„Mückenatlas”: Građanski znanstveni projekt za nadzor komaraca u Njemačkoj

Komarci su jedan od vektora koji potencijalno mogu prenositi uzročnike bolesti koje prenose vektori, tj. patogene koji se prenose između životinja (kralježnjaka) i ljudi ugrizom zaraženih člankonožaca. Bolesti koje prenose komarci privukle su pozornost diljem Europe jer su slučajevi i izbijanja bolesti Dengue, Chikungunya i Zapadnog Nila sve češće zabilježeni u južnoj Europi od kasnih 2000-ih (Engler et al., 2013.; Schaffner i dr., 2013.).

Uz pojačanu međunarodnu trgovinu, pri čemu se invazivne vrste uvoze prijevozom na velike udaljenosti, učinci klimatskih promjena, kao što su porast temperature i povećanje oborina u nekim područjima, utvrđeni su kao čimbenici koji doprinose pojavi vektorskih vrsta komaraca (Europski centar za sprečavanje i kontrolu bolesti [ECDC]; vektorske bolesti). Klimatske promjene mogu produljiti razdoblja prijenosa na mjestima na kojima su bolesti koje se prenose vektorima već prisutne i poboljšati klimatsku prikladnost za invazivne vrste komaraca na područjima koja su prije bila manje prikladna.

Aedes albopictus (azijski komarac tigra), jedna od najzastupljenijih invazivnih vrsta, djeluje kao vektor za virus denge, chikungunye i zike (Paz, 2021.). Za tu se vrstu predviđa bolja klimatska prikladnost za srednju Europu i regiju Balkana, dok bi suši uvjeti u područjima kao što su Španjolska i Portugal mogli dugoročno smanjiti klimatsku prikladnost (Semenza i Suk, 2018.).

Učinci klimatskih promjena na populaciju Aedes japonicus (azijski komarac), još jedne istaknute invazivne vrste koja bi posebno mogla širiti virus Zapadnog Nila i Zika virus, manje su jasni. Međutim, neki znanstvenici upućuju na to da će u budućnosti područja u Njemačkoj i dalje biti vrlo pogodna (Kerkow i dr., 2019.). Konkretno, predviđa se da će južna Njemačka postati vrlo pogodna za tu vrstu komaraca i mogla bi biti jedna od rijetkih regija u kojima bi i Ae. albopictus i Ae. japonicus mogli koegzistirati (Cunze et al. 2016).

Prema nedavnim podacima ECDC-a i EFSA-e (2021.), Njemačka je trenutačno najsjevernija zemlja u Europi s nekoliko utvrđenih populacija komaraca iz roda Aedes, među kojima su Aedes albopictus i Aedes japonicus. Prvi slučajevi virusa zapadnog Nila, koje su prvenstveno širile neke od autohtonih njemačkih vrsta komaraca, zabilježeni su 2018. među pticama i konjima, a 2019. i 2020. zabilježeno je nekoliko slučajeva zaraze ljudi, uglavnom u istočnim dijelovima Njemačke ( Ziegler i dr., 2019.; 2020.; Pietsch i dr., 2020.).

U tom je kontekstu važno praćenje prisutnosti invazivnih vrsta koje bi mogle dodatno širiti uzročnike bolesti, posebno u područjima u kojima postoji rizik od uvoza, daljnjeg širenja postojećih populacija i prijenosa patogena (ECDC, 2012.). Međutim, budući da autohtoni komarci također mogu imati ulogu u prijenosu, potrebno ih je pratiti (ECDC, 2014.). U cijeloj Europi uspostavljene su mjere nadzora kako bi se pomoglo u (ranom) otkrivanju populacija komaraca, njihovu uklanjanju i sprečavanju budućeg osnivanja (Nacionalno stručno povjerenstvo za komarce kao vektore uzročnike bolesti, 2016.). Međutim, napori nisu integrirani te bi trebalo poboljšati stručno znanje i iskustvo u području nadzora i kontrole vektora kako bi se pripremili za buduće izazove (ECDC, 2021.; EFSA i ECDC, 2021.b).

Pojava i ponovna pojava bolesti koje se prenose komarcima u južnoj Europi početkom 2000-ih dovela je do javne financijske potpore istraživačkim projektima o toj temi u Njemačkoj. To je uključivalo uspostavu programa praćenja komaraca 2011., kojim se slijedio dvostruki pristup prikupljanju uzoraka, koristeći se i zamkama i sudjelovanjem građana u takozvanom projektu „Mückenatlas”. Cilj je projekta „Mückenatlas” od 2012. poboljšati znanje o tome gdje se (i kada tijekom godine) pojavljuju autohtone i invazivne vrste komaraca te o njihovu potencijalu kao vektora uzročnika bolesti kako bi se u konačnici poduprle buduće procjene zdravstvenih rizika u Njemačkoj.

