Erforschung alternativer Optionen für die Verabreichung von Insektiziden in einem „tödlichen Hausköder“ zur Bekämpfung von Malariaüberträgern

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 4820 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Das In2Care EaveTube ist eine Hausmodifikation, die entwickelt wurde, um Malariamücken mithilfe eines mit Insektizidpulver behandelten elektrostatischen Netzes zu blockieren und abzutöten. Eine frühere Studie zeigte eine verlängerte Wirkungsdauer von mit Insektiziden behandelten elektrostatischen Netzen in einer Halbfeldumgebung. Im Rahmen einer Cluster-randomisierten kontrollierten Studie (CRT) der EaveTube-Intervention in Côte d'Ivoire untersuchten wir die verbleibende Wirksamkeit eines Pyrethroid-Insektizids, das in EaveTubes unter dörflichen Einsatzbedingungen eingesetzt wurde. Wir untersuchten auch den Umfang der Nutzung bestehender Technologien zur Malariabekämpfung, einschließlich LLINs und IRS, als alternative Methoden zur Verabreichung von Insektiziden im tödlichen Hausköder. Die Wirksamkeit von Beta-Cyfluthrin wurde über die Zeit mithilfe der „Eave Tube Bioassay“-Methode überwacht. Die Sterblichkeit der Beta-Cyfluthrin-exponierten, pyrethroidresistenten Anopheles gambiae-Mücken betrug nach 4 Monaten > 80 %. Die Auswirkung (Mückensterblichkeit) von mit Pirimiphos-Methyl beschichteten PVC-Röhren war ähnlich wie die von mit Beta-Cyfluthrin behandelten Einsätzen (66,8 vs. 62,8 %) in Freisetzungs- und Wiedereinfangexperimenten in Versuchshütten. Die Wirksamkeit war bei allen getesteten LLINs deutlich geringer; Allerdings führte das Dach von PermaNet 3.0 zu einer deutlich höheren Mückensterblichkeit (50,4 %) im Vergleich zu den LLINs Olyset Plus (25,9 %) und Interceptor G2 (21,6 %). Die Wirksamkeit der alternativen Verabreichungsmethoden war nur von kurzer Dauer, da die Mortalität in Restaktivitäts-Bioassays innerhalb von 2 Monaten auf unter 50 % sank. Keines der getesteten Produkte schien den Pulverbehandlungen überlegen zu sein. Daher sind weitere Untersuchungen erforderlich, um geeignete Optionen für die Verabreichung von Insektiziden in EaveTube zur Bekämpfung von Malaria-Überträgern zu ermitteln.

Die derzeit hauptsächlich verwendeten Methoden zur Bekämpfung von Malariaüberträgern sind langlebige insektizide Netze (LLINs) und das Sprühen von Innenresten (IRS). Diese Methoden verhindern die Übertragung von Krankheiten, indem sie auf das Verhalten von Mücken im Inneren von Häusern abzielen, nämlich Bluternährung und Ruhe1,2. Auch wenn diese Strategien zum größten Teil zur jüngsten Verringerung der Malariabelastung in Afrika südlich der Sahara beigetragen haben3, bleibt die Krankheit ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit und fordert jährlich etwa eine halbe Million Todesopfer4. Um auf den jüngsten Erfolgen aufzubauen und das in der globalen technischen Strategie der Weltgesundheitsorganisation (WHO) festgelegte Bekämpfungsziel zu erreichen, sind neue Instrumente erforderlich, die auf Mücken abzielen, die den Kontakt mit mit Insektiziden behandelten Oberflächen überleben5, und auf Mücken, die außerhalb der Schlafzeiten und im Freien stechen6.

Ein verbessertes Verständnis der Ökologie und des Verhaltens von Mücken8 könnte die Entwicklung neuer Bekämpfungsstrategien beeinflussen. Es gibt Belege dafür, dass afrikanische Malariaüberträger die Trauflücken (den Raum zwischen Dach und Wand), die sich in vielen traditionellen afrikanischen Häusern finden, stark als Eintrittspforte nutzen. Dieses Verhalten bietet Möglichkeiten zur Vektorkontrolle; Beispielsweise könnte verhindert werden, dass wirtssuchende Mücken in Häuser eindringen, indem man Traufspalten und andere Öffnungen in Hauswänden blockiert9,10. Hinweise aus einer Reihe von Beobachtungsstudien und randomisierten kontrollierten Studien deuten darauf hin, dass Hausmodifikationen, die das Eindringen von Mücken verhindern, mit einer Verringerung des Mückenstichs in Innenräumen und der Übertragung von Malaria einhergehen11,12,13,14. Obwohl die Verbesserung von Häusern in den entwickelten Ländern zur Ausrottung der Malaria beigetragen hat, wird ihr Potenzial als Mittel zur Vektorkontrolle in Afrika noch weitgehend unzureichend genutzt. Es besteht jedoch ein zunehmendes Interesse daran, das derzeitige Arsenal zur Malariabekämpfung durch Hausverbesserungen zu ergänzen15.

Während das Blockieren von Dachtraufen an Häusern das Eindringen von Mücken verhindert, bedeutet die starke Affinität der Mücken zu dieser Öffnung, dass sie gezielt mit Insektiziden behandelt werden kann. In2care EaveTube ist ein Eingriff zur Hausmodifikation, der allgemein als „tödlicher Hausköder“ (https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/274451/WHO-CDS-VCAG-2018.03-eng.pdf) klassifiziert wird die WHO Vector Control Advisory Group (VCAG). Der EaveTube-Eingriff besteht darin, Kunststoffrohrabschnitte zu nehmen, sie mit einem Siebeinsatz zu versehen und sie in einem geschlossenen Traufraum zu installieren. Der in der Röhre platzierte elektrostatische Netzeinsatz ist mit einer Insektizidpulverformulierung behandelt, die den Mücken eine tödliche Dosis zufügt, wenn sie versuchen, in Häuser einzudringen, um sich mit Blut zu versorgen. Daher besteht der tödliche Hausköder in diesem Fall aus einer physikalischen Komponente, bestehend aus einem Netzeinsatz (der das Eindringen von Mücken blockiert) und einer chemischen Komponente (Insektizid), die zur Behandlung des Netzes verwendet wird. Das Potenzial von EaveTubes, kombiniert mit allgemeinen Hausverbesserungen, um das Eindringen von Mücken zu blockieren (z. B. Lücken in der Traufe füllen, Fenster abschirmen, Türen reparieren usw.), zur Kontrolle von Malariaüberträgern und zur Reduzierung der Übertragung, wurde in einer Reihe von Halbfeld- und Modellstudien nachgewiesen12 ,13,16,17,18. Darüber hinaus zeigte eine kürzlich durchgeführte Cluster-randomisierte kontrollierte Studie eine 38-prozentige Reduzierung der Malaria-Inzidenz bei Kindern, die in Häusern leben, die mit In2Care EaveTubes plus Haus-Screening zusätzlich zum Standard-Pyrethroid-LLIN ausgestattet sind, in einem Gebiet mit hoher Malariaübertragung und Pyrethroid-Resistenz im Zentrum der Côte d'Azur. Elfenbein19.

