Insecticide voor binnenshuisIndoor bespuiting (IRS) is een belangrijke methode om de overdracht van Trypanosoma cruzi, de ziekteverwekker van de ziekte van Chagas, via vectoren in grote delen van Zuid-Amerika te verminderen. Het succes van IRS in de Grand Chaco-regio, die Bolivia, Argentinië en Paraguay omvat, is echter niet te vergelijken met dat in andere landen van de Zuidelijke Kegel.
Deze studie evalueerde de gangbare praktijken van IRS (Indoor Residual Spraying) en de kwaliteitscontrole van pesticiden in een typische endemische gemeenschap in Chaco, Bolivia.
Het actieve ingrediëntalfa-cypermethrin(ai) werd opgevangen op filterpapier dat op de wand van de sproeier was bevestigd en gemeten in voorbereide sproeitankoplossingen met behulp van een aangepaste Insecticide Quantitative Kit (IQK™) die gevalideerd is voor kwantitatieve HPLC-methoden. De gegevens werden geanalyseerd met behulp van een negatief binomiaal gemengd-effecten regressiemodel om de relatie te onderzoeken tussen de insecticideconcentratie die op het filterpapier werd aangebracht en de hoogte van de sproeiwand, de sproeidekking (sproeioppervlak/sproeitijd [m2/min]) en de verhouding tussen de waargenomen en verwachte sproeisnelheid. Ook werden de verschillen in naleving van de IRS-vereisten voor leegstaande woningen door zorgverleners en huiseigenaren beoordeeld. De bezinkingssnelheid van alfa-cypermethrin na menging in voorbereide sproeitanks werd in het laboratorium gekwantificeerd.
Er werden significante variaties waargenomen in de concentraties van alfa-cypermethrin actieve stof (AI), waarbij slechts 10,4% (50/480) van de filters en 8,8% (5/57) van de woningen de streefconcentratie van 50 mg ± 20% AI/m² bereikten. De aangegeven concentraties zijn onafhankelijk van de concentraties in de respectievelijke spuitoplossingen. Na het mengen van alfa-cypermethrin AI in de voorbereide oppervlakteoplossing van de spuittank bezonk deze snel, wat leidde tot een lineair verlies van alfa-cypermethrin AI per minuut en een verlies van 49% na 15 minuten. Slechts 7,5% (6/80) van de woningen werd behandeld met de door de WHO aanbevolen spuitsnelheid van 19 m²/min (±10%), terwijl 77,5% (62/80) van de woningen werd behandeld met een lagere snelheid dan verwacht. De gemiddelde concentratie van de werkzame stof die in de woning werd afgeleverd, was niet significant gerelateerd aan de waargenomen spuitdekking. De mate waarin huishoudens de spuitdekking naleefden, had geen significant effect op de gemiddelde concentratie cypermethrin die in de huizen werd afgeleverd.
Suboptimale IRS-toepassing kan deels te wijten zijn aan de fysische eigenschappen van pesticiden en de noodzaak om de toepassingsmethoden te herzien, inclusief de training van IRS-teams en publieke voorlichting om naleving te bevorderen. IQK™ is een belangrijk, gebruiksvriendelijk hulpmiddel dat de kwaliteit van IRS verbetert en de training van zorgverleners en de besluitvorming voor managers in de bestrijding van de Chagas-vector vergemakkelijkt.
De ziekte van Chagas wordt veroorzaakt door een infectie met de parasiet Trypanosoma cruzi (kinetoplastide: Trypanosomatidae), die een reeks ziekten veroorzaakt bij mensen en andere dieren. Bij mensen treedt een acute symptomatische infectie weken tot maanden na de infectie op en wordt gekenmerkt door koorts, malaise en hepatosplenomegalie. Naar schatting ontwikkelt 20-30% van de infecties zich tot een chronische vorm, meestal cardiomyopathie, die wordt gekenmerkt door geleidingsstoornissen, hartritmestoornissen, linkerventrikeldisfunctie en uiteindelijk congestief hartfalen en, minder vaak, gastro-intestinale aandoeningen. Deze aandoeningen kunnen tientallen jaren aanhouden en zijn moeilijk te behandelen [1]. Er bestaat geen vaccin.
De wereldwijde ziektelast van de ziekte van Chagas werd in 2017 geschat op 6,2 miljoen mensen, met als gevolg 7900 sterfgevallen en 232.000 verloren levensjaren als gevolg van invaliditeit (DALY's) voor alle leeftijden [2,3,4]. Triatominus cruzi wordt verspreid in Midden- en Zuid-Amerika, en in delen van zuidelijk Noord-Amerika, door Triatominus cruzi (Hemiptera: Reduviidae), verantwoordelijk voor 30.000 (77%) van het totale aantal nieuwe gevallen in Latijns-Amerika in 2010 [5]. Andere besmettingsroutes in niet-endemische regio's zoals Europa en de Verenigde Staten zijn onder andere congenitale overdracht en transfusie van besmet bloed. In Spanje zijn er bijvoorbeeld ongeveer 67.500 gevallen van infectie onder Latijns-Amerikaanse immigranten [6], met jaarlijkse kosten voor het gezondheidszorgsysteem van 9,3 miljoen dollar [7]. Tussen 2004 en 2007 bleek 3,4% van de zwangere Latijns-Amerikaanse immigrantenvrouwen die in een ziekenhuis in Barcelona werden gescreend, seropositief te zijn voor Trypanosoma cruzi [8]. Daarom zijn inspanningen om de vectoroverdracht in endemische landen te beheersen cruciaal om de ziektelast in triatomine-vectorvrije landen te verminderen [9]. De huidige bestrijdingsmethoden omvatten binnenshuis spuiten (IRS) om de vectorpopulaties in en rond huizen te verminderen, screening van zwangere vrouwen om congenitale overdracht te identificeren en te elimineren, screening van bloed- en orgaanbanken en educatieve programma's [5,10,11,12].