„Mückenatlas” je primjer projekta građanske znanosti čiji je cilj poduprijeti sustavni terenski rad stručnjaka prikupljanjem uzoraka komaraca diljem Njemačke. Od građana se traži da uhvate komarce (neoštećene) u svojoj privatnoj okolini, zamrznu ih, ispune popratni obrazac i zatim ih pošalju jednoj od dviju uključenih istraživačkih institucija. Na internetskim stranicama projekta zainteresiranim se osobama pružaju smjernice o uzimanju uzoraka komaraca i njihovu doprinosu te načinu njihove obrade. Nakon prijema, stručnjaci identificiraju dostavljenu vrstu komaraca morfološki (mikroskopom) ili genetski. Sudionici zatim dobivaju detaljne informacije o svojim podnescima. Ako djeca sudjeluju i to je navedeno u obrascu, za njih se izdaje posebna potvrda.

Dok se većina doprinosa „Mückenatlasu” odnosi na autohtone komarce, projekt građanske znanosti također je pridonio bilježenju invazivnih vrsta komaraca. 2013. u gradu Hannoveru na sjeveru Njemačke otkrivena je znatna populacija vrste Ae. japonicus zahvaljujući ranijem doprinosu skupini „Mückenatlas” jer se to područje vjerojatno ne bi smatralo regijom za širenje te vrste .. Predloženo je da su doprinosi skupini „Mückenatlas” odražavali širenje trenutačno poznatih njemačkih populacija vrste Ae. japonicus, što upućuje na to da takav projekt građanske znanosti može uspješno pomoći u otkrivanju promjena u pojavi komaraca i pomoći u planiranju ciljanih mjera terenskog nadzora . Prvi doprinosi Ae. albopictus atlasu 2014. također su doveli do otkrića lokalno uzgojne populacije u južnoj Njemačkoj. Gotovo sve poznate populacije vrste Aedes albopictus otkrivene su nakon obavijesti građana, među ostalim doprinosima atlasu.

Lokalne općine u kojima su se pojavili ti komarci zatim su prijavljene kako bi se potaknule mjere kontrole, što pokazuje da Mückenatlas može funkcionirati kao vrijedan sustav ranog upozoravanja. U najmanje dva slučaja rano upozoravanje dovelo je do eliminacije populacija. Podaci o autohtonim i invazivnim vrstama, lokaciji i datumu hvatanja naknadno se bilježe u njemačkoj nacionalnoj bazi podataka o komarcima CULBASE i upotrebljavaju se za mapiranje rasprostranjenosti populacija komaraca diljem zemlje. U budućnosti će baza podataka pružati informacije istraživačima i oblikovateljima politika kako bi se olakšalo modeliranje, procjene rizika i upravljanje bolestima koje prenose komarci.

Nalazi o tvari Ae. albopictus dodatno se prijavljuju državnim uredima za epidemiologiju zaraznih bolesti, koji dostavljene podatke prosljeđuju odgovarajućim zdravstvenim odjelima, ECDC-u, kao i njemačkom nacionalnom stručnom povjerenstvu „Komaraci kao vektori uzročnici bolesti”. „Mückenatlas” je povezan i pridonio je dvama većim istraživačkim projektima. U razdoblju od 2015. do 2018. u okviru projekta praćenja („CuliMo”– „Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland”) koji je provodilo šest istraživačkih ustanova diljem Njemačke zabilježena je geografska i sezonska pojava komaraca te potencijalnih patogena. Dio podataka izravno je dostavljen u okviru projekta građanske znanosti. U okviru druge istraživačke inicijative („CuliFo”– „Culiciden Forschungsprojekt”) posebno je ispitano koje su invazivne i autohtone vrste prikladne za prijenos bolesti koje se prenose komarcima u Njemačkoj u razdoblju od 2015. do 2019.

Sam „Mückenatlas” oslanjao se na informiranje javnosti i medijske kampanje kako bi se podigla svijest o projektu i povećalo sudjelovanje. Posebne mjere obuhvaćale su priopćenja za medije, novinske članke, intervjue za radio i televiziju, prezentacije za javnost i brošure.

„Mückenatlas” je suradnja njemačkog Saveznog istraživačkog instituta za zdravlje životinja (Institut Friedrich-Loeffler-FLI) i Centra za istraživanje poljoprivrednog krajobraza Leibniz (ZALF) e.V. Odgovorni su za identifikaciju vrsta komaraca nakon što ih građani dostave, provedbu terenskih istraživanja, pohranu i širenje prikupljenih podataka. FLI je domaćin i Nacionalnom stručnom povjerenstvu za komarce kao vektore uzročnika bolesti, koje od 2019. pruža savjete, smjernice i preporuke o bolestima koje prenose komarci, s posebnim naglaskom na azijskom tigrastom komaru (Ae. albopictus).

