„Mückenatlas“: Občanský vědecký projekt pro sledování komárů v Německu

Komáři jsou jedním z vektorů, které mohou potenciálně přenášet patogeny přenášené vektory, tj. patogeny, které jsou přenášeny mezi zvířaty (obratlovci) a lidmi kousnutím infikovaných členovců. Nemoci přenášené komáry si získaly pozornost v celé Evropě, neboť případy a ohniska horečky dengue, chikungunya a západního Nilu byly v jižní Evropě zaznamenány stále častěji od konce 21. století (Engleret al., 2013; Schaffner et al., 2013).

Kromě intenzivnějšího mezinárodního obchodu, kdy jsou invazní druhy dováženy dálkovou dopravou, byly jako faktory přispívající k výskytu druhů přenašečů komárů identifikovány účinky změny klimatu, jako jsou rostoucí teplotya zvýšené srážky v některých oblastech (Evropské středisko pro prevenci a kontrolu nemocí [ECDC]; nemoci přenášené vektory). Změna klimatu může prodloužit období přenosu v místech, kde se již vyskytují nemoci přenášené vektory, a může zlepšit klimatickou vhodnost pro invazivní druhy komárů v oblastech, které byly dříve méně vhodné.

Aedes albopictus (komár tygrovitý), jeden z nejrozšířenějších invazivních druhů, působí jako vektor viru dengue, chikungunya a zika (Paz, 2021). U tohoto druhu se předpokládá lepší klimatická vhodnost pro střední Evropu a balkánský region, zatímco sušší podmínky v oblastech, jako je Španělsko a Portugalsko, by mohly dlouhodobou klimatickou vhodnost snížit (Semenzaa Suk, 2018).

Účinky změny klimatu na populaci komára japonského (Aedes japonicus), dalšího významného invazního druhu, který by mohl zejména šířit WNV a virus Zika, jsou méně jasné. Někteří vědci nicméně naznačují, že oblasti v Německu budou i v budoucnu nadále velmi vhodné (Kerkow et al., 2019). Předpokládá se, že zejména jižní Německo se stane velmi vhodným pro tento druh komárů a může být jedním z mála regionů, kde by mohly koexistovat jak Ae. albopictus, tak Ae. japonicus (Cunzeet al. 2016).

Podle nedávných údajů ECDC a EFSA (2021) je Německo v současné době nejsevernější zemí v Evropě s několika zavedenými populacemi komárů Aedes, mezi něž patří Aedes albopictus a Aedes japonicus. První případy WNV, které by mohly být primárně rozšířeny některými původními druhy komárů v Německu, byly zaznamenány u ptáků a koní v roce 2018 a několik případů u lidí bylo hlášeno v letech 2019 a 2020, většinou ve východních částech Německa (Ziegler et al., 2019; 2020; Pietsch et al., 2020).  

V této souvislosti je důležité sledovat přítomnost invazních druhů, které by mohly dále šířit původce nákaz, zejména v oblastech ohrožených dovozem, dalším rozšiřováním stávajících populací a přenosem patogenů (ECDC,2012). Vzhledem k tomu, že při přenosu mohou hrát roli i původní komáři, je třeba je také sledovat (ECDC,2014). V celé Evropě byla zavedena opatření pro dozor, která mají pomoci (včasné) detekci populací komárů, jejich eliminaci a prevenci budoucího usazování (Národníkomise odborníků „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“, 2016). Úsilí však není integrováno a odborné znalosti a zkušenosti v oblasti dozoru a kontroly vektorů by měly být posíleny s cílem připravit se na budoucí výzvy (ECDC,2021; EFSA a ECDC, 2021b).

Vznik a opětovný výskyt nemocí přenášených komáry v jižní Evropě počátkem 21. století vedl k veřejné finanční podpoře výzkumných projektů na toto téma v Německu. To zahrnovalo zavedení programu monitorování komárů v roce 2011, který sleduje dvojí přístup ke sběru vzorků s využitím pastí i účasti občanů v rámci tzv. projektu „Mückenatlas“. Cílem projektu „Mückenatlas“ je od roku 2012 zlepšit znalosti o tom, kde (a kdy během roku) se vyskytují původní a invazivní druhy komárů, a o jejich příslušném potenciálu jako vektorů patogenních původců, a v konečném důsledku podpořit budoucí posouzení zdravotních rizik v Německu.