In de zuidelijke kegel van Zuid-Amerika is de belangrijkste vector de pathogene triatomine-wants. Deze soort is voornamelijk endo-vooral en plant zich wijdverspreid voort in huizen en dierenstallen. In slecht gebouwde panden bieden scheuren in muren en plafonds een schuilplaats voor triatomine-wantsen, en de besmettingen in huishoudens zijn bijzonder ernstig [13, 14]. Het Southern Cone Initiative (INCOSUR) bevordert gecoördineerde internationale inspanningen om binnenlandse infecties in Tri te bestrijden. Er wordt gebruik gemaakt van IRS (Indoor Residual Spraying) om pathogene bacteriën en andere plaatsgebonden agentia op te sporen [15, 16]. Dit leidde tot een aanzienlijke vermindering van de incidentie van de ziekte van Chagas en de daaropvolgende bevestiging door de Wereldgezondheidsorganisatie dat vectoroverdracht in sommige landen (Uruguay, Chili, delen van Argentinië en Brazilië) was geëlimineerd [10, 15].
Ondanks het succes van INCOSUR blijft de vector Trypanosoma cruzi aanwezig in de Gran Chaco-regio van de VS, een seizoensgebonden droog bosecosysteem van 1,3 miljoen vierkante kilometer dat zich uitstrekt over de grenzen van Bolivia, Argentinië en Paraguay [10]. De bewoners van deze regio behoren tot de meest gemarginaliseerde groepen en leven in extreme armoede met beperkte toegang tot gezondheidszorg [17]. De incidentie van T. cruzi-infectie en vectoroverdracht in deze gemeenschappen behoort tot de hoogste ter wereld [5,18,19,20], waarbij 26-72% van de huizen besmet is met trypanosomatiden [13, 21] en 40-56% met Tri. Pathogene bacteriën infecteren Trypanosoma cruzi [22, 23]. De meerderheid (>93%) van alle gevallen van door vectoren overgedragen Chagasziekte in de regio van de Zuidelijke Kegel komt voor in Bolivia [5].
IRS is momenteel de enige algemeen aanvaarde methode om Tricine infestans bij mensen te verminderen. Het is een historisch bewezen strategie om de ziektelast van verschillende door vectoren overgedragen ziekten bij mensen te verminderen [24, 25]. Het aandeel huizen in het dorp met Tri. infestans (infectie-index) is een belangrijke indicator die door gezondheidsautoriteiten wordt gebruikt om beslissingen te nemen over de inzet van IRS en, belangrijker nog, om de behandeling van chronisch geïnfecteerde kinderen te rechtvaardigen zonder het risico op herinfectie [16, 26, 27, 28, 29]. De effectiviteit van IRS en de persistentie van vectoroverdracht in de Chaco-regio worden beïnvloed door verschillende factoren: slechte bouwkwaliteit [19, 21], suboptimale implementatie van IRS en methoden voor het monitoren van de besmetting [30], onzekerheid bij het publiek over de vereisten van IRS, lage naleving [31], korte nawerking van pesticideformuleringen [32, 33] en Tri. infestans heeft een verminderde resistentie en/of gevoeligheid voor insecticiden [22, 34].
Synthetische pyrethroïde insecticiden worden vaak gebruikt bij IRS vanwege hun dodelijke werking op vatbare populaties van triatomine-insecten. In lage concentraties zijn pyrethroïde insecticiden ook gebruikt als irriterende stoffen om vectoren uit muurscheuren te drijven voor surveillancedoeleinden [35]. Onderzoek naar kwaliteitscontrole van IRS-praktijken is beperkt, maar elders is aangetoond dat er aanzienlijke variaties zijn in de concentraties van actieve ingrediënten (AI's) van pesticiden die in huizen worden toegediend, waarbij de niveaus vaak onder het effectieve streefconcentratiebereik liggen [33,36,37,38]. Een reden voor het gebrek aan onderzoek naar kwaliteitscontrole is dat hogedruk-vloeistofchromatografie (HPLC), de gouden standaard voor het meten van de concentratie van actieve ingrediënten in pesticiden, technisch complex, duur en vaak niet geschikt is voor wijdverspreide omstandigheden in de samenleving. Recente ontwikkelingen in laboratoriumtesten bieden nu alternatieve en relatief goedkope methoden voor het beoordelen van de toediening van pesticiden en IRS-praktijken [39, 40].
