Proyek ini menganalisis data dari dua eksperimen skala besar yang melibatkan enam putaran penyemprotan piretroid dalam ruangan selama periode dua tahun di kota Iquitos, Amazon Peru. Kami mengembangkan model multilevel spasial untuk mengidentifikasi penyebab penurunan populasi Aedes aegypti yang disebabkan oleh (i) penggunaan insektisida volume sangat rendah (ULV) baru-baru ini di rumah tangga dan (ii) penggunaan ULV di rumah tangga tetangga atau di dekatnya. Kami membandingkan kesesuaian model dengan berbagai skema pembobotan efektivitas penyemprotan yang mungkin berdasarkan fungsi peluruhan temporal dan spasial yang berbeda untuk menangkap efek tertunda dari insektisida ULV.
Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa penurunan jumlah A. aegypti di dalam rumah tangga terutama disebabkan oleh penyemprotan di dalam rumah tangga yang sama, sedangkan penyemprotan di rumah tangga tetangga tidak memberikan efek tambahan. Efektivitas kegiatan penyemprotan harus dinilai berdasarkan waktu sejak penyemprotan terakhir, karena kami tidak menemukan efek kumulatif dari penyemprotan berturut-turut. Berdasarkan model kami, kami memperkirakan bahwa efektivitas penyemprotan menurun sekitar 50% sekitar 28 hari setelah penyemprotan.
Pengurangan populasi nyamuk Aedes aegypti di rumah tangga terutama bergantung pada jumlah hari sejak perawatan terakhir di rumah tangga tertentu, yang menyoroti pentingnya cakupan penyemprotan di daerah berisiko tinggi, dengan frekuensi penyemprotan bergantung pada dinamika penularan lokal.
Aedes aegypti adalah vektor utama dari beberapa arbovirus yang dapat menyebabkan epidemi besar, termasuk virus dengue (DENV), virus chikungunya, dan virus Zika. Spesies nyamuk ini terutama memakan manusia dan sering memakan manusia. Nyamuk ini beradaptasi dengan baik terhadap lingkungan perkotaan [1,2,3,4] dan telah mengkolonisasi banyak daerah di daerah tropis dan subtropis [5]. Di banyak daerah ini, wabah dengue terjadi secara berkala, mengakibatkan sekitar 390 juta kasus setiap tahunnya [6, 7]. Tanpa pengobatan atau vaksin yang efektif dan tersedia secara luas, pencegahan dan pengendalian penularan dengue bergantung pada pengurangan populasi nyamuk melalui berbagai tindakan pengendalian vektor, biasanya dengan menyemprotkan insektisida yang menargetkan nyamuk dewasa [8].
Dalam penelitian ini, kami menggunakan data dari dua uji coba lapangan skala besar dan berulang tentang penyemprotan piretroid volume sangat rendah di dalam ruangan di kota Iquitos, di Amazon Peru [14], untuk memperkirakan efek tertunda secara spasial dan temporal dari penyemprotan volume sangat rendah terhadap kelimpahan Aedes aegypti di rumah tangga di luar rumah tangga individu. Sebuah penelitian sebelumnya menilai efek perlakuan volume sangat rendah tergantung pada apakah rumah tangga berada di dalam atau di luar area intervensi yang lebih besar. Dalam penelitian ini, kami berupaya untuk menguraikan efek perlakuan pada tingkat yang lebih halus, pada tingkat rumah tangga individu, untuk memahami kontribusi relatif dari perlakuan di dalam rumah tangga dibandingkan dengan perlakuan di rumah tangga tetangga. Secara temporal, kami memperkirakan efek kumulatif dari penyemprotan berulang dibandingkan dengan penyemprotan terbaru dalam mengurangi kelimpahan Aedes aegypti di rumah tangga untuk memahami frekuensi penyemprotan yang dibutuhkan dan untuk menilai penurunan efektivitas penyemprotan dari waktu ke waktu. Analisis ini dapat membantu dalam pengembangan strategi pengendalian vektor dan memberikan informasi untuk parameterisasi model untuk memprediksi efektivitasnya [22, 23, 24].