Der Einsatz im Inneren des In2Care EaveTube verfügt über eine spezielle elektrostatische Beschichtung, die die Bioverfügbarkeit von pulverförmigen Insektiziden auf der Netzoberfläche20 erhöht. Hinweise aus früheren Arbeiten zeigen, dass verschiedene Wirkstoffe und Formulierungen auf elektrostatischen Netzen mit gutem Effekt eingesetzt werden können, wenn sie frisch aufgetragen werden20, aber nur das Pyrethroid Beta-Cyfluthrin war über einen längeren Zeitraum (9 Monate) wirksam16, obwohl dies bei diesem Maß für die Restaktivität der Fall war unter kontrollierten Bedingungen gewonnen.

Während mit Insektiziden behandelte elektrostatische Netze das Potenzial zur Bekämpfung insektizidresistenter Mücken bergen, besteht die Möglichkeit, alternative Technologien zur Insektizidverabreichung zu nutzen, darunter LLINs und IRS-Insektizide der neuen Generation, um eine ähnliche Wirkung zu erzielen, wenn sie in ein traufenrohrartiges Verabreichungssystem eingesetzt oder angewendet werden21. Neue LLINs kommen auf den Markt, behandelt mit einer Mischung aus einem Pyrethroid und entweder einem Synergisten (Piperonylbutoxid (PBO)22,23,24,25), einem Insektenwachstumsregulator (Pyriproxyfen (PPF)26,27,28) oder einem Pyrrol-Insektizid (Chlorfenapyr29,30,31,32). Ebenso gibt es neue IRS-Produkte, die mit dem Organophosphat-Insektizid Pirimiphos Methyl33, dem Neonicotinoid Clothianidin34 oder dem Metadiamid Broflanilid35 formuliert sind. Diese neuen Produkte wirken gegen pyrethroidresistente Mücken und könnten daher grundsätzlich als tödlicher Hauslockstoff in Gebieten mit pyrethroidresistenten Vektoren eingesetzt werden. Die Kapazitäten für die Produktion und den Einsatz von IRS- und LLIN-Produkten sind ebenfalls gut etabliert, sodass die Nutzung dieser Technologien eine groß angelegte Umsetzung des Ansatzes erleichtern könnte.

Ziel der vorliegenden Studie war es, Folgendes zu untersuchen: (1) die Restaktivität von mit Pyrethroid behandelten In2Care-EaveTube-Einsätzen unter Feldbedingungen und (2) einen prinzipiellen Nachweis alternativer Methoden zur Verabreichung von Insektiziden in tödlichen Hausködern, entweder durch die Verwendung von Netzen aus LLINs der neuen Generation oder das Röhrchen in Insektizidlösungen tauchen.

Es wurden Experimente mit Mücken der Gattung Anopheles gambiae sensu lato (sl) durchgeführt, die rund um Bouaké in der zentralen Elfenbeinküste gesammelt wurden. Diese Mückenpopulation weist eine hohe Prävalenz von Resistenzen gegen die wichtigsten Klassen von Mückenadultiziden auf, einschließlich Pyrethroiden36,37,38. Mücken wurden mit der Tauchmethode als Larven von Brutplätzen gesammelt und in einem Insektengehege unter kontrollierten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen (27 ± 2 °C, 60 ± 20 % relative Luftfeuchtigkeit) bis zum Erwachsenenalter aufgezogen. Die Larven wurden mit gemahlenem Tetramin-Fischfutter für Babys gefüttert. Aus Puppen schlüpfende erwachsene Mücken wurden in 30 cm x 30 cm große Netzkäfige gesetzt und bis zum Test in 10 %iger Honiglösung gehalten.

Diese Bewertung wurde im Rahmen einer Cluster-randomisierten kontrollierten Studie (CRT) in Zentral-Côte d'Ivoire durchgeführt. Vierzig Dörfer wurden für das CRT ausgewählt, wobei die Hälfte dem Haushaltsscreening plus EaveTubes (SET) und die andere Hälfte als Kontrollen zugewiesen wurden39. Alle Dörfer erhielten neue LLINs, daher bestand das Ziel des CRT darin, zu untersuchen, ob SET zusätzlich zu den LLINs einen zusätzlichen Schutzvorteil gegen die Übertragung von Malaria bietet. Beta-Cyfluthrin wurde für das CRT ausgewählt, weil dieses Produkt für die Verwendung in dem Land registriert war und die Ergebnisse einer früheren Studie auf eine langanhaltende Aktivität (> 9 Monate) dieses Pyrethroids auf elektrostatischen EaveTube-Einsätzen unter kontrollierten Halbfeldbedingungen hindeuteten16.

In den Häusern der 20 Interventionsdörfer angebrachte Einsätze wurden von In2care maschinell mit einer unverdünnten Spritzpulverformulierung aus 10 % Beta-Cyfluthrin (Tempo 10, Bayer) behandelt. Die eingesetzte Insektiziddosis lag im Bereich von 300–500 mg pro Einsatz.

Um die Wirksamkeit behandelter Einsätze unter Feldbedingungen in realen Häusern zu überwachen, wurde die Restaktivität monatlich anhand einer Teilstichprobe von Einsätzen aus Studiendörfern mithilfe der Traufrohr-Bioassay-Methode getestet.

Das Verfahren dieses Bioassays wurde ausführlich in Oumbouke et al.16 beschrieben. Kurz gesagt besteht der Test aus einem 20 cm langen Kunststoffröhrchen mit einem Einsatz, der bündig mit einem Ende des Röhrchens abschließt. Mücken werden durch das andere Ende in das Röhrchen eingeführt, das mit einem unbehandelten Netz zur Abwehr von Mücken ausgestattet ist innerhalb der Röhre. Eine mit heißem Wasser gefüllte 1,5-Liter-Plastikflasche, eingewickelt in Socken, die sie am Vorabend getragen hatten, wurde hinter die Einlage gestellt und diente als Hinweis für den Gastgeber. Mücken, die von der Hitze und dem Geruch angezogen werden, kontaktieren dann den mit Insektiziden beladenen Einsatz. Der Eave-Tube-Assay ähnelt dem zuvor beschriebenen MCD-Flaschen-Assay40, da beide die Interaktion zwischen wirtssuchenden Mücken und mit Insektiziden behandelten Oberflächen nachahmen. Um die Aktivität bei der Wirtssuche zu erhöhen, wurde den Mücken vor dem Test 6 Stunden lang Zucker entzogen. Ungefähr 100 Mücken in Gruppen von 20–25 wurden 1 Stunde lang im Traufröhrchen-Bioassay exponiert. Nach der Exposition wurden die Mücken in Netzkäfige freigelassen und mit 10 %iger Honiglösung versorgt und die Sterblichkeit wurde nach 24 Stunden bewertet.