Deze studie was ontworpen om veranderingen in pesticideconcentraties te meten tijdens routinematige IRS-campagnes gericht op Tri. Phytophthora infestans van aardappelen in de Chaco-regio in Bolivia. De concentraties van de actieve bestanddelen van de pesticiden werden gemeten in formuleringen die in spuittanks werden bereid en in filterpapiermonsters die in spuitkamers werden verzameld. Factoren die van invloed kunnen zijn op de verspreiding van pesticiden naar huizen werden ook onderzocht. Hiertoe gebruikten we een chemische colorimetrische test om de concentratie van pyrethroiden in deze monsters te kwantificeren.
Het onderzoek werd uitgevoerd in Itanambicua, gemeente Camili, departement Santa Cruz, Bolivia (20°1′5.94″ S; 63°30′41″ W) (Fig. 1). Deze regio maakt deel uit van de Gran Chaco-regio in de VS en wordt gekenmerkt door seizoensgebonden droge bossen met temperaturen van 0–49 °C en een neerslag van 500–1000 mm/jaar [41]. Itanambicua is een van de 19 Guaraní-gemeenschappen in de stad, waar ongeveer 1200 inwoners wonen in 220 huizen die voornamelijk zijn gebouwd van zonnebakstenen (adobe), traditionele omheiningen en tabiques (lokaal bekend als tabique), hout of mengsels van deze materialen. Andere gebouwen en constructies in de buurt van de huizen zijn onder andere dierenstallen, opslagruimten, keukens en toiletten, gebouwd van soortgelijke materialen. De lokale economie is gebaseerd op zelfvoorzienende landbouw, voornamelijk maïs en pinda's, evenals kleinschalige pluimveehouderij, varkens, geiten, eenden en vis. Het overschot aan binnenlandse producten wordt verkocht op de lokale markt in het stadje Kamili (ongeveer 12 km verderop). Het stadje Kamili biedt ook een aantal banen aan de bevolking, vooral in de bouw en de dienstverlening aan huis.
In de huidige studie bedroeg het infectiepercentage met T. cruzi onder kinderen van 2 tot 15 jaar in Itanambiqua 20% [20]. Dit is vergelijkbaar met de seroprevalentie van de infectie onder kinderen die werd gerapporteerd in de naburige gemeenschap Guarani, waar ook een toename van de prevalentie met de leeftijd werd waargenomen, waarbij de overgrote meerderheid van de inwoners ouder dan 30 jaar besmet was [19]. Vectoroverdracht wordt beschouwd als de belangrijkste infectieroute in deze gemeenschappen, waarbij Tri de belangrijkste vector is. Infestans dringen huizen en bijgebouwen binnen [21, 22].
De nieuwgekozen gemeentelijke gezondheidsautoriteit kon geen rapporten over IRS-activiteiten in Itanambicua leveren vóór dit onderzoek. Rapporten van nabijgelegen gemeenschappen geven echter duidelijk aan dat IRS-operaties in de gemeente sinds 2000 sporadisch zijn geweest en dat er in 2003 een algemene bespuiting met 20% bèta-cypermethrin heeft plaatsgevonden, gevolgd door geconcentreerde bespuiting van besmette huizen van 2005 tot 2009 [22] en systematische bespuiting van 2009 tot 2011 [19].
In deze gemeenschap werd IRS uitgevoerd door drie in de gemeenschap opgeleide gezondheidswerkers met behulp van een 20% formulering van alfa-cypermethrin suspensieconcentraat [SC] (Alphamost®, Hockley International Ltd., Manchester, VK). Het insecticide was geformuleerd met een streefconcentratie van 50 mg actieve stof/m² volgens de eisen van het Chagas Disease Control Program van het administratieve departement Santa Cruz (Servicio Departamental de Salud-SEDES). De insecticiden werden aangebracht met een Guarany® rugsproeier (Guarany Indústria e Comércio Ltda, Itu, São Paulo, Brazilië) met een effectieve capaciteit van 8,5 l (tankcode: 0441.20), uitgerust met een vlaksproeimondstuk en een nominaal debiet van 757 ml/min, wat een straal produceerde met een hoek van 80° bij een standaard cilinderdruk van 280 kPa. Medewerkers van de sanitaire dienst mengden ook spuitbussen en bespoten de huizen. De werknemers waren eerder door de plaatselijke gezondheidsdienst getraind in het voorbereiden en leveren van pesticiden, en in het spuiten ervan op de binnen- en buitenmuren van huizen. Ze worden ook geadviseerd om bewoners te vragen alle spullen uit het huis te verwijderen, inclusief meubels (behalve bedframes), ten minste 24 uur voordat de IRS actie onderneemt om volledige toegang tot het interieur van het huis te verlenen voor het spuiten. De naleving van deze eis wordt gemeten zoals hieronder beschreven. Bewoners wordt ook geadviseerd te wachten tot de geverfde muren droog zijn voordat ze het huis weer betreden, zoals aanbevolen [42].
