर आहे. रिंगमधील अंतर खालील घटकांचा विचार करून निश्चित केले जाते:
घरातील वेळेनुसार वापरल्या जाणाऱ्या स्प्रे इफेक्ट फंक्शनचे सापेक्ष मॉडेल फिट. जाड लाल रेषा सर्वोत्तम-फिटिंग मॉडेल दर्शवतात, जिथे सर्वात जाड रेषा सर्वोत्तम-फिटिंग मॉडेल दर्शवते आणि इतर जाड रेषा अशा मॉडेल दर्शवतात ज्यांचे WAIC सर्वोत्तम-फिटिंग मॉडेलच्या WAIC पेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगळे नाही. B दोन्ही प्रयोगांमध्ये सरासरी WAIC द्वारे क्रमवारी लावलेल्या, शेवटच्या स्प्रेपासूनच्या दिवसांवर लागू केलेले क्षय फंक्शन शीर्ष पाच सर्वोत्तम-फिटिंग मॉडेलमध्ये होते.
प्रत्येक घरातील एडिस इजिप्तीच्या संख्येत होणारी अंदाजे घट ही शेवटच्या फवारणीपासूनच्या दिवसांच्या संख्येशी संबंधित आहे. दिलेले समीकरण हे घट गुणोत्तर म्हणून व्यक्त करते, जिथे दर गुणोत्तर (RR) हे फवारणीच्या परिस्थितीचे फवारणी न करण्याच्या बेसलाइनशी असलेले गुणोत्तर आहे.
या मॉडेलने अंदाज लावला की फवारणीनंतर सुमारे २८ दिवसांनी फवारणीची प्रभावीता ५०% ने कमी झाली, तर एडिस इजिप्तीची लोकसंख्या फवारणीनंतर सुमारे ५०-६० दिवसांनी जवळजवळ पूर्णपणे बरी झाली.
या अभ्यासात, आम्ही घराजवळील फवारणीच्या वेळेनुसार आणि स्थानिक व्याप्तीनुसार घरातील अति-कमी आकारमानाच्या पायरेथ्रॉइड फवारणीचे घरगुती एडिस इजिप्ती विपुलतेवर होणारे परिणाम वर्णन करतो. एडिस इजिप्ती लोकसंख्येवर फवारणीच्या प्रभावाचा कालावधी आणि स्थानिक व्याप्ती चांगल्या प्रकारे समजून घेतल्यास, वेक्टर नियंत्रण हस्तक्षेपादरम्यान आवश्यक असलेल्या अवकाशीय कव्हरेज आणि फवारणी वारंवारतेसाठी इष्टतम लक्ष्ये ओळखण्यास मदत होईल आणि वेगवेगळ्या संभाव्य वेक्टर नियंत्रण धोरणांची तुलना करून मॉडेलिंगची माहिती मिळेल. आमचे निकाल दर्शवितात की एकाच घरात एडिस इजिप्ती लोकसंख्या कमी करणे एकाच घरात फवारणी करून चालले होते, तर शेजारच्या भागातील घरांवर फवारणीचा कोणताही अतिरिक्त परिणाम झाला नाही. घरगुती एडिस इजिप्ती विपुलतेवर फवारणीचे परिणाम प्रामुख्याने शेवटच्या फवारणीपासूनच्या वेळेवर अवलंबून होते आणि 60 दिवसांत हळूहळू कमी झाले. अनेक घरगुती फवारण्यांच्या एकत्रित परिणामामुळे एडिस इजिप्ती लोकसंख्येत आणखी कोणतीही घट दिसून आली नाही. थोडक्यात, एडिस इजिप्तीची संख्या कमी झाली आहे. एखाद्या घरात एडिस इजिप्ती डासांची संख्या प्रामुख्याने त्या घरात शेवटची फवारणी केल्यापासून किती वेळ गेला आहे यावर अवलंबून असते.
आमच्या अभ्यासाची एक महत्त्वाची मर्यादा म्हणजे आम्ही गोळा केलेल्या प्रौढ एडिस एजिप्ती डासांच्या वयावर नियंत्रण ठेवले नाही. या प्रयोगांच्या मागील विश्लेषणात [14] बफर झोनच्या तुलनेत L-2014-उपचारित क्षेत्रांमध्ये प्रौढ माद्यांचे वय कमी होण्याकडे (नलीपेरस माद्यांचे प्रमाण वाढलेले) कल आढळून आला. अशाप्रकारे, दिलेल्या घरातील A. aegypti च्या विपुलतेवर जवळपासच्या घरांमध्ये फवारणीचा अतिरिक्त स्पष्टीकरणात्मक परिणाम आम्हाला आढळला नाही, परंतु ज्या भागात फवारणी वारंवार होते त्या भागात A. aegypti लोकसंख्येच्या गतिशीलतेवर कोणताही प्रादेशिक परिणाम होत नाही याची आम्हाला खात्री नाही.
