Malaria Journal, 2007; 6: 10-10 (más artículos en esta revista)

Elaborado un modelo de ciclo de alimentación para la reducción de la capacidad vectorial de la noche mordiendo los mosquitos de mosquiteros tratados con insecticida

BioMed Central
Arnaud Le Menach (arnaud.lemenach @ u707.jussieu.fr) [1], Shannon Takala (Stakala@medicine.umaryland.edu) [2], M Ellis McKenzie (mckenzel@mail.nih.gov) [3], Andre Perisse (aharris@epi.umaryland.edu) [4], Anthony Harris (Aperisse@epi.umaryland.edu) [4], Antoine Flahault (antoine.flahault @ u707.jussieu.fr) [1], David L Smith ( smitdave@helix.nih.gov) [3]
[1] Universite Pierre et Marie Curie de París-6, S UMR 707, Paris, F-75012; INSERM, UMR 707-S, Paris, F-75012, Francia
[2] Centro de Desarrollo de Vacunas de la Universidad de Maryland, Baltimore, 685 W. Baltimore Street, Baltimore, MD 21201, EE.UU.
[3] División de Epidemiología y Estudios de Población Fogarty Internacional Center, NIH, Bethesda, MD 20892, EE.UU.
[4] Departamento de Epidemiología y Medicina Preventiva, Universidad de Maryland Baltimore, 100 N. Greene Street, Baltimore, MD 21201, EE.UU.

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Resumen
Fondo

Mosquiteros tratados con insecticida (MTI) son una herramienta importante para el control de la malaria. Los mosquiteros tratados con insecticidas son efectivos porque trabajan en varias partes del ciclo de alimentación de mosquitos, entre ellos el asesinato de adultos y repeler efectos.

Métodos

El uso de una elaborada descripción del clásico modelo de ciclo de alimentación, fórmulas simples se han obtenido para describir cómo MTI cambiar el comportamiento de mosquitos y la intensidad de la transmisión de la malaria, tal como se resume de la capacidad vectorial y EIR. El predijo los cambios se ilustran en función de la frecuencia de uso de ITN cuatro diferentes poblaciones de vectores usando parámetros estimados de la literatura.

Resultados

El modelo demuestra que los mosquiteros tratados con insecticidas al mismo tiempo reducir los mosquitos "de vida, alargar el ciclo de alimentación, y de disuadir a morder humanos desviar más picaduras en humanos no máquinas. Los mosquiteros tratados con insecticidas pueden reducir considerablemente la capacidad vectorial a través de pequeños cambios en todas estas cantidades. El total de reducciones en la capacidad vectorial difieren, además, en función de línea de base en el comportamiento de la falta de mosquiteros tratados con insecticidas. Las reducciones de vida y la capacidad vectorial son más fuertes para las especies de vectores con un alto nivel básico de supervivencia. Anthropophilic y zoophilic especies se ven afectadas de diferente manera por los mosquiteros tratados con insecticidas; el ciclo de alimentación se prolonga más de anthrophilic especies, y la proporción de las mordeduras que se desvían hacia la no-humanos hosts es mayor para las especies zoophilic.

Conclusión

Este modelo sugiere que la eficacia de los mosquiteros tratados con insecticidas debe ser medido como una reducción total de transmisión en intensidad, y que los efectos cuantitativos serán diferentes de las especies y la intensidad de transmisión. A las muy altas tasas de uso de ITN, los mosquiteros tratados con insecticidas puede generar importantes reducciones en la intensidad de transmisión que podría proporcionar grandes reducciones en la intensidad de la transmisión, y eficaz la lucha contra el paludismo en algunas zonas, especialmente cuando se utiliza en combinación con otras medidas de control. A altas EIR, MTI probablemente no reducir sustancialmente el tipo de parásito, pero cuando la intensidad de transmisión es baja, las reducciones en la capacidad vectorial se combinan con reducciones en el tipo de parásito a generar grandes reducciones en EIR.

Fondo

Mosquiteros tratados con insecticida (MTI) son ahora considerados como herramientas estándar para el control de la malaria [1]. MTI reducir la transmisión de la malaria por picadura de los vectores que durante la noche; que trabajan por la reducción de la intensidad de la transmisión de la malaria, el número medio de picaduras infecciosas recibida por un individuo sobre el período de algún tiempo, llama la tasa de inoculación entomológica (EIR). En un estudio, los mosquiteros tratados con insecticidas EIR reducido por un factor de 10 [2]. Anteriormente han publicado estudios que han demostrado que el uso de mosquiteros tratados con insecticidas reducción de la mortalidad atribuible a la malaria en un 30% en los niños pequeños [3] y una reducción severa, con riesgo para la vida de malaria entre los niños en un 44% [4]. Los beneficios de mosquiteros tratados con insecticidas pueden variar de un lugar a otro dependiendo de la línea de base EIR y la reducción total en EIR [5, 6].

