Testowanie środków odstraszających owady przeciwko Musca Sorbens, wektorowi jaglicy

Wstęp

Trachoma

Jaglica, zaniedbana choroba tropikalna (NTD), jest najczęstszą zakaźną przyczyną ślepoty na całym świecie, dotykającą niektóre z najbiedniejszych społeczności na świecie. Jaglica jest spowodowana powtarzającym się zakażeniem oka bakterią Chlamydia trachomatis (Ct). Aktywna jaglica zaczyna się w dzieciństwie od nawracających epizodów grudkowego zapalenia spojówek (TF). Przewlekły stan zapalny powoduje bliznowacenie spojówek o podłożu immunologicznym i drapanie oka przez odwrócone rzęsy: włośnica. Ostatecznie wzrok zostaje utracony z powodu nieodwracalnego zmętnienia rogówki.

Jaglica występuje obecnie endemicznie w 42 krajach. Najnowsze szacunki Globalnego Programu Mapowania Jaglicy (GTMP) wskazują, że 180 milionów ludzi żyje na obszarach endemicznych jaglicy, a 3,2 miliona ludzi cierpi na rzęsistkowicę jaglicę. Około 2,2 miliona osób jest niedowidzących, z czego 1,2 miliona to osoby niewidome. Ponad 80% obciążenia aktywną jaglicą koncentruje się w 14 krajach, głównie w Sahelu w Afryce Zachodniej oraz na sawannach w Afryce Wschodniej i Środkowej, gdzie często brakuje wody.

Jaglica w Etiopii

Etiopia pracuje nad wyeliminowaniem jaglicy do 2020 roku i rozpoczęła wdrażanie strategii SAFE w ramach polityki krajowej w 2003 roku. Skupiło się to na zapewnieniu ulepszonej chirurgii rzęsistkowicy, masowym podawaniu leków (MDA) oraz dystrybucji komunikatów dotyczących zdrowia publicznego za pośrednictwem radia, wideo i materiałów drukowanych. W latach 2001-2015 przeprowadzono ponad milion operacji włośnicy, podano ponad 170 milionów dawek azytromycyny poprzez MDA i zbudowano ponad 24 miliony latryn. Pomimo tych zachęcających wysiłków, jaglica pozostaje problemem zdrowia publicznego w wielu regionach kraju, a ciężar choroby znacznie przekracza cele eliminacji określone przez Światową Organizację Zdrowia (WHO). W wielu z tych społeczności, pomimo siedmiu lat corocznych lub półrocznych szeroko zakrojonych MDA, rozpowszechnienie TF pozostaje znacznie powyżej progu kontynuacji MDA. Dane dotyczące częstości występowania Ct po wielokrotnych rundach MDA w warunkach hiperendemicznych, takich jak Etiopia, wskazują, że wiarygodna długoterminowa kontrola nie jest konsekwentnie osiągana, a stopniowe ponowne pojawianie się infekcji jest typowe.

Muchy i jaglica

Muchy prawdopodobnie przyczyniają się do przenoszenia Ct w niektórych miejscach. Trzej członkowie kompleksu gatunkowego Musca sorbens żyją w ścisłym związku z ludźmi w tropikach i subtropikach Starego Świata, Azji, na wyspach Pacyfiku iw regionach Australazji. Gatunki afrykańskie, M. sorbens i Musca biseta, są wspólnie znane jako muchy bazarowe, ale wszystkie są również znane jako „muchy twarzowe”, ze względu na ich zwyczaj agresywnego odwiedzania twarzy w celu uzyskania białka i płynu znajdującego się w oku i nosie wydzieliny. Kiedy muchy M. sorbens odwiedzają pyszczek w celu pożywienia się, mogą pobrać Ct i przenieść je na swoje ciała na inną osobę. Nazywa się to przekładnią mechaniczną. Czasami mucha domowa, Musca domestica, również wyszukuje wzrok, ale w większości regionów endemicznych dla jaglicy zdecydowana większość kontaktów z muchami jest wykonywana przez M. sorbens. Stwierdzono, że oprócz przenoszenia jaglicy M. sorbens zawiera patogeny jelitowe. W społecznościach bez odpowiednich warunków sanitarnych, takich jak latryny, muchy brudne, w tym M. sorbens, mają bezpośredni dostęp do miejsc rozrodu odchodów w postaci otwartej ucieczki. Tutaj stykają się z patogenami wywołującymi biegunkę, a późniejszy kontakt z twarzami dzieci lub skażenie powierzchni jadalnych może prowadzić do przeniesienia patogenu.