Om de concentratie van lambda-cypermethrin in de huizen te kwantificeren, installeerden de onderzoekers filterpapier (Whatman nr. 1; 55 mm diameter) op de wanden van 57 huizen vóór de IRS-installatie. Alle huizen die op dat moment IRS ontvingen, werden betrokken (25/25 huizen in november 2016 en 32/32 huizen in januari-februari 2017). Dit omvatte 52 adobe huizen en 5 tabik huizen. In elk huis werden acht tot negen stukken filterpapier aangebracht, verdeeld over drie wandhoogtes (0,2, 1,2 en 2 m vanaf de grond), waarbij elk van de drie wanden tegen de klok in werd gekozen, beginnend bij de voordeur. Dit leverde drie herhalingen op per wandhoogte, zoals aanbevolen voor het monitoren van effectieve pesticideafgifte [43]. Direct na het aanbrengen van het insecticide verzamelden de onderzoekers het filterpapier en droogden het uit de buurt van direct zonlicht. Nadat het filterpapier droog was, werd het omwikkeld met transparante tape om het insecticide op het gecoate oppervlak te beschermen en vast te houden. Vervolgens werd het in aluminiumfolie gewikkeld en bewaard bij 7 °C tot het moment van testen. Van de in totaal 513 verzamelde filterpapiertjes waren er 480 van de 57 huizen beschikbaar voor testen, oftewel 8-9 filterpapiertjes per huis. De testmonsters omvatten 437 filterpapiertjes uit 52 adobehuizen en 43 filterpapiertjes uit 5 tabikahuizen. De steekproef is evenredig met de relatieve prevalentie van de woningtypen in de gemeenschap (76,2% [138/181] adobe en 11,6% [21/181] tabika) zoals vastgesteld in de huis-aan-huisenquêtes van dit onderzoek. De analyse van filterpapier met behulp van de Insecticide Quantification Kit (IQK™) en de validatie ervan met behulp van HPLC worden beschreven in Aanvullend bestand 1. De streefconcentratie van het bestrijdingsmiddel is 50 mg actieve stof/m², wat een tolerantie van ± 20% toelaat (d.w.z. 40–60 mg actieve stof/m²).
De kwantitatieve concentratie van AI werd bepaald in 29 door medisch personeel klaargemaakte containers. We namen dagelijks monsters van 1 tot 4 klaargemaakte containers, met een gemiddelde van 1,5 (bereik: 1-4) containers per dag gedurende een periode van 18 dagen. De bemonsteringsprocedure volgde de procedure die door zorgverleners in november 2016 en januari 2017 werd gebruikt. Dagelijkse voortgang vanaf januari tot en met februari. Direct na het grondig mengen van de samenstelling werd 2 ml oplossing van het oppervlak van de inhoud genomen. Het monster van 2 ml werd vervolgens in het laboratorium gedurende 5 minuten gemengd door te vortexen, waarna twee submonsters van 5,2 μl werden genomen en getest met IQK™ zoals beschreven (zie Aanvullend bestand 1).
De depositiesnelheden van het actieve bestanddeel van het insecticide werden gemeten in vier spuittanks die specifiek waren geselecteerd om initiële (nul) concentraties van het actieve bestanddeel binnen de boven-, onder- en streefwaarden te vertegenwoordigen. Na 15 minuten mengen werden drie monsters van 5,2 µL genomen van de oppervlaktelaag van elk 2 mL vortexmonster met tussenpozen van 1 minuut. De streefconcentratie van de oplossing in de tank is 1,2 mg ai/ml ± 20% (d.w.z. 0,96–1,44 mg ai/ml), wat overeenkomt met het bereiken van de streefconcentratie die op het filterpapier wordt aangebracht, zoals hierboven beschreven.
Om de relatie tussen pesticidenspuitactiviteiten en pesticidentoediening te begrijpen, vergezelde een onderzoeker (RG) twee lokale IRS-gezondheidswerkers tijdens routinematige IRS-inzetten in 87 huizen (de 57 huizen die hierboven zijn bemonsterd en 30 van de 43 huizen die met pesticiden zijn bespoten) in maart 2016. Dertien van deze 43 huizen werden uitgesloten van de analyse: zes eigenaren weigerden en zeven huizen werden slechts gedeeltelijk behandeld. Het totale te bespuiten oppervlak (vierkante meter) binnen en buiten het huis werd nauwkeurig opgemeten en de totale tijd die de gezondheidswerkers besteedden aan het spuiten (minuten) werd in het geheim geregistreerd. Deze gegevens worden gebruikt om de spuitsnelheid te berekenen, gedefinieerd als het bespoten oppervlak per minuut (m²/min). Uit deze gegevens kan ook de verhouding tussen de waargenomen en de verwachte spuitsnelheid worden berekend als een relatieve maat, waarbij de aanbevolen verwachte spuitsnelheid 19 m²/min ± 10% is voor de specificaties van de spuitapparatuur [44]. Voor de verhouding tussen waargenomen en verwachte waarden is de tolerantie 1 ± 10% (0,8–1,2).
