U Khoweu, u južnom Beninu, provedena je serija pilot ispitivanja u kolibama kako bi se procijenila biološka efikasnost novih i na terenu testiranih mreža protiv komaraca sljedeće generacije protiv vektora malarije otpornih na piretrin. Mreže odležane na terenu uklonjene su iz domaćinstava nakon 12, 24 i 36 mjeseci. Komadi mreže izrezani iz cijelih intermitentnih mreža protiv komaraca analizirani su na hemijski sastav, a tokom svakog ispitivanja provedeni su biološki testovi osjetljivosti kako bi se procijenile promjene u otpornosti na insekticide u populaciji vektora Khowe.
Interceptor® G2 je nadmašio druge ITN-ove, potvrđujući superiornost piretroidnih i klorfenapirnih mreža u odnosu na druge tipove mreža. Među novim proizvodima, svi ITN-ovi sljedeće generacije pokazali su bolju bioefikasnost od Interceptora®-a; međutim, veličina ovog poboljšanja smanjena je nakon starenja na polju zbog kraćeg vijeka trajanja nepiretroidnih spojeva. Ovi rezultati ističu potrebu za poboljšanjem insekticidne perzistencije ITN-ova sljedeće generacije.
InsekticidMreže protiv komaraca tretirane insekticidom (ITN) odigrale su ključnu ulogu u smanjenju morbiditeta i mortaliteta od malarije u proteklih 20 godina. Od 2004. godine, više od 3 milijarde ITN-ova je distribuirano širom svijeta, a studije modeliranja pokazuju da je 68% slučajeva malarije u podsaharskoj Africi spriječeno između 2000. i 2015. godine. Nažalost, otpornost populacija vektora malarije na piretroide (standardna klasa insekticida koji se koriste u ITN-ovima) značajno se povećala, što ugrožava efikasnost ove bitne intervencije. Istovremeno, napredak u kontroli malarije se globalno usporio, a brojne zemlje s visokim opterećenjem bilježe porast broja slučajeva malarije od 2015. godine. Ovi trendovi su potaknuli razvoj nove generacije inovativnih ITN proizvoda usmjerenih na rješavanje prijetnje otpornosti na piretroide i pomoć u smanjenju ovog opterećenja i postizanju ambicioznih globalnih ciljeva.
Trenutno su na tržištu tri nove generacije ITN-ova, od kojih svaki kombinuje piretroid s drugim insekticidom ili sinergistom sposobnim za savladavanje otpornosti na piretroid kod vektora malarije. Posljednjih godina proveden je niz klaster randomiziranih kontroliranih ispitivanja (RCT) kako bi se procijenila epidemiološka učinkovitost ovih mreža u usporedbi sa standardnim mrežama koje sadrže samo piretroid i kako bi se pružili potrebni dokazi za podršku preporukama Svjetske zdravstvene organizacije (WHO). Mreže za krevete koje kombiniraju piretroide s piperonil butoksidom (PBO), sinergistom koji pojačava učinkovitost piretroida inhibiranjem enzima za detoksikaciju komaraca, bile su prve koje je preporučila WHO nakon što su dva proizvoda (Olyset® Plus i PermaNet® 3.0) pokazala superiorniji epidemiološki utjecaj u usporedbi s mrežama za krevete koje sadrže samo piretroid u klaster randomiziranim kontroliranim ispitivanjima u Tanzaniji i Ugandi. Međutim, potrebni su dodatni podaci kako bi se utvrdila vrijednost mreža za krevete s piretroidom i PBO-om za javno zdravlje u zapadnoj Africi, gdje teška otpornost na piretroid može smanjiti njihove koristi u usporedbi s mrežama za krevete koje sadrže samo piretroid.