Ct można hodować z jelit i kończyn M. domestica karmionych żółtkiem jaja zakażonym Ct. Używając ściśle kontrolowanego modelu jaglicy świnki morskiej, Chlamydia psittaci była przenoszona przez muchy z zakażonych do niezainfekowanych oczu. Infekcję ustalano konsekwentnie, jeśli czas między karmieniem muchy zainfekowanymi wydzielinami oczu świnki morskiej a narażeniem na niezainfekowane świnki morskie był krótszy niż jedna godzina. Inne poszlaki sugerują, że muchy przyczyniają się do przenoszenia jaglicy. W randomizowanych badaniach kontrolowanych znaczne zmniejszenie populacji M. sorbens poprzez długotrwałe opryskiwanie insektycydami doprowadziło do zmniejszenia częstości występowania objawów klinicznych aktywnej jaglicy (zakażenia nie badano). Jednak azytromycyna MDA w połączeniu z intensywnymi opryskami insektycydami w innych regionach nie przyniosła efektu. Wiele dróg przenoszenia komplikuje epidemiologię jaglicy, a stopień, w jakim muchy przyczyniają się do przenoszenia, musi również zależeć od lokalnych czynników, takich jak sezonowość much, liczebność i lokalne czynniki środowiskowe, które wpływają na dynamikę populacji much. W dwóch badaniach przetestowano M. sorbens złowione na opuszczaniu twarzy etiopskich dzieci na Ct za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR); 15-23% much było pozytywnych. W Gambii muchy Ct dodatnie łapano również z twarzy dzieci. Dane te zdecydowanie sugerują, że M. sorbens jest wektorem jaglicy, jednak jego względne znaczenie prawdopodobnie różni się w zależności od miejsca. Chociaż jest prawdopodobne, że muchy biorą udział w przenoszeniu, szlak ten jest słabo poznany.

Od wielu lat wykorzystuje się sygnały węchowe do monitorowania i kontrolowania populacji wektorów poprzez rozmieszczanie pułapek z przynętą zapachową. Jednak w ostatnich latach zwrócono większą uwagę na stosowanie takich pułapek do tłumienia populacji wektorów chorób, a ostatnio po raz pierwszy empirycznie wykazano potencjał tych metod w zwalczaniu malarii. Jednym z najstarszych i uznanych przykładów stosowania pułapek z przynętą zapachową jest zwalczanie much tse-tse i trypanosomatozy afrykańskiej u ludzi w Afryce Wschodniej.

Badacze przeprowadzili niedawno badania terenowe w Oromii w Etiopii podczas fazy 1 i fazy 2 programu Stronger SAFE, projektując pułapkę z lokalnie pozyskiwanych i tanich materiałów. Wydajność tej pułapki została przetestowana, z przynętą komercyjną przynętą, w porównaniu z kilkoma innymi dostępnymi na rynku pułapkami na muchy i okazała się lepsza. Główną zaletą pułapek na przynęty zapachowe do zwalczania much jest to, że nie wiąże się to z obawami o wpływ na środowisko. Kontrastuje to z szeroko rozpowszechnionymi opryskami owadobójczymi, które chociaż wykazano, że bardzo skutecznie tłumią populacje much, mogą być szkodliwe dla środowiska.