Zoals hierboven vermeld, waren in 57 huizen filterpapier op de muren aangebracht. Om te testen of de visuele aanwezigheid van filterpapier de sproeisnelheid van de vuilnisophalers beïnvloedde, werd de sproeisnelheid in deze 57 huizen vergeleken met de sproeisnelheid in 30 huizen die in maart 2016 waren behandeld zonder filterpapier. De pesticideconcentraties werden alleen gemeten in huizen met filterpapier.
Er werd vastgesteld dat bewoners van 55 huizen voldeden aan eerdere IRS-voorschriften voor het reinigen van woningen, waaronder 30 huizen die in maart 2016 werden bespoten en 25 huizen die in november 2016 werden bespoten. 0–2 (0 = alle of de meeste spullen zijn in huis gebleven; 1 = de meeste spullen zijn verwijderd; 2 = huis is volledig leeggehaald). Het effect van de naleving door de eigenaar op de spuitfrequentie en de concentraties van het moxa-insecticide werd onderzocht.
De statistische power werd berekend om significante afwijkingen van de verwachte concentraties van alfa-cypermethrin op filterpapier te detecteren, en om significante verschillen in insecticideconcentraties en spuitsnelheden tussen categorisch gekoppelde groepen huizen te detecteren. De minimale statistische power (α = 0,05) werd berekend voor het minimale aantal huizen dat voor elke categorische groep werd bemonsterd (d.w.z. een vaste steekproefomvang) dat bij aanvang werd bepaald. Samenvattend had een vergelijking van de gemiddelde pesticideconcentraties in één steekproef van 17 geselecteerde woningen (geclassificeerd als niet-conforme eigenaren) een power van 98,5% om een afwijking van 20% van de verwachte gemiddelde streefconcentratie van 50 mg ai/m2 te detecteren, waarbij de variantie (SD = 10) overschat wordt op basis van elders gepubliceerde observaties [37, 38]. Vergelijking van insecticideconcentraties in door de huizen geselecteerde spuitbussen voor equivalente effectiviteit (n = 21) > 90%.
Vergelijking van twee monsters van gemiddelde pesticideconcentraties in n = 10 en n = 12 huizen of gemiddelde spuitsnelheden in n = 12 en n = 23 huizen leverde statistische power op van respectievelijk 66,2% en 86,2% voor detectie. Verwachte waarden voor een verschil van 20% zijn respectievelijk 50 mg actieve stof/m² en 19 m²/min. Er werd conservatief aangenomen dat er grote varianties zouden zijn in elke groep voor spuitsnelheid (SD = 3,5) en insecticideconcentratie (SD = 10). De statistische power was >90% voor equivalente vergelijkingen van spuitsnelheden tussen huizen met filterpapier (n = 57) en huizen zonder filterpapier (n = 30). Alle powerberekeningen werden uitgevoerd met behulp van het SAMPSI-programma in STATA v15.0-software [45]).
De filterpapiertjes die uit de huizen werden verzameld, werden geanalyseerd door de gegevens te fitten aan een multivariate negatief binomiale mixed-effects model (MENBREG-programma in STATA v.15.0) met de locatie van de muren in het huis (drie niveaus) als willekeurig effect. De bètastralingsconcentratie en de cypermethrinconcentratie werden onderzocht. Modellen werden gebruikt om veranderingen te testen die samenhangen met de hoogte van de vernevelaarwand (drie niveaus), de vernevelingssnelheid (m²/min), de datum van de belastingaangifte en de status van de zorgverlener (twee niveaus). Een gegeneraliseerd lineair model (GLM) werd gebruikt om de relatie te testen tussen de gemiddelde concentratie van alfa-cypermethrin op het filterpapier dat aan elk huis werd geleverd en de concentratie in de overeenkomstige oplossing in de spuittank. De sedimentatie van de pesticideconcentratie in de spuittankoplossing in de loop van de tijd werd op een vergelijkbare manier onderzocht door de beginwaarde (tijdstip nul) als offset in het model op te nemen en de interactieterm van tank-ID × tijd (dagen) te testen. Uitschieters x worden geïdentificeerd door de standaard Tukey-grensregel toe te passen, waarbij x < Q1 – 1,5 × IQR of x > Q3 + 1,5 × IQR. Zoals aangegeven, werden de spuitdoseringen voor zeven huizen en de mediane insecticideconcentratie voor één huis uitgesloten van de statistische analyse.
De nauwkeurigheid van de chemische kwantificering van de alfa-cypermethrinconcentratie met behulp van ai IQK™ werd bevestigd door de waarden van 27 filterpapiermonsters uit drie pluimveestallen te vergelijken, getest met IQK™ en HPLC (gouden standaard). De resultaten toonden een sterke correlatie aan (r = 0,93; p < 0,001) (Fig. 2).
