„Mückenatlas“: Piliečių mokslo projektas uodų stebėjimui Vokietijoje

Uodai yra vienas iš užkrato pernešėjų, galinčių pernešti užkrato pernešėjų platinamus ligų sukėlėjus, t. y. užkrėstų nariuotakojų įkandimu tarp gyvūnų (stuburinių) ir žmonių perduodamus patogenus. Uodų platinamos ligos susilaukė dėmesio visoje Europoje, nes nuo XXI a.pirmojo dešimtmečio pabaigos Pietų Europoje vis dažniau registruojami dengės, čikungunijos ir Vakarų Nilo karštligės atvejai ir protrūkiai ( Engler et al., 2013; Schaffner et al., 2013 m.).

Be intensyvesnės tarptautinės prekybos, kai invazinės rūšys importuojamos tolimais atstumais, nustatyta, kad klimato kaitos poveikis, pavyzdžiui, kylanti temperatūra ir padidėjęs kritulių kiekis kai kuriose vietovėse, yra veiksniai, prisidedantys prie uodus pernešančių rūšių atsiradimo (Europosligų prevencijos ir kontrolės centras [ECDC]; pernešėjų platinamos ligos). Dėl klimato kaitos gali pailgėti užkrato pernešėjų platinamų ligų plitimo laikotarpiai ir padidėti klimato tinkamumas invazinėms uodų rūšims vietovėse, kurios anksčiau buvo mažiau tinkamos.

Aedes albopictus (Azijos tigro uodai), viena iš labiausiai paplitusių invazinių rūšių, veikia kaip dengės karštligės, čikungunijos ir zikos virusų pernešėjas (Paz, 2021). Numatoma, kad Vidurio Europoje ir Balkanų regione pagerės šios rūšies tinkamumas klimato sąlygoms, o sausesnės sąlygos tokiose vietovėse kaip Ispanija ir Portugalija ilgainiui galėtų sumažinti tinkamumą klimato sąlygoms (Semenza ir Suk, 2018).

Klimato kaitos poveikis Aedes japonicus (Azijos krūmų uodų), dar vienos žinomos invazinės rūšies, kuri gali ypač išplisti WNV ir Zika virusą, populiacijai yra ne toks aiškus. Vis dėlto kai kurie mokslininkai teigia, kad ateityje Vokietijos teritorijos ir toliau bus labai tinkamos (Kerkow et al., 2019). Prognozuojama, kad ypač Pietų Vokietija taps labai tinkama šiai uodų rūšiai ir gali būti vienas iš nedaugelio regionų, kuriuose kartu galėtų egzistuoti ir Ae. albopictus, ir Ae. japonicus (Cunzeet al. 2016).

Remiantis naujausiais ECDC ir EFSA duomenimis (2021 m.), Vokietija šiuo metu yra šiauriausia Europos šalis, kurioje gyvena kelios įsitvirtinusios Aedeso uodų populiacijos, įskaitant Aedes albopictus ir Aedes japonicus. Pirmieji WNV atvejai, kuriuos pirmiausia galėjo išplisti kai kurios Vokietijos vietinės uodų rūšys, buvo užregistruoti tarp paukščių ir arklių 2018 m., o 2019 ir 2020 m. pranešta apie kelis žmonių susirgimo atvejus, daugiausia Vokietijos rytinėse dalyse (Ziegler et al., 2019; 2020 m.; Pietsch et al., 2020 m.).  

Atsižvelgiant į tai, svarbu stebėti invazinių rūšių, kurios galėtų toliau platinti ligų sukėlėjus, buvimą, ypač tose srityse, kuriose kyla importo rizika, toliau plėsti esamas populiacijas ir perduoti patogenus (ECDC, 2012 m.). Tačiau kadangi vietiniai uodai taip pat gali turėti įtakos viruso perdavimui, juos taip pat reikia stebėti (ECDC, 2014 m.). Visoje Europoje įdiegtos priežiūros priemonės, kuriomis siekiama padėti (iš anksto) nustatyti uodų populiacijas, jas pašalinti ir užkirsti kelią jų įsitvirtinimui ateityje (Nacionalinėekspertų komisija „Uodai – ligų sukėlėjų sukėlėjai“, 2016 m.). Tačiau pastangos nėra integruotos, todėl, siekiant pasirengti būsimiems iššūkiams, reikėtų stiprinti ekspertines žinias ir patirtį užkrato pernešėjų stebėjimo ir kontrolės srityje (ECDC,2021; EFSA ir ECDC, 2021b).