„Mückenatlas“ je příkladem projektu občanské vědy, jehož cílem je podpořit systematickou práci odborníků v terénu prostřednictvím sběru vzorků komárů v celém Německu. Občané jsou žádáni, aby zachytili komáry (nepoškozené) ve svém soukromém prostředí, zmrazili je, vyplnili doprovodný formulář a následně je poslali do jedné ze dvou zúčastněných výzkumných institucí. Internetové stránky projektu poskytují zájemcům pokyny týkající se odchytu a přispění vzorků komárů a způsobu jejich zpracování. Při příjmu odborníci identifikují předložené druhy komárů morfologicky (pod mikroskopem) nebo geneticky. Přispěvatelé poté obdrží podrobné informace o svých podáních. Pokud se účastní děti a je to uvedeno ve formuláři, vydává se pro ně zvláštní osvědčení.

Zatímco většina příspěvků k „Mückenatlas“ se týká původních komárů, projekt občanské vědy rovněž přispěl k zaznamenání invazivních druhů komárů. V roce 2013 byla v severoněmeckém městě Hannover díky dřívějšímu příspěvku k „Mückenatlas“ objevena značná populace Ae. japonicus,  neboť tato oblast by pravděpodobně nebyla považována za oblast rozšíření tohoto druhu.  Bylo navrženo, aby příspěvky do „Mückenatlas“ odrážely šíření v současné době známých populací Ae. japonicus v Německu, což naznačuje, že takový občanský vědecký projekt může úspěšně pomoci odhalit změny výskytu komárů a pomoci při plánování cílených opatření dohledu v terénu. První příspěvky Ae. albopictus do atlasu v roce 2014 také vedly k objevu místně se rozmnožující populace v jižním Německu. Téměř všechny známé populace Aedes albopictus byly objeveny po oznámení občanů, a to i prostřednictvím příspěvků do atlasu.

Místní obce, v nichž se tito komáři vyskytovali, byly poté oznámeny s cílem zavést kontrolní opatření, což ukazuje, že Mückenatlas může fungovat jako cenný systém včasného varování. Nejméně ve dvou případech vedlo včasné varování k eliminaci populací. Údaje o původních i invazních druzích, místě a datu odchytu jsou následně zaznamenány v německé národní databázi komárů CULBASE a slouží k mapování rozložení populací komárů v celé zemi. V budoucnu bude databáze poskytovat informace výzkumným pracovníkům a tvůrcům politik s cílem usnadnit modelování, posuzování rizik a zvládání nemocí přenášených komáry.

Zjištění týkající se Ae. albopictus jsou navíc hlášena státním úřadům pro epidemiologii infekčních nemocí, které předávají nahlášené údaje příslušným zdravotnickým útvarům, ECDC, jakož i německé národní odborné komisi „Moskyti jako vektory původců nemocí“. „Mückenatlas“ byl propojen se dvěma většími výzkumnými projekty a přispěl k nim. V letech 2015 až 2018 zaznamenal projekt monitorování („CuliMo“– „Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland“) vedený šesti výzkumnými institucemi v celém Německu zeměpisný a sezónní výskyt komárů a potenciálních patogenů. Část dat byla přímo dodána v rámci projektu Občanská věda. Druhá výzkumná iniciativa („CuliFo“– „Culiciden Forschungsprojekt“) konkrétně zkoumala, které invazní a původní druhy jsou vhodné k přenosu nemocí přenášených komáry v Německu v letech 2015 až 2019.

Samotný „Mückenatlas“ se spoléhal na osvětové a mediální kampaně s cílem zvýšit povědomí o projektu a zvýšit účast. Konkrétní opatření zahrnovala tiskové zprávy, novinové články, rozhovory pro rozhlas a televizi, prezentace pro veřejnost a brožury.

„Mückenatlas“ je spolupráce mezi německým Spolkovým výzkumným ústavem pro zdraví zvířat (Friedrich-Loeffler-Institute [FLI]) a Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF) e.V. Odpovídají za identifikaci druhů komárů poté, co je občané předloží, za provádění terénního výzkumu, uchovávání a šíření shromážděných údajů. FLI dále hostí národní odbornou komisi „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“, která od roku 2019 poskytuje poradenství, pokyny a doporučení k tématu nemocí přenášených komáry, zejména se zaměřením na komára asijského (Ae.albopictus).