Jeden Monat wurden aus jedem EaveTube-Dorf vier mit Beta-Cyfluthrin behandelte Einsätze zum Testen entnommen. Die Anzahl der getesteten Einsätze basierte auf logistischen Einschränkungen vor Ort. Die Biowirksamkeitstests wurden monatlich durchgeführt, bis die Aktivität unter 80 % Sterblichkeit sank. Zu diesem Zeitpunkt wurden alle Einsätze in den Dörfern durch frisch behandelte Einsätze ersetzt.

In früheren Halbfeldstudien konnte gezeigt werden, dass mit Insektiziden behandelte elektrostatische Netze in Röhren eine signifikante Verringerung des Überlebens von Mücken über Nacht bewirken12,16,17,18. Die hier beschriebenen Experimente untersuchen Alternativen zu elektrostatischen Netzen zur Abgabe von Insektiziden in diesem System. Die folgenden Liefermethoden wurden in Versuchshütten, die von einem Gehege umgeben waren (Abb. 1), an der M'bé-Feldstation in der Nähe von Bouaké im Zentrum von Côte d'Ivoire getestet:

(A) Westafrikanische Versuchshütte im M'Be-Reisfeld, Zentral-Côte d'Ivoire, (B) Westafrikanische Versuchshütte, ausgestattet mit Traufrohren und umgeben von einem Gehege.

Als Positivkontrolle dienen In2Care EaveTube-Einsätze (In2Care, Niederlande), die mit einer unverdünnten Spritzpulverformulierung aus 10 % Beta-Cyfluthrin (Tempo 10, Bayer) beschichtet sind. Die eingesetzte Insektiziddosis lag im Bereich von 300–500 mg pro Einsatz.

PermaNet 3.0 ist ein langlebiges insektizides Netz, hergestellt von Vestergaard SA (Schweiz). Die obere Platte, die in der vorliegenden Studie getestet wurde, besteht aus monofilem Polyethylen (100 Denier)-Gewebe und wurde mit einer Mischung aus dem Pyrethroid Deltamethrin in einer Menge von 4 g/kg und dem Synergisten Piperonylbutoxid (PBO) in einer Menge von 25 g/kg behandelt. Die Seitenteile (hier nicht getestet) bestehen aus Multifilament-Polyestergewebe (75 Denier) mit einem verstärkten unteren Teil, der mit 2,8 g/kg Deltamethrin eingearbeitet ist.

Olyset Plus ist ein langlebiges insektizides Netz, hergestellt von Sumitomo Chemical (Japan). Das Netz besteht aus hochdichtem 150-Denier-Monofilament-Polyethylengarn, das eine Mischung aus 20 g/kg Pyrethroid Permethrin und 10 g/kg PBO in allen Netzfeldern enthält.

Interceptor G2 ist ein langlebiges Netz, hergestellt von BASF (Deutschland). Das Netz ist ein dualaktives LLIN, das aus gestrickten Multifilament-Polyesterfasern besteht, die eine Mischung aus dem Pyrethroid Alpha-Cypermethrin (2,4 g/kg) und dem Pyrrol-Insektizid Chlorfenapyr (4,8 g/kg) enthalten.

Das Organophosphat Pirimiphos Methyl ist ein von der WHO empfohlenes Insektizid, das in großem Umfang in IRS-Kampagnen eingesetzt wird. In der vorliegenden Studie wurde eine Kapselsuspensionsformulierung von Pirimiphos Methyl (Actellic CS, Basel, Schweiz) getestet.

Die Leistung der alternativen Rohrbehandlungen im Halbfeld wurde in zwei Versuchshütten an der M'bé-Feldstation in der Nähe von Bouaké in der zentralen Elfenbeinküste getestet. Die Hütten sind westafrikanischer Bauart41, 3,25 m lang, 1,76 m breit und 2 m hoch. Die Innenwände der Hütten bestehen aus Betonziegeln mit einem Wellblechdach. Als Decke wurde eine Kunststoffabdeckung auf die Dacheindeckung aufgeklebt. Jede Hütte wurde auf einem Betonsockel mit wassergefülltem Wassergraben errichtet, um wirbellose Raubtiere daran zu hindern, tote oder niedergeschlagene Mücken zu jagen. Für diese Experimente wurden eine Reihe von Modifikationen an den Hütten vorgenommen: (1) sechs Löcher wurden auf Traufhöhe (1,7 m über dem Boden) an drei Seiten der Hütte gebohrt (zwei Löcher auf jeder Seite), (2) mit Insektiziden behandelte Rohre wurden in die Löcher eingepasst, (3) um jede Hütte herum wurde ein Gehege errichtet, um das Wiedereinfangen von Mücken außerhalb der Hütte zu ermöglichen (Abb. 1). Das Halbfeldgehege besteht aus einem Holzrahmen, der auf dem Betonsockel 50 cm von der Außenwand der Hütte entfernt errichtet wird. Das Dach bestand aus einer Kunststofffolie, die als Überstand über den Rand der Einfriedung hinausragte, um das Eindringen von Regen zu verhindern. Die untere Hälfte des Rahmens bestand aus Holzplatten und die obere Hälfte war mit einem Polyethylennetz abgeschirmt. Auf dem Boden des Geheges wurde eine weiße Plastikfolie angebracht, um das Einsammeln toter Mücken zu erleichtern. An der Vorderseite der Hütte wurde eine Zugangstür mit Reißverschluss angebracht, um den Ein- und Ausstieg in das Gehege zu ermöglichen.

Im ersten Experiment wurden sechs 30 cm × 30 cm große Netzproben aus den LLINs geschnitten und in Röhren in einer Versuchshütte angebracht (der Eingriff). In der zweiten, 50 m entfernten Versuchshütte (Kontrollhütte) wurden sechs unbehandelte Netzstücke gleicher Größe platziert. Die Netzmuster wurden aus Olyset Plus und Interceptor G2 sowie aus der Dachplatte von PermaNet 3.0 geschnitten und bei verschiedenen Gelegenheiten bewertet.

In einem zweiten Experiment wurden Röhrchen in eine wässrige Lösung von Pirimiphosmethyl mit 10 g/m2 getaucht. Die Röhrchen wurden behandelt, indem jeweils ein Röhrchen 5 Minuten lang in einer Insektizidlösung gerollt und anschließend vor dem Test 24 Stunden lang trocknen gelassen wurde. Mit Pirimiphos-Methyl behandelte Röhrchen wurden mit unbehandeltem Netz (der Intervention) gescreent. Parallel dazu wurde eine Kontrollhütte getestet, die mit einem unbehandelten Rohr ausgestattet war, das unbehandelte Netze enthielt (Kontrolle). Im dritten Experiment wurden sechs frisch mit Beta-Cyfluthrin behandelte Einsätze in einer Versuchshütte (der Intervention) installiert und sechs unbehandelte Einsätze in Röhren in einem zweiten Versuchsstall (der Kontrolle) platziert.