Šio amžiaus pirmojo dešimtmečio pradžioje Pietų Europoje atsiradus ir atsinaujinus uodų platinamoms ligoms, viešoji finansinė parama buvo skirta šios srities mokslinių tyrimų projektams Vokietijoje. Be kita ko, 2011 m. buvo sukurta uodų stebėsenos programa, pagal kurią mėginių ėmimas vykdomas dvejopai, naudojant spąstus ir piliečių dalyvavimą vadinamajame „Mückenatlas“ projekte. Nuo 2012 m. projektu „Mückenatlas“ siekiama pagerinti žinias apie tai, kur (ir kada per metus) aptinkamos vietinės ir invazinės uodų rūšys, ir apie atitinkamą jų, kaip ligų sukėlėjų pernešėjų, potencialą, kad galiausiai būtų galima paremti būsimus rizikos sveikatai vertinimus Vokietijoje.

„Mückenatlas“ yra piliečių mokslo projekto, kuriuo siekiama remti sistemingą ekspertų vietoje atliekamą darbą renkant uodų mėginius visoje Vokietijoje, pavyzdys. Piliečių prašoma sugauti (nepažeistus) uodus privačioje aplinkoje, juos užšaldyti, užpildyti pridedamą formą ir vėliau išsiųsti juos į vieną iš dviejų susijusių mokslinių tyrimų institucijų. Projekto interneto svetainėje suinteresuotiesiems asmenims pateikiamos gairės dėl uodų mėginių surinkimo ir indėlio į juos, taip pat dėl to, kaip jie apdorojami. Gavę medžiagą, ekspertai morfologiškai (mikroskopu) arba genetiškai identifikuoja pateiktas uodų rūšis. Tada teikinių autoriai gauna išsamią informaciją apie savo pateiktus dokumentus. Jei vaikai dalyvauja ir tai nurodyta formoje, jiems išduodamas specialus pažymėjimas.

Nors dauguma atsakymų į „Mückenatlas“ klausimus yra susiję su vietiniais uodais, piliečių mokslo projektas taip pat prisidėjo prie invazinių uodų rūšių registravimo. 2013 m. šiaurinėje Vokietijos dalyje esančiame Hanoverio mieste buvo aptikta didelė japoninių avių (Ae. japonicus)  populiacija, nes ji anksčiau prisidėjo prie „Mückenatlas“ auginimo, nes ši vietovė greičiausiai nebūtų laikoma šios rūšies paplitimo regionu.  Buvo teigiama, kad įnašai į „Mückenatlas“ atspindi šiuo metu žinomų Vokietijos Ae. japonicus populiacijų plitimą, o tai rodo, kad toks piliečių mokslo projektas gali sėkmingai padėti atskleisti uodų paplitimo pokyčius ir padėti planuoti tikslines vietos stebėjimo priemones. Pirmieji Ae. albopictus indėliai į atlasą 2014 m. Beveik visos žinomos Aedes albopictus populiacijos buvo aptiktos po piliečių pranešimų, be kita ko, prisidedant prie atlaso.

Po to buvo pranešta apie vietos savivaldybes, kuriose buvo aptikta šių uodų, kad būtų imtasi kontrolės priemonių, o tai rodo, kad Miukenatas gali veikti kaip vertinga ankstyvojo perspėjimo sistema. Mažiausiai dviem atvejais ankstyvas perspėjimas lėmė populiacijų išnykimą. Duomenys apie vietines ir invazines rūšis, sugavimo vietą ir datą vėliau registruojami Vokietijos nacionalinėje uodų duomenų bazėje CULBASE ir naudojami uodų populiacijų pasiskirstymui visoje šalyje nustatyti. Ateityje duomenų bazė teiks informaciją tyrėjams ir politikos formuotojams, kad būtų lengviau modeliuoti, vertinti riziką ir valdyti uodų platinamas ligas.