Los mosquiteros tratados con insecticidas son eficaces en la reducción de EIR porque al mismo tiempo afectan a varios aspectos del ciclo de alimentación de mosquitos. Los mosquiteros tratados con insecticidas que matan a los mosquitos en las tierras de mosquiteros tratados, con la mortalidad alcanza hasta un 90% [7]. Al aumentar la mortalidad de adultos, los mosquiteros tratados con insecticidas reducen el riesgo de transmisión por lo menos en cuatro formas: una reducción de probabilidad de que un mosquito infectado se convertirá, una reducción de probabilidad de que un mosquito infectado sobrevive a convertirse en sporogony infecciosas, se espera un menor número de mordeduras de un vector tras el contagio, y menos huevos establecido. MTI también repeler los mosquitos - en términos cuantitativos, los mosquitos son menos propensos a entrar en las viviendas con mosquiteros tratados con insecticidas y que abandonen cuanto antes. El número medio de los mosquitos Anopheles por casa era de 77% más bajo en una zona usando mosquiteros tratados con insecticidas que en un comparables sin MTI [2]. Otros efectos también han sido reportados, incluyendo un cambio a morder al aire libre, un cambio en el momento de morder, o la desviación que se alimentan de otras fuentes de la harina de sangre [8].

Los efectos combinados de mosquiteros tratados con insecticidas, tanto de adultos como entre ellos y matando a repeler los efectos, pueden ser diferentes, dependiendo de las preferencias intrínsecas de picadura del vector. Descripciones clásicas de transmisión de la malaria se basan en una descripción cuantitativa del ciclo de alimentación [9]. El ciclo de alimentación de mosquitos implica que buscan acogida, alimentación, descanso, sitio de oviposición de la búsqueda, y la oviposición. La mayoría de las fórmulas que describen la transmisión de la malaria por los mosquitos reducir este ciclo de alimentación a un único término que describe el tipo de alimentación humana, a, donde 1 / a es el promedio de intervalo entre dos sucesivos mordeduras humanas. La tasa de alimentación humana puede subdividirse en dos términos, el tiempo promedio para completar un ciclo de alimentación, 1 / f, y la proporción de las mordeduras en los seres humanos, Q; el tipo de alimentación humana es una = FQ. La capacidad de un solo vector para transmitir la malaria también se ve afectada por su vida útil y la duración del parásito sporogony; p permiten indicar la probabilidad de sobrevivir un día y n el número de días necesarios para completar sporogony. La capacidad total de la población de vectores se incrementa con la densidad de la población de vectores; dejar que se m, la densidad de población de vectores, dividido por la densidad de población de seres humanos. Un índice de intensidad de la transmisión de la malaria es la capacidad vectorial, el número de picaduras infecciosas que se derivarían de todas las mordeduras de un único humanos infectados en un solo día: C = m Q 2 f 2 p n -- LN p MathType MTEF @ @ @ 5 + 5 = @ feaafiart1ev1aaatCvAUfKttLearuWrP9MDH5MBPbIqV92AaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8akY = wiFfYdH8Gipec8Eeeu0xXdbba9frFj0 = OqFfea0dXdd9vqai = hGuQ8kuc9pgc9s8qqaq = dirpe0xb9q8qiLsFr0 = vr0 = vr0dc8meaabaqaciaacaGaaeqabaqabeGadaaakeaacqWGdbWqcqGH9aqpdaWcaaqaaiabd2gaTjabdgfarnaaCaaaleqabaGaeGOmaidaaOGaemOzay2aaWbaaSqabeaacqaIYaGmaaGccqWGWbaCdaahaaWcbeqaaiabd6gaUbaaaOqaaiabgkHiTiGbcYgaSjabc6gaUjabdchaWbaaaaa @ @ 3D27 [10]. Vectorial capacidad está estrechamente relacionado con otros índices de transmisión del paludismo, incluido el EIR y R 0 [11, 12]. Aquí, las diferencias en la cama de efectos netos se evaluó a través de un modelo matemático para el cambio en la intensidad de la transmisión producida por el uso ITN, sobre la base de una detallada descripción cuantitativa del ciclo de alimentación de mosquitos, que se extiende el trabajo previo a los mosquitos y la transmisión de la malaria [9, 13 , 14]. El estudio tiene por objeto mejorar la comprensión de la forma de acogida de alimentación de los mosquitos se vería influenciada por el uso de mosquiteros tratados con insecticidas, y para mostrar cómo los mosquiteros tratados con insecticidas pueden tener reducciones similares en EIR por diferentes razones, a pesar de las diferencias innatas en la ecología del mosquito.