Zwei erwachsene Freiwillige wurden rekrutiert, um in den Hütten zu schlafen. Freiwillige Schläfer wechselten in aufeinanderfolgenden Nächten zwischen den Hütten, um mögliche Unterschiede in der Attraktivität für Mücken auszugleichen. Die Freiwilligen betraten die Hütte um 20:00 Uhr und schliefen unter intakten, unbehandelten Netzen. Ungefähr 100 nicht mit Blut ernährte, zuckerhungrige 5 Tage alte weibliche An. Gambiae-Mücken wurden in jeder Freilassungsnacht 15 Minuten, nachdem die Schläfer ihre jeweiligen Hütten betreten hatten, in jedes Gehege freigelassen. Die Mücken wurden am folgenden Tag um 05:00 Uhr im Gehege wieder eingefangen. Die gesammelten Mücken wurden in das Labor des Institut Pierre Richet (IPR) in Bouake, Côte d'Ivoire, zurückgebracht, um dort die unmittelbare Sterblichkeit zu ermitteln. Überlebende Mücken wurden mit 10 %iger Honiglösung versorgt und die verzögerte Sterblichkeit wurde bis zu 72 Stunden später bewertet.

Erkenntnisse aus früheren Halbfeldstudien deuten darauf hin, dass insektizide Röhrchen das Überleben von Mücken über Nacht um etwa 50 % reduzieren12,13,16,17. Auf dieser Grundlage wurde für jede Behandlung in der R-Software unter Verwendung des Pakets „pwr“ die Anzahl der Release-Nächte ermittelt, die erforderlich sind, um eine 50-prozentige Reduzierung der Überlebensrate mit einer Aussagekraft von 80 % und einem Signifikanzniveau von 5 % zu erkennen. Für jede Behandlung wurden acht Wiederholungen des Release-Recapture-Tests durchgeführt, was gemäß der Berechnung der Stichprobengröße über der Anzahl lag, die zum Nachweis der erwarteten Effektgröße erforderlich war.

Insektizid-Empfindlichkeitstests wurden durchgeführt, um die Empfindlichkeit gegenüber den Wirkstoffbestandteilen in den LLINs und Pirimiphos-Methyl im lokalen An zu messen. Gambiae-Mückenpopulation. Unterschiedliche Konzentrationen der Pyrethroide Deltamethrin (0,05 %), Permethrin (0,75 %), Alpha-Cypermethrin (0,05 %) und Pirimiphosmethyl (0,25 %) wurden in WHO-Zylindern gemäß den WHO-Richtlinien getestet. In Tests wurde auch eine höhere Konzentration von Pirimiphos-Methyl (1 %) getestet. Synergistentests wurden durchgeführt, indem Mücken vorab PBO ausgesetzt wurden, das die Aktivität der Cytochrom P450 neutralisiert, die am Pyrethroidstoffwechsel in Mücken beteiligt sind. Aufgrund von Stabilitätsproblemen mit Chlorfenapyr auf Filterpapier wurden angepasste Flaschen-Bioassays des Center of Disease and Control (CDC) verwendet, um die Resistenz gegen Chlorfenapyr zu messen. Die Flaschen wurden mit Chlorfenapyr in der charakteristischen Dosis von 50 µg/ml42 beschichtet. Vier Replikate von 25 weiblichen Mücken (mit Zucker gefüttert, 2–3 Tage alt) wurden 1 Stunde lang mit Insektiziden behandelten Papieren oder Flaschen ausgesetzt. Die Mortalität wurde 24 Stunden (Pyrethroide) und 72 Stunden (Chlorfenapyr) nach der Exposition aufgezeichnet. Die Mücken in der Kontrollcharge wurden 72 Stunden lang gehalten, bevor die Sterblichkeit bewertet wurde.

Die Restaktivität der leistungsstärksten alternativen Verabreichungsmethoden (PermaNet 3.0-Dach und mit Pirimiphos-Methyl beschichtetes PVC-Rohr) in den Freisetzungs-Wiedereinfang-Experimenten wurde bewertet.

Vier 30 cm x 30 cm große Stücke eines PermaNet 3.0-Netzes und vier mit Pirimiphos Methyl in Dosierungen von 1 g/m2 und 10 g/m2 behandelte PVC-Röhren wurden mit den zuvor beschriebenen Traufrohr-Tests getestet16. In monatlichen Abständen wurden Tests an den Netzstücken und den behandelten Rohren durchgeführt. Um den AI-Zerfall unter realistischen Bedingungen zu bewerten, wurden die Teile der LLINs (in Röhren installiert) und der IRS-behandelten Röhren zwischen den Tests in Löchern gelagert, die auf Traufhöhe in einer Versuchshütte am Institut gebohrt wurden. Für jeden Bioassay wurden vier Replikate von 25 nicht mit Blut gefütterten, 6 Stunden lang zuckerarmen, 5 Tage alten Mücken getestet. Interventions- und Kontrollmücken wurden bis zu 72 Stunden lang überwacht, bevor die Mortalität nach der Exposition ermittelt wurde.

Als die Sterblichkeit unter 50 % sank, wurden die Netzproben einmal gewaschen und erneut in den Traufrohr-Bioassays getestet. Die Netzwäsche wurde gemäß den Richtlinien der WHO durchgeführt43. Kurz gesagt, die Stücke wurden einzeln 10 Minuten lang in einer Seifenlösung (Savon de Marseille mit 2 g/l entionisiertem Wasser) unter Verwendung eines Schüttelbades, eingestellt auf 155 Bewegungen/Minute und 30 °C, gewaschen. Anschließend wurden die Proben zweimal 10 Minuten lang mit klarem Wasser gespült und 3–4 Stunden lang trocknen gelassen. Gewaschene Netzproben wurden erst nach vollständiger Regeneration des Wirkstoffs (1 Tag) getestet44.

Der Gehalt an Deltamethrin und Piperonylbutoxid wurde im Dachpaneel des ungewaschenen PermaNet 3.0-Netzes im Monat 0 und in den gewaschenen Proben im Monat 2 bestimmt. Die Extraktion von Deltamethrin und PBO wurde mit der CIPAC-Methode45 durchgeführt. Beide Verbindungen wurden durch 30-minütiges Rückflusskochen mit Xylol in Gegenwart von Dioctylphthalat als internem Standard und Zitronensäure extrahiert. Anschließend wurden die Konzentrationen von Deltamethrin und PBO mittels Gaschromatographie mit Flammenionisationsdetektion (GC-FID) gemessen.

Alle statistischen Analysen wurden mit der R-Softwareversion 3.5.3 durchgeführt. Die Daten zur verbleibenden Wirksamkeit über die Behandlungen hinweg wurden mithilfe generalisierter linearer Modelle (GLMs) mit dem „Arm“-Paket analysiert. Die Modelle umfassten Insektizidbehandlungen als unabhängige Variable und Mückensterblichkeit als Ergebnis. In die Modelle wurden auch Wechselwirkungen zwischen Insektiziden und dem Testintervall für die Restwirksamkeit einbezogen. Paarweise Vergleiche wurden mit dem endgültigen Modell unter Verwendung des Pakets „multcomp“ durchgeführt. Für die Release-Recapture-Experimente wurden verallgemeinerte lineare gemischte Modelle (GLMMs) mit einer Binomialverteilung und einer Logit-Link-Funktion mithilfe des Pakets „lme4“ an die Daten angepasst. Die Modelle umfassten die Behandlung als festen Effekt. Einfriedung, Schläfer und Release-Recapture-Studiennächte wurden als zufällige Effekte behandelt. Die Signifikanz des festen Effekts im Modell wurde mithilfe des Likelihood-Ratio-Tests (LRT) getestet. Die Daten des Suszeptibilitäts-Bioassays wurden mithilfe eines χ-2-Quadrat-Tests mit Yates-Kontinuitätskorrektur analysiert.

