Trends bei Dichte, Parität und Infektionsraten der Kriebelmücken vom Flussufer bis zu den Dörfern des Bafia Health District in Kamerun: Auswirkungen auf die Onchozerkose-Vektorkontrolle

Parasites & Vectors Band 16, Artikelnummer: 262 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Eine Verringerung des Kontakts zwischen Menschen und Kriebelmücken kann zu einer Unterbrechung der Onchozerkose-Übertragung führen. Die Esperanza-Fensterfalle (EWT) hat sich als wirksames Mittel zur Reduzierung der Kriebelmückendichte erwiesen. An diesem Fangsystem wurden mehrere formbasierte Verbesserungen vorgenommen, um seine Wirksamkeit zu optimieren. Die Optimierung dieses Fangsystems basierte jedoch am häufigsten auf der Form der Falle, dem Sammeln in Gebieten mit hoher Kriebelmückendichte und dem Zusatz von Lockstoffen, ohne unter Berücksichtigung von Übertragungspotentialen und Paritätsraten. Ziel dieser Studie ist es, die Unterschiede in den Beißraten und dem Übertragungspotenzial zwischen drei Fangpunkten entlang eines Transekts zu untersuchen, um die Wahl der EWT-Platzierung zu erleichtern.

Die monatliche Sammlung von Kriebelmücken wurde über einen Studienzeitraum von einem Jahr unter Verwendung der menschlichen Landemethode an drei Fangpunkten entlang eines Transekts vom Flussufer zum Zentrum von zwei Dörfern in erster Meereslinie (Biatsota und Bayomen) im Mbam-Tal in Kamerun durchgeführt . Alle gefangenen weiblichen Kriebelmücken wurden gezählt und seziert, außerdem wurden entomologische Indikatoren berechnet und zwischen den Fangstellen und Dörfern verglichen.

Insgesamt wurden 80.732 Kriebelmücken gefangen, von denen 57.517 seziert wurden; von letzteren waren 2743 (4,8 %) parös und 44 (1,6 %) infektiös. Bezogen auf die Entfernung zum Fluss konnte ein vektorieller Dichtegradient beobachtet werden, wobei die höchsten jährlichen Bissraten am Flussufer verzeichnet wurden. Das höchste jährliche Übertragungspotenzial wurde auch am Flussufer verzeichnet (165 gegenüber 255 infektiösen Larven/Mensch/Jahr in Bayomen bzw. Biatsota). Insgesamt wurden die höchsten Paritätsraten am Flussufer in Biatsota (5,1 %) verzeichnet, wo verschiedene menschliche Aktivitäten häufig sind, und im Zentrum des Dorfes Bayomen (6,3 %).

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die entomologischen Parameter an den Fangstellen am Flussufer am höchsten waren und weisen darauf hin, dass Standorte am Flussufer für EWTs oder andere Fangsysteme Vorrang haben sollten, um eine optimale Leistung bei der Onchozerkose-Kontrolle zu erreichen.

Die menschliche Onchozerkose, allgemein bekannt als Flussblindheit, ist eine parasitäre Erkrankung, die durch den Fadenwurm Onchocerca volvulus verursacht wird und durch Kriebelmücken während ihrer Blutmahlzeit übertragen wird. Diese parasitäre Krankheit ist die zweithäufigste infektiöse Ursache für Blindheit weltweit und stellt in vielen Ländern Afrikas südlich der Sahara nach wie vor ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit dar [1]. Flussblindheit ist derzeit in 31 Ländern in Afrika südlich der Sahara, im Jemen und in Lateinamerika endemisch [2]. Die geografische Verbreitung der Onchozerkose richtet sich im Allgemeinen nach der geografischen Verteilung ihrer Überträger durch Kriebelmücken. Bewohner von Dörfern in erster Linie (d. h. solche, die am nächsten zum Fluss liegen, wo sich Brutstätten für Kriebelmücken befinden) sind im Allgemeinen am stärksten von der Krankheit betroffen. Aufgrund der Belästigung durch Kriebelmückenbisse liegen die meisten Dörfer und ihre Bewohner in der Regel > 1 km vom Fluss entfernt, an dem sich Brutstätten befinden, was zur Folge hat, dass die fruchtbarsten Gebiete unbewohnt sind [3].