Métodos

En este caso, el mosquito ciclo de alimentación es descrito por 2 etapas: acogida-que buscan el éxito a través de la alimentación, y descanso a través de oviposición (Figura 1]. Para entender los mosquiteros tratados con insecticidas, todos los acontecimientos que están cambiado de mosquiteros tratados con insecticidas, cuando un mosquito pica o intentos de morder una multitud se examinan en detalle (Figura 1]. En primer lugar, durante el anfitrión de búsqueda de período, una proporción Q (0) de los mosquitos encuentran un ser humano, y 1 - Q (0) encontrar algún otro huésped vertebrado. Con el uso ITN, una fracción φ de los seres humanos están protegidos por mosquiteros tratados con insecticidas. Si un mosquito se encuentra protegida humanos, una de las tres cosas pueden suceder: a) el mosquito se alimenta con éxito, independientemente de la red, con probabilidad s. El éxito de la alimentación en los seres humanos protegidos por mosquiteros tratados con insecticidas puede ocurrir si la red tiene agujeros, si la red no está bien desplegado, o si los humanos sin protección y es mordido por cortos tramos durante la noche b) las tierras de mosquitos en la red a morder un ser humano, pero muere de contacto con el insecticida, con probabilidad d c) el mosquito deja la vecindad para buscar otro host, de manera efectiva la acogida de reiniciar la búsqueda de ciclo, con probabilidad r = 1 - s - d. En resumen, al final de un intento de morder, algunos mosquitos se han alimentado con éxito a un no-humano de acogida, algunos han alimentado en un ser humano, algunos han muerto desde el insecticida en la red, y algunos se han visto frustrados y comenzar de nuevo.

Dado que el estudio está interesado en entender cómo afectan a MTI transmisión de la malaria cambios a la capacidad vectorial son evaluados en una población controlada en relación con una población de referencia sin control. Sin MTI, anfitrión de búsqueda de toma τ 1 (0) días y los mosquitos sobrevivir este proceso con una probabilidad p 1 (0). Tras el éxito de la harina de sangre, los mosquitos resto, encontrar las larvas del hábitat, y oviposit. Este proceso dura τ 2 días y el mosquito sobrevive con probabilidad p 2, independientemente de las especies morder preferencias. Esta descripción es elaborado en relación con las formulaciones clásicas: el tiempo necesario para completar un ciclo de alimentación con el uso no ITN es 1 / f (0) τ = 1 (0) + τ 2, y el diario probabilidad de sobrevivir un día es p (0) = [P 1 (0) p 2] f (0). La proporción de sangre que las comidas se toman en un ser humano también se ve afectada por mosquiteros tratados con insecticidas; dejar que Q (0) denotan la proporción de comidas de sangre tomadas a un ser humano en ausencia de mosquiteros tratados con insecticidas, es decir, los humanos que visitan. Funciones fueron elaborados para describir la capacidad vectorial en una población donde una fracción de los seres humanos, φ, están protegidos por mosquiteros tratados con insecticidas; en otras palabras, ¿cuáles son f (φ), p (φ), y Q (φ)?

Un superviviente, que se desvían de mosquitos pueden alimentar con éxito después de varios intentos. Para obtener las siguientes fórmulas, suponemos que se puede repetir el intento tantas veces como sea necesario para completar su ciclo de alimentación. Un mosquito se alimenta con éxito por la búsqueda de una no-huésped humano, de encontrar un huésped humano sin protección, o por la alimentación con éxito en un huésped humano protegido. En total, durante un solo intento, un mosquito logra sobrevivir con probabilidad W = 1 - Q (0) + Q (0) (1 - φ) + Q (0) φ s = 1 - Q (0) φ (1 - s) . Un mosquito se reinicia y comienza una nueva búsqueda con probabilidad Z = Q (0) φ r, en el supuesto de que el mosquito sobrevivido a la ordinaria peligros de la alimentación y la búsqueda, que sobrevivieron a la ITN, y que no se alimentan correctamente.

En primer lugar, una fórmula fue elaborada para el esperado retraso. Por hipótesis, después de un fallido primer intento, el mosquito comienza, con probabilidad de Z, por lo que el tiempo previsto para completar el ciclo de vida está dado por:

τ 1 (φ) = τ 1 (0) + Z τ 1 (φ) = τ 1 (0) / (1 - Z); (Ecuación 1)

Intuitivamente, esta expresión dice que el tiempo de espera para alimentar a una población en la que los mosquiteros tratados con insecticidas se utilizan de referencia es el tiempo multiplicado por el número de intentos necesarios para completar un ciclo de alimentación, 1 / (1-Z). Por lo tanto, el tiempo necesario para completar un ciclo de alimentación es

1 / f (φ) = τ 1 (0) / (1 - Z) + τ 2; (Ecuación 2)