Die ethische Genehmigung für die Studie wurde von der Ethikprüfungskommission der London School of Hygiene and Tropical Medicine und der Nationalen Ethikkommission der Elfenbeinküste eingeholt. Die Hüttenschläfer waren alle männlich und > 18 Jahre alt. Vor den Release-Recapture-Experimenten wurde von allen freiwilligen Schläfern, die an der Studie teilnahmen, eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt. Alle Experimente wurden nach relevanten nationalen und internationalen Richtlinien durchgeführt.

Die Biowirksamkeit und die Restaktivität von mit Beta-Cyfluthrin behandelten Einsätzen aus Studiendörfern sind in Abb. 2 dargestellt. In den zwei Jahren der Cluster-randomisierten kontrollierten Studie wurden fünf Runden erneuter Behandlungen von Einsätzen durchgeführt. Die Sterblichkeit pyrethroidresistenter Mücken, die in den ersten beiden Behandlungsrunden den mit Beta-Cyfluthrin behandelten Einsätzen ausgesetzt waren, lag im Allgemeinen innerhalb von nur drei Monaten nach der Behandlung bei < 80 % (Abb. 2). Allerdings schien Beta-Cyfluthrin in den folgenden Runden haltbarer zu sein und tötete über 80 % der lokalen Pyrethroid-resistenten An. Gambiae-Mücken während des 4-monatigen Überwachungszeitraums.

Durchschnittliche Sterblichkeit von Pyrethroid-resistenten An. Gambiae-Mücken, die mit Beta-Cyfluthrin behandelten Einsätzen aus Versuchsdörfern ausgesetzt waren. Die Balken stellen die durchschnittliche Sterblichkeit für die 20 EaveTubes-Dörfer dar. „Rund“ zeigt den Nachbehandlungszyklus des Einsatzes an, der während des Eave Tubes-Tests durchgeführt wurde; Runde 1 fand zwischen März 2017 und Mai 2017 statt, Runde 2: Juli 2017 bis August 2017; Runde 3: Dezember 2017–Januar 2018; Runde 4: April 2018–Mai 2018 und Runde 5: Okt. 2018–November 2018. Fehlerbalken zeigen 95 %-Konfidenzintervalle an.

Die Sterblichkeitsraten von An. Gambiae-Mücken, die unterschiedlichen Konzentrationen der Wirkstoffe in PermaNet 3.0, Interceptor G2, Olyset Plus und Pirimiphos Methyl ausgesetzt waren, sind in Abb. 3 dargestellt. Die Mortalität mit den Pyrethroid-Insektiziden betrug weniger als 25 %, was auf eine hohe Prävalenz von Resistenzen hinweist dieser Klasse von Insektiziden. Eine Vorexposition gegenüber PBO führte zu einem signifikanten Anstieg der Mortalität bei den pyrethroidresistenten An. Gambiae-Mücken, von 17 bis 38 % mit Permethrin (χ21 = 10,69, P = 0,001) und von 23 bis 95 % mit Deltamethrin (χ21 = 107,8, P < 0,001). Während An. Gambiae-Mücken zeigten eine hohe Resistenz gegenüber der diskriminierenden Konzentration von 0,25 % Pirimiphos-Methyl (54,7 % Sterblichkeit). Die wirksame Anfälligkeit wurde wiederhergestellt (100 % Sterblichkeit), als die Dosis um das Vierfache auf 1 % erhöht wurde. Chlorfenapyr verursachte eine Mortalität von 98 %, was die Anfälligkeit für dieses nicht neurotoxische Insektizid bestätigt.

Sterblichkeit (%) wilder An. gambiae sl aus Bouaké, Côte d'Ivoire, das in Empfindlichkeits-Bioassays der WHO Insektiziden ausgesetzt war. Fehlerbalken geben 95 %-Konfidenzintervalle an. *Empfindlichkeitstests mit dem Pyrrol-Insektizid Chlorfenapyr wurden mithilfe von CDC-Flaschentests durchgeführt.

Die Ergebnisse der über Nacht durchgeführten Freisetzungs- und Wiedereinfangexperimente sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Insgesamt wurden 4774 weibliche An. Gambiae-Mücken wurden während des Untersuchungszeitraums zwischen Freisetzung und Wiedereinfang freigelassen. Der Anteil der wieder gefangenen Mücken war in allen Experimenten konstant hoch (> 89 % Mücken-Wiederfangrate).

Sterblichkeit von An. Die freigesetzten Gambiae-Mücken waren bei allen Insektizidröhrchen signifikant höher (21,6–66,8 %), verglichen mit dem unbehandelten Kontrollröhrchen (< 5 %) (P < 0,001).

Mit 10 % Beta-Cyfluthrin behandelte Einsätze töteten einen größeren Anteil der Pyrethroid-resistenten An ab. Gambiae (62,8 %) als alle Netze der neuen Generation (P < 0,001). PermaNet 3.0 war das leistungsstärkste Netz und tötete etwa die Hälfte der wieder gefangenen Mücken (50,4 %). Der Unterschied in der Abtötungsrate im Vergleich zu Olyset Plus (25,9 %) und Interceptor G2 (21,6 %) war signifikant (P < 0,001). Obwohl die Mortalität bei Olyset Plus höher war als bei Interceptor G2, war der Unterschied in der Wirksamkeit nicht signifikant (P = 0,35).

Die Mortalität mit dem mit 10 % Pirimiphos-Methyl behandelten Röhrchen (66,8 %) war höher als bei allen LLINs (21,6–50,4 %), P < 0,001), unterschied sich jedoch nicht signifikant von der mit Beta-Cyfluthrin (62,8 %, P = 0,57).

Basierend auf den Ergebnissen der Release-Recapture-Experimente wurden nur Röhrchen mit PermaNet 3.0- und Pirimiphos-Methylbeschichtung zu verschiedenen Zeitpunkten weiter auf Restwirksamkeit untersucht (Abb. 4, 5).

Restaktivität in ET-Bioassays von Netzproben aus PermaNet 3.0 (Dach) LN, getestet gegen Pyrethroid-resistente Anopheles gambiae-Mücken aus Bouake mit 1-stündiger Exposition und 24-stündiger Erholung. Fehlerbalken geben die 95 %-Konfidenzintervalle an. „Nach dem Waschen“ entspricht Nettoproben, die im Monat 2 einmal gewaschen wurden.

Restaktivität in ET-Bioassays über 2 Monate eines mit Pirimiphosmethyl beschichteten PVC-Rohrs mit 1 g/m2 und 10 g/m2, getestet gegen Pyrethroid-resistente Anopheles gambiae-Mücken aus Bouaké mit 1-stündiger Exposition und 24-stündiger Erholung. Fehlerbalken geben die 95 %-Konfidenzintervalle an.