Środki odstraszające owady są stosowane na całym świecie, aby zapobiegać uciążliwym ugryzieniom przez gatunki niebędące wektorami oraz zapobiegać przenoszeniu chorób przez wektory w regionach endemicznych chorób. Chociaż stosowanie roślin o właściwościach odstraszających, poprzez spalanie liści lub prezentowanie świeżych liści, jest powszechne w wielu regionach, dostępne w handlu miejscowe repelenty są rzadko stosowane przez ludzi w krajach o niskich dochodach i endemicznych chorobach. Wynika to z kosztów, dostępności i niepraktyczności produktu, który wymaga wielokrotnego stosowania. Jednak gdy społeczności z powodzeniem przyjęły stosowanie środków odstraszających owady, stwierdzono, że chronią one przed malarią. Repelenty były również z powodzeniem stosowane do zwalczania innych stawonogów o znaczeniu dla zdrowia publicznego, w tym wszy i pchły chigoe. Niedawny przegląd dowodów na to, że miejscowe repelenty owadów mogą być stosowane w celu ochrony przed malarią kliniczną lub infekcją malarią, wykazał niewystarczające dowody i wezwał do lepiej zaprojektowanych badań w celu uzyskania dowodów o wyższej pewności.

Rośnie zainteresowanie stosowaniem repelentów jako ochrony osobistej przed przenoszeniem chorób, zwłaszcza w przypadku odzieży nasączonej insektycydami, która może odstraszać gryzące owady. W takich przypadkach zastosowany insektycyd ma właściwości przestrzenne lub drażniące, co chroni indywidualnego użytkownika, a insektycydy nie są rozpylane w środowisku. Wykazano, że odzież nasączona środkami owadobójczymi zapewnia ochronę zarówno przed malarią, jak i leiszmaniozą. Inne badanie dotyczyło stosowania chust na głowę traktowanych permetryną przez afgańskie kobiety w pakistańskim obozie dla uchodźców i wykazało zmniejszenie częstości występowania malarii u osób poniżej 20 roku życia. Istnieją lepsze dowody na stosowanie odzieży nasączonej insektycydami w celu zapobiegania przenoszeniu malarii, co jest szczególnie zalecane na obszarach, gdzie bardziej oparte na dowodach strategie kontroli wektorów, takie jak długotrwałe moskitiery nasączone insektycydami, nie są odpowiednie. Ponownie jednak wymagane są dalsze badania wysokiej jakości, aby poprawić bazę dowodową skuteczności.

Korzystając z kolonii M. sorbens, którą badacze ustalili w LSHTM, przeprowadzono wstępne badania, które wykazały, że M. sorbens są wrażliwe na większość dostępnych na rynku repelentów. Badacze znaleźli dowody na to, że insektycyd permetryna ma pewien przestrzenny odstraszacz dla M. sorbens, jeśli zostanie zaimpregnowany w bezpiecznych dawkach w szaliki z tkaniny. Oczekuje się, że na obszarach o dużym zagęszczeniu much uciążliwość powodowana przez te muchy może pozwolić na powodzenie takiej interwencji, ponieważ natychmiastowa korzyść wynikająca z ograniczonego kontaktu z twarzą zachęciłaby do dalszego podejmowania tej interwencji. Technologie wabiące (pułapki z przynętą zapachową) i repelentne (dostępne w handlu repelenty) zostaną połączone w celu stworzenia strategii „push-pull” w celu ograniczenia kontaktu nosiciela z żywicielem i przyciągnięcia much do śmiercionośnych pułapek z przynętą zapachową, które stłumią populacje.

Hipoteza badawcza

Dostępne w handlu produkty odstraszające owady mogą być stosowane w celu zmniejszenia kontaktu z twarzą, zwłaszcza oczami, nosem i ustami, przez szukającą oczu muchę Musca sorbens. Ochrona zapewniona przez środki odstraszające owady zapobiegnie przenoszeniu Chlamydia trachomatis przez zakażone muchy, a także zmniejszy uciążliwość powodowaną przez ten gatunek.