Heutzutage beruht die Bekämpfung der Onchozerkose im Wesentlichen auf der Massenverteilung des antiparasitären Medikaments Ivermectin in geeigneten Gebieten durch die Strategie, die als Community-Directed Treatment with Ivermectin (CDTI) bekannt ist [4]. Allerdings werden in Gebieten, die nicht für CDTI in Frage kommen, und in Gebieten, in denen die Onchozerkose-Übertragung trotz mehrjähriger jährlicher Massenbehandlung anhält, alternative Strategien empfohlen, einschließlich der Vektorkontrolle [5], um die Übertragungsunterbrechung zu beschleunigen. Die Vektorkontrolle kann dazu führen, dass der Kontakt zwischen Mensch und Kriebelmücke auf ein sehr niedriges Maß reduziert wird, und somit dazu beitragen, die Übertragung der Onchozerkose zu unterbrechen oder auf ein Maß zu reduzieren, bei dem schwerwiegende klinische Anzeichen der Krankheit unwahrscheinlich sind [6]. Die Vektorkontrolle kann auf Folgendes abzielen: (i) unreife aquatische Stadien unter Verwendung von Larviziden, wie dies beim Onchocerciasis Control Program in Westafrika (OCP) der Fall war [7] oder bei dem innovativen und nachhaltigen „Slash and Clear“-Ansatz, der kürzlich in Uganda entwickelt wurde [8]; und/oder (ii) ausgewachsene Kriebelmücken durch Versprühen von Insektiziden aus der Luft oder durch Fangen [6, 9]. Mehrere Studien haben die Fähigkeit der Esperanza-Fensterfalle (EWT) gezeigt, die Dichte der Kriebelmücken zu reduzieren [9, 10]. Bei der Entwicklung von Modifikationen zur Optimierung dieses Fangsystems wurden jedoch in der Regel vor allem die Form der Falle und die Zugabe von Lockstoffen berücksichtigt [9, 10], auch wenn das Übertragungspotenzial ein wichtiger Parameter in der Epidemiologie der Onchozerkose ist . Daher könnte die Wirksamkeit von EWT optimiert werden, indem sie in Bereichen platziert werden, in denen die Beißraten und Übertragungspotenziale am höchsten sind.

Das Ziel dieser Studie bestand daher darin, die Unterschiede in den Beißraten und Übertragungspotenzialen zwischen drei Fangpunkten entlang eines Transekts zu untersuchen, um die Wahl der EWT-Platzierung für eine optimale Reduzierung der Kriebelmückenpopulationsdichten und der Onchozerkose-Übertragung in zwei Dörfern in erster Linie zu unterstützen der Bafia Health District, Centre Region, Kamerun.

Die Studie wurde in zwei Dörfern in erster Linie durchgeführt, die etwa 22 km voneinander entfernt lagen: Bayomen (4,86499 N, 11,10804 E) und Biatsota (4,77640 N, 11,28884 E) im Bafia Health District, gelegen in der Mbam-and-Inoubou-Division. Zentralregion, Kamerun (Abb. 1). Es handelt sich um eine Wald-Savannen-Übergangszone mit vielen schnell fließenden Flüssen, wie dem Sanaga River und seinem Hauptzufluss, dem Mbam River, die beide in ihrem Verlauf mehrere Wasserfälle und Stromschnellen aufweisen, die für die Brut von Kriebelmücken geeignet sind. Es ist bekannt, dass Onchozerkose im Bafia Health District endemisch ist, wobei die gemeldete Mikrofilaridermie-Prävalenz trotz > 15 Jahren CDTI zwischen 24,4 % und 57,0 % schwankt [11]. In diesem Bereich wurde Onchozerkose auch mit einer hohen Prävalenz von Blindheit, Epilepsie und übermäßiger Mortalität in Verbindung gebracht [12, 13]. Entomologische Studien in den Untersuchungsgebieten zeigten hohe Beißraten der Kriebelmücke Simulium damnosum sensu lato (S. damonsum sl), vor allem während der Regenzeit [14, 15]. Die Bekämpfung der Onchozerkose im Bafia Health District basiert ausschließlich auf der Massenverabreichung von Ivermectin. Im Jahr 2005 initiierte die Yaoundé Initiative Foundation die Vektorkontrolle im Sanaga-Tal, was mehrere Wochen nach der Larvizidanwendung zu einem Rückgang der erwachsenen Kriebelmückenpopulation führte; Bedauerlicherweise war ein Wiederanstieg der Populationsdichte des Vektors zu beobachten, sobald die Intervention gestoppt wurde [14].

Untersuchungsgebiet mit den Fangpunkten. P1, Fangpunkte in beiden Dörfern am Flussufer; P2, Fangstellen in beiden Dörfern, etwa 1 km vom Flussufer entfernt; P3, Fangstellen in beiden Dörfern, etwa 2 km vom Flussufer entfernt

Im Jahr 2017 wurde die Bevölkerung des Bafia Health District auf etwa 161.400 Einwohner geschätzt, davon 388 Einwohner in Biatsota und 481 in Bayomen [16]. Insgesamt sind die wichtigsten menschlichen Aktivitäten die Landwirtschaft (hauptsächlich Kakao), die Fischerei und der Sandabbau entlang des Mbam-Flusses. In Biatsota werden den ganzen Tag über verschiedene menschliche Aktivitäten am Flussufer durchgeführt, darunter die Überquerung des Mbam-Flusses mit der Fähre (hauptsächlich Händler und Transporter) und der Sandabbau in der Nähe des Fährstandorts. Im Gegensatz dazu finden in Bayomen fast keine menschlichen Aktivitäten am Flussufer statt, abgesehen von denen auf schlecht gepflegten Kakaofeldern.

