Низ пилот испитивања у колибама спроведен је у Ковеу, у јужном Бенину, како би се проценила биолошка ефикасност нових и на терену тестираних мрежа против комараца следеће генерације против вектора маларије отпорних на пиретрин. Мреже старе на терену уклоњене су из домаћинстава након 12, 24 и 36 месеци. Комади мреже исечени из целих ITN-ова анализирани су на хемијски састав, а биолошки тестови осетљивости спроведени су током сваког испитивања како би се процениле промене у отпорности на инсектициде у популацији вектора Ковеа.
Интерцептор® Г2 је надмашио друге ИТН-ове, потврђујући супериорност пиретроидних и хлорфенапирних мрежа у односу на друге типове мрежа. Међу новим производима, сви ИТН-ови следеће генерације показали су бољу биолошку ефикасност од Интерцептора®-а; међутим, обим овог побољшања је смањен након старења на пољу због краћег трајања непиретроидних једињења. Ови резултати истичу потребу за побољшањем инсектицидне перзистентности ИТН-ова следеће генерације.
ИнсектицидМреже против комараца третиране метицама против комараца (МТК) одиграле су кључну улогу у смањењу морбидитета и морталитета од маларије током протеклих 20 година. Од 2004. године, више од 3 милијарде МТК је дистрибуирано широм света, а студије моделирања указују на то да је 68% случајева маларије у подсахарској Африци спречено између 2000. и 2015. године. Нажалост, отпорност популација вектора маларије на пиретроиде (стандардна класа инсектицида који се користе у МТК) значајно се повећала, угрожавајући ефикасност ове неопходне интервенције. Истовремено, напредак у контроли маларије је успорен на глобалном нивоу, а бројне земље са високим теретом доживљавају пораст броја случајева маларије од 2015. године. Ови трендови су подстакли развој нове генерације иновативних МТК производа усмерених на решавање претње резистенције на пиретроиде и помоћ у смањењу овог терета и постизању амбициозних глобалних циљева.
Тренутно су на тржишту три нове генерације мрежа за заштиту од заразе (ITN), од којих свака комбинује пиретроид са другим инсектицидом или синергистом способним да превазиђе отпорност на пиретроиде код вектора маларије. Последњих година спроведен је низ кластер рандомизованих контролисаних испитивања (RCT) како би се проценила епидемиолошка ефикасност ових мрежа у поређењу са стандардним мрежама само са пиретроидом и како би се пружили неопходни докази који подржавају препоруке Светске здравствене организације (СЗО). Мреже за кревете које комбинују пиретроиде са пиперонил бутоксидом (PBO), синергистом који побољшава ефикасност пиретроида инхибирањем ензима за детоксикацију комараца, биле су прве које је препоручила СЗО након што су два производа (Olyset® Plus и PermaNet® 3.0) показала супериорнији епидемиолошки утицај у поређењу са мрежама за кревете само са пиретроидом у кластер рандомизованим контролисаним испитивањима у Танзанији и Уганди. Међутим, потребно је више података да би се утврдила вредност мрежа за кревете са пиретроидом и PBO за јавно здравље у Западној Африци, где тешка отпорност на пиретроид може смањити њихове користи у поређењу са мрежама за кревете само са пиретроидом.
Инсектицидна перзистентност мрежа третираних инсектицидима (ITN) се обично процењује периодичним сакупљањем мрежа из заједница и њиховим тестирањем у лабораторијским биолошким тестовима користећи сојеве комараца узгајане инсектима. Иако су ови тестови корисни за карактеризацију биорасположивости и ефикасности инсектицида на површини мрежа за кревете током времена, они пружају ограничене информације о упоредној ефикасности различитих врста мрежа за кревете следеће генерације, јер се методе и сојеви комараца који се користе морају прилагодити начину деловања инсектицида које садрже. Експериментални тест колибе је алтернативни приступ који се може користити за упоредну процену ефикасности мрежа третираних инсектицидима у студијама трајности под условима који имитирају природне интеракције између дивљих домаћина комараца и кућних мрежа током употребе. Заиста, недавне студије моделирања које користе ентомолошке сурогате за епидемиолошке податке показале су да се морталитет комараца и стопе исхране мерене у овим испитивањима могу користити за предвиђање утицаја ITN-а на инциденцу и преваленцију маларије у кластер рандомизованим контролисаним испитивањима (RCT). Стога, експериментална испитивања заснована на колибама у којима су лимфни чворови третирани инсектицидима сакупљени на терену укључени у кластер рандомизована контролисана испитивања могу пружити вредне податке о упоредној биоефикасности и инсектицидној перзистенцији лимфних чворова третираних инсектицидима током њиховог очекиваног животног века и помоћи у тумачењу епидемиолошких резултата ових студија.
