The Scientific Basis for the Prevention of Zooanthroponoze Vector-Borne Diseases Spread by Parasitic Arthropods of the Center of the East European Plain

2020 ◽  
Vol 14 (1) ◽  
pp. 81-88
Author(s):  
Fedor I. Vasilevich ◽  
Anna M. Nikanorova

The purpose of the research is development of preventive measures against zooanthroponoze vector-borne diseases spread by parasitic arthropods in the Kaluga Region. Materials and methods. The subject of the research was Ixodidae, mosquitoes, and small mammals inhabiting the Kaluga Region. The census of parasitic arthropods was carried out on the territory of all districts of the Kaluga Region and the city of Kaluga. Open natural habitat and human settlements were investigated. Weather conditions from 2013 to 2018 were also taken into account. For the purposes of the study, we used standard methods for capturing and counting arthropods and mouse-like rodents. In order to obtain mathematical models of small mammal populations, a full factorial experiment was conducted using the collected statistical data. In-process testing of the drug based on s-fenvalerate and piperonyl butoxide were carried out under the conditions of the agricultural collective farm “Niva” of the Kozelsky District, the Kaluga Region, and LLC “Angus Center of Genetics” of the Babyninsky District, the Kaluga Region. Results and discussion. In the Kaluga Region, two species of ixodic ticks are found, namely, Ixodes ricinus and Dermacentor reticulatus, which have two activity peaks. Mosquito may have 3-4 generations in a year in the Kaluga region. The most common mosquito species in the Kaluga Region are Aedes communis, Ae. (Och.) togoi and Ae. (Och.) diantaeus, Culex pipiens Culex Linnaeus, 1758 (Diptera, Culicidae) (Culex pipiens): Cx. pipiens f. pipiens L. (non-autogenic form) and Cx. p. f. molestus Fors. (autogenic form), which interbreed, and reproductively isolated in the Region. The developed mathematical models make it possible to quantify the risks of outbreaks of zooanthroponoze vector-borne diseases without the cost of field research, and allow for rational, timely and effective preventive measures. Medications based on s-fenvalerate and piperonyl butoxide and based on cyfluthrin showed high insecto-acaricidal efficacy and safety.

2021 ◽  
Vol 22 (16) ◽  
pp. 8915
Author(s):  
Dimitris Matiadis ◽  
Panagiota G. V. Liggri ◽  
Eftichia Kritsi ◽  
Niki Tzioumaki ◽  
Panagiotis Zoumpoulakis ◽  
...  

Vector-borne diseases have appeared or re-emerged in many Southern Europe countries making the transmission of infectious diseases by mosquitoes (vectors) one of the greatest worldwide health threats. Larvicides have been used extensively for the control of Aedes (Stegomyia) albopictus (Skuse, 1895) (Diptera: Culicidae) and Culex pipiens Linnaeus, 1758 (Diptera: Culicidae) mosquitoes in urban and semi-urban environments, causing the increasing resistance of mosquitoes to commercial insecticides. In this study, 27 curcuminoids and monocarbonyl curcumin derivatives were synthesised and evaluated as potential larvicidal agents against Cx. pipiens and Ae. albopictus. Most of the compounds were more effective against larvae of both mosquito species. Four of the tested compounds, curcumin, demethoxycurcumin, curcumin-BF2 complex and a monocarbonyl tetramethoxy curcumin derivative exhibited high activity against both species. In Cx. pipiens the recorded LC50 values were 6.0, 9.4, 5.0 and 32.5 ppm, respectively, whereas in Ae. albopictus they exhibited LC50 values of 9.2, 36.0, 5.5 and 23.6 ppm, respectively. No conclusive structure activity relationship was evident from the results and the variety of descriptors values generated in silico provided some insight to this end.


2021 ◽  
pp. 26-31
Author(s):  
Cyril Caminade

Abstract This expert opinion provides an overview of mathematical models that have been used to assess the impact of climate change on ticks and tick-borne diseases, ways forward in terms of improving models for the recent context and broad guidelines for conducting future climate change risk assessment.