Von Oktober 2019 bis September 2020 wurde eine entomologische Längsschnittstudie durchgeführt. Kriebelmücken wurden gesammelt und dann seziert, um Parität und Infektiosität zu beurteilen. Entomologische Indizes wurden berechnet und zwischen den verschiedenen Fangstellen verglichen.

Weibliche Kriebelmücken wurden mit der menschlichen Landesammelmethode gefangen [17]. Simulium damnosum sl unterschied sich von anderen Kriebelmückenarten anhand verschiedener morphologischer Merkmale, einschließlich der Farbe der Haarbüschel an der Basis der Flügel, der Farbe der Antennen, der Procoxa, des Prosternums und des Mesonotums sowie der Form des vorderen Basitarsus [ 18]. Die Fliegensammlung wurde über einen Zeitraum von > 1 Jahr jeden Monat an drei aufeinanderfolgenden Tagen durchgeführt. Drei Fangpunkte (bezeichnet als P1, P2 und P3; Abb. 1) wurden entlang eines Transekts ausgewählt, vom Flussufer in Richtung der Mitte jedes Dorfes (Abb. 1). Die Fangpunkte 1 (P1) befanden sich in beiden Dörfern am Flussufer, die Fangpunkte 2 (P2) befanden sich etwa 1 km vom Flussufer entfernt und die Fangpunkte 3 (P3) befanden sich etwa 2 km vom Flussufer entfernt. Die Sammlungen wurden zur gleichen Zeit in beiden Dörfern und an jedem der Fangpunkte mit Mundsaugern durchgeführt, wie zuvor beschrieben [15]. An jedem Fangpunkt wurden Kriebelmücken von einem Team aus zwei Freiwilligen eingesammelt, die abwechselnd von 7.00 bis 12.00 Uhr und von 12.00 bis 17.00 Uhr arbeiteten. Um Vorurteile hinsichtlich der Eignung und individuellen Attraktivität der Fliegensammler zu begrenzen, wurde die Zuteilung der Fliegensammler zu den Fangstellen auf monatlicher Rotationsbasis organisiert.

Kriebelmücken wurden einzeln in einem Tropfen Kochsalzlösung unter einem binokularen Stereomikroskop von erfahrenen Labortechnikern nach dem zuvor von Wanson [19] und Philippon [20] beschriebenen Verfahren präpariert. Der Hinterleib jeder Kriebelmücke wurde sorgfältig mit montierten Nadeln erweitert, um die Eierstöcke und Malpighischen Röhren zu untersuchen, um nullipare Fliegen (Weibchen, die noch nie Eier gelegt haben) von parösen Fliegen (Weibchen, die ≥ 1 gonotrophe Zyklen abgeschlossen haben) zu unterscheiden. Nullipare Fliegen wurden nicht weiter verarbeitet und für zukünftige Analysen in Ethanol konserviert. Gewebe jedes Körperteils (Kopf, Brustkorb, Bauch) paröser Fliegen wurden separat unter einem binokularen Stereomikroskop auf das Vorhandensein von Larven untersucht, die morphologisch denen von O. ähneln. Volvulus. Anzahl, Entwicklungsstadium und Standort dieser Larven wurden erfasst. Kriebelmücken galten als infiziert, wenn sie Larven im ersten, zweiten und dritten Stadium (L1, L2 oder L3) beherbergten, unabhängig von deren Standort, und als infektiös, wenn infektiöse L3 im Kopf gefunden wurden. Alle im Kopf jeder infizierten Fliege gefundenen L3 wurden geerntet und mit den Mundwerkzeugen der Kriebelmücke zwischen einem Objektträger und einem Deckglas, wie zuvor beschrieben [21], für weitere molekulare Analysen aufbewahrt.