PermaNet 3.0 LN-Proben in Röhrchen töteten einen deutlich höheren Anteil von An ab. Gambiae-Mücken im Vergleich zum unbehandelten Kontrollnetz (< 5 % Sterblichkeit, Abb. 4). Die Sterblichkeit mit frischen PermaNet 3.0-Netzen betrug 98,1 %; Allerdings nahm die Wirksamkeit im Laufe der Zeit deutlich ab, bis auf 77,8 % im ersten Monat (P = 0,005) und 45,2 % im zweiten Monat (P < 0,001). Das Waschen von PermaNet 3.0 nach Monat 2 führte zu einem signifikanten Anstieg der Sterblichkeit im Vergleich zum ungewaschenen PermaNet 3.0 nach Monat 2 (von 45,2 auf 76,6, P < 0,01).

Beide Dosen von Pirimiphosmethyl (0,25 % und 1 %) führten bei Pyrethroid-resistenten An zu einer Mortalität von > 98 %. Gambiae im Monat 0 (P = 0,96, Abb. 5). Obwohl die höhere Dosis im ersten Monat immer noch wirksam war (> 80 % Mortalität), kam es bei der niedrigeren Dosis zu einem signifikanten Rückgang der Wirksamkeit um 75 % (P < 0,01). Bis zum 2. Monat nahm die Wirksamkeit mit 1 % Pirimiphos-Methyl im Vergleich zum Monat 0 um etwa 50 % ab, aber die Verringerung der Aktivität war mit 0,25 % Pirimiphos-Methyl viel größer (bis zu 86 %). Dies weist auf eine dosisabhängige Persistenz hin, wobei die höhere Dosis von Pirimiphosmethyl über den zweimonatigen Testzeitraum eine deutlich größere Restwirksamkeit beibehielt.

Der mittlere Deltamethrin- und PBO-Gehalt in den PermaNet 3.0-Netzstücken ist in Tabelle 2 dargestellt. Die anfängliche Deltamethrinkonzentration (4,09 g/kg) in PermaNet 3.0 lag nahe an der Zieldosis von 4 g/kg ± 25 %. Ebenso lag die Dosis des Synergisten PBO (24,1 g/kg) im ungewaschenen PermaNet 3.0 nahe an der Zielkonzentration von 25 g/kg ± 25 %. Der mittlere Deltamethrin-Gehalt im 2 Monate alten PermaNet 3.0-Netz betrug nach einer Wäsche 3,5 g/kg und lag damit immer noch im Zielkonzentrationsbereich (3–5 g/kg), obwohl sich der PBO-Gehalt halbierte (von 24,1 auf). 11,42 g/kg) (Tabelle 2).

Angesichts der internationalen Bemühungen, neue Ansätze zur Bekämpfung von Malaria zu finden, besteht ein zunehmendes Interesse an Hausmodifikationen, die zu einem geringeren Risiko einer Malariaübertragung führen könnten. Der In2Care EaveTube ist ein Beispiel für einen solchen Eingriff. Es wurde entwickelt, um Mückeneintrittspunkte zu blockieren und Mücken abzutöten, wenn sie versuchen, in das Haus einzudringen, indem ein mit Insektiziden behandeltes elektrostatisches Netz in ihren Weg zum Inneren des Hauses über den Traufspalt eingefügt wird. Die vorliegende Studie baut auf früheren Arbeiten zum Widerstandsbruchpotenzial von Netzen auf, die elektrostatisch mit Insektizidpulvern unter Labor- und Halbfeldbedingungen behandelt wurden. Das Ziel der aktuellen Studie bestand darin, 1) die Restwirksamkeit von mit Beta-Cyfluthrin behandelten Einsätzen zu bewerten, die im Rahmen des CRT in bewohnten Dorfhäusern platziert wurden, und 2) alternative Technologien zur Abgabe von Insektiziden in Röhrchen unter Verwendung einer Kombination aus Labor und Labor weiter zu untersuchen Halbfeldexperimente.

Die Biowirksamkeit und Restaktivität von Beta-Cyfluthrin bei Einsätzen, die in Versuchsdörfern eingesetzt wurden, ergab, dass die Mückensterblichkeit vier Monate nach der Behandlung in den ersten beiden Runden unter 80 % lag, trotz höherer Auswirkungen (> 80 %) in den folgenden Runden. Obwohl frisch behandelte Einsätze biowirksam gegen pyrethroidresistente Mücken waren, war die in der vorliegenden Studie aufgezeichnete Restaktivität viel kürzer als in einer früheren Studie, die eine Sterblichkeit von > 80 % über mehr als 9 Monate zeigte16. Diese Ungleichheit könnte auf Unterschiede in der Art der Insektizidanwendung zurückzuführen sein; In den Versuchsdörfern eingesetzte Einsätze wurden mit einer von In2Care entwickelten „Insektizidanwendungsmaschine“39 behandelt, während in der vorherigen Studie die Einsätze von Hand behandelt wurden16. Es ist möglich, dass die Menge an Insektizid, die bei der maschinellen Behandlung abgelagert wurde, geringer war als die Menge, die bei der manuellen Behandlung abgelagert wurde. Dies scheint wahrscheinlich, da die erste Auftragungsrunde besonders schlecht war und das Auftraggerät anschließend modifiziert wurde, um mehr Pulver mit gleichmäßigerer Abdeckung abzugeben, was sich offenbar in einer verbesserten Beständigkeit widerspiegelt. Die im CRT berichtete kurze Restwirksamkeit des mit Beta-Cyfluthrin behandelten Einsatzes legt nahe, dass bei ganzjährigen Malariaübertragungssituationen eine häufige Nachbehandlung mit Insektiziden erforderlich sein wird. Um die geringe Restwirksamkeit zu beheben, wurden kürzlich mehrere Restwirksamkeitsstudien durchgeführt, um Produkte mit längerer Wirkungsdauer zu untersuchen und zu identifizieren. Es zeigte sich, dass Deltamethrin-Pulver in einer Dosierung von 5 % unter dörflichen Einsatzbedingungen eine langanhaltende Bekämpfung sowohl anfälliger (100 % Sterblichkeit über 18 Monate)46 als auch resistenter Anopheles-Mücken (> 95 % Sterblichkeit über 12 Monate)47 ermöglicht.