Kao građanska inicijativa u području znanosti, osobe koje žive u cijeloj Njemačkoj i sudjeluju u projektu ključna su sastavnica uspjeha projekta. Od njegova osnutka 2012. više od 30 000 sudionika sudjelovalo je u više od 150 000 primjeraka komaraca. Mediji su pridonijeli podizanju svijesti o projektu.

Nekoliko drugih istraživačkih institucija, kao što je Institut za tropsku medicinu Bernhard-Nocht, sudjelovalo je u zajedničkim projektima „CuliMo” i „CuliFo”. Razni istraživači koristili su „Mückenatlas” kao izvor podataka i kao studiju slučaja građanske znanosti u nadzoru komaraca u znanstvenim publikacijama (npr. Kerkow i dr., 2019.; Pernat i dr., 2021.().

Velik broj doprinosa upućuje na razinu uspjeha projekta, koji je postao „izvrstan alat za pasivno praćenje komaraca velikih razmjera” (Werner i dr., 2014.) i „učinkovit alat za prikupljanje podataka” (Walther i Kampen, 2017.). Dijalog između građana i znanstvenika pod jednakim uvjetima, transparentnost, predanost i relevantnost navedeni su kao ključni čimbenici uspjeha za „Mückenatlas”, kao i za komunikaciju za projekte građanske znanosti općenito. * Osim različitih pojava komaraca zbog sezone i geografije, medijska pokrivenost utjecala je na broj zaprimljenih prijava .

Kombinacija građana kao prikupljača podataka, koji doprinose uzorcima bez prethodne pristranosti u odabiru, i znanstvenika koji osiguravaju kvalitetu identificiranjem komaraca dovodi do visoke kvalitete podataka (Kampen i dr., 2015.). Iako je broj komaraca prikupljenih u konvencionalnim zamkama veći, geografska raspodjela podnesaka građana šira je, a vjerojatnost slučajnog ulova veća u usporedbi s konvencionalnim zamkama. Osim toga, 66 % komaraca uhvaćeno je u domovima ljudi, čime se znanstvenicima pružaju uzorci koji nisu dostupni u okviru redovitog praćenja (Pernat i dr., 2021.a). Stoga ovaj građansko-znanstveni pristup doprinosi širenju znanja o komarcima u urbanim područjima i u ljudskom stanovanju.

Kako je istaknuto na internetskim stranicama „Mückenatlas”, sami građani uče o lokalnoj bioraznolikosti te ekologiji i biologiji komaraca u svojoj okolici. Prema Nacionalnom stručnom povjerenstvu za komarce kao vektore uzročnika bolesti (2016.), sudjelovanje i osviještenost građana ključni su za borbu protiv komaraca, posebno u stambenim područjima. Iako je znanost imala koristi od poboljšanih podataka, „Mückenatlas” je služio takvim obrazovnim svrhama , s obzirom na prateće medijske kampanje projekta i povratne informacije sudionicima.

Međutim, postoje aspekti koji bi se mogli smatrati ograničavajućim čimbenicima. Budući da uzorke dostavljaju nestručnjaci, čak 25 % doprinosa čine kukci koji nisu komarci (Walther i Kampen, 2017.). Nadalje, dostavljeni podaci mogli bi biti pristrani, npr. u pogledu prostorne rasprostranjenosti ili preferencija pojedinaca u pogledu hvatanja invazivnih, „iznimnih” vrsta (Pernat et al., 2021a). Nadalje, kao i svi projekti građanske znanosti, „Mückenatlas” ovisi o svijesti ljudi o njegovu postojanju i spremnosti pojedinaca da sudjeluju i slijede postupke za pravilno hvatanje komaraca. Nedostatak financijske nadoknade troškova dostave (čak i ako su neki manji troškovi) te ispis i ispunjavanje traženog obrasca mogli bi ograničiti tko može sudjelovati u projektu.