2020 ◽  
Vol 13 (1) ◽  
Author(s):  
Meredith R. Spence Beaulieu ◽  
Jennifer L. Federico ◽  
Michael H. Reiskind

Abstract Background Urbanization is occurring rapidly on a global scale and is altering mosquito communities, creating assemblages that are characteristically less diverse. Despite high rates of urbanization and ample examples of vector-borne diseases transmitted by multiple species, the effects of urbanization-driven mosquito diversity losses on disease transmission has not been well explored. We investigated this question using the dog heartworm, a filarial parasite vectored by numerous mosquito species. Methods We trapped host-seeking mosquitoes in undeveloped areas and neighborhoods of different ages in Wake County, North Carolina, USA, analyzing captured mosquitoes for heartworm DNA. We compared within-mosquito heartworm infection across land-use types by Kruskal–Wallis and likelihood ratio tests. Using zip code level data acquired from dogs in a local shelter, we performed linear regressions of within-host heartworm prevalence by within-mosquito heartworm prevalence as well as by three mosquito diversity measures. We also determined the best predictor of host-level prevalence among models including within-mosquito infection, mosquito diversity and abundance, and socioeconomic status as variables. Results Suburban areas had lower within-mosquito heartworm prevalence and lower likelihood of heartworm-positive mosquitoes than did undeveloped field sites, although no differences were seen between suburban and undeveloped wooded sites. No relationships were noted between within-mosquito and within-host heartworm prevalence. However, mosquito diversity metrics were positively correlated with host heartworm prevalence. Model selection revealed within-host prevalence was best predicted by a positive relationship with mosquito Shannon–Wiener diversity and a negative relationship with household income. Conclusions Our results demonstrate that decreases in mosquito diversity due to urbanization alter vector-borne disease risk. With regard to dog heartworm disease, this loss of mosquito diversity is associated with decreased heartworm prevalence within both the vector and the host. Although the response is likely different for diseases transmitted by one or few species, mosquito diversity losses leading to decreased transmission could be generalizable to other pathogens with multiple vectors. This study contributes to better understanding of the effects of urbanization and the role of vector diversity in multi-vectored pathosystems.


2021 ◽  
Vol 948 (1) ◽  
pp. 012039
Author(s):  
D Novianto ◽  
U K Hadi ◽  
S Soviana ◽  
Supriyono ◽  
H S Darusman

Abstract Mosquito larvae play an essential role in the ecological, and many of them can spread human and animal diseases, including in Macaca fascicularis. Information on mosquito species and their habitats can provide an overview of the role of mosquitoes in the spread of vector-borne diseases in M. fascicularis captivity area. This study aimed to identify species diversity of mosquito larvae, species affinity and association, and the larval breeding sites around M. fascicularis captivity area in Bogor, West Java. Mosquito larvae were collected from 102 sites using a 350 ml dipper. Mosquito larvae that were successfully collected consisted of 11 species; Aedes albopictus, Ae. aegypti, Armigeres subalbatus, Anopheles aconitus, An. kochi, An. vagus, Culex fuscocephala, Cx. pseudovishnui, Cx. tritaeniorhyncus, Cx. quinquefasciatus, and Cx. vishnui. Co-occurrence in mosquito larvae as many as 13 compositions, with the highest co-occurrence in Ae. albopictus and Cx. quinquefasciatus that was 11 times. There were seven types breeding sites for the larval mosquitoes, i.e containers, ditches, creeks, ponds, artificial ponds, groundwater puddles, and rice fields. We conclude the existence of mosquito larvae and the availability of their breeding site in M. fascicularis captivity area can be a potential transmission of pathogens between mosquitoes and hosts


2020 ◽  
Author(s):  
Doreen J. Siria ◽  
Roger Sanou ◽  
Joshua Mitton ◽  
Emmanuel P. Mwanga ◽  
Abdoulaye Niang ◽  
...  