Експериментални тест колибе је стандардизовано симулирано људско станиште које препоручује Светска здравствена организација за процену ефикасности мрежа против комараца третираних инсектицидима. Ови тестови реплицирају услове изложености у стварном свету са којима се домаћини комараца сусрећу приликом интеракције са кућним мрежама против комараца и стога су веома прикладан приступ за процену биолошке ефикасности коришћених мрежа против комараца током њиховог очекиваног века трајања.
Ова студија је проценила ентомолошку ефикасност три различите врсте инсектицидних мрежа против комараца нове генерације (PermaNet® 3.0, Royal Guard® и Interceptor® G2) у пољским условима у експерименталним шталама и упоредила их са стандардном мрежом која садржи само пиретрине (Interceptor®). Све ове мреже против комараца третиране инсектицидима налазе се на претквалификованој листи СЗО за сузбијање вектора. Детаљне карактеристике сваке мреже против комараца дате су у наставку:
У марту 2020. године, спроведена је велика кампања дистрибуције мрежа против комараца старих на пољу у селима са колибама у префектури Зоу, у јужном Бенину, за пилот испитивања у колибама. Мреже против комараца Interceptor®, Royal Guard® и Interceptor® G2 одабране су из насумично одабраних кластера у општинама Кове, Загнанадо и Уињи као део студије опсервације трајности угнежђене у кластер рандомизовано контролисано истраживање (РЦТ) ради процене епидемиолошке ефикасности мрежа против комараца третираних двоструким инсектицидом. Мреже против комараца PermaNet® 3.0 прикупљене су у селу Авоканзун у близини насеља Јија и Бохикон (7°20′ северне ширине, 1°56′ источне географске дужине) и дистрибуиране истовремено са кластер мрежама против комараца РЦТ током масовне кампање Националног програма за контролу маларије 2020. године. Слика 1 приказује локације студијских кластера/села где су прикупљени различити типови мрежа против комараца у односу на експерименталне локације колиба.
Пробно испитивање у колиби је спроведено како би се упоредиле ентомолошке перформансе мрежа за пренос дрожди Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® и Interceptor® G2 када су уклоњене из домаћинстава 12, 24 и 36 месеци након дисеминације. У свакој годишњој временској тачки, перформансе старијих мрежа за пренос дрожди на терену су упоређене са новим, некоришћеним мрежама сваког типа и нетретираним мрежама као негативном контролом. У свакој годишњој временској тачки, укупно 54 поновљена узорка мрежа за пренос дрожди старијих на терену и 6 нових мрежа за пренос дрожди сваког типа су тестирани у 1 или 2 поновљена испитивања у колиби са дневном ротацијом третмана. Пре сваког испитивања у колиби, просечан индекс порозности старијих мрежа за пренос дрожди сваког типа је измерен у складу са препорукама СЗО. Да би се симулирало хабање од свакодневне употребе, све нове мреже за пренос дрожди и нетретиране контролне мреже су перфориране са шест рупа димензија 4 x 4 цм: две на сваком дугом бочном панелу и по једна на сваком кратком бочном панелу, у складу са препорукама СЗО. Мрежа против комараца је постављена унутар колибе везивањем ивица кровних лимова конопцима за ексере у горњим угловима зидова колибе. Следећи третмани су процењени у сваком покушају колибе:
Мреже старе на пољу процењене су у експерименталним колибама исте године када су мреже уклоњене. Тестови са колибама спроведени су на истој локацији од маја до септембра 2021. године, априла до јуна 2022. године и маја до јула 2023. године, са мрежама уклоњеним након 12, 24 и 36 месеци, респективно. Свако испитивање је трајало један комплетан циклус третмана (54 ноћи током 9 недеља), осим 12 месеци, када су спроведена два узастопна циклуса третмана како би се повећала величина узорка комараца. Пратећи латински квадратни дизајн, третмани су ротирани недељно између експерименталних колиба како би се контролисали ефекти локације колиба, док су добровољци ротирани свакодневно како би се контролисале разлике у атрактивности комараца појединачних домаћина. Комарци су сакупљани 6 дана у недељи; 7. дана, пре следећег циклуса ротације, колибе су очишћене и проветрене како би се спречила зараза.