Während weibliche Mücken von endophilen Malariaüberträgern lange genug auf mit Insektiziden behandelten Hauswänden bleiben, um eine tödliche Dosis Insektizid aufzunehmen, selbst wenn langsam wirkende Chemikalien eingesetzt werden34,48, zeigen Beweise aus Filmstudien, dass Mücken versuchen, über Dachrinnenspalten in die Wohnungen von Menschen einzudringen Auf der Suche nach einer Blutmahlzeit verbringen sie durchschnittlich < 5 Minuten mit mit Insektiziden behandelten Einsätzen49. Dies deutet darauf hin, dass das Insektizid in der Tube, um wirksam zu sein, die Eigenschaften einer schnellen Abtötung und hohen Toxizität aufweisen und in der Lage sein sollte, insektizidresistente Mücken mit einer Einwirkzeit von nur wenigen Minuten zu bekämpfen. Das aktuelle Insektizidabgabesystem, das in der EaveTube-Strategie verwendet wird – die elektrostatische Beschichtung – erfüllt diese Kriterien und überwindet nachweislich Resistenzen selbst bei vorübergehender Kontaktzeit durch verbesserte Bioverfügbarkeit und hohe Übertragung von Insektiziden20. Obwohl die elektrostatische Beschichtung ein nachweisbares Potenzial hat, bietet die Entwicklung neuer Insektizide und neuer Formulierungen Möglichkeiten für alternative Methoden zur Insektizidabgabe in tödlichen Hausködern. Die Halbfeldleistung von Netzen aus LLINs der neuen Generation und mit Pirimiphos-Methyl beschichteten Rohren wurde in Versuchshütten bewertet und mit mit 10 % Beta-Cyfluthrin behandelten Einsätzen verglichen. Die Abtötungsrate mit Beta-Cyfluthrin (63 %) lag im gleichen Bereich wie die Mortalitätsrate, die durch mit Pirimiphosmethyl behandelte Röhrchen hervorgerufen wurde (66,8 %). Die beobachtete Sterblichkeit stimmte weitgehend mit den Ergebnissen früherer Studien zu mit Insektiziden behandelten EaveTubes überein, die am selben Studienort und in Ostafrika durchgeführt wurden12,13,16,17. Es ist erwähnenswert, dass die durch diese Behandlungen verursachte Sterblichkeit von ca. 50 % dem tatsächlichen Anteil weiblicher Mücken entspricht, die während einer Nacht der Freisetzungs-/Wiedereinfang-Studie Kontakt mit der Röhre hatten (ca. 44 %).16

Laut einer kürzlich durchgeführten mathematischen Modellstudie wird erwartet, dass der Grad der Wirksamkeit, der mit der Oberseite des PermaNet 3.0-Netzes und des mit Pirimiphos-Methyl behandelten Schlauchs (> 50 % Sterblichkeit) in Freisetzungs-Wiedereinfang-Experimenten erreicht wird, erhebliche Auswirkungen auf die Malariaübertragung hat50. Dies deutet darauf hin, dass eine alternative Art der Verabreichung von Insektiziden, einschließlich Netzstücken aus synergistischen LLINs und in Insektizidlösung (Pirimiphos Methyl) getauchten Traufrohren, im „Lethal House Lure“-Ansatz zur Malariabekämpfung eingesetzt werden könnte.

Obwohl alle getesteten frischen LLINs der neuen Generation im Halbfeldversuch wirksam gegen pyrethroidresistente weibliche Mücken waren, war das Ausmaß der Auswirkungen bei Olyset Plus (Permethrin und PBO) und Interceptor G2 (Alpha-Cypermethrin und Chlorfenapyr) deutlich geringer als bei PermaNet 3.0 (Deltamethrin und PBO). Der Unterschied zwischen dem Dach von PermaNet 3.0- und Olyset Plus-LLINs ist wahrscheinlich auf die unterschiedliche Toxizität der Pyrethroide in den Netzen zurückzuführen. PermaNet 3.0 ist mit Pyrethroid-Deltamethrin vom Typ II imprägniert, während Olyset Plus mit Pyrethroid-Permethrin vom Typ I behandelt ist. Es gibt Hinweise darauf, dass Pyrethroide vom Typ II, die eine Alpha-Cyanogruppe enthalten, toxischer sind als Pyrethroide vom Typ I51. Dies wird durch die Ergebnisse der WHO-Empfindlichkeitstests gestützt, bei denen Deltamethrin im Vergleich zu Permethrin (38 %) einen deutlich höheren Anteil (95 %) der Pyrethroid-resistenten Mücken tötete, die zuvor PBO ausgesetzt waren. Zusätzlich zum Unterschied in der Art des in diesen Netzen verwendeten Pyrethroids ist die PBO-Dosis im Dach von PermaNet 3.0 (25 g/kg) fast dreimal höher als die von Olyset Plus LN (10 g/kg).

Die Leistung des dualaktiven Interceptor G2 war unerwartet, wenn man bedenkt, dass zuvor in experimentellen Hüttenstudien mit von Menschen besetztem IG2 LN Beweise für eine hohe Wirksamkeit gegen wilde, frei fliegende, pyrethroidresistente Mücken nachgewiesen wurden32,52. Die Anfälligkeit gegenüber Chlorfenapyr wurde in CDC-Flaschen-Bioassays bestätigt. Die Wirksamkeit dieses nicht neurotoxischen Insektizids hängt jedoch von einer Reihe von Faktoren ab, darunter der Expositionsdauer und der zirkadianen Aktivität der Mücke30. Chlorfenapyr ist ein Proinsektizid, das nachts, wenn Mücken aktiv sind, durch P450-Enzyme in seine wirksame Form umgewandelt wird. Da die Freisetzungs-Wiederaufnahme-Studien über Nacht durchgeführt wurden, ist es unwahrscheinlich, dass die beobachtete niedrige Mortalität darauf zurückzuführen ist, dass Chlorfenapyr nicht in seine toxische Form metabolisiert wurde. Da andererseits die Interaktion zwischen wirtssuchenden Mücken und Röhren in EaveTubes relativ vorübergehend ist49,53, ist es möglich, dass die Expositionsdauer auf dem Mischungsnetz nicht lang genug war, damit die Mücken eine tödliche Dosis Chlorfenapyr aufnehmen konnten Dies könnte für die niedrige Sterblichkeit durch Interceptor G2 verantwortlich sein.

Die Restwirksamkeit der Alternativen in den Röhrchen war gering und keines der Produkte zeigte eine wirksame Bekämpfung pyrethroidresistenter Mücken über einen Zeitraum von zwei Monaten hinaus. Pirimiphos-Methyl war kurzlebig, selbst wenn eine höhere Konzentration verwendet wurde. Die in der vorliegenden Studie berichtete geringe Persistenz von Actellic CS steht im Gegensatz zu Ergebnissen früherer Versuchshütten und randomisierter kontrollierter Studien, die eine viel längere Restaktivität von Pirimiphos-Methyl (≥ 75 % Sterblichkeit für ~ 1 Jahr) auf Wandsubstraten zeigen, die häufig in ländlichen afrikanischen Häusern zu finden sind33, 54. Die geringe Persistenz war möglicherweise auf den Unterschied im Substrattyp (Zementwand oder Kunststoffrohr) zurückzuführen. Es könnte auch sein, dass Staubansammlungen und Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit, Temperatur und UV-Einstrahlung zum raschen Rückgang der Aktivität auf den behandelten Rohren beigetragen haben55. Durch die Behandlung der Einsätze selbst, die sich auf der Innenseite der Rohre auf einer Linie mit der Innenseite der Hauswand befinden, könnte möglicherweise die Belastung durch einige dieser Elemente verringert werden. Darüber hinaus ist es trotz der aktuellen Herausforderungen für die Persistenz bemerkenswert, dass die Mortalität durch Pirimiphos-Methyl auf die Behandlung des Schlauchs und nicht auf den Einsatz zurückzuführen ist. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es möglich sein könnte, die Wirkung von EaveTubes zu erhöhen, da die Behandlung sowohl der Rohre als auch des Einsatzes die Gesamttötungszone vergrößern könnte.

