घरातील अतिसूक्ष्म प्रमाणातील कीटकनाशक फवारणीचा घरातील एडीस इजिप्टी डासांच्या घनतेवरील परिणामांचे स्थल-काल विश्लेषण | कीटक आणि वाहक

या प्रकल्पात पेरूच्या ॲमेझॉनमधील इक्विटोस शहरात दोन वर्षांच्या कालावधीत घरातील पायरेथ्रॉइड फवारणीच्या सहा फेऱ्यांचा समावेश असलेल्या दोन मोठ्या प्रयोगांमधील माहितीचे विश्लेषण करण्यात आले. आम्ही (i) अलीकडील काळात घरांमध्ये अत्यंत कमी तीव्रतेच्या (ULV) कीटकनाशकांचा वापर आणि (ii) शेजारच्या किंवा जवळपासच्या घरांमध्ये ULV चा वापर, यांमुळे झालेल्या एडीस इजिप्टीच्या लोकसंख्येतील घटीची कारणे ओळखण्यासाठी एक स्थानिक बहुस्तरीय मॉडेल विकसित केले. ULV कीटकनाशकांचे विलंबित परिणाम टिपण्यासाठी, आम्ही वेगवेगळ्या कालिक आणि स्थानिक क्षय कार्यांवर आधारित संभाव्य फवारणी परिणामकारकता भारण योजनांच्या श्रेणीशी मॉडेलच्या योग्यतेची तुलना केली.
आमच्या निष्कर्षांनुसार, एका घरातील ए. एजिप्टीच्या संख्येत झालेली घट ही प्रामुख्याने त्याच घरात फवारणी केल्यामुळे झाली, तर शेजारच्या घरांमध्ये केलेल्या फवारणीचा कोणताही अतिरिक्त परिणाम झाला नाही. फवारणीच्या परिणामकारकतेचे मूल्यांकन शेवटच्या फवारणीनंतरच्या कालावधीच्या आधारावर केले पाहिजे, कारण आम्हाला सलग फवारण्यांचा कोणताही संचयी परिणाम आढळला नाही. आमच्या मॉडेलनुसार, आम्ही असा अंदाज लावला की फवारणीनंतर सुमारे २८ दिवसांनी फवारणीची परिणामकारकता ५०% ने कमी झाली.
घरातील एडीस इजिप्ती डासांच्या संख्येत झालेली घट ही प्रामुख्याने, त्या घरात शेवटच्या फवारणीला किती दिवस झाले आहेत यावर अवलंबून होती. यावरून उच्च-जोखमीच्या भागांमध्ये फवारणीच्या व्याप्तीचे महत्त्व अधोरेखित होते, तसेच फवारणीची वारंवारता ही स्थानिक संसर्ग प्रसाराच्या गतिशीलतेवर अवलंबून असते.
एडीस इजिप्ती हा डेंग्यू विषाणू (DENV), चिकुनगुनिया विषाणू आणि झिका विषाणू यांसारख्या अनेक आर्बोव्हायरसचा प्रमुख वाहक आहे, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात साथीचे रोग पसरू शकतात. डासांची ही प्रजाती प्रामुख्याने मानवांचे रक्त शोषते आणि वारंवार मानवांचे रक्त शोषते. ही प्रजाती शहरी वातावरणाशी चांगली जुळवून घेते [1,2,3,4] आणि उष्णकटिबंधीय व उपोष्णकटिबंधीय प्रदेशांतील अनेक भागांमध्ये तिने वस्ती केली आहे [5]. यापैकी अनेक प्रदेशांमध्ये, डेंग्यूचा प्रादुर्भाव वेळोवेळी पुन्हा होतो, ज्यामुळे दरवर्षी अंदाजे 390 दशलक्ष प्रकरणे नोंदवली जातात [6, 7]. उपचार किंवा प्रभावी आणि मोठ्या प्रमाणावर उपलब्ध लसीच्या अनुपस्थितीत, डेंग्यूच्या प्रसाराचे प्रतिबंध आणि नियंत्रण हे विविध वाहक नियंत्रण उपायांद्वारे डासांची संख्या कमी करण्यावर अवलंबून असते, ज्यामध्ये सामान्यतः प्रौढ डासांना लक्ष्य करणाऱ्या कीटकनाशकांची फवारणी केली जाते [8].