Correlatie van alfa-cypermethrinconcentraties in filterpapiermonsters verzameld uit pluimveestallen na IRS-besmetting, gekwantificeerd met HPLC en IQK™ (n = 27 filterpapieren uit drie pluimveestallen)
IQK™ werd getest op 480 filterpapiertjes afkomstig uit 57 pluimveestallen. Op het filterpapier varieerde het gehalte aan alfa-cypermethrin van 0,19 tot 105,0 mg actieve stof/m² (mediaan 17,6, interkwartielbereik: 11,06-29,78). Hiervan bevond slechts 10,4% (50/480) zich binnen het streefconcentratiebereik van 40-60 mg actieve stof/m² (Fig. 3). De meerderheid van de monsters (84,0% (403/480)) had een concentratie van 60 mg actieve stof/m². Het verschil in de geschatte mediane concentratie per stal voor de 8-9 testfilters die per stal werden verzameld, was een factor tien, met een gemiddelde van 19,6 mg actieve stof/m² (interkwartielbereik: 11,76-28,32, bereik: 0,60-67,45). Slechts 8,8% (5/57) van de locaties ontving de verwachte pesticideconcentraties; 89,5% (51/57) lag onder de grenzen van het streefbereik en 1,8% (1/57) lag boven de grenzen van het streefbereik (Fig. 4).
Frequentieverdeling van de alfa-cypermethrinconcentraties op filters verzameld uit met IRS behandelde woningen (n = 57 woningen). De verticale lijn geeft het streefconcentratiebereik van cypermethrin ai weer (50 mg ± 20% ai/m2).
Mediaanconcentratie van beta-cypermethrin av op 8-9 filterpapiertjes per woning, verzameld uit woningen die met IRS zijn behandeld (n = 57 woningen). De horizontale lijn geeft het streefconcentratiebereik van alfa-cypermethrin ai weer (50 mg ± 20% ai/m2). Foutbalken geven de onder- en bovengrens van aangrenzende mediaanwaarden weer.
De mediane concentraties die werden toegediend aan filters met wandhoogtes van 0,2, 1,2 en 2,0 m waren respectievelijk 17,7 mg actieve stof/m² (IQR: 10,70–34,26), 17,3 mg actieve stof/m² (IQR: 11,43–26,91) en 17,6 mg actieve stof/m² (IQR: 10,85–31,37) (zie Aanvullend bestand 2). Na correctie voor de datum van de IRS-behandeling liet het mixed-effects model geen significant verschil in concentratie zien tussen de wandhoogtes (z < 1,83, p > 0,067) en ook geen significante veranderingen door de spuitdatum (z = 1,84, p = 0,070). De mediane concentratie die werd toegediend aan de 5 adobehuizen verschilde niet van de mediane concentratie die werd toegediend aan de 52 adobehuizen (z = 0,13; p = 0,89).
De AI-concentraties in 29 onafhankelijk bereide Guarany®-aerosolbussen, bemonsterd vóór de IRS-toepassing, varieerden met 12,1, van 0,16 mg AI/ml tot 1,9 mg AI/ml per bus (Figuur 5). Slechts 6,9% (2/29) van de aerosolbussen bevatte AI-concentraties binnen het streefbereik van 0,96–1,44 mg AI/ml, en 3,5% (1/29) van de aerosolbussen bevatte AI-concentraties >1,44 mg AI/ml.
De gemiddelde concentraties van alfa-cypermethrin ai werden gemeten in 29 spuitformuleringen. De horizontale lijn geeft de aanbevolen AI-concentratie voor spuitbussen weer (0,96–1,44 mg/ml) om de beoogde AI-concentratie van 40–60 mg/m² in de pluimveestal te bereiken.
Van de 29 onderzochte spuitbussen correspondeerden er 21 met 21 huizen. De mediane concentratie van de werkzame stof die in het huis werd afgeleverd, was niet gerelateerd aan de concentratie in de individuele spuittanks die werden gebruikt om het huis te behandelen (z = -0,94, p = 0,345), wat tot uiting kwam in de lage correlatie (rSp2 = -0,02) (Fig. 6).
Correlatie tussen de concentratie van beta-cypermethrin-actieve stof op 8-9 filterpapiertjes verzameld uit met IRS behandelde huizen en de concentratie van actieve stof in zelfgemaakte spuitoplossingen die voor de behandeling van elk huis werden gebruikt (n = 21).
De concentratie van AI in de oppervlakteoplossingen van vier sproeiers, verzameld direct na het schudden (tijdstip 0), varieerde met 3,3 (0,68–2,22 mg AI/ml) (Fig. 7). Voor één tank lagen de waarden binnen het streefbereik, voor één tank lagen de waarden erboven en voor de andere twee tanks lagen de waarden eronder. De pesticideconcentraties daalden vervolgens significant in alle vier de tanks gedurende de daaropvolgende 15 minuten durende follow-upmeting (b = −0,018 tot −0,084; z > 5,58; p < 0,001). Rekening houdend met de beginwaarden van de individuele tanks, was de interactieterm Tank-ID x Tijd (minuten) niet significant (z = -1,52; p = 0,127). In de vier bassins bedroeg het gemiddelde verlies van mg actieve stof/ml insecticide 3,3% per minuut (95% CL 5,25, 1,71), oplopend tot 49,0% (95% CL 25,69, 78,68) na 15 minuten (Fig. 7).