Representasi visual dari skema jarak lingkaran yang digunakan untuk menghitung proporsi rumah tangga dalam lingkaran pada jarak tertentu dari rumah tangga i yang diberi perlakuan insektisida pada minggu sebelum t (semua rumah tangga i berada dalam jarak 1000 m dari zona penyangga). Dalam contoh ini dari L-2014, rumah tangga i berada di area yang diberi perlakuan dan survei nyamuk dewasa dilakukan setelah penyemprotan putaran kedua. Lingkaran jarak didasarkan pada jarak yang diketahui ditempuh oleh nyamuk Aedes aegypti. Lingkaran jarak B didasarkan pada distribusi seragam setiap 100 m.
Kami menguji ukuran sederhana b dengan menghitung proporsi rumah tangga dalam suatu lingkaran pada jarak tertentu dari rumah tangga i yang diberi pestisida pada minggu sebelum t (Lampiran 1: Tabel 4).
di mana h adalah jumlah rumah tangga dalam lingkaran r, dan r adalah jarak antara lingkaran dan rumah tangga i. Jarak antar lingkaran ditentukan dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut:
Kesesuaian model relatif dari fungsi efek penyemprotan dalam rumah tangga yang diberi bobot waktu. Garis merah yang lebih tebal mewakili model yang paling sesuai, di mana garis tertebal mewakili model yang paling sesuai dan garis tebal lainnya mewakili model yang WAIC-nya tidak berbeda secara signifikan dari WAIC model yang paling sesuai. B Fungsi peluruhan diterapkan pada hari sejak penyemprotan terakhir yang termasuk dalam lima model yang paling sesuai, diurutkan berdasarkan WAIC rata-rata dalam kedua percobaan.
Estimasi pengurangan jumlah nyamuk Aedes aegypti per rumah tangga berkaitan dengan jumlah hari sejak penyemprotan terakhir. Persamaan yang diberikan menyatakan pengurangan tersebut sebagai rasio, di mana rasio laju (RR) adalah rasio skenario penyemprotan terhadap kondisi tanpa penyemprotan.
Model tersebut memperkirakan bahwa efektivitas penyemprotan menurun sebesar 50% sekitar 28 hari setelah penyemprotan, sementara populasi Aedes aegypti hampir pulih sepenuhnya sekitar 50–60 hari setelah penyemprotan.
Dalam studi ini, kami menjelaskan efek penyemprotan piretroid volume sangat rendah di dalam ruangan terhadap kelimpahan nyamuk Aedes aegypti di rumah tangga sebagai fungsi dari waktu dan jangkauan spasial penyemprotan di dekat rumah tangga. Pemahaman yang lebih baik tentang durasi dan jangkauan spasial efek penyemprotan pada populasi Aedes aegypti akan membantu mengidentifikasi target optimal untuk cakupan spasial dan frekuensi penyemprotan yang dibutuhkan selama intervensi pengendalian vektor dan memberikan informasi untuk pemodelan yang membandingkan berbagai strategi pengendalian vektor potensial. Hasil kami menunjukkan bahwa pengurangan populasi Aedes aegypti dalam satu rumah tangga didorong oleh penyemprotan di dalam rumah tangga yang sama, sedangkan penyemprotan rumah tangga di daerah tetangga tidak memiliki efek tambahan. Efek penyemprotan pada kelimpahan Aedes aegypti di rumah tangga terutama bergantung pada waktu sejak penyemprotan terakhir dan secara bertahap menurun selama 60 hari. Tidak ada pengurangan lebih lanjut dalam populasi Aedes aegypti yang diamati sebagai akibat dari efek kumulatif beberapa penyemprotan rumah tangga. Singkatnya, jumlah Aedes aegypti telah berkurang. Jumlah nyamuk Aedes aegypti di dalam sebuah rumah tangga terutama bergantung pada waktu yang telah berlalu sejak penyemprotan terakhir di rumah tangga tersebut.