या अभ्यासात, आम्ही वैयक्तिक घरापलीकडे घरातील एडीस इजिप्ती डासांच्या संख्येवर अति-कमी प्रमाणातील फवारणीच्या स्थानिक आणि तात्कालिक विलंबित परिणामांचा अंदाज घेण्यासाठी, पेरूव्हियन ॲमेझॉनमधील इक्विटोस शहरात केलेल्या अति-कमी प्रमाणातील घरातील पायरेथ्रॉइड फवारणीच्या दोन मोठ्या प्रमाणावरील, पुनरावृत्त क्षेत्रीय चाचण्यांमधील डेटा वापरला [14]. एका पूर्वीच्या अभ्यासात, घरे मोठ्या हस्तक्षेप क्षेत्राच्या आत आहेत की बाहेर, यावर अवलंबून अति-कमी प्रमाणातील फवारणीच्या परिणामांचे मूल्यांकन केले गेले होते. या अभ्यासात, आम्ही शेजारच्या घरांमधील उपचारांच्या तुलनेत घरातील उपचारांचे सापेक्ष योगदान समजून घेण्यासाठी, वैयक्तिक घराच्या पातळीवर, उपचारांच्या परिणामांचे अधिक सूक्ष्म स्तरावर विश्लेषण करण्याचा प्रयत्न केला. तात्कालिकदृष्ट्या, आवश्यक फवारणीची वारंवारता समजून घेण्यासाठी आणि कालांतराने फवारणीच्या परिणामकारकतेतील घट तपासण्यासाठी, आम्ही घरातील एडीस इजिप्ती डासांची संख्या कमी करण्यावर सर्वात अलीकडील फवारणीच्या तुलनेत पुन्हा केलेल्या फवारणीच्या एकत्रित परिणामाचा अंदाज लावला. हे विश्लेषण कीटक नियंत्रण धोरणे विकसित करण्यास मदत करू शकते आणि त्यांची परिणामकारकता वर्तवण्यासाठी मॉडेल्सच्या पॅरामीटरायझेशनसाठी माहिती प्रदान करू शकते [22, 23, 24].
घर i पासून दिलेल्या अंतरावर असलेल्या रिंगमधील, t च्या आधीच्या आठवड्यात कीटकनाशकांची फवारणी झालेल्या घरांचे प्रमाण मोजण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या रिंग डिस्टन्स योजनेचे दृश्य सादरीकरण (सर्व घरे i बफर झोनच्या १००० मीटरच्या आत आहेत). L-२०१४ च्या या उदाहरणात, घर i उपचारित क्षेत्रात होते आणि फवारणीच्या दुसऱ्या फेरीनंतर प्रौढ डासांचे सर्वेक्षण करण्यात आले. डिस्टन्स रिंग्ज एडिस इजिप्टी डास ज्या अंतरावर उडतात त्या अंतरावर आधारित आहेत. डिस्टन्स रिंग्ज B प्रत्येक १०० मीटरवर एकसमान वितरणावर आधारित आहेत.
घर i पासून दिलेल्या अंतरावर असलेल्या रिंगमधील ज्या घरांवर t च्या आधीच्या आठवड्यात कीटकनाशकांची फवारणी करण्यात आली होती, त्या घरांचे प्रमाण मोजून आम्ही b या साध्या मापाची चाचणी केली (अतिरिक्त फाइल 1: तक्ता 4).