Insekticidna perzistencija ITN-ova se obično procjenjuje periodičnim prikupljanjem mreža iz zajednica i njihovim testiranjem u laboratorijskim biološkim testovima korištenjem sojeva komaraca uzgojenih od insekata. Iako su ovi testovi korisni za karakterizaciju bioraspoloživosti i efikasnosti insekticida na površini mreža za zaštitu od insekata tokom vremena, oni pružaju ograničene informacije o komparativnoj efikasnosti različitih vrsta mreža za zaštitu od insekata sljedeće generacije jer se metode i sojevi komaraca koji se koriste moraju prilagoditi načinu djelovanja insekticida koje sadrže. Eksperimentalni hut test je alternativni pristup koji se može koristiti za komparativnu procjenu efikasnosti mreža tretiranih insekticidima u studijama trajnosti pod uslovima koji oponašaju prirodne interakcije između divljih domaćina komaraca i kućnih mreža tokom upotrebe. Zaista, nedavne studije modeliranja koje koriste entomološke surogate za epidemiološke podatke pokazale su da se smrtnost komaraca i stope hranjenja izmjerene u ovim ispitivanjima mogu koristiti za predviđanje uticaja ITN-ova na incidenciju i prevalenciju malarije u klaster RCT-ovima. Dakle, eksperimentalna ispitivanja u kolibama u kojima su limfni čvorovi tretirani insekticidom prikupljeni na terenu uključeni u klaster RCT-ove mogu pružiti vrijedne podatke o komparativnoj bioefikasnosti i insekticidnoj perzistenciji limfnih čvorova tretiranih insekticidom tokom njihovog očekivanog životnog vijeka i pomoći u tumačenju epidemioloških rezultata ovih studija.
Eksperimentalni test s kolibom je standardizirani simulirani ljudski dom koji preporučuje Svjetska zdravstvena organizacija za procjenu učinkovitosti mreža protiv komaraca tretiranih insekticidima. Ovi testovi repliciraju stvarne uvjete izloženosti s kojima se domaćini komaraca susreću prilikom interakcije s kućnim mrežama protiv komaraca i stoga su vrlo prikladan pristup za procjenu biološke učinkovitosti korištenih mreža protiv komaraca tokom njihovog očekivanog vijeka trajanja.
Ova studija je procijenila entomološku efikasnost tri različite vrste insekticidnih mreža protiv komaraca nove generacije (PermaNet® 3.0, Royal Guard® i Interceptor® G2) u terenskim uslovima u eksperimentalnim štalama i uporedila ih sa standardnom mrežom koja sadrži samo piretrin (Interceptor®). Sve ove mreže protiv komaraca tretirane insekticidom nalaze se na prethodno kvalificiranoj listi SZO za kontrolu vektora. Detaljne karakteristike svake mreže protiv komaraca date su u nastavku:
U martu 2020. godine, u selima s kolibama u prefekturi Zou, u južnom Beninu, provedena je velika kampanja distribucije mreža protiv komaraca starih na polju, za pilot ispitivanja u kolibama. Mreže protiv komaraca Interceptor®, Royal Guard® i Interceptor® G2 odabrane su iz nasumično odabranih klastera u opštinama Kove, Zagnanado i Ouinhi kao dio studije trajnosti opservacije ugniježđene unutar klaster RCT-a za procjenu epidemiološke efikasnosti mreža protiv komaraca tretiranih dvostruko insekticidom. Mreže protiv komaraca PermaNet® 3.0 prikupljene su u selu Avokanzun u blizini općina Jija i Bohicon (7°20′ N, 1°56′ E) i distribuirane istovremeno s klaster mrežama protiv komaraca RCT-a tokom masovne kampanje Nacionalnog programa za kontrolu malarije 2020. godine. Slika 1 prikazuje lokacije studijskih klastera/sela gdje su prikupljeni različiti tipovi ITN-a u odnosu na eksperimentalne lokacije koliba.