Na het grondig mengen van de oplossingen in de tanks werd de neerslagsnelheid van alfa-cypermethrin ai gemeten in vier sproeitanks met tussenpozen van 1 minuut gedurende 15 minuten. De lijn die het beste bij de gegevens past, is voor elk reservoir weergegeven. De waarnemingen (punten) vertegenwoordigen de mediaan van drie deelmonsters.
De gemiddelde muuroppervlakte per woning voor potentiële IRS-behandeling was 128 m2 (IQR: 99,0–210,0, bereik: 49,1–480,0) en de gemiddelde tijd die gezondheidswerkers besteedden was 12 minuten (IQR: 8,2–17,5, bereik: 1,5–36,6). Elke woning werd bespoten (n = 87). De waargenomen spuitdekking in deze pluimveestallen varieerde van 3,0 tot 72,7 m2/min (mediaan: 11,1; IQR: 7,90–18,00) (Figuur 8). Uitschieters werden uitgesloten en de spuitsnelheden werden vergeleken met het door de WHO aanbevolen bereik van 19 m2/min ± 10% (17,1–20,9 m2/min). Slechts 7,5% (6/80) van de woningen viel binnen dit bereik; 77,5% (62/80) bevonden zich in het lagere bereik en 15,0% (12/80) in het hogere bereik. Er werd geen verband gevonden tussen de gemiddelde concentratie van AI die aan huizen werd toegediend en de waargenomen spuitdekking (z = -1,59, p = 0,111, n = 52 huizen).
Waargenomen sproeisnelheid (min/m2) in pluimveestallen behandeld met IRS (n = 87). De referentielijn geeft het verwachte tolerantiebereik voor de sproeisnelheid weer van 19 m2/min (±10%), zoals aanbevolen in de specificaties van de sproeitankapparatuur.
Bij 80% van de 80 huizen lag de waargenomen/verwachte spuitdekkingverhouding buiten de tolerantiemarge van 1 ± 10%. Bij 71,3% (57/80) van de huizen lag de verhouding lager, bij 11,3% (9/80) hoger en bij 16 huizen viel deze binnen de tolerantiemarge. De frequentieverdeling van de waargenomen/verwachte verhoudingswaarden is te vinden in Aanvullend bestand 3.
Er was een significant verschil in de gemiddelde vernevelingssnelheid tussen de twee zorgverleners die routinematig IRS uitvoerden: 9,7 m2/min (IQR: 6,58–14,85, n = 68) versus 15,5 m2/min (IQR: 13,07–21,17, n = 12) (z = 2,45, p = 0,014, n = 80) (zoals weergegeven in Aanvullend bestand 4A) en de verhouding tussen de waargenomen en verwachte vernevelingssnelheid (z = 2,58, p = 0,010) (zoals weergegeven in Aanvullend bestand 4B).
Exclusief abnormale omstandigheden heeft slechts één gezondheidsmedewerker 54 huizen bespoten waar filterpapier was geïnstalleerd. De mediane sproeisnelheid in deze huizen was 9,23 m²/min (IQR: 6,57–13,80) vergeleken met 15,4 m²/min (IQR: 10,40–18,67) in de 26 huizen zonder filterpapier (z = -2,38, p = 0,017).
De naleving door huishoudens van de verplichting om hun woning te verlaten voor leveringen door de belastingdienst varieerde: 30,9% (17/55) verliet hun woning niet gedeeltelijk en 27,3% (15/55) verliet hun woning niet volledig; hun woningen raakten daardoor beschadigd.
De waargenomen sproeiniveaus in niet-lege huizen (17,5 m²/min, IQR: 11,00–22,50) waren over het algemeen hoger dan in halflege huizen (14,8 m²/min, IQR: 10,29–18,00) en volledig lege huizen (11,7 m²/min, IQR: 7,86–15,36), maar het verschil was niet significant (z > -1,58; p > 0,114, n = 48) (weergegeven in Aanvullend bestand 5A). Vergelijkbare resultaten werden verkregen bij het beschouwen van veranderingen die samenhangen met de aanwezigheid of afwezigheid van filterpapier, wat geen significante covariabele bleek te zijn in het model.
De absolute tijd die nodig was om huizen te bespuiten verschilde niet tussen de drie groepen (z < -1,90, p > 0,057), terwijl het mediane oppervlak wel verschilde: volledig lege huizen (104 m2 [IQR: 60,0–169,0 m2]) zijn statistisch significant kleiner dan niet-lege huizen (224 m2 [IQR: 174,0–284,0 m2]) en halflege huizen (132 m2 [IQR: 108,0–384,0 m2]) (z > 2,17; p < 0,031, n = 48). Volledig leegstaande huizen zijn ongeveer half zo groot (qua oppervlakte) als huizen die niet leegstaan of half leegstaan.