येथे h ही रिंग r मधील घरांची संख्या आहे आणि r हे रिंग व घर i यांच्यातील अंतर आहे. रिंगांमधील अंतर खालील घटकांचा विचार करून निश्चित केले जाते:
वेळ-भारित घरगुती फवारणी परिणाम फलनाचे सापेक्ष मॉडेल फिट. जाड लाल रेषा सर्वोत्तम-फिटिंग मॉडेल्स दर्शवतात, जिथे सर्वात जाड रेषा सर्वोत्तम-फिटिंग मॉडेल्स दर्शवते आणि इतर जाड रेषा असे मॉडेल्स दर्शवतात ज्यांचा WAIC सर्वोत्तम-फिटिंग मॉडेलच्या WAIC पेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगळा नाही. B दोन्ही प्रयोगांमध्ये सरासरी WAIC नुसार क्रमवारी लावलेल्या, शीर्ष पाच सर्वोत्तम-फिटिंग मॉडेल्समध्ये असलेल्या शेवटच्या फवारणीपासूनच्या दिवसांवर लागू केलेले क्षय फलन.
प्रत्येक कुटुंबामागे एडीस इजिप्ती डासांच्या संख्येत होणारी अंदाजित घट ही शेवटच्या फवारणीनंतरच्या दिवसांच्या संख्येवर अवलंबून असते. दिलेले समीकरण ही घट एका गुणोत्तराच्या स्वरूपात व्यक्त करते, जिथे दर गुणोत्तर (RR) हे फवारणी केलेल्या परिस्थितीचे, फवारणी न केलेल्या आधारभूत स्थितीशी असलेले गुणोत्तर आहे.
मॉडेलनुसार असा अंदाज वर्तवण्यात आला की फवारणीनंतर सुमारे २८ दिवसांनी फवारणीची परिणामकारकता ५०% ने कमी झाली, तर फवारणीनंतर सुमारे ५०-६० दिवसांनी एडीस इजिप्टीची संख्या जवळपास पूर्णपणे पूर्ववत झाली होती.
या अभ्यासात, आम्ही घरातील अति-कमी प्रमाणातील पायरेथ्रॉइड फवारणीचा घरातील एडीस इजिप्ती डासांच्या संख्येवर होणारा परिणाम, फवारणीची वेळ आणि घराजवळील जागेच्या व्याप्तीनुसार वर्णन करतो. एडीस इजिप्ती डासांच्या संख्येवर फवारणीच्या परिणामांचा कालावधी आणि जागेची व्याप्ती अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेतल्यास, कीटक नियंत्रण उपायांदरम्यान आवश्यक असलेल्या जागेच्या व्याप्तीसाठी आणि फवारणीच्या वारंवारतेसाठी इष्टतम लक्ष्ये ओळखण्यास मदत होईल आणि विविध संभाव्य कीटक नियंत्रण धोरणांची तुलना करणाऱ्या मॉडेलिंगसाठी माहिती मिळेल. आमच्या निष्कर्षांनुसार, एकाच घरातील एडीस इजिप्ती डासांच्या संख्येत झालेली घट ही त्याच घरात केलेल्या फवारणीमुळे झाली, तर शेजारच्या परिसरातील घरांमध्ये केलेल्या फवारणीचा कोणताही अतिरिक्त परिणाम झाला नाही. घरातील एडीस इजिप्ती डासांच्या संख्येवरील फवारणीचे परिणाम प्रामुख्याने शेवटच्या फवारणीनंतरच्या वेळेवर अवलंबून होते आणि ६० दिवसांत ते हळूहळू कमी झाले. अनेक घरांमध्ये केलेल्या फवारण्यांच्या एकत्रित परिणामामुळे एडीस इजिप्ती डासांच्या संख्येत कोणतीही पुढील घट दिसून आली नाही. थोडक्यात, एडीस इजिप्ती डासांची संख्या कमी झाली आहे. एखाद्या घरातील एडीस इजिप्टी डासांची संख्या मुख्यत्वे त्या घरात शेवटची फवारणी होऊन किती वेळ लोटला आहे यावर अवलंबून असते.