आमच्या अभ्यासाच्या इतर मर्यादांमध्ये L-2014 प्रायोगिक फवारणीच्या सुमारे 2 महिने आधी आरोग्य मंत्रालयाने केलेल्या आपत्कालीन फवारणीचा हिशेब देण्यास असमर्थता समाविष्ट आहे कारण त्याचे स्थान आणि वेळेबद्दल तपशीलवार माहिती नव्हती. मागील विश्लेषणातून असे दिसून आले आहे की या फवारण्यांचा अभ्यास क्षेत्रात समान परिणाम झाला, ज्यामुळे एडिस इजिप्तीच्या घनतेसाठी एक सामान्य आधाररेखा तयार झाली; खरंच, जेव्हा प्रायोगिक फवारणी केली गेली तेव्हा एडिस इजिप्तीची लोकसंख्या बरी होऊ लागली [14]. शिवाय, दोन प्रायोगिक कालावधींमधील निकालांमधील फरक अभ्यासाच्या डिझाइनमधील फरक आणि सायपरमेथ्रिनला एडिस इजिप्तीची भिन्न संवेदनशीलता यामुळे असू शकतो, ज्यामध्ये S-2013 L-2014 पेक्षा अधिक संवेदनशील आहे [14]. आम्ही दोन्ही अभ्यासांमधून सर्वात सुसंगत निकाल नोंदवतो आणि L-2014 प्रयोगात बसवलेले मॉडेल आमच्या अंतिम मॉडेल म्हणून समाविष्ट करतो. एडिस इजिप्ती डासांच्या लोकसंख्येवर अलिकडच्या फवारणीच्या परिणामाचे मूल्यांकन करण्यासाठी एल-२०१४ प्रायोगिक डिझाइन अधिक योग्य आहे आणि २०१४ च्या उत्तरार्धात स्थानिक एडिस इजिप्ती लोकसंख्येने पायरेथ्रॉइड्सना प्रतिकार विकसित केला होता हे लक्षात घेता [41], आम्ही या मॉडेलला अधिक रूढीवादी निवड मानले आणि या अभ्यासाची उद्दिष्टे साध्य करण्यासाठी अधिक योग्य मानले.
या अभ्यासात आढळलेल्या स्प्रे क्षय वक्रचा तुलनेने सपाट उतार सायपरमेथ्रिनच्या क्षय दर आणि डासांच्या संख्येतील गतिशीलता यांच्या संयोजनामुळे असू शकतो. या अभ्यासात वापरलेले सायपरमेथ्रिन कीटकनाशक हे पायरेथ्रॉइड आहे जे प्रामुख्याने फोटोलिसिस आणि हायड्रोलिसिसद्वारे क्षय होते (DT50 = 2.6–3.6 दिवस) [44]. जरी पायरेथ्रॉइड्स सामान्यतः वापरल्यानंतर वेगाने क्षय होतात असे मानले जाते आणि त्यांचे अवशेष कमी असतात, तरी पायरेथ्रॉइड्सचा क्षय दर बाहेरील तुलनेत घरात खूपच कमी असतो आणि अनेक अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की सायपरमेथ्रिन फवारणीनंतर महिने घरातील हवा आणि धुळीत टिकून राहू शकते [45,46,47]. इक्विटॉसमधील घरे बहुतेकदा काही खिडक्या असलेल्या गडद, ​​अरुंद कॉरिडॉरमध्ये बांधली जातात, ज्यामुळे फोटोलिसिसमुळे कमी झालेले क्षय दर स्पष्ट होऊ शकतो [14]. याव्यतिरिक्त, सायपरमेथ्रिन कमी डोसमध्ये (LD50 ≤ 0.001 ppm) [48] संवेदनशील एडिस एजिप्टी डासांसाठी अत्यंत विषारी आहे. अवशिष्ट सायपरमेथ्रिनच्या हायड्रोफोबिक स्वरूपामुळे, ते पाण्यातील डासांच्या अळ्यांवर परिणाम करण्याची शक्यता कमी आहे, मूळ अभ्यासात वर्णन केल्याप्रमाणे सक्रिय लार्व्हा अधिवासातून प्रौढांच्या पुनर्प्राप्तीचे स्पष्टीकरण देते, बफर झोनपेक्षा उपचारित क्षेत्रांमध्ये अंडाकृती नसलेल्या माद्यांचे प्रमाण जास्त आहे [14]. एडिस एजिप्टी डासांचे अंड्यापासून प्रौढांपर्यंतचे जीवनचक्र तापमान आणि डासांच्या प्रजातींवर अवलंबून 7 ते 10 दिवस लागू शकते. [49] प्रौढ डासांच्या संख्येत पुनर्प्राप्ती होण्यात होणारा विलंब या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केला जाऊ शकतो की अवशिष्ट सायपरमेथ्रिन काही नवीन उदयोन्मुख प्रौढांना आणि काही प्रौढांना कधीही उपचार न केलेल्या क्षेत्रांमधून मारतो किंवा दूर करतो, तसेच प्रौढांच्या संख्येत घट झाल्यामुळे अंडी घालण्याचे प्रमाण कमी होते [22, 50].