En segundo lugar, una fórmula fue elaborada por la probabilidad de que espera un mosquito sobrevive hasta el final de la alimentación. En cada intento, los mosquitos pueden morir, tener éxito o no y vuelve a intentarlo. Por lo tanto, la probabilidad de supervivencia a través de un completo ciclo de alimentación es la probabilidad de sobrevivir y tener éxito el primer intento, además de la probabilidad de sobrevivir el primer intento y logrando el segundo intento cuando los mosquitos no el primer intento, y así sucesivamente. Es importante señalar que damos por sentado que la base de referencia aplicable a los peligros cada vez que un mosquito intentos de piensos:

p 1 (φ) = p 1 (0) [Z W + p 1 (φ)] = p 1 (0) W / [1 - Z p 1 (0)]; (Ecuación 3)

Por lo tanto, la probabilidad de sobrevivir un día es igual a:

p (φ) = [p 1 (0) p 2 W / (1 - p Z 1 (0)] f (φ); (Ecuación 4).

Por último, con ITN uso, una mayor fracción de las mordeduras se adopte sobre la no-humanos anfitriones. En general, la probabilidad de que una alimentación intento termina con una harina de sangre en un huésped humano es:

q (φ) = p 1 (0) [Q (0) (1 - φ φ + s) + Z q (φ)]

P = 1 (0) Q (0) (1 - φ φ + s) / [1 - Z p 1 (0)] (Ecuación 5)

La proporción de comidas de sangre tomadas en un huésped humano es:

Q (φ) = q (φ) / p 1 (φ) = Q (0) (1 - φ φ + s) / W. (Ecuación 6)

De este modo, tres fórmulas se han obtenido (Ecuación 2, 4 y 6) en relación la probabilidad de sobrevivir el ciclo de alimentación, la duración media de un ciclo de alimentación, y la proporción de las mordeduras de un expediente humanos análogas a las tasas de referencia en ausencia de MTI como una función de la cobertura de ITN, φ. Las funciones se basan en sólo dos parámetros: la probabilidad de que el promedio de mosquitos muere, d, o que se alimenta con éxito, s, durante un intento único de alimentación.

Por último, los mosquiteros tratados con insecticidas puede tener otros efectos sobre el vector densidad de población. Al matar los mosquitos adultos, la tasa total de oviposición se cae en la zona circundante. Más importante aún, hay reducciones directas en la densidad del vector adulto. El ritmo al que surgen los mosquitos, por persona, por día, es una constante λ, se desprende que la densidad de mosquitos se reduce ligeramente debido a la elevada tasa de mortalidad, a m (φ) = λ / ln-p (φ) Por lo tanto, el efecto total de mosquiteros tratados con insecticidas en la capacidad vectorial puede volver a escribir como una función de cada uno de estos efectos por separado:

C ( φ ) = m ( φ ) Q ( φ ) 2 f ( φ ) 2 p ( φ ) n -- LN p ( φ ) = λ Q ( φ ) 2 f ( φ ) 2 p ( φ ) n ( -- LN p ( φ ) ) 2 ( E q u un t i o n 7 ) MathType MTEF @ @ @ 5 + 5 = @ feaafiart1ev1aaatCvAUfKttLearuWrP9MDH5MBPbIqV92AaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8akY = wiFfYdH8Gipec8Eeeu0xXdbba9frFj0 = OqFfea0dXdd9vqai = hGuQ8kuc9pgc9s8qqaq = dirpe0xb9q8qiLsFr0 = vr0 = vr0dc8meaabaqaciaacaGaaeqabaqabeGadaaakeaacqWGdbWqcqGGOaakiiGacqWFgpGzcqGGPaqkcqGH9aqpdaWcaaqaaiabd2gaTjabcIcaOiab = z8aMjabcMcaPiabdgfarjabcIcaOiab = z8aMjabcMcaPmaaCaaaleqabaGaeGOmaidaaOGaemOzayMaeiikaGIae8NXdyMaeiykaKYaaWbaaSqabeaacqaIYaGmaaGccqWGWbaCcqGGOaakcqWFgpGzcqGGPaqkdaahaaWcbeqaaiabd6gaUbaaaOqaaiabgkHiTiGbcYgaSjabc6gaUjabdchaWjabcIcaOiab = z8aMjabcMcaPaaacqGH9aqpcqWF7oaBdaWcaaqaaiabdgfarjabcIcaOiab = z8aMjabcMcaPmaaCaaaleqabaGaeGOmaidaaOGaemOzayMaeiikaGIae8NXdyMaeiykaKYaaWbaaSqabeaacqaIYaGmaaGccqWGWbaCcqGGOaakcqWFgpGzcqGGPaqkdaahaaWcbeqaaiabd6gaUbaaaOqaaiabcIcaOiabgkHiTiGbcYgaSjabc6gaUjabdchaWjabcIcaOiab = z8aMjabcMcaPiabcMcaPmaaCaaaleqabaGaeGOmaidaaaaakiaaxMaacaWLjaacbiGae4hkaGIaemyrauKaemyCaeNaemyDauNaemyyaeMaemiDaqNaemyAaKMaem4Ba8MaemOBa4MaeeiiaaIae43naCJae4xkaKcaaa @ @ 8148