Keterbatasan penting dari penelitian kami adalah kami tidak mengontrol usia nyamuk Aedes aegypti dewasa yang dikumpulkan. Analisis sebelumnya dari percobaan ini [14] menemukan tren distribusi usia yang lebih muda pada nyamuk betina dewasa (peningkatan proporsi nyamuk betina nulliparous) di daerah yang diberi perlakuan L-2014 dibandingkan dengan zona penyangga. Dengan demikian, meskipun kami tidak menemukan efek penjelasan tambahan dari penyemprotan di rumah tangga terdekat terhadap kelimpahan A. aegypti di rumah tangga tertentu, kami tidak dapat yakin bahwa tidak ada efek regional pada dinamika populasi A. aegypti di daerah di mana penyemprotan sering terjadi.
Keterbatasan lain dari penelitian kami meliputi ketidakmampuan untuk memperhitungkan penyemprotan darurat yang dilakukan oleh Kementerian Kesehatan sekitar 2 bulan sebelum penyemprotan eksperimental L-2014 karena kurangnya informasi rinci tentang lokasi dan waktunya. Analisis sebelumnya menunjukkan bahwa penyemprotan ini memiliki efek serupa di seluruh area penelitian, membentuk dasar umum untuk kepadatan Aedes aegypti; memang, populasi Aedes aegypti mulai pulih ketika penyemprotan eksperimental dilakukan [14]. Lebih lanjut, perbedaan hasil antara dua periode eksperimental mungkin disebabkan oleh perbedaan desain penelitian dan perbedaan kerentanan Aedes aegypti terhadap cypermethrin, dengan S-2013 lebih sensitif daripada L-2014 [14]. Kami melaporkan hasil yang paling konsisten dari kedua penelitian dan menyertakan model yang sesuai dengan eksperimen L-2014 sebagai model akhir kami. Mengingat bahwa desain eksperimen L-2014 lebih tepat untuk menilai dampak penyemprotan baru-baru ini terhadap populasi nyamuk Aedes aegypti, dan bahwa populasi Aedes aegypti lokal telah mengembangkan resistensi terhadap piretroid pada akhir tahun 2014 [41], kami menganggap model ini sebagai pilihan yang lebih konservatif dan lebih tepat untuk mencapai tujuan penelitian ini.
Kemiringan kurva peluruhan semprotan yang relatif datar yang diamati dalam penelitian ini mungkin disebabkan oleh kombinasi laju degradasi sipermetrin dan dinamika populasi nyamuk. Insektisida sipermetrin yang digunakan dalam penelitian ini adalah piretroid yang terdegradasi terutama melalui fotolisis dan hidrolisis (DT50 = 2,6–3,6 hari) [ 44 ]. Meskipun piretroid umumnya dianggap terdegradasi dengan cepat setelah aplikasi dan residunya minimal, laju degradasi piretroid jauh lebih lambat di dalam ruangan daripada di luar ruangan, dan beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa sipermetrin dapat bertahan di udara dan debu dalam ruangan selama berbulan-bulan setelah penyemprotan [45,46,47]. Rumah-rumah di Iquitos sering dibangun di koridor gelap dan sempit dengan sedikit jendela, yang mungkin menjelaskan penurunan laju degradasi karena fotolisis [14]. Selain itu, sipermetrin sangat beracun bagi nyamuk Aedes aegypti yang rentan pada dosis rendah (LD50 ≤ 0,001 ppm) [48]. Karena sifat hidrofobik dari residu sipermetrin, kemungkinan kecil akan mempengaruhi larva nyamuk air, yang menjelaskan pemulihan nyamuk dewasa dari habitat larva aktif dari waktu ke waktu seperti yang dijelaskan dalam penelitian asli, dengan proporsi betina non-ovipar yang lebih tinggi di daerah yang diobati daripada di zona penyangga [14]. Siklus hidup nyamuk Aedes aegypti dari telur hingga dewasa dapat memakan waktu 7 hingga 10 hari tergantung pada suhu dan spesies nyamuk.[49] Keterlambatan pemulihan populasi nyamuk dewasa dapat dijelaskan lebih lanjut oleh fakta bahwa residu sipermetrin membunuh atau mengusir beberapa nyamuk dewasa yang baru muncul dan beberapa nyamuk dewasa yang diperkenalkan dari daerah yang belum pernah diobati, serta pengurangan peletakan telur karena pengurangan jumlah nyamuk dewasa [ 22 , 50 ].