AbstractThe malaria parasite, which is transmitted by several Anopheles mosquito species, requires more time to reach its human-transmissible stage than the average lifespan of a mosquito. Monitoring the species-specific age structure of mosquito populations is critical to evaluating the impact of vector control interventions on malaria risk. We developed a rapid, cost-effective surveillance method based on deep learning of mid-infrared spectra of mosquitoes’ cuticle that simultaneously identifies the species and the age of three main malaria vectors, in natural populations. Using over 40,000 ecologically and genetically diverse females, we could speciate and age grade An. gambiae, An. arabiensis, and An. coluzzii with up to 95% accuracy. Further, our model learned the age of new populations with minimal sampling effort and detected the impact of control interventions on simulated mosquito populations, measured as a shift in their age structures. We anticipate our method to be applied to other arthropod vector-borne diseases.


2021 ◽  
Author(s):  
Silvânia da Veiga Leal ◽  
Isaias Baptista Fernandes Varela ◽  
Davidson Daniel Sousa Monteiro ◽  
Celivianne Marisia Ramos de Sousa ◽  
Maria da Luz Lima Mendonça ◽  
...  

In this study, we aimed to update the mosquito species composition and distribution based on a national entomological survey in all municipalities of Cabo Verde. This includes the sibling species of the Culex pipiens complex, namely Cx. pipiens , Cx. quinquefasciatus and their hybrids, in locations where information is not available. The entomological survey took place from October 2017 to September 2018, in all municipalities of Cabo Verde. Mosquito larvae and pupae were collected in breeding sites and samples were sent to the Laboratory of Medical Entomology of the National Institute of Public Health for the morphological identification of the species. The mosquitoes morphologically identified in Anopheles gambiae and Culex pipiens complexes of species were further molecular analysed to species confirmation. A total of 814 breeding sites were surveyed and 10 mosquito species of five genera were identified. The greatest number of mosquito species was reported in the island of Santiago. The most widespread species in the country were Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus. Anopheles arabiensis was the only species identified in the Gambiae complex of species. The results of this study will assist decision makers in important health policies to control mosquitoes and vector-borne diseases towards a strategic approach by timely detection of changes in species diversity.