Usando la clásica hipótesis, los cambios en la capacidad vectorial están relacionadas con cambios en la tasa de inoculación entomológica de la fórmula siguiente:

EIR (φ) b = C (φ) X (φ) / [1 + Q (φ) f (φ) c X (φ) / - ln p (φ)] (Ecuación 8)

donde X (φ) indican el tipo de parásito, la fracción de los seres humanos que llevan los parásitos, c es la infecciosidad, la fracción de las mordeduras en los seres humanos infectados que infectar un mosquito (es decir, la fracción de parasitemic los seres humanos que transmiten gametocitos a los mosquitos, por picadura ) Y b es la probabilidad de un ser humano se infecta picaduras de los mosquitos.

Ejemplo de parámetros que describen el ciclo de alimentación de referencia proceso resultado de estudios epidemiológicos [15 - 17] y se enumeran en el cuadro 1.

MTI impacto en el comportamiento de los vectores de malaria y en parámetros clave

Estas fórmulas se aplican a tres especies de mosquitos en diferentes regiones: anthropophilic especies, es decir, Anopheles gambiae sl en Nigeria (N) y en Tanzania (T) y más zoophilic especies, es decir, Anopheles arabiensis en Nigeria y Anopheles punctulatus en Papua Nueva Guinea. El estudio tiene como objetivo obtener una mejor comprensión cuantitativa de cómo ITN coberturas que van desde 0% a 100% influir en los parámetros que describen la ecología del vector y la malaria, es decir, los mosquitos de vida, la duración del ciclo de alimentación, la proporción de las mordeduras humanas tomadas a los ejércitos, los cambios en la capacidad vectorial y en EIR.

MTI pérdida de eficacia con el tiempo

La eficacia de los mosquiteros tratados con insecticidas y sus repercusiones en los cinco parámetros descritos anteriormente fueron evaluadas por la modificación de las características de ITN efectos en el tiempo, el efecto del insecticida se desvanece progresivamente, por lo que la tasa de éxito de alimentación lineal se supone que aumentará de 0,1 a 0,6 (en la que el punto efecto insecticida desaparecido por completo) y la tasa de mortalidad disminuyó de 0,3 a 0,05. Este análisis se llevó a cabo para la especie A. anthropophilic gambiae SL en Nigeria.

La incertidumbre sobre los mosquiteros tratados con insecticidas características y el impacto sobre la transmisión de la malaria

Un análisis de sensibilidad multivariante También se realizó en dos parámetros que describen los mosquiteros tratados con insecticidas, que es la tasa de éxito de alimentación, s y la tasa de mortalidad en su aterrizaje en los mosquiteros tratados con insecticidas, d. Estos dos parámetros se muestrearon mediante una latín Hypercube sistema de muestreo [18] de la distribución uniforme continua con los límites descritos en la Tabla 1. El efecto de la variación de estos parámetros, los valores de la intensidad de la malaria a través de la transmisión vectorial capacidad fue descubierta. Este análisis se llevó a cabo para la especie A. anthropophilic gambiae sl en Nigeria (N).

Resultados
¿Qué impacto MTI vector comportamiento y la transmisión de la malaria?