Примарни циљеви ефикасности експерименталног третмана против комараца Anopheles gambiae отпорних на пиретроид и поређење ITN-а следеће генерације са Interceptor® мрежом само са пиретроидима били су:
Секундарни крајњи циљеви ефикасности за експериментални третман против комараца Anopheles gambiae отпорних на пиретроиде били су следећи:
Задржавање (%) – смањење стопе уласка у третирану групу у поређењу са нетретираном групом. Прорачун је следећи:
где је Tu број комараца укључених у нетретирану контролну групу, а Tt број комараца укључених у третирану групу.
Стопа одлива (%) – Стопа одлива због потенцијалне иритације од третмана, изражена као проценат комараца сакупљених на балкону.
Коефицијент сузбијања крвосисања (%) је смањење удела крвосисајућих комараца у третираној групи у поређењу са нетретираном контролном групом. Метод израчунавања је следећи: где је Bfu удео крвосисајућих комараца у нетретираној контролној групи, а Bft је удео крвосисајућих комараца у третираној групи.
Смањење плодности (%) — смањење удела плодних комараца у третираној групи у поређењу са нетретираном контролном групом. Метод израчунавања је следећи: где је Fu удео плодних комараца у нетретираној контролној групи, а Ft је удео плодних комараца у третираној групи.
Да би се пратиле промене у профилу отпорности популација вектора Covè током времена, СЗО је спровела in vitro и биолошке тестове у бочицама исте године сваког експерименталног hut испитивања (2021, 2022, 2023) како би проценила осетљивост на инсектицидну инсектицидну инфекцију код испитиваних нутритивних ткива (ITN) и како би се информисало тумачење резултата. У in vitro студијама, комарци су били изложени филтер папиру третираном дефинисаним концентрацијама алфа-циперметрина (0,05%) и делтаметрина (0,05%), и боцама обложеним дефинисаним концентрацијама CFP (100 μг/боца) и PPF (100 μг/боца) како би се проценила осетљивост на ове инсектициде. Интензитет отпорности на пиретроиде испитан је излагањем комараца 5 пута већим (0,25%) и 10 пута већим (0,50%) различитим концентрацијама α-циперметрина и делтаметрина. Коначно, допринос синергије ПБО и прекомерне експресије цитохром П450 монооксигеназе (П450) резистенцији на пиретроиде процењен је претходним излагањем комараца различитим концентрацијама α-циперметрина (0,05%) и делтаметрина (0,05%), и претходним излагањем ПБО (4%). Филтер папир који се користио за тест епрувете СЗО купљен је од Универзитета Саинс у Малезији. Бочице за биолошко тестирање СЗО користећи CFP и PPF припремљене су према препорукама СЗО.