Im Labor wurde ein Pool-Screening durchgeführt, um die Onchocerca auf Artenebene zu bestätigen und eine verlässliche Schätzung der Infektionsraten mit Kriebelmücken zu erhalten. Die konservierten Kriebelmücken wurden in Petrischalen in Pools von 100 Exemplaren gruppiert und dann unter einem binokularen Stereomikroskop präpariert, um die Köpfe vom Brustkorb und Bauch zu trennen. Um eine Kontamination zu verhindern, wurden die Petrischalen nach jedem Gebrauch gewechselt und die Präparationsinstrumente (montierte Nadeln) nach der Präparation jeder Kriebelmückenansammlung sorgfältig gereinigt. Pools von je 100 Köpfen und 100 Körpern (Abdomen und Thorax) derselben Fliegen wurden dann getrennt in 2-ml-Mikrozentrifugenröhrchen mit absolutem Ethanol gelagert und mit dem Namen des Dorfes, der Stelle und dem Monat der Sammlung beschriftet. Die DNA wurde aus den Kopf- bzw. Bauch-Thorax-Pools unter Verwendung des QIAamp DNA Tissue Kit (QIAGEN Inc., Valencia, CA, USA) gemäß den Anweisungen des Herstellers extrahiert. Die Echtzeit-PCR-Amplifikation von O. volvulus-Larven wurde wie zuvor beschrieben [15] in zweifacher Ausfertigung in einem Gesamtreaktionsvolumen von 10 μl durchgeführt, das 1 μl Matrizen-DNA oder Wasser in molekularbiologischer Qualität als Negativkontrolle enthielt, jeweils 0,3 μl OvOoND5 (10 µmol/;) Vorwärts- (5′-GCT ATT GGT AGG GGT TTG CAT-3′) und Rückwärts-Primer (5′-CCA CGA TAA TCC TGT TGA CCA-3′), 0,05 µl dNTPs (10 mM) , 0,05 µl Taq-DNA-Polymerase (5 Einheiten/µl), 0,1 µl Hybridisierungssonde (5 µM; Fam-TAA GAG GTT ATT GTT TAT GCA GAT GG-BHQ1), 1 µl PCR-Puffer (10×), 1,2 µl MgCl2 (4,5 mM) und 6 µl Wasser in molekularbiologischer Qualität. Die Amplifikation wurde unter Verwendung des StepOnePlus-Thermocyclers (Applied Biosystems, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) mit den folgenden Cyclin-Bedingungen durchgeführt: eine anfängliche Denaturierung (Taq-Polymerase-Aktivierung) bei 95 °C für 10 Minuten, gefolgt von 45 Zyklen Denaturierung bei 95 °C für 10 s und Hybridisierung bei 61 °C für 30 s, mit Fluoreszenzerfassung auf den FAM-Kanälen am Ende der Reaktion. Eine positive Ansammlung von Thorax-Abdomen wurde als mit Mikrofilarien infiziert oder sich entwickelnde O. volvulus-Larven interpretiert, wohingegen eine positive Ansammlung von Köpfen als infektiöse L3-Parasiten enthaltend interpretiert wurde.

Entomologische Indizes (Beißraten, Paritätsraten (PRs), Infektions- und Infektionsraten, Übertragungspotenziale) wurden wie zuvor beschrieben berechnet (17). Kurz gesagt, die monatliche Beißrate (MBR) wurde definiert als die Gesamtzahl der gefangenen Kriebelmücken dividiert durch die Anzahl der Fangtage in einem Monat, multipliziert mit 30. Die jährliche Beißrate (ABR) wurde als arithmetische Summe der MBRs berechnet für die 12-monatige Sammlung von Kriebelmücken. Die PR wurde als der Anteil paröser Fliegen an der Gesamtzahl der präparierten Fliegen definiert. Das monatliche Übertragungspotenzial (MTP) wurde als MBR des Monats multipliziert mit der Gesamtzahl der in den Köpfen der Kriebelmücken gefundenen L3 für den Zielmonat dividiert durch die Gesamtzahl der präparierten Fliegen berechnet. Das jährliche Übertragungspotenzial (ATP) wurde als arithmetische Summe der MTPs der 12 Monate der Kriebelmückensammlung und -verarbeitung berechnet.

Alle gesammelten Daten wurden in einer speziell entwickelten Microsoft Excel-Datenbank (Microsoft Corp., Redmond, WA, USA) aufgezeichnet und anschließend für statistische Analysen in die R-Software (Version 4.1.2) exportiert (R Foundation for Statistical Computing, Wien, Österreich). Ein negatives binomiales Regressionsmodell wurde verwendet, um Schwankungen in der Anzahl der Bisse (abhängige Variable, die als Anzahl aufgezeichnet wird) zwischen Fangorten, Dörfern und Sammeldatum (unabhängige Variablen) zu berücksichtigen. Der nichtparametrische Kruskal-Wallis-Test wurde verwendet, um MTPs innerhalb verschiedener Fangpunkte in jedem der beiden Dörfer und zwischen Fangpunkten in ähnlichen Entfernungen vom Fluss zu vergleichen, und der Chi-Quadrat-Test (χ2) mit Bonferroni-Korrektur wurde verwendet Vergleichen Sie PRs innerhalb verschiedener Fangpunkte in jedem der beiden Dörfer und zwischen Fangpunkten, die sich in ähnlichen Entfernungen vom Fluss befinden. Für alle statistischen Analysen wurde die Signifikanzschwelle auf 5 % festgelegt. Die Ergebnisse des Pool-Screenings wurden als Infektionsraten (Anteil der infizierten Pools von Brustkorb und Bauch) und Infektiosität (Anteil der infizierten Pools von Köpfen) mit 95 %-Konfidenzintervallen (CIs) an jedem Fangpunkt ausgedrückt, die mit der Wilson-Methode berechnet wurden.