2020 ◽  
Author(s):  
Εμμανουήλ-Αλέξανδρος Φωτάκης

Οι εντομομεταδιδόμενες ασθένειες αποτελούν ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα πλήττοντας δυσανάλογα φτωχούς και περιθωριοποιημένους πληθυσμούς. Κατά την τελευταία δεκαετία, η Ελλάδα και γείτονες χώρες είναι αντιμέτωπες με την εμφάνιση/επανεμφάνιση σημαντικών ασθενειών που μεταδίδονται από κουνούπια και φλεβοτόμους - θέτοντας σημαντικές προκλήσεις για τη δημόσια υγεία. Μέσα σε αυτό το έντονο επιδημιολογικό περιβάλλον, χιλιάδες πρόσφυγες διαμένουν επί του παρόντος σε προσωρινές δομές υπό ανεπαρκείς συνθήκες διαβίωσης, ενδεχομένως αντιμετωπίζοντας αυξημένο κίνδυνο έκθεσης στα εν λόγω νοσήματα. Η προστασία της δημόσιας υγείας έναντι των εντομεταδιδόμενων ασθενειών βασίζεται σε μεγάλο βαθμό σε προγράμματα καταπολέμησης των φορέων με την χρήση εντομοκτόνων. Ωστόσο, ένα παγκόσμιο πρόβλημα που σχετίζεται με την εκτεταμένη χρήση περιορισμένου αριθμού διαθέσιμων εντομοκτόνων είναι η ανάπτυξη ανθεκτικότητας στα εντομοκτόνα σε πληθυσμούς φορέων, απειλώντας την αποτελεσματικότητα των παρεμβάσεων. Η ανάπτυξη κατάλληλων προγραμμάτων καταπολέμησης (βασιζόμενα σε δεδομένα επιτήρησης) και η διαχείριση της ανθεκτικότητας στα εντομοκτόνα αποτελούν επιτακτική ανάγκη για τον αποτελεσματικό έλεγχο των φορέων και των ασθενειών που μεταδίδουν. Βασικές προϋποθέσεις για αυτό περιλαμβάνουν, ο εντοπισμός μοριακών μηχανισμών που προσδίδουν ανθεκτικότητα, η ανάπτυξη ολοκληρωμένων συστημάτων επιτήρησης με έμφαση σε περιοχές αυξημένης επιδημιολογικής σημασίας και η μετατροπή των δεδομένων επιτήρησης σε επιχειρησιακή γνώση/πληροφορία. Η διδακτορική μου μελέτη πραγματοποιήθηκε σε τρία ερευνητικά μέρη. Στο 1ο μέρος, αναλύθηκαν κουνούπια Culex pipiens – που είναι ο κύριος φορέας του ιού του Δυτικού Νείλου, για μεταλλαγές που παρέχουν ανθεκτικότητα στο diflubenzuron (DFB), ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα προνυμφοκτόνα. Αναλύσεις αλληλούχισης σε πληθυσμούς από την Ιταλία αποκάλυψαν την παρουσία μιας νέας μεταλλαγής, της I1043F, στο γονίδιο συνθάσης της χιτινής (CHS) των κουνουπιών. H συγκεκριμένη μεταλλαγή (η οποία έχει βρεθεί επίσης σε έντομα γεωργικής σημασίας και έχει συσχετιστεί με πολύ υψηλά επίπεδα ανθεκτικότητας στο DFB) βρέθηκε να είναι σημαντικά υψηλότερη σε Cx. pipiens κουνούπια που επιβίωσαν σε υψηλές δόσεις DFB. Αναλύσεις για την παρουσία/συχνότητα της I1043F και των μεταλλαγών I1043L και I1043M που έχουν εντοπιστεί παλαιότερα, σε Cx. pipiens κουνούπια από διάφορες χώρες της Μεσογείου κατέγραψαν υψηλές συχνότητες μεταλλαγών σε πληθυσμούς από την Ιταλία, φτάνοντας το 93,3% για την I1043M, το 64,8% για την I1043L και το 10% για την I1043F, εγείροντας μεγάλη ανησυχία για τα προγράμματα καταπολέμησης κουνουπιών στην Ευρώπη και επισημαίνοντας την αναγκαιότητα ανάπτυξης κατάλληλων προγραμμάτων διαχείρισης της ανθεκτικότητας. Επίσης ανέλυσα σκνίπες-φορείς λεϊσμανίασης που συλλέχθηκαν από την Ελλάδα και την Τουρκία για την παρουσία και τη συχνότητα μεταλλαγών kdr που σχετίζονται με ανθεκτικότητα στα πυρεθροειδή (τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα ακμαιοκτόνα). Η μεταλλαγή L1014F (η οποία σε ομοζυγωτία έχει συσχετιστεί με ανθεκτικούς φαινοτύπους στα πυρεθροειδή σε πολλά έντομα) ανιχνεύθηκε σε δείγματα Phlebotomus papatasi από την Sanliurfa, Τουρκία σε αλληλική συχνότητα 48% με τα L1014F/L1014F ομόζυγα άτομα να αντιπροσωπεύουν το 32% του πληθυσμού. Αυτή είναι η πρώτη αναφορά μεταλλαγών ανθεκτικότητας στον κύριο φορέα λεϊσμανίασης P. papatasi, προκαλώντας ιδιαίτερη ανησυχία για την καταπολέμηση της λεϊσμανίασης. Στο 2ο μέρος: Αναπτύχθηκε ένα δίκτυο επιτήρησης φορέων / παθογόνων σε τέσσερα κέντρα φιλοξενίας προσφύγων στην Ελλάδα. Καταγράφηκαν σημαντικά είδη κουνουπιών και σκνιπών - φορείς παθογόνων καθώς και υψηλά ποσοστά μόλυνσης από Leishmania donovani και L. tropica σε δείγματα σκνιπών, δείχνοντας πως οι τοπικοί προσφυγικοί πληθυσμοί αντιμετωπίζουν αυξημένο κίνδυνο μόλυνσης από εντομομεταδιδόμενες ασθένειες. Επιπλέον, αναλύσεις στα συλλεχθέντα άτομα κουνουπιών/σκνιπών για την παρουσία/συχνότητα μεταλλαγών kdr και ανθεκτικότητας στο DFB, αποκάλυψε την παρουσία μεταλλαγών kdr σε τοπικούς πληθυσμούς Cx. pipiens και Aedes albopictus, αποτελώντας πιθανή απειλή κατά της αποτελεσματικότητας πυρεθροειδών εντομοκτόνων στα υπό μελέτη κέντρα. Η καθιέρωση προγραμμάτων επιτήρησης / καταπολέμησης εντομομεταδιδόμενων ασθενειών σε οικισμούς προσφύγων και η πραγματοποίηση στοχοθετημένων δράσεων για την διασφάλιση επαρκών συνθηκών διαβίωσης, αποτελούν απαραίτητες ενέργειες για την προστασία των προσφυγικών πληθυσμών. Στο 3ο μέρος : Σχεδίασα το VectorMap-GR: ένα ανοιχτής πρόσβασης επιχειρησιακό εργαλείο διαχείρισης εντομολογικών δεδομένων, που υποστηρίζει την παραγωγή επιχειρησιακών GIS χαρτών και γραφημάτων. Το σύστημα επιτρέπει επίσης συγκρίσεις και συσχετίσεις των εντομολογικών δεδομένων με σύνολα επιδημιολογικών δεδομένων. Η ενσωμάτωση του νέου εργαλείου σε προγράμματα καταπολέμησης μπορεί να βοηθήσει στην ιεράρχηση περιοχών σε σχέση με την ευπάθεια μετάδοσης ασθενειών, την ανάπτυξη έγκαιρων και κατάλληλων αποκρίσεων ελέγχου/καταπολέμησης καθώς και την αξιολόγηση τρεχόντων και προηγούμενων προγραμμάτων καταπολέμησης.