Jakožto občanská vědecká iniciativa jsou klíčovým prvkem úspěchu projektu lidé žijící po celém Německu, kteří se projektu účastní. Od svého vzniku v roce 2012 přispělo více než 30 000 účastníků více než 150 000 vzorků komárů. Média přispěla ke zvýšení povědomí o projektu.

Do společných projektů „CuliMo“ a „CuliFo“ byla zapojena řada dalších výzkumných institucí, jako je Bernhard-Nocht-Institut pro tropickou medicínu. Různí výzkumníci použili „Mückenatlas“ jak jako zdroj údajů, tak jako případovou studii občanské vědy při sledování komárů ve vědeckých publikacích (např. Kerkow et al., 2019; Pernat et al., 2021).

Velký počet příspěvků svědčí o míře úspěchu projektu, který se stal „vynikajícím nástrojem pro rozsáhlé pasivní monitorování komárů“ (Werner et al., 2014) a „účinným nástrojem pro sběr údajů“ (Walther and Kampen, 2017). Dialog mezi občany a vědci jako rovný s rovným, transparentnost, odhodlání a relevantnost byly označeny za klíčové faktory úspěchu pro „Mückenatlas“, jakož i pro komunikaci pro projekty občanské vědy obecněji. Kromě různých výskytů komárů v důsledku sezóny a zeměpisné polohy ovlivnilo počet obdržených podání mediální pokrytí.

Kombinace občanů jako sběratelů údajů, přispívajících vzorků bez předchozí předpojatosti výběru a vědců, kteří zajišťují kvalitu tím, že identifikují komáry, vede k vysoké kvalitě údajů (Kampen et al., 2015). Zatímco počet komárů shromážděných v konvenčních pastích je větší, zeměpisné rozložení podání občanů je širší a pravděpodobnost náhodných úlovků vyšší ve srovnání s konvenčními pastmi. Kromě toho je 66 % komárů chyceno v domovech lidí, což vědcům poskytuje vzorky, které nejsou k dispozici prostřednictvím pravidelného monitorování (Pernat et al., 2021a). Tento přístup založený na občanské vědě proto přispívá k rozšíření znalostí o komárech v městských oblastech a v oblasti lidského bydlení.

Jak je uvedeno na internetových stránkách „Mückenatlas“, sami občané se dozvídají o místní biologické rozmanitosti a ekologii a biologii komárů v jejich okolí. Podle národní komise odborníků „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“ (2016) je účast a informovanost občanů klíčem k boji proti komárům, zejména v obytných oblastech. Zatímco věda těžila z lepších údajů, „Mückenatlas“ sloužil těmto vzdělávacím účelům s ohledem na doprovodné mediální kampaně projektu a zpětnou vazbu pro přispěvatele.

Existují však aspekty, které by mohly být považovány za omezující faktory. Vzhledem k tomu, že vzorky předložili neodborníci, tvoří dokonce 25 % příspěvků jiný hmyz než komáři (Walther a Kampen, 2017). Kromě toho by předložené údaje mohly být zkreslené, např. pokud jde o prostorové rozložení nebo preference jednotlivců k odchytu invazivních, „výjimečných“ druhů (Pernat et al., 2021a). Stejně jako všechny projekty občanské vědy závisí i „Mückenatlas“ na povědomí lidí o jeho existenci a ochotě jednotlivců podílet se na postupech správného zachycování komárů a dodržovat je. Nedostatečná finanční úhrada nákladů na dopravu (i když u některých jsou menší náklady) a vytištění a vyplnění požadovaného formuláře by mohly omezit možnost účasti na projektu.

Iniciativu „Mückenatlas“ financovalo Spolkové ministerstvo pro výživu a zemědělství (BMEL). Oba doprovodné výzkumné projekty („CuliMo“ a „CuliFo“) obdržely od Spolkového ministerstva pro výživu a zemědělství finanční prostředky ve výši 2,2 milionu EUR na financování různých monitorovacích a výzkumných činností, včetně činností souvisejících s Mückenatlas. V rámci monitorovacího projektu („CuliMo“) 2015–2018, který konkrétněji uváděl „atlas“ jako dílčí projekt, obdržely FLI 735 768,00 EUR a ZALF 854 735,00 EUR. Náklady na zaslání komárů výzkumným institucím hradí zúčastněné osoby, tj. projekt je nevrací. Účastníci obecně nejsou finančně odměňováni, ale po analýze obdrží informace o svých podáních a mohou být v případě potřeby zaznamenáni jako přispěvatelé na internetových stránkách „Mückenatlas“.