Die in jedem Dorf erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Von Oktober 2019 bis September 2020 wurden 80.732 weibliche Kriebelmücken (S. damnosum) gesammelt, davon 43.490 (53,9 %) in Bayomen und 37.242 in Biatsota. In Bezug auf die Fangplätze wurden 48.297 weibliche Kriebelmücken bei P1 (27.103 in Bayomen und 21.194 in Biatsota), 19.419 bei P2 (10.226 in Bayomen und 9193 in Biatsota) und 13.016 bei P3 (6161 in Bayomen und 6855 in Biatsota) gesammelt. Mit zunehmender Entfernung vom Mbam-Fluss wurde ein abnehmender Gradient der Beißraten beobachtet (Beißraten P1 ˃ Beissraten P2 ˃ Beissraten P3). Weltweit wurden im November an jedem Fangort die höchsten Beißraten beobachtet (Abb. 2). Die höchsten ABR-Werte wurden am Flussufer (Fangpunkt 1) in beiden Dörfern registriert (274.200 bzw. 214.809 Bisse/Mensch/Jahr in Bayomen und Biatsota). Die ABRs am Flussufer beider Dörfer waren mehr als doppelt so hoch wie die am Fangpunkt 2 und mehr als dreimal höher als die im Zentrum der Dörfer (Fangpunkt 3) (Abb. 2). Das gewöhnliche negative binomiale Regressionsmodell zeigte, dass die monatlichen Fänge an Fangpunkt 1 sowohl in den Dörfern Bayomen als auch in Biatsota signifikant höher waren als an den anderen Fangpunkten (P < 0,0001) (Tabelle 2). Obwohl die monatlichen Fänge in Bayomen im Allgemeinen höher waren als in Biatsota, gab es keinen signifikanten Unterschied zwischen diesen an den Punkten, die in den beiden Dörfern in ähnlicher Entfernung vom Flussufer lagen (P > 0,547).

Monatliche Dynamik der Anzahl der Kriebelmücken, die an jedem Fangpunkt in den Studiendörfern gesammelt wurden. Erläuterungen zu den Fangpunkten P1, P2, P3 finden Sie in der Bildunterschrift von Abb. 1

Die Stechaktivität der Kriebelmücken war tagsüber recht dynamisch, wobei die größte Belästigung zwischen 7 und 10 Uhr morgens beschrieben wurde (mit maximalen und minimalen kumulativen Stechraten von 3210 bzw. 2158 Bissen/Mensch/Tag an den Fangpunkten 1; 1908). und 585 Bisse/Mensch/Tag an den Fangpunkten 2; und 875 bzw. 396 Bisse/Mensch/Tag an den Fangpunkten 3) und zwischen 13 und 17 Uhr (mit einer maximalen und minimalen kumulativen Beißrate von 3528). bzw. 1954 Bisse/Mensch/Tag an Fangpunkt 1; 1234 bzw. 694 Bisse/Mensch/Tag an Fangpunkt 2; und 785 bzw. 537 Bisse/Mensch/Tag an Fangpunkt 3) (Abb . 3). An den drei Fangpunkten in beiden Dörfern wurde weltweit ein ähnlicher Trend kumulativer täglicher Beißaktivitäten durch Kriebelmücken über die 12 Monate der Sammlung beobachtet.

Tägliche Beißaktivität während der 12-monatigen Sammlung an den drei Fangstellen in beiden Dörfern. Erläuterungen zu den Fangpunkten P1, P2, P3 finden Sie in der Bildunterschrift von Abb. 1

Von den 80.732 gesammelten Kriebelmücken wurden 57.517 (71,2 %) auf Parität seziert, darunter 30.009 (69,0 %) in Bayomen und 27.508 (73,9 %) in Biatsota. Weltweit lagen die PRs an den verschiedenen Fangpunkten in Bayomen zwischen 4,4 % und 6,4 % und in Biatsota zwischen 4,0 % und 5,1 % (Tabelle 1). Die höchste PR wurde am Flussufer in Biatsota (5,1 %, 95 %-KI 4,7–5,4 %) und in der Dorfmitte in Bayomen (6,4 %, 95 %-KI 5,7–7 %) verzeichnet. Die PRs waren zwischen den drei Fangpunkten signifikant unterschiedlich, sowohl in Bayomen (χ2 = 36,89, df = 2, P < 0,0001) als auch in Biatsota (χ2 = 10,91, df = 2, P = 0,0042). Die Bonferroni-Korrektur zeigte signifikante Unterschiede zwischen P1 und P3 und zwischen P2 und P3 in Bayomen (P < 0,0001), wohingegen der einzige signifikante Unterschied in Biatsota zwischen P1 und P3 beobachtet wurde (P = 0,0012). Darüber hinaus waren die PRs an den Fangpunkten, die sich in den beiden Dörfern in ähnlicher Entfernung vom Flussufer befanden, in Biastota signifikant höher als in Bayomen für Fangpunkt 1 (χ2 = 8,06, df = 1, P = 0,005), in Bayomen jedoch signifikant höher als in Biatsota für Fangpunkt 3 (χ2 = 32,320, df = 1, P < 0,0001).