MTI acto mediante la reducción de la tasa de supervivencia de mosquitos en todo el ciclo de alimentación. El promedio de vida del mosquito cae rápidamente como ITN cobertura debido a aumentos adicionales de mortalidad cuando los mosquitos la tierra en una red. Por ejemplo, la media de vida de A. gambiae sl (N) se reduce a aproximadamente una cuarta parte de la línea de base (de 9,5 días con mosquiteros tratados con insecticidas no a 2,5 días con plena cobertura de ITN, Figura 2a]. Las mayores disminuciones se observan cuando las tasas de supervivencia de mosquitos en todo el ciclo son inicialmente alta, independientemente de las especies preferencia (anthropophilic o zoophilic). Así, por zoophilic las especies A. arabiensis, con un estimado diario de probabilidad de sobrevivir a un ciclo de alimentación de 0,94, la plena cobertura ITN recortes de mosquitos de vida para una tercera parte de la línea de base (de 16,2 días a 5,2 días), mientras que para las especies más zoophilic A. punctulatus, con una tasa de supervivencia diaria de 0,86, la vida útil se reduce a alrededor de dos terceras partes de la línea de base (de 6,6 a 4,1 días, la figura 2a]. Patrones similares se observan con las dos especies A. anthropophilic gambiae sl (N) y (T). Además de reducir la tasa de supervivencia diaria, ITN uso aumenta la duración del ciclo de alimentación, los efectos son mayores, dependiendo de la fracción de referencia de las mordeduras de un expediente no humanos. Anthropophilic especies requieren más tiempo para encontrar una acogida cuando ITN la cobertura aumenta. El ciclo de alimentación de A. gambiae sl (N) se prolonga por alrededor de 50%, pasando de 2 días a 2,9 días. Por el contrario, zoophilic los mosquitos son desviados a otros no-humanos vertebrados anfitriones, lo que menos aumentos en la duración del ciclo de alimentación. El ciclo de alimentación de A. arabiensis se alargó por cerca de un tercio, de 3 a 4 días (figura 2b]. Por último, la proporción de las mordeduras de un expediente humanos declina más por un zoophilic especies que un anthrophilic especies. Por ejemplo, con la plena cobertura de ITN, aproximadamente una quinta parte de A. punctulatus mordeduras se toman en un ser humano (una disminución del 70%) frente a las dos terceras partes con A. gambiae sl (T) (una disminución del 30%, figura 2c].

Una manera de resumir los efectos combinados de mosquiteros tratados con insecticidas es estimar la reducción del número de ciclos de alimentación de un mosquito se completa lo largo de su vida útil. Por ejemplo, con la plena cobertura de ITN, A. gambiae sl (N) se completa aproximadamente una sexta parte el mayor número de ciclos de alimentación como la base de referencia (pasando de 4,7 a 0,8 ciclos). La misma tendencia se observa con las otras especies, pero no en la misma medida, por ejemplo A. punctulatus se completa alrededor de la mitad de los ciclos de vida (disminución de 1,8 a 0,85). De este modo, el período durante el cual un mosquito es contagioso y capaz de transmitir la infección también sería muy reducido.

La relación entre la capacidad vectorial y ITN uso resume los efectos totales de todas estas relaciones. Como ITN cobertura aumenta, la capacidad vectorial disminuye exponencialmente, con una cobertura completa, los mosquiteros tratados con insecticidas pueden reducir la capacidad vectorial por un factor de 50 a 100 o más (Figura 2d]. Así tendencias similares en la capacidad vectorial se observó independientemente de las especies morder preferencia o tasa de supervivencia. Un 50% de ITN cobertura da lugar a una reducción en la capacidad vectorial, que van desde el 72,1% para A. punctulatus a 92,7% para A. gambiae sl (N) (Figura 2d]. Especies morder preferencia, anthropophilic o zoophilic, no parece influir en la reducción total en la capacidad vectorial valores, como las mayores reducciones en la capacidad vectorial se observan valores para las especies con el mayor diario de referencia las tasas de supervivencia. Por ejemplo, la capacidad vectorial similar se observó para zoophilic especies como A. arabiensis (C = 8,63 cuando no se utilizan MTI) y anthropophilic especies como A. gambiae sl (N) (C = 5.37), que presentan comparables de referencia las tasas de supervivencia (an. gambiae sl (N), p = 0,81 ciclo y An. arabiensis ciclo p = 0,83). Patrones similares se observan para el ciclo de baja de tasa de supervivencia de las especies - A. gambiae sl (T) (C = 0,49 cuando no se utilizan MTI) y A. punctulatus (C = 0.48).

EIR valores siguen una disminución exponencial similar ITN como la cobertura aumenta, pero los efectos difieren en bajas y altas intensidades de transmisión de línea de base. La prevalencia de la malaria parasitemia en los seres humanos después de ITN eficaz despliegue es más probable que la disminución de referencia cuando la transmisión es de baja intensidad (es decir, EIR anual inferior a 1), que cuando EIR es elevada [19]. Cambios en EIR incluyen cambios en la fracción de los seres humanos infectados - a baja EIR, mosquiteros reducirá la prevalencia humanos que generen nuevas reducciones de EIR (Figura 3], aunque después de una demora.

¿Qué tan efectivos son los mosquiteros tratados con insecticidas después de que el insecticida se debilita?