आमच्या अभ्यासाची एक महत्त्वाची मर्यादा ही आहे की आम्ही गोळा केलेल्या प्रौढ एडीस इजिप्टी डासांच्या वयावर नियंत्रण ठेवले नाही. या प्रयोगांच्या मागील विश्लेषणांमध्ये [14] बफर झोनच्या तुलनेत L-2014-उपचारित क्षेत्रांमध्ये प्रौढ माद्यांच्या कमी वयाच्या वितरणाचा कल आढळला (प्रजनन न केलेल्या माद्यांचे वाढलेले प्रमाण). त्यामुळे, जरी आम्हाला एखाद्या विशिष्ट घरातील ए. इजिप्टीच्या संख्येवर जवळच्या घरांमध्ये फवारणीचा कोणताही अतिरिक्त स्पष्टीकरणात्मक परिणाम आढळला नाही, तरीही ज्या भागात वारंवार फवारणी होते, तेथील ए. इजिप्टीच्या लोकसंख्या गतिशीलतेवर कोणताही प्रादेशिक परिणाम होत नाही, याबद्दल आम्ही खात्री बाळगू शकत नाही.
आमच्या अभ्यासाच्या इतर मर्यादांमध्ये, L-2014 प्रायोगिक फवारणीच्या सुमारे २ महिने आधी आरोग्य मंत्रालयाने केलेल्या आपत्कालीन फवारणीचा हिशोब ठेवता न येणे समाविष्ट आहे, कारण तिच्या ठिकाणाबद्दल आणि वेळेबद्दल तपशीलवार माहिती उपलब्ध नव्हती. मागील विश्लेषणांनी दाखवले आहे की या फवारण्यांचा अभ्यास क्षेत्रात समान परिणाम झाला, ज्यामुळे एडीस इजिप्टीच्या घनतेसाठी एक सामान्य आधाररेखा तयार झाली; खरं तर, जेव्हा प्रायोगिक फवारणी करण्यात आली तेव्हा एडीस इजिप्टीची लोकसंख्या पूर्ववत होऊ लागली [14]. शिवाय, दोन प्रायोगिक कालावधींमधील निकालांमधील फरक हा अभ्यासाच्या रचनेतील फरक आणि सायपरमेथ्रिनला एडीस इजिप्टीची असलेली भिन्न संवेदनशीलता यांमुळे असू शकतो, ज्यात S-2013 हे L-2014 पेक्षा अधिक संवेदनशील आहे [14]. आम्ही दोन अभ्यासांमधील सर्वात सुसंगत निकाल सादर करतो आणि L-2014 प्रयोगासाठी तयार केलेले मॉडेल आमचे अंतिम मॉडेल म्हणून समाविष्ट करतो. एडीस इजिप्टी डासांच्या लोकसंख्येवर अलीकडील फवारणीच्या परिणामाचे मूल्यांकन करण्यासाठी एल-२०१४ प्रायोगिक रचना अधिक योग्य आहे आणि २०१४ च्या उत्तरार्धात स्थानिक एडीस इजिप्टी लोकसंख्येने पायरेथ्रॉइड्सला प्रतिकारशक्ती विकसित केली होती [४१], हे लक्षात घेता, आम्ही हे मॉडेल अधिक पुराणमतवादी पर्याय आणि या अभ्यासाची उद्दिष्टे साध्य करण्यासाठी अधिक योग्य मानले.