Probno ispitivanje u kolibama provedeno je kako bi se uporedile entomološke performanse mreža za premještanje životinja Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® i Interceptor® G2 kada su uklonjene iz domaćinstava 12, 24 i 36 mjeseci nakon diseminacije. U svakoj godišnjoj vremenskoj tački, performanse ostarjelih mreža za premještanje životinja na terenu upoređene su s novim, nekorištenim mrežama svake vrste i netretiranim mrežama kao negativnom kontrolom. U svakoj godišnjoj vremenskoj tački, ukupno 54 ponovljena uzorka mreža za premještanje životinja ostarjelih na terenu i 6 novih mreža za premještanje životinja svake vrste testirano je u 1 ili 2 ponovljena ispitivanja u kolibama s dnevnom rotacijom tretmana. Prije svakog ispitivanja u kolibama, prosječni indeks poroznosti ostarjelih poljskih mreža svake vrste mreža za premještanje životinja mjeren je prema preporukama WHO. Kako bi se simuliralo habanje od svakodnevne upotrebe, sve nove mreže za premještanje životinja i netretirane kontrolne mreže perforirane su sa šest rupa dimenzija 4 x 4 cm: dvije na svakoj dugoj bočnoj ploči i po jedna na svakoj kratkoj bočnoj ploči, u skladu s preporukama WHO. Mreža protiv komaraca je postavljena unutar kolibe vezivanjem rubova krovnih ploča konopcima za eksere u gornjim uglovima zidova kolibe. Sljedeći tretmani su procijenjeni u svakom pokušaju s kolibom:
Mreže stare na polju procijenjene su u eksperimentalnim kolibama iste godine kada su mreže uklonjene. Pokusi s kolibama provedeni su na istoj lokaciji od maja do septembra 2021. godine, aprila do juna 2022. godine i maja do jula 2023. godine, s mrežama uklonjenim nakon 12, 24 i 36 mjeseci. Svako ispitivanje trajalo je jedan kompletan ciklus tretmana (54 noći tokom 9 sedmica), osim 12 mjeseci, kada su provedena dva uzastopna ciklusa tretmana kako bi se povećala veličina uzorka komaraca. Slijedeći dizajn latinskog kvadrata, tretmani su se rotirali sedmično između eksperimentalnih koliba kako bi se kontrolisali efekti lokacije koliba, dok su se volonteri rotirali svakodnevno kako bi se kontrolisale razlike u privlačnosti komaraca pojedinačnih domaćina. Komarci su sakupljani 6 dana u sedmici; 7. dana, prije sljedećeg ciklusa rotacije, kolibe su očišćene i prozračene kako bi se spriječila infestacija.
Primarni ciljevi efikasnosti eksperimentalnog tretmana protiv komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide i poređenje ITN-a sljedeće generacije sa Interceptor® mrežom koja sadrži samo piretroid bile su:
Sekundarni kriteriji efikasnosti eksperimentalnog tretmana protiv komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide bili su sljedeći:
Suzbijanje (%) – smanjenje stope ulaska u tretiranu grupu u poređenju sa netretiranom grupom. Izračun je sljedeći:
gdje je Tu broj komaraca uključenih u netretiranu kontrolnu grupu, a Tt broj komaraca uključenih u tretiranu grupu.
Stopa odliva (%) – Stopa odliva zbog potencijalne iritacije tretmanom, izražena kao udio komaraca prikupljenih na balkonu.
Koeficijent suzbijanja krvosisa (%) predstavlja smanjenje udjela komaraca koji sišu krv u tretiranoj grupi u poređenju sa netretiranom kontrolnom grupom. Metoda izračuna je sljedeća: gdje je Bfu udio komaraca koji sišu krv u netretiranoj kontrolnoj grupi, a Bft udio komaraca koji sišu krv u tretiranoj grupi.
Smanjenje plodnosti (%) — smanjenje udjela plodnih komaraca u tretiranoj grupi u poređenju s netretiranom kontrolnom grupom. Metoda izračuna je sljedeća: gdje je Fu udio plodnih komaraca u netretiranoj kontrolnoj grupi, a Ft je udio plodnih komaraca u tretiranoj grupi.