Apie nustatytus faktus dėl Ae. albopictus papildomai pranešama valstybiniams infekcinių ligų epidemiologijos biurams, kurie perduoda pateiktus duomenis atitinkamiems sveikatos departamentams, ECDC, taip pat Vokietijos nacionalinei ekspertų komisijai „Uodai – ligų sukėlėjų sukėlėjai“. „Mückenatlas“ buvo susietas su dviem didesniais mokslinių tyrimų projektais ir prie jų prisidėjo. 2015–2018 m. vykdant stebėsenos projektą („CuliMo“– „Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland“), kurį vykdė šešios mokslinių tyrimų institucijos visoje Vokietijoje, buvo nustatytas geografinis ir sezoninis uodų ir galimų patogenų paplitimas. Dalį duomenų tiesiogiai pateikė piliečių mokslo projektas. Kitoje mokslinių tyrimų iniciatyvoje („CuliFo“– „Culiciden Forschungsprojekt“) konkrečiai nagrinėta, kurios invazinės ir vietinės rūšys yra tinkamos uodų platinamoms ligoms pernešti Vokietijoje 2015–2019 m.

Pati „Mückenatlas“ rėmėsi visuomenės informavimo ir žiniasklaidos kampanijomis, kad padidintų informuotumą apie projektą ir dalyvavimą. Konkretūs veiksmai apėmė pranešimus spaudai, laikraščių straipsnius, interviu radijui ir televizijai, pristatymus visuomenei ir brošiūras.

„Mückenatlas“ – tai Vokietijos federalinio gyvūnų sveikatos mokslinių tyrimų instituto (Frydricho-Loeflerioinstituto (FLI)) ir Leibnico žemės ūkio kraštovaizdžio mokslinių tyrimų centro (ZALF) e.V. bendradarbiavimas. Jie yra atsakingi už uodų rūšių identifikavimą po to, kai juos pateikia piliečiai, tyrimus vietoje, surinktų duomenų saugojimą ir platinimą. Be to, FLI patalpose veikia Nacionalinė ekspertų komisija „Uodai kaip ligų sukėlėjų vektoriai“, kuri nuo 2019 m.teikia konsultacijas, gaires ir rekomendacijas uodų platinamų ligų tema, ypač daug dėmesio skirdama Azijos tigrų uodams (Ae. albopictus).

Kaip piliečių mokslo iniciatyva, projekte dalyvaujantys žmonės, gyvenantys visoje Vokietijoje, yra esminė projekto sėkmės sudedamoji dalis. Nuo jo įkūrimo 2012 m. daugiau kaip 30 000 dalyvių prisidėjo prie daugiau kaip 150 000 uodų egzempliorių. Žiniasklaida padėjo didinti informuotumą apie projektą.

Bendruose projektuose „CuliMo“ ir „CuliFo“ dalyvavo keletas kitų mokslinių tyrimų institucijų, pavyzdžiui, Bernhard-Nocht-Institute for Tropical Medicine. Įvairūs tyrėjai „Mückenatlas“ naudojo tiek kaip duomenų šaltinį, tiek kaip piliečių mokslo apie uodų stebėjimą atvejo tyrimą mokslinėse publikacijose (pvz., Kerkow et al., 2019; Pernat et al., 2021 m.).

Didelis teikinių skaičius rodo, kad projektas, tapęs „puikia didelio masto pasyviosios uodų stebėsenos priemone“ (Werner et al., 2014) ir „veiksminga duomenų rinkimo priemone“ (Walther and Kampen, 2017), buvo sėkmingas. Nurodyta, kad piliečių ir mokslininkų dialogas, skaidrumas, įsipareigojimas ir aktualumas yra esminiai „Mückenatlas“ sėkmės veiksniai, taip pat apskritai piliečių mokslo projektų komunikacijos veiksniai. Be to, kad dėl sezoniškumo ir geografinės padėties uodų paplitimas buvo įvairus, žiniasklaidos dėmesys turėjo įtakos gautų pranešimų skaičiui.