या अभ्यासात निरीक्षित फवारणी क्षय वक्राचा तुलनेने सपाट उतार हा सायपरमेथ्रिनच्या विघटनाचा दर आणि डासांच्या लोकसंख्येची गतिशीलता यांच्या एकत्रित परिणामामुळे असू शकतो. या अभ्यासात वापरलेले सायपरमेथ्रिन कीटकनाशक हे एक पायरेथ्रॉइड आहे जे प्रामुख्याने फोटोलायसिस आणि हायड्रोलिसिसद्वारे विघटित होते (DT50 = २.६–३.६ दिवस) [४४]. जरी पायरेथ्रॉइड्स फवारणीनंतर वेगाने विघटित होतात आणि त्यांचे अवशेष कमीत कमी असतात असे सामान्यतः मानले जात असले तरी, घराबाहेरच्या तुलनेत घरामध्ये पायरेथ्रॉइड्सच्या विघटनाचा दर खूपच कमी असतो, आणि अनेक अभ्यासांनी दाखवले आहे की सायपरमेथ्रिन फवारणीनंतर महिनोनमहिने घरातील हवा आणि धुळीत टिकून राहू शकते [४५,४६,४७]. इक्विटोस येथील घरे अनेकदा अंधाऱ्या, अरुंद कॉरिडॉरमध्ये बांधलेली असतात ज्यात खिडक्या कमी असतात, ज्यामुळे फोटोलायसिसमुळे होणारा कमी विघटन दर स्पष्ट होऊ शकतो [१४]. याव्यतिरिक्त, सायपरमेथ्रिन कमी डोसमध्ये संवेदनशील एडीस इजिप्टी डासांसाठी अत्यंत विषारी आहे (LD50 ≤ ०.००१ पीपीएम) [४८]. अवशिष्ट सायपरमेथ्रिनच्या हायड्रोफोबिक (जलविरोधी) स्वरूपामुळे, त्याचा जलीय डासांच्या अळ्यांवर परिणाम होण्याची शक्यता कमी आहे, ज्यामुळे मूळ अभ्यासात वर्णन केल्याप्रमाणे सक्रिय अळींच्या अधिवासातून कालांतराने प्रौढ डासांची पुनर्प्राप्ती होते, तसेच बफर झोनच्या तुलनेत उपचारित क्षेत्रांमध्ये अंडी न घालणाऱ्या माद्यांचे प्रमाण जास्त असते [14]. एडीस इजिप्टी डासाचे जीवनचक्र, अंड्यापासून प्रौढ होईपर्यंत, तापमान आणि डासांच्या प्रजातीनुसार 7 ते 10 दिवस लागू शकतात. [49] प्रौढ डासांच्या लोकसंख्येच्या पुनर्प्राप्तीस होणारा विलंब या वस्तुस्थितीमुळे अधिक स्पष्ट केला जाऊ शकतो की अवशिष्ट सायपरमेथ्रिन काही नव्याने बाहेर पडलेल्या प्रौढ डासांना आणि ज्या भागांवर कधीही उपचार केले गेले नाहीत अशा भागांमधून आलेल्या काही प्रौढ डासांना मारते किंवा दूर ठेवते, तसेच प्रौढ डासांची संख्या कमी झाल्यामुळे अंडी घालण्याच्या प्रमाणात घट होते [22, 50].