Como insecticida efectos se debilitan, los mosquitos aumenta la vida útil en comparación con la plena eficacia de los niveles de control (Figura 4a], la duración del ciclo de alimentación se acorta (Figura 4b], y un menor número de mosquitos se desvían a morder no humanos "hosts" (Figura 4c]. Como resultado, la capacidad vectorial (Figura 4d] pasa a ser el más similar al de control de los niveles de referencia, sin llegar a ellos. Considerando que, con una primera ITN baja cobertura (10%) la pérdida de eficacia es leve, por una duración inicial de ITN alta cobertura (90%), los efectos son relativamente grandes y claramente identificados, de menor cobertura de ITN, en particular en relación con la proporción de las mordeduras en los seres humanos ( Figura 4c, con un 90% de ITN cobertura del 85% de las mordeduras se toman en los seres humanos cuando los insecticidas ya no es eficaz, un incremento del 35% en comparación con plena eficacia insecticida) y el aumento de la capacidad vectorial (Figura 4d: los valores son más de 100 veces mayor con un 90% de cobertura después de ITN insecticida efectos fade out, pero sólo 1,5 veces mayor con una inicial del 10% de cobertura ITN).

¿Qué características ITN influencia la transmisión de la malaria?

Los resultados de los análisis de sensibilidad multivariante en dos parámetros ITN demostrado que el parámetro más influyente en la capacidad vectorial (ITN en virtud de baja cobertura (10%)) es la tasa de mortalidad debido a aterrizar en un tratado ITN, d, seguido de la alimentación tasa de éxito a pesar de la presencia de un ITN, s (Figura 5b, c]. Una mayor variación en la capacidad vectorial se observa cuando los vectores han de alimentación similares tasas de éxito (Figura 5b] que cuando tienen similares tasas de mortalidad (Figura 5c]. En virtud de ITN mayor cobertura, capacidad vectorial exponencial se incrementa por encima de un determinado umbral se calcula que cerca de valores asumido por un no tratados en cifras netas (s = 0,6 y d = 0,05; Figura 5d], mientras que con baja cobertura de ITN, aumenta la capacidad vectorial lineal como alimentación tasa de éxito aumenta y disminuye la tasa de mortalidad (Figura 5a].

Discusión

El uso de una elaborada descripción del clásico modelo de ciclo de alimentación, fórmulas simples se han obtenido para describir cómo MTI cambiar la intensidad de la transmisión de la malaria, tal como se resume de la capacidad vectorial. MTI lograr estos cambios mediante la reducción de la supervivencia diaria (y, por extensión, la densidad de mosquitos), lo que aumenta la duración del ciclo de alimentación de mosquitos, y la disminución de la proporción de comidas de sangre tomadas en un huésped humano. MTI afectan a todos estos aspectos de la transmisión de todos los vectores, pero la dominante efectos difieren de anthropophilic y zoophilic vectores. MTI reducir la capacidad vectorial principalmente a través de reducciones en el vector de vida; los efectos son mayores para las especies con un alto nivel básico de supervivencia, pero estos efectos se incrementan por el alargamiento del ciclo de alimentación y desviar las mordeduras en humanos no máquinas. El modelo también predice que los mosquiteros tratados con insecticidas de alimentación más demora para anthropophilic vectores. Por zoophilic vectores, MTI aumentar la proporción de las mordeduras que se toman sobre la no-humanos anfitriones. A pesar de estas diferencias, la reducción total en la transmisión es similar, y es fuertemente afectada por el mosquito de referencia ecología. Como resultado, el riesgo de la malaria se reduciría más y la capacidad vectorial disminución de más del 90% en cualquiera de las especies, independientemente de las preferencias de acogida morder.

El riesgo de una infección está relacionada con cambios en EIR, pero esos cambios se difieren enormemente en función del valor absoluto de EIR en la base de referencia, no sólo las reducciones proporcionales a la capacidad vectorial. Base de EIR y la capacidad vectorial puede variar debido a la densidad de mosquitos, una cantidad que está relacionada con la ecología de larvas de mosquitos. Si bien los mosquiteros tratados con insecticidas puede reducir el número de huevos puestos por los mosquitos adultos, esto puede no reducir el número de adultos que salen, sobre todo si las poblaciones de larvas están reguladas en una forma dependiente de la densidad de otros factores, especialmente la competencia por los recursos y la depredación.

Cuando referencia EIR es alta, una gran reducción proporcional de la capacidad vectorial (es decir, por un factor de 100) puede reducir simplemente EIR de 700 a 7, pero una vez al año, de 7 de EIR sigue representando un alto nivel de riesgo. Las reducciones de muy alto EIR con mosquiteros tratados con insecticidas puede producir a corto plazo la reducción de la morbilidad y la mortalidad que reflejan niveles residuales de la inmunidad adquiridos en el marco de referencia de transmisión. Los efectos a largo plazo, todo lo demás igual, se espera que ajustar de tal manera que la morbilidad y la mortalidad en las poblaciones controladas se espera que se asemejan a otros lugares de referencia con que EIR. La verdadera pregunta sin respuesta es si la carga total de la malaria es importante en diferentes poblaciones con alto nivel básico EIR. ¿Cómo diferente es la carga total de la malaria en una población donde los EIR es constante en comparación con el 7, donde una es de 70 o 700 [5]?