Insgesamt wurden 140 (77 in Bayomen und 63 in Biatsota) Kopf- und Bauch-Thorax-Pools vorbereitet und mithilfe der Echtzeit-PCR-Technik analysiert. Tabelle 3 zeigt die Verteilung der Pools und Infektionsraten entsprechend den Fangpunkten in jedem Dorf. Insgesamt waren 133/140 (95,0 %, 95 %-KI 90–97,5) Abdomen-Thorax-Pools (94,8 %, 95 %-KI 87,3–97,9) in Bayomen und 95,2 % (95 %-KI 86,9–98,3) in Biatsota positiv zu O. volvulus; Die Infektiositätsrate (Anteil der für O. volvulus positiven Kopfpools) betrug 49,4 % (95 %-KI 38,5–60,3) in Bayomen und 31,7 % (95 %-KI 21,6–44,0) in Biatsota.

Von den 57.517 sezierten Kriebelmücken beherbergten insgesamt 100 mindestens einen Filarienparasiten, der morphologisch nicht von O. volvulus-Larven zu unterscheiden war (L1-L3), von denen 54 infektiös waren (L3 in den Mundteilen der Kriebelmücken). Im Allgemeinen lagen die MTPs an allen Fangpunkten zwischen 0 und 92 infektiösen Larven/Mensch/Jahr in Bayomen (mit dem Höhepunkt im Januar) und zwischen 0 und 100 infektiösen Larven/Mensch/Monat in Biatsota (mit dem Höhepunkt im November) (Abb. 4). ). Der Vergleich der mittleren MTPs zwischen Fangpunkten eines Dorfes ergab keinen signifikanten Unterschied in Bayomen (χ2 = 0,635, df = 2, P = 0,728) und Biatsota (χ2 = 4,67, df = 2, P = 0,097). Ebenso wurde kein Unterschied beim Vergleich der MTPs zwischen den beiden Dörfern für Fangpunkte festgestellt, die sich in ähnlichen Abständen vom Flussufer (P1-P3) befinden (P > 0,160). Die ATPs waren am Flussufer in beiden Dörfern höher: 165 infektiöse Larven/Mensch/Jahr in Bayomen und 255 infektiöse Larven/Mensch/Jahr in Biatsota (Tabelle 1).

Monatliche Übertragungspotenziale an jedem Fangpunkt in den Studiendörfern. Erläuterungen zu den Fangpunkten P1, P2, P3 finden Sie in der Bildunterschrift von Abb. 1

Das Ziel dieser Studie bestand darin, die Unterschiede in MBR und ATP zwischen drei Fangpunkten zu untersuchen, um die Wahl der EWT-Platzierung für eine optimale Reduzierung der Kriebelmückenpopulationsdichte und der Übertragung von Onchozerkose in zwei Dörfern der ersten Reihe im Bafia Health District zu unterstützen. Zentralregion, Kamerun.

Im Allgemeinen war die Gesamtzahl der gefangenen Kriebelmücken in den beiden Dörfern ähnlich, was darauf hindeutet, dass die in diesen beiden Dörfern lebende menschliche Bevölkerung unter vergleichbaren Belästigungen durch O. volvulus-Überträger leidet. Auch die Beißraten zeigten in den beiden Dörfern ähnliche Trends, wobei die Vektordichte mit zunehmender Entfernung vom Flussufer zum Zentrum der Dörfer abnahm. Tatsächlich wandern weibliche Kriebelmücken nach ihrem Auftauchen nach und nach von Brutplätzen (in den Flüssen) in Richtung Dorfmitte, auf der Suche nach Wirten, von denen sie sich ernähren können. Daher variiert das Ausmaß der Exposition gegenüber diesen Vektoren je nach Entfernung vom Fluss erheblich. Obwohl in den beiden Dörfern kein signifikanter Unterschied zwischen den Fangstellen festgestellt wurde, die sich in der gleichen Entfernung vom Fluss befanden, waren die Beißraten in Bayomen im Allgemeinen höher als in Biatsota. Dieser Unterschied deutet darauf hin, dass die Übertragungsraten in Bayomen möglicherweise auch höher sind und daher möglicherweise mehr Anstrengungen erforderlich sind, um die Übertragung in diesem Dorf im Vergleich zu Biatsota zu stoppen. Die höchsten Bissraten wurden im November verzeichnet, der in beiden Dörfern den Beginn der langen Trockenzeit markiert. Tatsächlich werden die Brutstätten am Ende der Regenzeit mit großen Wassermengen überschwemmt. Mit Beginn der Trockenzeit tauchen diese unter Wasser liegenden Brutstätten wieder auf und bieten den weiblichen Kriebelmücken Gelegenheit, ihre Eier abzulegen. Dies führt anschließend zu einem fortschreitenden Anstieg erwachsener Kriebelmücken, ähnlich den Zyklen, die zuvor bei Tsetsefliegen dokumentiert wurden [22]. Diese Beobachtung legt nahe, dass es eine natürliche Regulierung der Kriebelmückenpopulationen gibt, die bei der Planung von Vektorkontrollmaßnahmen berücksichtigt werden sollte.