ज्या मॉडेल्समध्ये पूर्वीच्या घरोघरी केलेल्या फवारणीचा संपूर्ण इतिहास समाविष्ट होता, त्यांची अचूकता आणि परिणाम अंदाज, केवळ सर्वात अलीकडील फवारणीची तारीख समाविष्ट असलेल्या मॉडेल्सपेक्षा कमी होते. याचा अर्थ असा नाही की वैयक्तिक घरांवर पुन्हा उपचार करण्याची आवश्यकता नाही. आमच्या अभ्यासात, तसेच मागील अभ्यासांमध्ये [14], फवारणीनंतर लगेचच ए. एजिप्टीच्या लोकसंख्येची झालेली पुनर्प्राप्ती असे सूचित करते की, ए. एजिप्टीचे नियंत्रण पुन्हा प्रस्थापित करण्यासाठी स्थानिक संचरण गतिशीलतेनुसार निर्धारित वारंवारतेने घरांवर पुन्हा उपचार करणे आवश्यक आहे. फवारणीची वारंवारता प्रामुख्याने मादी एडीस एजिप्टीच्या संसर्गाची शक्यता कमी करण्याच्या उद्देशाने असावी, जी बाह्य ऊष्मायन कालावधीच्या (EIP) अपेक्षित लांबीवर अवलंबून असेल – म्हणजेच, संक्रमित रक्तावर पोसलेल्या वाहकाला पुढील यजमानासाठी संसर्गजन्य होण्यास लागणारा वेळ. याउलट, EIP विषाणूचा प्रकार, तापमान आणि इतर घटकांवर अवलंबून असेल. उदाहरणार्थ, डेंग्यू तापाच्या बाबतीत, कीटकनाशक फवारणीने सर्व संक्रमित प्रौढ वाहक मारले गेले तरी, मानवी लोकसंख्या 14 दिवसांपर्यंत संसर्गजन्य राहू शकते आणि नव्याने उदयास येणाऱ्या डासांना संक्रमित करू शकते [54]. डेंग्यू तापाचा प्रसार नियंत्रित करण्यासाठी, फवारण्यांमधील अंतर कीटकनाशक उपचारांमधील अंतरापेक्षा कमी असावे, जेणेकरून नव्याने उदयास येणारे डास, जे इतर डासांना संक्रमित करण्यापूर्वी संक्रमित यजमानांना चावू शकतात, त्यांना नष्ट करता येईल. वाहक नियंत्रण संस्थांसाठी सात दिवसांचा कालावधी मार्गदर्शक तत्त्व आणि मोजमापाचे सोयीस्कर एकक म्हणून वापरला जाऊ शकतो. अशाप्रकारे, डेंग्यू तापाचा प्रसार रोखण्यासाठी किमान 3 आठवड्यांसाठी साप्ताहिक कीटकनाशक फवारणी (यजमानाचा संपूर्ण संसर्गजन्य कालावधी व्यापण्यासाठी) पुरेशी असेल, आणि आमचे निष्कर्ष सूचित करतात की तोपर्यंत मागील फवारणीची परिणामकारकता लक्षणीयरीत्या कमी होणार नाही [13]. खरंच, इक्विटोसमध्ये, आरोग्य अधिकाऱ्यांनी अनेक आठवड्यांपासून ते अनेक महिन्यांपर्यंतच्या कालावधीत बंद जागांमध्ये अत्यंत कमी-प्रमाणातील कीटकनाशक फवारणीच्या तीन फेऱ्या आयोजित करून साथीच्या काळात डेंग्यूचा प्रसार यशस्वीरित्या कमी केला.
शेवटी, आमचे निष्कर्ष दर्शवतात की घरातील फवारणीचा परिणाम केवळ त्याच घरांपुरता मर्यादित होता जिथे ती केली गेली होती, आणि शेजारच्या घरांमध्ये फवारणी केल्याने एडीस इजिप्टीची संख्या आणखी कमी झाली नाही. प्रौढ एडीस इजिप्टी डास ज्या घरात अंडी उबवतात, त्या घराच्या जवळ किंवा आत राहू शकतात, १० मीटर अंतरापर्यंत एकत्र येऊ शकतात आणि सरासरी १०६ मीटर अंतर पार करू शकतात.[३६] त्यामुळे, घराच्या आजूबाजूच्या परिसरात फवारणी केल्याने त्या घरातील एडीस इजिप्टीच्या संख्येवर लक्षणीय परिणाम होणार नाही. हे पूर्वीच्या निष्कर्षांना पुष्टी देते की घराबाहेर किंवा घराच्या आजूबाजूला फवारणी केल्याने कोणताही परिणाम झाला नाही [१८, ५५]. तथापि, वर नमूद केल्याप्रमाणे, एडीस इजिप्टीच्या लोकसंख्या गतिशीलतेवर प्रादेशिक परिणाम असू शकतात जे आमचे मॉडेल शोधू शकत नाही.