2021 ◽  
Vol 15 (3) ◽  
pp. 54-63
Author(s):  
F. I. Vasilevich ◽  
A. M. Nikanorova ◽  
V. V. Kalmykov ◽  
A. I. Selyutina

The purpose of the research is a regression mathematical modeling of the population of small mammals, hosts of ixodid ticks in the Kaluga Region, which allows assessing the likelihood of zoonotic and vector-borne diseases.Materials and methods. For 10 years (from 2009 to 2019), a 2k multifactorial experiment was performed in the field by the method of V. V. Kalmykov (2016). The study object was mouse-like rodents that are the most common in the Kaluga Region. Rodents were counted by standard methods using techniques of V. N. Shnitnikov (1929), P. B. Yurgenson (1934) and A. N. Formozov (1937). The generally accepted steel spring traps were used. Animals were counted throughout all habitats.Results and discussion. Regression mathematical models of the mouse-like rodent population were obtained depending on the average monthly temperature, precipitation and atmospheric pressure for the year in the Non-Black Earth Zone by the example of the Kaluga Region. The specific nature of the obtained analytical model is that the greatest influence on the population of small mammals is made by the interaction effect of two factors, temperature and atmospheric pressure. Their impact is more significant than the influence of each of the three study factors separately, in particular, it is stronger than the only influence of temperature by 1.02, the only impact of precipitation by 2.58, and the only impact of atmospheric pressure by 2.72. The analytic mathematical model allows us to calculate, without significant material or time costs, populations of mouse-like rodents not only in the Kaluga Region, but also in regions with similar climate conditions.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document