Комарци коришћени за биолошке тестове сакупљени су у стадијуму ларви са места за размножавање у близини експерименталних колиба, а затим су одгајани до одраслих јединки. У свакој временској тачки, најмање 100 комараца је изложено сваком третману током 60 минута, са 4 понављања по епрувети/бочици и приближно 25 комараца по епрувети/бочици. За излагање пиретроиду и CFP-у коришћени су нехрањени комарци стари 3–5 дана, док су за PPF коришћени комарци крвосисачи стари 5–7 дана како би се стимулисао оогенеза и проценио ефекат PPF-а на репродукцију комараца. Паралелна излагања су спроведена коришћењем филтер папира импрегнираног силиконским уљем, неразблаженог PBO (4%) и боца обложених ацетоном као контрола. На крају излагања, комарци су пребачени у нетретиране контејнере и изложени вати натопљеној 10% (w/v) раствором глукозе. Морталитет је забележен 24 сата након излагања пиретроиду и сваких 24 сата током 72 сата након излагања CFP-у и PPF-у. Да би се проценила осетљивост на ППФ, преживели комарци изложени ППФ-у и одговарајуће негативне контроле су дисецирани након што је забележен одложени морталитет, развој јајника је посматран помоћу сложеног микроскопа, а плодност је процењена према Кристоферовој фази развоја јаја [28, 30]. Ако су се јаја потпуно развила до Кристоферове фазе V, комарци су класификовани као оплодени, а ако јаја нису била потпуно развијена и остала су у фазама I–IV, комарци су класификовани као стерилни.
У свакој тачки године, комади димензија 30 × 30 цм су исечени од нових и мрежа старијих на пољу на локацијама наведеним у препорукама СЗО [22]. Након сечења, мреже су обележене, умотане у алуминијумску фолију и чуване у фрижидеру на 4 ± 2 °C како би се спречила миграција вештачке инсектицидне супстанце у тканину. Мреже су затим послате у Валонски пољопривредни истраживачки центар у Белгији на хемијску анализу ради мерења промена укупног садржаја вештачке инсектицидне супстанце током њиховог века трајања. Коришћене аналитичке методе (засноване на методама које препоручује Међународни кооперативни комитет за анализу пестицида) су претходно описане [25, 31].
За експерименталне податке о колибама, укупан број живих/мртвих, комараца који гризу/не гризу и плодних/стерилних комараца у различитим одељцима колиба је сумиран за сваки третман у сваком покушају како би се израчунали различити пропорционални исходи (72-часовна смртност, уједи, ектопаразитизам, заробљавање у мрежи, плодност) и њихови одговарајући интервали поверења (CI) од 95%. Разлике између третмана за ове пропорционалне бинарне исходе анализиране су коришћењем логистичке регресије, док су разлике за исходе броја анализиране коришћењем негативне биномне регресије. Пошто су два циклуса ротације третмана спроведена сваких 12 месеци и неки третмани су тестирани у различитим испитивањима, анализе пенетрације комараца су прилагођене броју дана тестирања сваког третмана. Нови ITN за сваки исход је такође анализиран како би се добила јединствена процена за све временске тачке. Поред главне објашњавајуће променљиве третмана, сваки модел је укључивао колибу, спавача, пробни период, индекс отвора ITN и дан као фиксне ефекте за контролу варијација због разлика у атрактивности појединачних спавача и колиба, сезонскости, статусу мреже против комараца и прекомерној дисперзији. Регресионе анализе су произвеле прилагођене односе шанси (OR) и одговарајуће интервале поверења од 95% како би се проценио ефекат ITN-а нове генерације у поређењу са мрежом само са пиретроидом, Interceptor®, на примарне исходе морталитета и плодности комараца. P вредности из модела су такође коришћене за додељивање компактних слова која указују на статистичку значајност на нивоу од 5% за сва парна поређења примарних и секундарних исхода. Све регресионе анализе су извршене у Stata верзији 18.
Осетљивост популација вектора Ковезе је тумачена на основу морталитета и плодности примећених in vitro и биолошким тестовима у боцама, у складу са препорукама Светске здравствене организације. Резултати хемијске анализе су пружили укупан садржај AI у ITN фрагментима, који је коришћен за израчунавање стопе задржавања AI у мрежама старијим на пољу у поређењу са новим мрежама у свакој временској тачки сваке године. Сви подаци су ручно забележени на стандардизованим обрасцима, а затим двапут унети у Microsoft Excel базу података.
Етички комитети Министарства здравља Бенина (бр. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), Лондонске школе за хигијену и тропску медицину (LSHTM) (бр. 16237) и Светске здравствене организације (бр. ERC.0003153) одобрили су спровођење пилотског испитивања у којем су учествовали волонтере. Писани информисани пристанак је добијен од свих волонтера пре учешћа у студији. Сви волонтери су примили бесплатну хемопрофилаксију како би се смањио ризик од маларије, а медицинска сестра је била дежурна током целог испитивања како би проценила сваког волонтера који је развио симптоме грознице или нежељене реакције на тестирани производ.