Estos modelos también sugieren que el uso completo ITN pueden generar reducciones en la intensidad de la transmisión [20] que son lo suficientemente elevado como para eliminar la malaria a nivel local de algunas zonas donde la intensidad de transmisión es bajo o moderado (es decir, por un factor de cien o más) si todos la transmisión es por la noche mordiendo los mosquitos y si ITN uso es elevado (es decir, por encima del 50%). A bajas EIR, los grandes cambios proporcionales a la capacidad vectorial puede dar lugar a reducciones significativas en la tasa del parásito y, en consecuencia, la proporción de que los mosquitos se infectan por picadura. El añadido en la reducción de la prevalencia humanos podría suceder después de un retraso, pero los efectos combinados de la reducción de la capacidad vectorial y las reducciones en la tasa de parásito se producen cambios aún mayores en EIR EIR de referencia cuando es baja.

Los efectos de mosquiteros tratados con insecticidas podría tener diferentes efectos importantes en las áreas con transmisión perenne comparación con transmisión muy estacional, y esto plantea importantes cuestiones sobre el calendario de tratamientos insecticidas y mensajes de salud pública para promover el uso ITN [21]. En caso de que los mosquiteros tratados con insecticidas y se hizo hincapié en tratados durante tiempos de alta o de baja transmisión? En algunos lugares, ITN uso durante la estación seca combinada con administración masiva de medicamentos podrían ser utilizados para eliminar las infecciones humanas críptica esa chispa de transmisión durante la temporada siguiente [22].

En este sentido, ITN uso se considera en términos de la proporción de mosquitos de encuentros humanos con un ITN humanos protegidos, lo que es la cantidad correspondiente para la transmisión de la malaria, pero es evidentemente una definición diferente de ITN cobertura, la proporción de hogares que poseen una ITN. Lograr el 100% de cobertura ITN puede ser poco realista. En Gambia, donde el uso de mosquiteros tratados con insecticidas es ampliamente aceptado, ITN cobertura evaluados durante el Consejo Nacional de insecticidas Impregnados Bed-net (ITN) Programa osciló entre 46,4% a 78,6% en cinco aldeas [23]. Por otra parte, los mosquiteros tratados con insecticidas pueden llegar a ser ineficaz si no se re-impregnados con regularidad, y la tasa de re-tratamiento puede variar de 7% a 62% después de la puesta en función de los costos de recuperación [24]. Por lo tanto, ITN evaluación a través de modelos matemáticos deben tener en cuenta realistas uso de mosquiteros tratados con insecticidas, como se hace aquí; mosquitos están autorizados a morder a través de redes ineficientes.

El ciclismo modelo no tiene en cuenta la distribución heterogénea de los mosquitos o hosts [27], pero se ha demostrado que los mosquitos "influir en las características demográficas de riesgo de paludismo [14]. Por ejemplo, las aldeas cerca de hábitats de larvas están en mayor riesgo de infección por malaria [25]. Sin embargo, los resultados del modelo están de acuerdo con los estudios epidemiológicos. En este modelo, la disminución de la supervivencia diaria de porcentajes de entre el 9 y el 26%, similar a la de 10 a 40% descensos observados en las encuestas sobre el terreno [26]. Para imitar contextos reales, el modelo de entrada y los parámetros utilizados son desarrollados a partir de estudios llevados a cabo en África, en Papua Nueva Guinea [16, 17] o en América Latina [15]. Por último, el modelo proporciona fórmulas sencillas para mosquitos tasa de supervivencia, la duración del ciclo de alimentación y la proporción de las mordeduras adoptadas por los seres humanos.

Este enfoque proporciona un marco para predecir la eficacia ITN sobre la base de mosquitos características y comportamiento de respuesta en relación con el uso ITN. Estos métodos proporcionan herramientas para la planificación y la evaluación de las intervenciones de otras medidas como el uso de mosquiteros tratados con insecticidas sin tratar [28]. Los resultados del modelo indican que el riesgo de malaria sería reducido en gran medida por medio ITN cobertura independientemente de las especies morder preferencia, con lo cual ofrecen observaciones importantes con claras implicaciones para la salud pública para lograr una protección suficiente y el control de la malaria.

Autores de las contribuciones

ALM refinada del modelo, realizó el análisis de sensibilidad, llevado a cabo las simulaciones y escribió el manuscrito. ST, AP y AH diseñó el modelo original y revisado el manuscrito. FEMK participado activamente con el seguimiento del estudio y ayudó a redactar el manuscrito. AF ayudó a redactar el manuscrito. DLS diseñado y supervisado el estudio, construyó el modelo y ha ayudado a escribir el manuscrito.