Auch die Restaktivität der Wirkstoffe im LN der neuen Generation, PermaNet 3.0 (Dach), war kurz, wobei die Sterblichkeitsrate innerhalb von 2 Monaten auf unter 50 % sank. Da die Netze direkt den Umweltbedingungen ausgesetzt waren, ist es wahrscheinlich, dass die gleichen oben genannten Faktoren zusammengenommen haben, um das Insektizid in den Netzen abzubauen. Das Waschen des PermaNet 3.0-Dachs führte zu einer teilweisen Wiederherstellung der Wirksamkeit, was mit den Ergebnissen der chemischen Analyse übereinstimmte. Tatsächlich verblieb nach einer Wäsche etwa die Hälfte der anfänglichen PBO-Konzentration im zwei Monate alten PermaNet 3.0-Netz, was ausreichend schien, um Stoffwechselenzyme zu neutralisieren und die Nettowirksamkeit einigermaßen wiederherzustellen. Dennoch könnte der rasche Rückgang des PBO-Gehalts Auswirkungen auf die Persistenz in der Traufe haben.

Die in der vorliegenden Studie getesteten Netze werden je nach Verwendung mit einer festgelegten Konzentration an Insektiziden behandelt. Da Netze jedoch in Röhren eingesetzt werden, die auf Traufhöhe und damit außerhalb der Reichweite von Hausbewohnern angebracht sind, könnten höhere als derzeit empfohlene Dosen von Insektiziden in Netzen und Chemikalien, die aus Sicherheitsgründen nicht in Netzen zugelassen sind, zur Verbesserung der Wirksamkeit in Betracht gezogen werden Dauer der wirksamen Wirkung. Basierend auf dem dosisabhängigen Wirksamkeits- und Persistenzmuster von Pirimiphos Methyl und der Position der Röhrchen auf Traufhöhe könnte das Röhrchen ebenfalls mit höheren Konzentrationen an Insektiziden behandelt werden, um eine längere Bekämpfung insektizidresistenter Mücken zu gewährleisten und gleichzeitig die Exposition der Hausbewohner zu minimieren.

Beta-Cyfluthrin-Pulver zeigte eine geringere Persistenz auf behandelten In2Care-EaveTube-Einsätzen, die in der CRT verwendet wurden, als in früheren Studien vermutet, was möglicherweise auf Änderungen in den Pulveranwendungsmethoden zurückzuführen ist. In der ersten Antragsrunde im CRT betrug die Persistenz weniger als 2 Monate. Durch Modifikationen der Pulverauftragstechnologie konnte diese in späteren Behandlungsrunden auf etwa 4 Monate verlängert werden. Es ist wahrscheinlich, dass Verbesserungen bei der Formulierung, den Anwendungsmethoden und möglicherweise der Verwendung verschiedener Wirkstoffe die Persistenz möglicherweise weiter erhöhen könnten. Darüber hinaus könnten auch andere Arten der Verabreichungsmethoden (und damit verbundene Wirkstoffe) Möglichkeiten zur Verbesserung der Persistenz eröffnen und neue Möglichkeiten für das Resistenzmanagement schaffen. Die aktuelle Studie lieferte den prinzipiellen Beweis dafür, dass Behandlungen vom LLIN- und IRS-Typ zur Abgabe von Insektiziden innerhalb eines EaveTube verwendet werden können. Allerdings schien keines dieser Produkte den Pulverbehandlungen überlegen zu sein. Insgesamt weist diese Forschung darauf hin, dass eine weitere Produktentwicklung erforderlich ist, um das Potenzial dieses vielversprechenden Kontrollinstruments zu erkunden.

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel enthalten.

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Diese Forschung wurde durch ein Stipendium der Bill & Melinda Gates Foundation an die Pennsylvania State University mit der Fördernummer OPP1131603 unterstützt. Wir sind In2Care für die Bereitstellung der EaveTube-Einsätze sehr dankbar. Die Autoren danken Melinda Hadi von Vestergaard für die Bereitstellung von PermaNet 3.0-Netzproben und die Unterstützung bei der chemischen Analyse.

Abteilung für Krankheitskontrolle, London School of Hygiene and Tropical Medicine, London, Großbritannien

Welbeck A. Oumbouke & Raphael N'Guessan

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Welbeck A. Oumbouke

Pierre Richet Institute (IPR)/National Institute of Public Health (INSP), Bouaké, Elfenbeinküste

Welbeck A. Oumbouke, Innocent T. Zran, Alphonsine A. Koffi, Yao N'Guessan, Ludovic P. Ahoua Alou, Rosine Z. Wolie und Raphael N'Guessan

Abteilung für Entomologie, Center for Infectious Disease Dynamics, The Pennsylvania State University, University Park, PA, 16802, USA

Antoine MG Barreaux, Eleanore D. Sternberg und Matthew B. Thomas

Thema Tiergesundheit, ICIPE, Nairobi, Kenia

Antoine M. G. Barreaux

CIRAD, UMR INTERTRYP, 34398, Montpellier, Frankreich

Antoine M. G. Barreaux

CIRAD, IRD, INTERTRYP, Universität Montpellier, 34000, Montpellier, Frankreich

Antoine M. G. Barreaux

Abteilung für Genetikforschung und Pädagogik, UFR Biosciences, Félix Houphouët-Boigny-Universität, Abidjan, Elfenbeinküste

Rosine Z.Wolie

Medical Research Council (MRC) International Statistics and Epidemiology Group, London School of Hygiene and Tropical Medicine, London, Großbritannien

Jackie Cook

Tropical Health LLP, London, Großbritannien

Eleanore D. Sternberg

Abteilung für Entomologie und Nematologie, University of Florida, Gainesville, USA

Matthew B. Thomas

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WAO, RN, MBT, JC und EDS haben die Studie entworfen. WAO, AMGB, IZT, YN, RZW und LPAA haben die Daten gesammelt. WAO, AAK und AMGB überwachten die Labor- und Feldversuche. WAO analysierte die Daten und verfasste das Manuskript. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Welbeck A. Oumbouke.

EDS hatte zum Zeitpunkt der Studie eine von Vestergaard SA finanzierte Position inne. Kein anderer Autor hat konkurrierende Interessen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Oumbouke, WA, Barreaux, AMG, Zran, IT et al. Erforschung alternativer Optionen für die Verabreichung von Insektiziden in einem „tödlichen Hausköder“ zur Bekämpfung von Malariaüberträgern. Sci Rep 13, 4820 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-31116-7

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Eingegangen: 20. Oktober 2022

Angenommen: 07. März 2023

Veröffentlicht: 24. März 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-31116-7

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Erforschung alternativer Optionen für die Verabreichung von Insektiziden in einem „tödlichen Hausköder“ zur Bekämpfung von Malariaüberträgern