Der Anteil paröser Kriebelmücken war am Flussufer höher als an den anderen Fangstellen in der Biatsota-Gemeinde; im Gegenteil, in Bayomen wurde der höchste Anteil paröser Kriebelmücken im Zentrum des Dorfes gefunden. Dieses Ergebnis könnte durch die Anwesenheit der Fähre am Biatsota-Flussufer erklärt werden; Kriebelmücken, die an dieser Stelle gesammelt wurden, stammten aus Brutstätten unweit der Fähre, wo sich die menschlichen Aktivitäten konzentrieren und daher ständig Wirte zur Verfügung stehen, von denen sich die Fliegen ernähren können. Im Gegensatz dazu ist die menschliche Bevölkerungsdichte ein wichtigerer Faktor im Dorf Bayomen, und am Flussufer finden fast keine menschlichen Aktivitäten statt, was möglicherweise die höhere PR erklärt, die zum Zentrum des Dorfes hin beobachtet wird. Paritätsraten sind von besonderer Bedeutung bei der Untersuchung der Übertragung von O. volvulus und der Krankheitsepidemiologie, da nur Fliegen, die bereits mindestens einmal Eier gelegt haben, infektiöse L3-Larven beherbergen können. Wenn daher die Paritätsraten in den Kriebelmückenpopulationen hoch sind, ist die Parasitenübertragung wahrscheinlicher höher als in Populationen mit niedrigeren PRs, wenn alle anderen Faktoren gleich bleiben. Basierend auf diesen Informationen könnte die Hypothese aufgestellt werden, dass die Übertragung an den Flussufern des Mbam im Dorf Biatsota, wo den ganzen Tag über menschliche Aktivitäten stattfinden, effektiver sein kann. Diese Situation könnte erklären, warum die Onchozerkose in diesem Dorf trotz mehr als zwei Jahrzehnten massiver Ivermectin-Verbreitung weiterhin mit hoher Prävalenz auftritt [11].

Die epidemiologische Bedeutung des beobachteten Vektordichtegradienten wurde durch Daten aus der Sektion von Kriebelmücken und der Auswertung entomologischer Indikatoren weiter gestützt. Obwohl es in dieser Studie keinen signifikanten Unterschied zwischen den MTPs an den Fangpunkten innerhalb der einzelnen Dörfer gab, wurden die höchsten ATPs an den Flussufern gemessen, wo Kriebelmücken am häufigsten vorkommen, wie bereits in anderen in Kamerun durchgeführten Studien beschrieben [23, 24]. Dieses Ergebnis wurde durch Pool-Screening bestätigt, wobei die höchsten Infektionsraten an den Flussufern der beiden Dörfer verzeichnet wurden, was möglicherweise darauf zurückzuführen ist, dass die meisten infizierten weiblichen Kriebelmücken, also diejenigen, die bereits eine Blutmahlzeit hatten, gefunden werden um die Brutplätze herum, wo sie ihre Eier ablegen, und werden daher nach der Eiablage gefangen. Dieser Befund lässt auch darauf schließen, dass Menschen, die in unmittelbarer Nähe dieser Brutstätten leben oder arbeiten, auch stärker Kriebelmückenbissen und O. volvulus-Infektionen ausgesetzt sind als diejenigen, die weiter entfernt leben oder arbeiten. Beim Pool-Screening wurde das Vorhandensein von O. volvulus-Parasitenarten an jedem Fangpunkt festgestellt und bestätigt. Obwohl Kriebelmücken nicht auf O. ochengi untersucht wurden, ging man davon aus, dass diese Art in diesem Gebiet in der Minderheit sein wird, wie bereits gezeigt wurde [15].

Um die Wirksamkeit der EWT bei der Reduzierung der Kriebelmückendichte zu optimieren und damit die Eliminierung der Onchozerkose zu beschleunigen, wurden üblicherweise die Form der Falle sowie die Zugabe von Lockstoffen als Hauptparameter berücksichtigt [9, 10]. Nach unserem besten Wissen ist dies die erste Studie, die den potenziellen Standort untersucht, an dem Fallen eingesetzt werden sollten, um eine optimale Auswirkung auf die Vektordichte und das Übertragungspotenzial zu erzielen. Es wurde festgestellt, dass beide Parameter an den Flussufern der beiden Dörfer höher waren, was darauf hindeutet, dass der Einrichtung von EWT oder anderen Auffangsystemen an Flussuferstandorten Vorrang eingeräumt werden sollte, um eine optimale Leistung im Rahmen der Kontrolle/Beseitigung von Onchozerkose zu gewährleisten.