Kako bi pratila promjene u profilu otpornosti populacija vektora Covè tokom vremena, SZO je provodila in vitro i biotestove u bočicama u istoj godini svakog eksperimentalnog hut ispitivanja (2021, 2022, 2023) kako bi procijenila osjetljivost na imunološki infektivne nokte u proučavanim insekticidima i informirala interpretaciju rezultata. U in vitro studijama, komarci su bili izloženi filter papiru tretiranom definiranim koncentracijama alfa-cipermetrina (0,05%) i deltametrina (0,05%), te bocama obloženim definiranim koncentracijama CFP-a (100 μg/boca) i PPF-a (100 μg/boca) kako bi se procijenila osjetljivost na ove insekticide. Intenzitet otpornosti na piretroide istražen je izlaganjem komaraca 5-strukim (0,25%) i 10-strukim (0,50%) različitim koncentracijama α-cipermetrina i deltametrina. Konačno, doprinos sinergije PBO i prekomjerne ekspresije citokrom P450 monooksigenaze (P450) rezistenciji na piretroide procijenjen je prethodnim izlaganjem komaraca različitim koncentracijama α-cipermetrina (0,05%) i deltametrina (0,05%), te prethodnim izlaganjem PBO (4%). Filter papir korišten za WHO test u epruveti kupljen je od Univerziteta Sains Malezija. Bočice za biološki test WHO-a koje koriste CFP i PPF pripremljene su prema preporukama WHO-a.
Komarci korišteni za biološke testove prikupljeni su u larvalnom stadiju s mjesta za razmnožavanje u blizini eksperimentalnih koliba, a zatim uzgojeni do odraslih jedinki. U svakoj vremenskoj tački, najmanje 100 komaraca je izloženo svakom tretmanu tokom 60 minuta, sa 4 ponavljanja po epruveti/bočici i približno 25 komaraca po epruveti/bočici. Za izloženost piretroidu i CFP-u korišteni su nehranjeni komarci stari 3-5 dana, dok su za PPF korišteni komarci koji sišu krv stari 5-7 dana kako bi se stimulirala oogeneza i procijenio učinak PPF-a na reprodukciju komaraca. Paralelne izloženosti provedene su korištenjem filter papira impregniranog silikonskim uljem, čistog PBO (4%) i boca obloženih acetonom kao kontrola. Na kraju izloženosti, komarci su prebačeni u netretirane posude i izloženi vati natopljenoj 10% (w/v) otopinom glukoze. Mortalitet je zabilježen 24 sata nakon izloženosti piretroidu i svakih 24 sata tokom 72 sata nakon izloženosti CFP-u i PPF-u. Da bi se procijenila osjetljivost na PPF, preživjeli komarci izloženi PPF-u i odgovarajuće negativne kontrole su secirani nakon što je zabilježena odgođena smrtnost, razvoj jajnika je posmatran pomoću složenog mikroskopa, a plodnost je procijenjena prema Christopherovom stadiju razvoja jaja [28, 30]. Ako su se jaja potpuno razvila do Christopherovog stadija V, komarci su klasifikovani kao plodni, a ako jaja nisu bila potpuno razvijena i ostala su u stadijima I-IV, komarci su klasifikovani kao sterilni.
U svakom trenutku godine, komadi dimenzija 30 × 30 cm izrezani su iz novih i na polju starih mreža na lokacijama navedenim u preporukama SZO [22]. Nakon rezanja, mreže su označene, umotane u aluminijsku foliju i pohranjene u hladnjaku na 4 ± 2 °C kako bi se spriječila migracija AI u tkaninu. Mreže su zatim poslane u Valonski poljoprivredni istraživački centar u Belgiji na hemijsku analizu kako bi se izmjerile promjene ukupnog sadržaja AI tokom njihovog vijeka trajanja. Korištene analitičke metode (zasnovane na metodama koje preporučuje Međunarodni kooperativni komitet za analizu pesticida) prethodno su opisane [25, 31].