Piliečių, kaip duomenų rinkėjų, prisidedančių prie mėginių be ankstesnio atrankos šališkumo, ir mokslininkų, kurie užtikrina kokybę identifikuodami uodus, derinys lemia aukštą duomenų kokybę (Kampen et al., 2015). Nors tradiciniais spąstais surenkama daugiau uodų, geografinis piliečių pateiktų duomenų pasiskirstymas yra platesnis, o atsitiktinio laimikio tikimybė didesnė, palyginti su tradiciniais spąstais. Be to, 66 proc. uodų sugaunama žmonių namuose, todėl mokslininkams pateikiami mėginiai, kurių neįmanoma gauti vykdant reguliarią stebėseną (Pernat et al., 2021a). Todėl šis piliečių mokslo požiūris padeda plėsti žinias apie uodus miesto vietovėse ir žmonių būstuose.

Kaip pažymima interneto svetainėje „Mückenatlas“, patys piliečiai sužino apie vietos biologinę įvairovę ir aplinkinių uodų ekologiją bei biologiją. Nacionalinės ekspertų komisijos „Uodai – ligų sukėlėjų sukėlėjai“ (2016 m.) duomenimis, piliečių dalyvavimas ir informuotumas yra labai svarbūs kovojant su uodais, ypač gyvenamuosiuose rajonuose. Nors mokslui buvo naudingi geresni duomenys, „Mückenatlas“ buvo naudojamas tokiems švietimo tikslams , atsižvelgiant į susijusias projekto žiniasklaidos kampanijas ir grįžtamąją informaciją teikinių autoriams.

Vis dėlto yra aspektų, kuriuos būtų galima laikyti ribojančiais veiksniais. Kadangi mėginius pateikė ne ekspertai, net 25 proc. atsakymų yra susiję su vabzdžiais, išskyrus uodus (Walther ir Kampen, 2017). Be to, pateikti duomenys gali būti šališki, pvz., kiek tai susiję su erdviniu paplitimu arba individų pageidavimais gaudyti invazines, išskirtines rūšis (Pernat et al., 2021a). Be to, kaip ir visi piliečių mokslo projektai, „Mückenatlas“ priklauso nuo žmonių informuotumo apie jo egzistavimą ir asmenų noro dalyvauti ir tinkamai laikytis uodų gaudymo procedūrų. Nepakankamas finansinis siuntimo išlaidų kompensavimas (net jei kai kurios išlaidos yra nedidelės), taip pat reikiamos formos spausdinimas ir pildymas gali apriboti, kas gali dalyvauti projekte.

Federalinė maisto ir žemės ūkio ministerija (BMEL) finansavo „Mückenatlas“ iniciatyvą. Dviem susijusiems mokslinių tyrimų projektams („CuliMo“ ir „CuliFo“) Federalinė maisto ir žemės ūkio ministerija skyrė po 2,2 mln. EUR įvairiai stebėsenos ir mokslinių tyrimų veiklai, įskaitant su Mückenatlas susijusią veiklą, finansuoti. Vykdant 2015–2018 m. stebėsenos projektą („CuliMo“), kuriame atlasas konkrečiau paminėtas kaip projekto dalis, FLI ir ZALF gavo atitinkamai 735 768,00 EUR ir 854 735,00 EUR finansavimą. Uodų siuntimo mokslinių tyrimų institucijoms išlaidas padengia dalyvaujantys asmenys, t. y. pagal projektą jos nekompensuojamos. Dalyviai paprastai negauna finansinio atlygio, bet, atlikę analizę, gauna informaciją apie savo pateiktą informaciją ir, jei pageidaujama, gali būti registruojami interneto svetainėje „Mückenatlas“.