Savezno ministarstvo hrane i poljoprivrede (BMEL) financiralo je inicijativu „Mückenatlas”. Dva prateća istraživačka projekta („CuliMo” i „CuliFo”) primila su 2,2 milijuna EUR od Saveznog ministarstva za hranu i poljoprivredu za financiranje različitih aktivnosti praćenja i istraživanja, uključujući aktivnosti povezane s Mückenatlasom. U okviru projekta praćenja („CuliMo”) za razdoblje 2015. – 2018., u kojem je kao potprojekt konkretnije naveden „atlas”, FLI i ZALF primili su financijska sredstva u iznosu od 735.768,00 EUR odnosno 854.735,00 EUR. Troškove slanja komaraca istraživačkim ustanovama snose pojedinci koji sudjeluju u projektu, tj. oni nisu nadoknađeni u okviru projekta. Sudionici obično ne primaju financijsku naknadu, ali dobivaju informacije o svojim podnescima nakon analize i mogu se evidentirati kao doprinositelji na internetskim stranicama „Mückenatlas” ako to žele.

Mjere nadzora kojima se prate komarci i patogeni (infektivni agensi, npr. virus koji uzrokuje bolest) utvrđene su kao troškovno učinkoviti načini rješavanja zdravstvenih rizika povezanih s bolestima koje prenose komarci (Engler i dr., 2013.)– „mogu se ograničiti i ljudski i financijski troškovi potencijalne epidemije” (Semenza i Suk, 2018.). Stoga bi pristup „Mückenatlas” koji se temelji na znanosti građana mogao predstavljati dodatni potencijal za uštedu troškova u usporedbi s drugim metodama nadzora. Njegov pasivni pristup praćenju uz sudjelovanje građana dovodi do smanjenja troškova, vremena i rada u usporedbi s aktivnim prikupljanjem, npr. uspostavom zamki (Kampen i dr., 2015.).

Koristi inicijative uključuju, osim doprinosa znanstvenim istraživanjima, povećanu svijest građana o širenju komaraca, biologiji i povezanim rizicima.

Njemačka vlada uključuje zdravlje ljudi kao jedno od prioritetnih područja u svoju strategiju prilagodbe klimatskim promjenama (2008.) te je u svojem akcijskom planu (2011.) izričito priznala potrebu za poduzimanjem mjera u pogledu bolesti koje prenose vektori. Praćenje autohtonih i invazivnih vrsta komaraca i njihova potencijala za prijenos uzročnika bolesti uključeno je u navedene mjere. U okviru svojih napora za prilagodbu u zdravstvenom sektoru njemačko Ministarstvo okoliša, zaštite prirode, nuklearne sigurnosti i zaštite potrošača izvijestilo je javnost o zdravstvenim rizicima povezanima s klimatskim promjenama u publikaciji iz 2020. U njemu se „Mückenatlas” izričito spominje kao prilika za građane da podrže praćenje komaraca koji mogu doprinijeti širenju bolesti.

„Mückenatlas” je započeo 2012. i građani od tada doprinose njegovu sadržaju. Doprinosi se mogu slati tijekom cijele godine, ali variraju ovisno o sezoni, a više uzoraka šalje se ljeti.

Kontinuirano se prikupljaju podaci o komarci i vektorskim bolestima. Baza podataka „Mückenatlas” i baza podataka CULBASE služe kao repozitorij informacija, čime se dugoročno podupiru mjere prilagodbe za zdravlje. Trenutačno razdoblje financiranja projekta završava krajem 2022. Međutim, postoje planovi za produljenje i institucionalizaciju projekta na ZALF-u, koji slijedi primjer FLI-ja, gdje je projekt integriran u sustavno praćenje zamki od 2019. godine.

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. Pristupi pasivnom nadzoru komaraca u EU-u. Paraziti & Vectors 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021. Prvi dokaz prezimljavanja virusa Zapadnog Nila kod komaraca u Njemačkoj. Virusi 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. Što čini azijski grm komarac Aedes japonicus japonicus osjećati ugodno u Njemačkoj? Nejasan pristup modeliranju. Paraziti & Vectors 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Zujanje domova: korištenje podataka građanske znanosti za istraživanje učinaka urbanizacije na zajednice komaraca u zatvorenom prostoru. Kukci 12, 374. https://doi.org/10.3390/insects12050374

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021.b. Pokretači prostorno-vremenskih varijacija u podnescima komaraca građanskom znanstvenom projektu „Mückenatlas”. Znanstvena izvješća 11, 1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3

Walther, D., Kampen, H., 2017. Građanski znanstveni projekt „Mueckenatlas” pomaže u praćenju rasprostranjenosti i širenja invazivnih vrsta komaraca u Njemačkoj. Časopis za medicinsku entomologiju 54, 1790.–1794. https://doi.org/10.1093/jme/tjx166

Werner, D., Hecker, S., Luckas, M., Kampen, H., 2014. Građanski znanstveni projekt „Mueckenatlas” podupire praćenje komaraca (Diptera, Culicidae) u Njemačkoj u: Zbornik osme međunarodne konferencije o urbanim štetnim organizmima. Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (ur.), Mađarska, str. 119–124. icup1098.pdf