Za eksperimentalne podatke o kolibama, ukupan broj živih/mrtvih, komaraca koji grizu/ne grizu i plodnih/sterilnih komaraca u različitim odjeljcima koliba sumiran je za svaki tretman u svakom pokusu kako bi se izračunali različiti proporcionalni ishodi (72-satni mortalitet, ujed, ektoparazitizam, zarobljavanje u mreži, plodnost) i njihovi odgovarajući intervali pouzdanosti (CI) od 95%. Razlike između tretmana za ove proporcionalne binarne ishode analizirane su korištenjem logističke regresije, dok su razlike za ishode broja analizirane korištenjem negativne binomne regresije. Budući da su dva ciklusa rotacije tretmana provedena svakih 12 mjeseci i neki tretmani su testirani u različitim pokusima, analize penetracije komaraca prilagođene su broju dana testiranja svakog tretmana. Novi ITN za svaki ishod također je analiziran kako bi se dobila jedinstvena procjena za sve vremenske tačke. Pored glavne objašnjavajuće varijable tretmana, svaki model je uključivao kolibu, spavača, probni period, indeks otvora ITN-a i dan kao fiksne efekte za kontrolu varijacija zbog razlika u atraktivnosti pojedinačnih spavača i koliba, sezonalnosti, statusu mreže protiv komaraca i prekomjernoj disperziji. Regresijske analize su dale prilagođene omjere šansi (OR) i odgovarajuće intervale pouzdanosti od 95% za procjenu učinka ITN-a nove generacije u usporedbi s mrežom samo s piretroidom, Interceptor®, na primarne ishode smrtnosti i plodnosti komaraca. P-vrijednosti iz modela su također korištene za dodjeljivanje kompaktnih slova koja označavaju statističku značajnost na nivou od 5% za sva parna poređenja primarnih i sekundarnih ishoda. Sve regresijske analize su provedene u Stata verziji 18.
Osjetljivost populacija vektora Covese interpretirana je na osnovu mortaliteta i plodnosti uočenih in vitro i biološkim testovima u bocama, u skladu sa preporukama Svjetske zdravstvene organizacije. Rezultati hemijske analize pružili su ukupni sadržaj AI u ITN fragmentima, koji je korišten za izračunavanje stope zadržavanja AI u mrežama starim na polju u poređenju sa novim mrežama u svakoj vremenskoj tački svake godine. Svi podaci su ručno zabilježeni na standardizovanim obrascima, a zatim dva puta uneseni u Microsoft Excel bazu podataka.
Etički komiteti Ministarstva zdravstva Benina (br. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), Londonske škole higijene i tropske medicine (LSHTM) (br. 16237) i Svjetske zdravstvene organizacije (br. ERC.0003153) odobrili su provođenje pilotnog ispitivanja u kojem su učestvovali volonteri. Pisani informirani pristanak dobiven je od svih volontera prije učešća u studiji. Svi volonteri su primili besplatnu kemoprofilaksu kako bi se smanjio rizik od malarije, a medicinska sestra bila je dežurna tokom cijelog ispitivanja kako bi procijenila svakog volontera koji je razvio simptome groznice ili neželjene reakcije na testirani proizvod.
Potpuni rezultati iz eksperimentalnih koliba, koji sumiraju ukupan broj živih/mrtvih, izgladnjelih/hranjenih krvlju i plodnih/sterilnih komaraca za svaku eksperimentalnu grupu, kao i deskriptivna statistika, predstavljeni su kao dodatni materijal (Tabela S1).