Opatření dozoru, která monitorují komáry a patogeny (infekční agens, např. virus způsobující onemocnění), byla identifikována jako nákladově efektivní způsoby řešení zdravotních rizik spojených s nemocemi přenášenými komáry (Engleret al., 2013) – „lidské i finanční náklady potenciální epidemie lze zvládnout“ (Semenzaa Suk, 2018). Přístup „Mückenatlas“ založený na vědeckých poznatcích občanů by tak mohl ve srovnání s jinými metodami dohledu představovat další potenciál úspory nákladů. Přístup pasivního monitorování s účastí občanů vede ve srovnání s aktivním sběrem ke snížení nákladů, času a pracovní síly, např. zavedením pastí (Kampen et al., 2015).

Přínosy této iniciativy zahrnují kromě příspěvku k vědeckému výzkumu i zvýšení povědomí občanů o šíření komárů, biologii a souvisejících rizicích.

Německá vláda zařazuje lidské zdraví jako jednu z prioritních oblastí do své strategie pro přizpůsobení se změně klimatu (2008) a ve svém akčním plánu (2011) výslovně uznala potřebu přijmout opatření, pokud jde o nemoci přenášené vektory. Do stanovených opatření je zahrnuto monitorování původních a invazních druhů komárů a jejich potenciálu přenášet patogenní původce. V rámci adaptačního úsilí ve zdravotnictví informovalo německé ministerstvo životního prostředí, ochrany přírody, jaderné bezpečnosti a ochrany spotřebitele v publikaci z roku 2020 veřejnost o zdravotních rizicích spojených se změnou klimatu. Výslovně zmiňuje „Mückenatlas“ jako příležitost pro občany k podpoře monitorování komárů, kteří mohou přispět k šíření nemocí.

„Mückenatlas“ byl zahájen v roce 2012 a občané od té doby přispívají k jeho obsahu. Příspěvky mohou být zasílány celoročně, ale liší se podle sezóny, s více vzorky odeslanými v létě.

Údaje o komárech a nemocech přenášených vektory jsou průběžně shromažďovány. „Mückenatlas“ a databáze CULBASE slouží jako úložiště informací, které dlouhodobě podporují adaptační opatření pro zdraví. Současné období financování projektu končí na konci roku 2022. Existují však plány na prodloužení a institucionalizaci projektu v ZALF, který následuje příklad FLI, kde je projekt od roku 2019 integrován do systematického monitorování pastí.

Doreen Werner

Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF) e.V.
Müncheberg (Germany)
E-Mail: mueckenatlas@fli.de

Helge Kampen

Federal Research Institute for Animal Health:
Institut für Infektionsmedizin
Greifswald – Insel Riems (Germany)
E-Mail: mueckenatlas@fli.de

Kampen, H., Medlock, J.M., Vaux, A., Koenraadt, C., van Vliet, A., Bartumeus, F., Oltra, A., Sousa, C.A., Chouin, S., Werner, D., 2015. Přístupy k pasivnímu sledování komárů v EU. Paraziti & Vektory 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021. První důkazy o přezimování viru západonilské horečky u komárů v Německu. Viry 13, 2463. https://doi.org/10.3390/v13122463

Kerkow, A., Wieland, R., Koban, M.B., Hölker, F., Jeschke, J.M., Werner, D., Kampen, H., 2019. Co dělá asijský keř komár Aedes japonicus japonicus cítit pohodlně v Německu? Fuzzy modelovací přístup. Paraziti & Vektory 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Bzučící domy: využití vědeckých údajů občanů k prozkoumání účinků urbanizace na vnitřní komáří komunity. Hmyz 12, 374. https://doi.org/10.3390/hmyz12050374

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021b. Příčiny časoprostorových odchylek v podáních komárů k občanskému vědeckému projektu „Mückenatlas“. Vědecké zprávy 11,  1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3

Walther, D., Kampen, H., 2017. Občanský vědecký projekt „Mueckenatlas“ pomáhá sledovat šíření invazivních druhů komárů v Německu. Journal of Medical Entomology 54, 1790–1794. https://doi.org/10.1093/jme/tjx166

Werner, D., Hecker, S., Luckas, M., Kampen, H., 2014. Občanský vědecký projekt „Mueckenatlas“ podporuje monitorování komárů (Diptera, Culicidae) v Německu: Sborník z osmé mezinárodní konference o městských škůdcích. Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (eds.), Maďarsko, s. 119–124. icup1098.pdf