Die im Rahmen dieser Studie durchgeführten molekularen Analysen wurden nicht an den während der Präparation gesammelten Larven durchgeführt. Angesichts der Tatsache, dass die Pool-Screening-Ergebnisse jedoch das Vorhandensein von O. volvulus in Kriebelmücken zeigten und die Ergebnisse der Studie von Hendy et al. In einer Studie [15], die einen geringen Anteil an Pools mit O. ochengui (7/417 Körperpools) zeigte, gelten die auf der Dissektion basierenden Ergebnisse dieser Studie und die erhaltenen Übertragungspotenziale als zuverlässig.

Diese Studie zeigt, dass basierend auf der Entfernung zum Fluss ein Vektordichtegradient beobachtet wurde, wobei die höchsten ABRs und ATPs an den Flussuferstandorten aufgezeichnet wurden. Die Platzierung von EWTs und/oder anderen Fangsystemen kann optimiert werden, um die Dichte der Kriebelmücken zu reduzieren und zur Unterbrechung der Übertragung von Onchozerkose beizutragen. Übertragungspotentiale und Paritätsraten sollten bei der Optimierung der Fallenplatzierung berücksichtigt werden.

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel und seinen ergänzenden Informationsdateien enthalten.

Jährliche Beißrate

Jährliches Übertragungspotenzial

Community-gerichtete Behandlung mit Ivermectin

Esperanza-Fensterfalle

Nach vorne

Monatliche Beißrate

Monatliches Übertragungspotenzial

Programm zur Onchozerkose-Bekämpfung in Westafrika

Paröse Rate

Umkehren

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Die Autoren danken den Bewohnern der Dörfer Bayomen und Biatsota, die bereitwillig zugestimmt haben, an der Studie teilzunehmen, sowie dem Gesundheitspersonal des Bafia Health District für die Erleichterung der Verfahren.

Diese Studie wurde vom Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) über die KfW (Deutsche Entwicklungsbank) gefördert und in Kamerun von der „Organisation de Coordination pour la lutte contre les Endémies en Afrique Centrale“ (OCEAC) verwaltet. Diese Finanzierung ermöglichte die Datenerfassung vor Ort.

Höheres Institut für wissenschaftliche und medizinische Forschung (ISM), Yaoundé, Kamerun

Andrew Domche, Hughes C. Nana-Djeunga, Philippe B. Nwane, Guy R. Njitchouang, Dirane C. Dzune-Fossouo und Joseph Kamgno

Labor für Parasitologie und Ökologie, Abteilung für Tierbiologie und Physiologie, Fakultät für Naturwissenschaften, Universität Yaoundé 1, Yaoundé, Kamerun

André Domche, Philippe B. Nwane und Flobert Njiokou

National Advanced School of Engineering, Universität Yaoundé I, Yaoundé, Kamerun

Betrand Nono Fesuh

Fakultät für Medizin und Biomedizinische Wissenschaften, Universität Yaoundé 1, Yaoundé, Kamerun

Joseph Kamgno

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AD, HCND, FN und JK haben das Studienprotokoll entworfen. AD, PBN und GRN sammelten Daten vor Ort. AD, HCND und GRN stellten die Datenerfassung und -verwaltung bereit und überwachten sie. BF führte die statistische Analyse durch. HCND überprüfte die Ergebnisse und trug zur Interpretation der Daten bei. AD erstellte den ersten Entwurf des Manuskripts. Alle Autoren waren an der Interpretation der Ergebnisse und Überarbeitungen des Manuskripts beteiligt. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Joseph Kamgno.

Die Umfrage wurde im Rahmen eines Interventionsprojekts zur Beschleunigung der Unterbrechung der Onchozerkose-Übertragung mithilfe der Vektorkontrolle durchgeführt. Vor der Umfrage wurde von der regionalen Ethikkommission für Forschung im Bereich der menschlichen Gesundheit für die Region Centre eine ethische Genehmigung erteilt (Nr. 905/CRERSHC/2019) und von der Centre Regional Delegation for Public Health eine administrative Genehmigung erteilt (Nr. 624). /AP/MINSANTE/SG/DRSPC/CRERSH). Die Ziele und der Zeitplan der Studie wurden dem Bezirksarzt, den Gemeindevorstehern, den örtlichen Arzneimittelhändlern und allen Freiwilligen erläutert, bevor sie um eine mündliche Zustimmung zur Teilnahme gebeten wurden. Die Teilnahme war vollkommen freiwillig und jeder Einzelne konnte sich abmelden, ohne Angst vor Vergeltungsmaßnahmen seitens der Gemeindevorsteher und des Programmpersonals haben zu müssen.

Unzutreffend.

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Domche, A., Nana-Djeunga, HC, Nwane, PB et al. Trends bei Dichte, Parität und Infektionsraten der Kriebelmücken vom Flussufer bis zu den Dörfern des Bafia Health District in Kamerun: Auswirkungen auf die Onchozerkose-Vektorkontrolle. Parasites Vectors 16, 262 (2023). https://doi.org/10.1186/s13071-023-05832-y

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Eingegangen: 21. Dezember 2022

Angenommen: 07. Juni 2023

Veröffentlicht: 04. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-023-05832-y

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