मागील घरगुती फवारणीचा संपूर्ण इतिहास समाविष्ट करणाऱ्या मॉडेल्समध्ये फक्त सर्वात अलीकडील फवारणीची तारीख समाविष्ट करणाऱ्या मॉडेल्सपेक्षा कमी अचूकता आणि कमकुवत परिणाम अंदाज होते. वैयक्तिक कुटुंबांना पुन्हा उपचार करण्याची आवश्यकता नाही याचा पुरावा म्हणून हे घेतले जाऊ नये. आमच्या अभ्यासात तसेच मागील अभ्यासात [14] फवारणीनंतर लगेचच आढळलेल्या ए. इजिप्ती लोकसंख्येतील पुनर्प्राप्तीवरून असे सूचित होते की ए. इजिप्ती दडपशाही पुन्हा स्थापित करण्यासाठी स्थानिक संक्रमण गतिशीलतेद्वारे निश्चित केलेल्या वारंवारतेवर घरांवर पुन्हा उपचार करणे आवश्यक आहे. फवारणीची वारंवारता प्रामुख्याने मादी एडिस इजिप्तीच्या संसर्गाची शक्यता कमी करण्याच्या उद्देशाने असावी, जी बाह्य उष्मायन कालावधी (EIP) च्या अपेक्षित लांबीद्वारे निश्चित केली जाईल - संक्रमित रक्तावर घासलेल्या वेक्टरला पुढील यजमानासाठी संसर्गजन्य होण्यासाठी लागणारा वेळ. या बदल्यात, EIP विषाणूचा ताण, तापमान आणि इतर घटकांवर अवलंबून असेल. उदाहरणार्थ, डेंग्यू तापाच्या बाबतीत, जरी कीटकनाशकांच्या फवारणीने सर्व संक्रमित प्रौढ वाहकांना मारले तरी, मानवी लोकसंख्या १४ दिवसांपर्यंत संसर्गजन्य राहू शकते आणि नवीन उदयोन्मुख डासांना संक्रमित करू शकते [54]. डेंग्यू तापाचा प्रसार नियंत्रित करण्यासाठी, फवारण्यांमधील अंतर हे कीटकनाशकांच्या उपचारांमधील अंतरांपेक्षा कमी असले पाहिजे जेणेकरून नवीन उदयोन्मुख डास इतर डासांना संक्रमित करण्यापूर्वी चावू शकतात. सात दिवसांचा वापर मार्गदर्शक तत्वे आणि वेक्टर नियंत्रण संस्थांसाठी मोजमापाचे सोयीस्कर एकक म्हणून केला जाऊ शकतो. अशाप्रकारे, डेंग्यू तापाचा प्रसार रोखण्यासाठी किमान ३ आठवडे (यजमानाच्या संपूर्ण संसर्गजन्य कालावधीसाठी) साप्ताहिक कीटकनाशक फवारणी पुरेशी असेल आणि आमचे निकाल असे सूचित करतात की त्या वेळेपर्यंत मागील फवारणीची प्रभावीता लक्षणीयरीत्या कमी होणार नाही [13]. खरंच, इक्विटॉसमध्ये, आरोग्य अधिकाऱ्यांनी काही आठवड्यांपासून अनेक महिन्यांपर्यंत बंद जागांमध्ये अति-कमी-व्हॉल्यूम कीटकनाशक फवारणीच्या तीन फेऱ्या करून उद्रेकादरम्यान डेंग्यूचा प्रसार यशस्वीरित्या कमी केला.
शेवटी, आमच्या निकालांवरून असे दिसून येते की घरातील फवारणीचा परिणाम ज्या घरात केला गेला त्या घरांपुरता मर्यादित होता आणि शेजारच्या घरांमध्ये फवारणी केल्याने एडिस इजिप्तीची संख्या कमी झाली नाही. प्रौढ एडिस इजिप्ती डास ज्या घरातून अंडी उबवतात त्या घराजवळ किंवा आत राहू शकतात, १० मीटर पर्यंत एकत्र येतात आणि सरासरी १०६ मीटर अंतर प्रवास करतात.[36] अशाप्रकारे, घराभोवतीच्या भागात फवारणी केल्याने त्या घरातील एडिस इजिप्ती संख्येवर लक्षणीय परिणाम होऊ शकत नाही. हे मागील निष्कर्षांना समर्थन देते की घराबाहेर किंवा आसपास फवारणीचा कोणताही परिणाम झाला नाही [18, 55]. तथापि, वर नमूद केल्याप्रमाणे, ए. इजिप्ती लोकसंख्येच्या गतिशीलतेवर प्रादेशिक परिणाम होऊ शकतात जे आमचे मॉडेल शोधू शकत नाही.