Model yang menyertakan seluruh riwayat penyemprotan rumah tangga sebelumnya memiliki akurasi yang lebih buruk dan estimasi efek yang lebih lemah dibandingkan model yang hanya menyertakan tanggal penyemprotan terbaru. Hal ini tidak boleh dianggap sebagai bukti bahwa rumah tangga individu tidak perlu diobati ulang. Pemulihan populasi A. aegypti yang diamati dalam penelitian kami, serta dalam penelitian sebelumnya [14], segera setelah penyemprotan, menunjukkan bahwa rumah tangga perlu diobati ulang dengan frekuensi yang ditentukan oleh dinamika penularan lokal untuk membangun kembali penekanan A. aegypti. Frekuensi penyemprotan harus terutama ditujukan untuk mengurangi kemungkinan infeksi nyamuk betina Aedes aegypti, yang akan ditentukan oleh perkiraan lamanya masa inkubasi ekstrinsik (EIP) – waktu yang dibutuhkan vektor yang telah menghisap darah yang terinfeksi untuk menjadi menular ke inang berikutnya. Pada gilirannya, EIP akan bergantung pada strain virus, suhu, dan faktor lainnya. Misalnya, dalam kasus demam berdarah, meskipun penyemprotan insektisida membunuh semua vektor dewasa yang terinfeksi, populasi manusia mungkin tetap menular selama 14 hari dan dapat menginfeksi nyamuk yang baru muncul [54]. Untuk mengendalikan penyebaran demam berdarah, interval antar penyemprotan harus lebih pendek daripada interval antar perawatan insektisida untuk menghilangkan nyamuk yang baru muncul yang mungkin menggigit inang yang terinfeksi sebelum mereka dapat menginfeksi nyamuk lain. Tujuh hari dapat digunakan sebagai pedoman dan satuan pengukuran yang mudah bagi lembaga pengendalian vektor. Dengan demikian, penyemprotan insektisida mingguan selama setidaknya 3 minggu (untuk mencakup seluruh periode infeksi inang) akan cukup untuk mencegah penularan demam berdarah, dan hasil kami menunjukkan bahwa efektivitas penyemprotan sebelumnya tidak akan berkurang secara signifikan pada saat itu [13]. Memang, di Iquitos, otoritas kesehatan berhasil mengurangi penularan demam berdarah selama wabah dengan melakukan tiga putaran penyemprotan insektisida volume sangat rendah di ruang tertutup selama beberapa minggu hingga beberapa bulan.
Akhirnya, hasil penelitian kami menunjukkan bahwa dampak penyemprotan di dalam ruangan terbatas pada rumah tangga tempat penyemprotan dilakukan, dan penyemprotan rumah tangga tetangga tidak mengurangi populasi Aedes aegypti lebih lanjut. Nyamuk Aedes aegypti dewasa dapat tetap berada di dekat atau di dalam rumah tempat mereka menetas, berkumpul hingga 10 m jauhnya, dan menempuh jarak rata-rata 106 m.[36] Dengan demikian, penyemprotan area di sekitar rumah mungkin tidak memiliki efek signifikan pada jumlah Aedes aegypti di rumah tersebut. Hal ini mendukung temuan sebelumnya bahwa penyemprotan di luar atau di sekitar rumah tidak berpengaruh [18, 55]. Namun, seperti yang disebutkan di atas, mungkin ada efek regional pada dinamika populasi A. aegypti yang tidak dapat dideteksi oleh model kami.
Waktu posting: 06 Februari 2025