Nustatyta, kad priežiūros priemonės, kuriomis stebimi uodai ir patogenai (infekciniai veiksniai, pvz., ligą sukeliantis virusas), yra ekonomiškai efektyvūs būdai kovoti su rizika sveikatai,susijusia su uodų platinamomis ligomis ( Engler et al., 2013 ) – „galima suvaldyti tiek žmogiškąsias,tiek finansines galimos epidemijos išlaidas“ (Semenza and Suk, 2018). Taigi, „Mückenatlas“ piliečių mokslu pagrįstas požiūris galėtų suteikti papildomų galimybių sutaupyti lėšų, palyginti su kitais stebėjimo metodais. Jos pasyvios stebėsenos metodas, kai dalyvauja piliečiai, lemia išlaidų, laiko ir darbo jėgos mažinimą, palyginti su aktyviu duomenų rinkimu, pvz., sukuriant spąstus (Kampen et al., 2015).

Iniciatyvos nauda yra ne tik indėlis į mokslinius tyrimus, bet ir didesnis piliečių informuotumas apie uodų plitimą, biologiją ir susijusią riziką.

Vokietijos vyriausybė į savo prisitaikymo prie klimato kaitos strategiją (2008 m.) įtraukė žmonių sveikatą kaip vieną iš prioritetinių sričių ir 2011 m. veiksmų plane konkrečiai pripažino, kad reikia imtis veiksmų dėl pernešėjų platinamų ligų. Vietinių ir invazinių uodų rūšių ir jų gebėjimo pernešti ligų sukėlėjus stebėsena įtraukta į nurodytas priemones. Vykdydama prisitaikymo prie klimato kaitos pastangas sveikatos sektoriuje, Vokietijos aplinkos, gamtos apsaugos, branduolinės saugos ir vartotojų apsaugos ministerija 2020 m. leidinyje informavo visuomenę apie riziką sveikatai, susijusią su klimato kaita. Jame „Mückenatlas“ aiškiai minimas kaip galimybė piliečiams remti uodų, kurie gali prisidėti prie ligų plitimo, stebėseną.

„Mückenatlas“ prasidėjo 2012 m. ir nuo to laiko piliečiai prisidėjo prie jo turinio. Įnašai gali būti siunčiami ištisus metus, tačiau skiriasi priklausomai nuo sezono, o vasarą siunčiama daugiau mėginių.

Duomenys apie uodus ir pernešėjų platinamas ligas yra nuolat renkami. „Mückenatlas“ ir CULBASE duomenų bazė yra informacijos saugykla, padedanti įgyvendinti ilgalaikes prisitaikymo prie klimato kaitos priemones sveikatos srityje. Dabartinis projekto finansavimo laikotarpis baigiasi 2022 m. pabaigoje. Tačiau yra planų pratęsti ir oficialiai įtvirtinti projektą ZALF, kuris atitinka FLI pavyzdį, kai projektas nuo 2019 m. buvo integruotas į sistemingą spąstų stebėseną.

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. Požiūris į pasyvų uodų stebėjimą ES. Parazitai ir pelkės; Vektoriai 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021 m. Pirmasis įrodymas, kad Vakarų Nilo virusas žiemoja uoduose Vokietijoje. Virusai 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 m. Ką daro Azijos krūmas uodų Aedes japonicus japonicus jaustis patogiai Vokietijoje? Neaiškus modeliavimo metodas. Parazitai ir ambasados; Vectors 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Buzzing namai: piliečių mokslo duomenų naudojimas siekiant ištirti urbanizacijos poveikį uždarų patalpų uodų bendruomenėms. Vabzdžiai 12, 374. https://doi.org/10.3390/insects12050374

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021b. Uodų pateikimo piliečių mokslo projektui „Mückenatlas“ erdvinių ir laiko skirtumų veiksniai. Mokslinės ataskaitos 11, 1356, https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3.

Walther, D., Kampen, H., 2017 m. Piliečių mokslo projektas „Mueckenatlas“ padeda stebėti invazinių uodų rūšių paplitimą ir plitimą Vokietijoje. „Journal of Medical Entomology 54“, 1790–1794 m. https://doi.org/10.1093/jme/tjx166.

Werner, D., Hecker, S., Luckas, M., Kampen, H., 2014. Piliečių mokslo projektu „Mueckenatlas“ remiama uodų (Diptera, Culicidae) stebėsena Vokietijoje: Aštuntosios tarptautinės konferencijos dėl kenksmingųjų organizmų mieste medžiaga. Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (leid.), Vengrija, p. 119–124. icup1098.pdf