Комплетни резултати из експерименталних колиба, који сумирају укупан број живих/мртвих, изгладнелих/храњених крвљу и плодних/стерилних комараца за сваку експерименталну групу, као и дескриптивна статистика, представљени су као додатни материјал (Табела С1).
У експерименталној колиби у Кови, Бенин, сузбијено је исхрањивање крви дивљих комараца Anopheles gambiae отпорних на пиретроиде. Подаци из нетретираних контрола и нових мрежа су обједињени из различитих испитивања како би се добила јединствена процена ефикасности. Логистичком регресионом анализом, колоне са заједничким словима нису се значајно разликовале на нивоу од 5% (p > 0,05). Грешке представљају интервале поверења од 95%.
Морталитет дивљих комараца Anopheles gambiae отпорних на пиретроиде који улазе у експерименталну колибу у Кови, Бенин. Подаци из нетретираних контрола и нових мрежа су обједињени из свих испитивања како би се добила јединствена процена ефикасности. Логистичком регресионом анализом, колоне са заједничким словима нису се значајно разликовале на нивоу од 5% (p > 0,05). Грешке представљају интервале поверења од 95%.
Однос шанси описује разлику у морталитету код мрежа против комараца нове генерације у поређењу са мрежама против комараца које садрже само пиретроид. Испрекидана линија представља однос шанси од 1, што указује да нема разлике у морталитету. Однос шанси > 1 указује на већи морталитет код мрежа против комараца нове генерације. Подаци за мреже против комараца нове генерације су обједињени из различитих испитивања како би се добила јединствена процена ефикасности. Грешке представљају интервале поверења од 95%.
Иако је Интерцептор® показао најнижу смртност од свих тестираних мрежа третираних инсектицидима, старење мрежа на пољу није негативно утицало на смртност вектора. У ствари, нови Интерцептор® је резултирао смртношћу од 12%, док су мреже третиране инсектицидима показале благо побољшање након 12 месеци (17%, p=0,006) и 24 месеца (17%, p=0,004), пре него што су се вратиле на нивое сличне новим мрежама након 36 месеци (11%, p=0,05). Насупрот томе, стопе смртности за следећу генерацију мрежа третираних инсектицидима постепено су опадале током времена након постављања. Смањење је било најизраженије код Интерцептора® Г2, где је смртност смањена са 58% са новим мрежама на 36% након 12 месеци (p< 0,001), 31% након 24 месеца (p< 0,001) и 20% након 36 месеци (p< 0,001). Нови PermaNet® 3.0 је резултирао смањењем морталитета на 37%, који је такође значајно смањен на 20% након 12 месеци (p< 0,001), 16% након 24 месеца (p< 0,001) и 18% након 36 месеци (p< 0,001). Сличан тренд је примећен код Royal Guard®-а, при чему је нова мрежица резултирала смањењем морталитета за 33%, након чега је уследило значајно смањење на 21% након 12 месеци (p< 0,001), 17% након 24 месеца (p< 0,001) и 15% након 36 месеци (p< 0,001).
Смањење плодности дивљих комараца Anopheles gambiae отпорних на пиретроиде који улазе у експерименталну колибу у Кви, Бенин. Подаци из нетретираних контрола и нових мрежа су обједињени из различитих испитивања како би се добила јединствена процена ефикасности. Траке са заједничким словима нису се значајно разликовале на нивоу од 5% (p > 0,05) логистичком регресионом анализом. Траке грешака представљају интервале поверења од 95%.
Односи шанси описују разлику у плодности код мрежа против комараца нове генерације у поређењу са мрежама против комараца које садрже само пиретроид. Испрекидана линија представља однос од 1, што указује да нема разлике у плодности. Односи шанси< 1 указује на веће смањење плодности код мрежа против комараца нове генерације. Подаци за мреже против комараца нове генерације обједињени су из различитих испитивања како би се добила јединствена процена ефикасности. Грешке представљају интервале поверења од 95%.
Време објаве: 17. фебруар 2025.