U eksperimentalnoj kolibi u Kowi, Benin, suzbijeno je hranjenje krvlju divljih komaraca vrste Anopheles gambiae otpornih na piretroide. Podaci iz netretiranih kontrola i novih mreža su objedinjeni iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena efikasnosti. Logističkom regresijskom analizom, kolone sa zajedničkim slovima nisu se značajno razlikovale na nivou od 5% (p > 0,05). Trake greške predstavljaju intervale pouzdanosti od 95%.
Mortalitet divljih komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide koji ulaze u eksperimentalnu kolibu u Kowi, Benin. Podaci iz netretiranih kontrola i novih mreža su objedinjeni iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena efikasnosti. Logističkom regresijskom analizom, kolone sa zajedničkim slovima nisu se značajno razlikovale na nivou od 5% (p > 0,05). Trake greške predstavljaju intervale pouzdanosti od 95%.
Omjer šansi opisuje razliku u smrtnosti kod mreža protiv komaraca nove generacije u poređenju sa mrežama protiv komaraca koje sadrže samo piretroid. Isprekidana linija predstavlja omjer šansi od 1, što ukazuje na to da nema razlike u smrtnosti. Omjer šansi > 1 ukazuje na veću smrtnost kod mreža protiv komaraca nove generacije. Podaci za mreže protiv komaraca nove generacije su objedinjeni iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena efikasnosti. Trake greške predstavljaju intervale pouzdanosti od 95%.
Iako je Interceptor® pokazao najnižu stopu smrtnosti od svih testiranih ITN-ova, starenje mreža na polju nije negativno uticalo na smrtnost vektora. U stvari, novi Interceptor® je rezultirao smrtnošću od 12%, dok su mreže stare na polju pokazale blago poboljšanje nakon 12 mjeseci (17%, p=0,006) i 24 mjeseca (17%, p=0,004), prije nego što su se vratile na nivoe slične novim mrežama nakon 36 mjeseci (11%, p=0,05). Nasuprot tome, stope smrtnosti za sljedeću generaciju mreža tretiranih insekticidima postepeno su opadale tokom vremena nakon postavljanja. Smanjenje je bilo najizraženije kod Interceptor® G2, gdje se smrtnost smanjila sa 58% sa novim mrežama na 36% nakon 12 mjeseci (p< 0,001), 31% nakon 24 mjeseca (p< 0,001) i 20% nakon 36 mjeseci (p< 0,001). Novi PermaNet® 3.0 rezultirao je smanjenjem smrtnosti na 37%, koja se također značajno smanjila na 20% nakon 12 mjeseci (p< 0,001), 16% nakon 24 mjeseca (p< 0,001) i 18% nakon 36 mjeseci (p< 0,001). Sličan trend uočen je kod Royal Guard®-a, pri čemu je nova mrežica rezultirala smanjenjem smrtnosti za 33%, nakon čega je uslijedilo značajno smanjenje na 21% nakon 12 mjeseci (p< 0,001), 17% nakon 24 mjeseca (p< 0,001) i 15% nakon 36 mjeseci (p< 0,001).
Smanjenje plodnosti divljih komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide koji ulaze u eksperimentalnu kolibu u Kwi, Benin. Podaci iz netretiranih kontrola i novih mreža su objedinjeni iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena efikasnosti. Trake sa zajedničkim slovima nisu se značajno razlikovale na nivou od 5% (p > 0,05) prema logističkoj regresijskoj analizi. Trake greške predstavljaju intervale pouzdanosti od 95%.
Omjeri šansi opisuju razliku u plodnosti kod mreža protiv komaraca nove generacije u poređenju sa mrežama protiv komaraca koje sadrže samo piretroid. Isprekidana linija predstavlja omjer od 1, što ukazuje da nema razlike u plodnosti. Omjeri šansi< 1 ukazuje na veće smanjenje plodnosti kod mreža nove generacije. Podaci za mreže protiv komaraca nove generacije objedinjeni su iz svih ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena učinkovitosti. Trake greške predstavljaju intervale pouzdanosti od 95%.
Vrijeme objave: 17. februar 2025.