Voor het relatief kleine aantal huizen (n = 25) met zowel nalevings- als pesticiden-AI-gegevens waren er geen verschillen in de gemiddelde AI-concentraties die aan huizen werden geleverd tussen deze nalevingscategorieën (z < 0,93, p > 0,351), zoals gespecificeerd in Aanvullend bestand 5B. Vergelijkbare resultaten werden verkregen bij correctie voor de aanwezigheid/afwezigheid van filterpapier en de waargenomen spuitdekking (n = 22).
Deze studie evalueert de praktijken en procedures van IRS in een typische plattelandsgemeenschap in de Gran Chaco-regio van Bolivia, een gebied met een lange geschiedenis van vectoroverdracht [20]. De concentratie van alfa-cypermethrin ai die werd toegediend tijdens routinematige IRS varieerde aanzienlijk tussen huizen, tussen individuele filters in het huis en tussen individuele spuittanks die waren voorbereid om dezelfde toegediende concentratie van 50 mg ai/m2 te bereiken. Slechts 8,8% van de huizen (10,4% van de filters) had concentraties binnen het streefbereik van 40-60 mg ai/m2, terwijl de meerderheid (respectievelijk 89,5% en 84%) concentraties had die lager waren dan de toegestane ondergrens.
Een mogelijke factor voor een suboptimale toediening van alfa-cypermethrin in huis is de onnauwkeurige verdunning van pesticiden en de inconsistente concentraties van de suspensie die in spuittanks wordt bereid [38, 46]. In de huidige studie bevestigden de observaties van de onderzoekers bij zorgverleners dat zij de recepten voor de bereiding van pesticiden volgden en door SEDES waren getraind om de oplossing na verdunning in de spuittank krachtig te roeren. Analyse van de inhoud van de reservoirs toonde echter aan dat de concentratie van de werkzame stof met een factor 12 varieerde, waarbij slechts 6,9% (2/29) van de geteste reservoiroplossingen binnen het streefbereik viel. Voor verder onderzoek werden de oplossingen op het oppervlak van de spuittank onder laboratoriumomstandigheden gekwantificeerd. Dit toonde een lineaire afname van de werkzame stof van alfa-cypermethrin van 3,3% per minuut na het mengen en een cumulatief verlies van werkzame stof van 49% na 15 minuten (95% CL 25,7, 78,7). Hoge sedimentatiesnelheden als gevolg van aggregatie van pesticidesuspensies die ontstaan bij verdunning van bevochtigbare poederformuleringen (WP) zijn niet ongebruikelijk (bijv. DDT [37, 47]), en de huidige studie toont dit verder aan voor SA-pyrethroïdeformuleringen. Suspensieconcentraten worden veel gebruikt bij IRS en, net als alle insecticidepreparaten, hangt hun fysieke stabiliteit af van vele factoren, met name de deeltjesgrootte van het actieve ingrediënt en andere ingrediënten. Sedimentatie kan ook worden beïnvloed door de algehele hardheid van het water dat wordt gebruikt om de slurry te bereiden, een factor die moeilijk te beheersen is in het veld. In deze onderzoekslocatie is de toegang tot water bijvoorbeeld beperkt tot lokale rivieren die seizoensgebonden variaties vertonen in debiet en zwevende bodemdeeltjes. Methoden voor het monitoren van de fysieke stabiliteit van SA-samenstellingen worden onderzocht [48]. Subcutane geneesmiddelen zijn echter met succes gebruikt om infecties met pathogene Tri.-bacteriën in huishoudens in andere delen van Latijns-Amerika te verminderen [49].
Ook in andere vectorbestrijdingsprogramma's zijn ontoereikende insecticideformuleringen gemeld. Zo bleek bijvoorbeeld uit een bestrijdingsprogramma voor viscerale leishmaniasis in India dat slechts 29% van de 51 sproeigroepen de DDT-oplossingen correct bereidde en mengde, en dat geen enkele groep de sproeitanks vulde zoals aanbevolen [50]. Een onderzoek in dorpen in Bangladesh liet een vergelijkbare trend zien: slechts 42-43% van de IRS-divisieteams bereidde insecticiden voor en vulde de spuitbussen volgens protocol, terwijl dit percentage in één subdistrict slechts 7,7% bedroeg [46].
De waargenomen veranderingen in de concentratie van actieve stoffen die in huis worden gebracht, zijn ook niet uniek. In India ontving slechts 7,3% (41 van de 560) van de behandelde huizen de beoogde concentratie DDT, waarbij de verschillen binnen en tussen huizen even groot waren [37]. In Nepal absorbeerde filterpapier gemiddeld 1,74 mg actieve stof/m2 (bereik: 0,0–17,5 mg/m2), wat slechts 7% van de beoogde concentratie (25 mg actieve stof/m2) is [38]. HPLC-analyse van filterpapier toonde grote verschillen in de concentraties van deltamethrin actieve stof op de muren van huizen in Chaco, Paraguay: van 12,8–51,2 mg actieve stof/m2 tot 4,6–61,0 mg actieve stof/m2 op daken [33]. In Tupiza, Bolivia, meldde het Chagas Control Program de levering van deltamethrin aan vijf huizen in concentraties van 0,0–59,6 mg/m2, gekwantificeerd met HPLC [36].
Geplaatst op: 16 april 2024