„Mückenatlas”: Un proiect științific cetățenesc pentru supravegherea țânțarilor în Germania

Țânțarii sunt unul dintre vectorii care pot transmite agenți patogeni cu transmitere prin vectori, și anume agenți patogeni care sunt transmiși între animale (vertebrate) și oameni prin mușcătura artropodelor infectate. Bolile transmise de țânțari au atras atenția în întreaga Europă, deoarece, de la sfârșitul anilor 2000, s-au înregistrat din ce în ce mai des cazuri și focare de febră denga, chikungunya și West Nile în sudul Europei (Engler et al., 2013; Schaffner et al., 2013).

Pe lângă intensificarea comerțului internațional, prin care speciile invazive sunt importate prin transportul pe distanțe lungi, efectele schimbărilor climatice, cum ar fi creșterea temperaturilor și creșterea precipitațiilor în unele zone, au fost identificate ca factori care contribuie la apariția speciilor-vectori ai țânțarilor [CentrulEuropean de Prevenire și Control al Bolilor (ECDC)]; boli transmise prin vectori). Schimbările climatice pot prelungi perioadele de transmitere în locuri în care bolile transmise prin vectori sunt deja prezente și pot îmbunătăți adecvarea climatică pentru speciile invazive de țânțari în zone care anterior erau mai puțin adecvate.

Aedes albopictus (țânțarul tigru asiatic), una dintre cele mai răspândite specii invazive, acționează ca vector pentru virusul febrei denga, al chikungunya și al virusului zika (Paz, 2021). Pentru această specie, se preconizează o mai bună adecvare climatică pentru Europa Centrală și regiunea Balcanilor, în timp ce condițiile mai uscate din zone precum Spania și Portugalia ar putea reduce adecvarea climatică pe termen lung (Semenzași Suk, 2018).

Efectele schimbărilor climatice asupra populației de Aedes japonicus (țânțar asiatic), o altă specie invazivă proeminentă care ar putea răspândi în special virusul WNV și virusul Zika, este mai puțin clară. Cu toate acestea, unii oameni de știință sugerează o adecvare ridicată continuă a zonelor din Germania în viitor (Kerkow et al., 2019). Se preconizează că sudul Germaniei, în special, va deveni foarte potrivit pentru această specie de țânțari și ar putea fi una dintre puținele regiuni în care atât Ae. albopictus, cât și Ae. japonicus ar putea coexista (Cunzeet al. 2016).

Potrivit cifrelor recente ale ECDC și EFSA (2021), Germania este în prezent cea mai nordică țară din Europa, cu mai multe populații stabilite de țânțari Aedes, printre care se numără Aedes albopictus și Aedes japonicus. Primele cazuri de WNV, care ar putea fi răspândite în principal de unele dintre speciile indigene de țânțari din Germania, au fost înregistrate la păsări și cai în 2018, iar în 2019 și 2020 au fost raportate mai multe cazuri la om, în special în părțile estice ale Germaniei (Ziegler et al., 2019; 2020; Pietsch et al., 2020).  

În acest context, monitorizarea prezenței speciilor invazive care ar putea răspândi în continuare agenți patogeni este importantă, în special în zonele expuse riscului de import, de extindere în continuare a populațiilor existente și de transmitere a agenților patogeni (ECDC,2012). Cu toate acestea, întrucât țânțarii nativi pot juca, de asemenea, un rol în transmitere, aceștia trebuie, de asemenea,monitorizați (ECDC, 2014). În întreaga Europă, au fost instituite măsuri de supraveghere pentru a contribui la detectarea (anticipată) a populațiilor de țânțari, la eliminarea acestora și la prevenirea stabilirii lor în viitor (Comisianațională de experți „Țânțarii ca vectori ai agenților patogeni”, 2016). Cu toate acestea, eforturile nu sunt integrate, iar expertiza și experiența în materie de supraveghere și control al vectorilor ar trebui consolidate pentru a se pregăti pentru provocările viitoare (ECDC,2021; EFSA și ECDC, 2021b).

Apariția și reapariția bolilor transmise de țânțari în sudul Europei la începutul anilor 2000 au condus la sprijin financiar public pentru proiecte de cercetare pe această temă în Germania. Aceasta a inclus instituirea unui program de monitorizare a țânțarilor în 2011, care urmărește o abordare dublă pentru colectarea probelor, utilizând atât capcanele, cât și participarea cetățenilor în cadrul așa-numitului proiect „Mückenatlas”. Începând din 2012, proiectul „Mückenatlas” urmărește să îmbunătățească cunoștințele cu privire la locul (și momentul în care) apar specii de țânțari indigene și invazive și cu privire la potențialul lor ca vectori ai agenților patogeni, pentru a sprijini, în cele din urmă, viitoarele evaluări ale riscurilor pentru sănătate în Germania.

„Mückenatlas” este un exemplu de proiect științific cetățenesc, care urmărește să sprijine activitatea sistematică de teren desfășurată de experți, prin colectarea de eșantioane de țânțari pe întreg teritoriul Germaniei. Cetățenii sunt rugați să captureze țânțari (deteriorați) în mediul lor privat, să îi înghețe, să completeze un formular însoțitor și, ulterior, să îi expedieze la una dintre cele două instituții de cercetare implicate. Site-ul web al proiectului oferă persoanelor interesate orientări cu privire la capturarea și contribuția eșantioanelor de țânțari și la modul în care acestea sunt prelucrate. La recepție, experții identifică speciile de țânțari prezentate morfologic (prin microscop) sau genetic. Contribuabilii primesc apoi informații detaliate cu privire la contribuțiile lor. În cazul în care copiii participă și acest lucru este indicat în formular, se eliberează un certificat special pentru aceștia.

În timp ce majoritatea contribuțiilor la „Mückenatlas” se referă la țânțarii nativi, proiectul științific cetățenesc a contribuit, de asemenea, la înregistrarea speciilor invazive de țânțari. În 2013, o populație considerabilă de Ae. japonicus  a fost descoperită în orașul Hanovra din nordul Germaniei, datorită unei contribuții anterioare la „Mückenatlas”, deoarece este probabil ca zona să nu fi fost considerată o regiune pentru răspândirea acestei specii.  S-a sugerat că contribuțiile la „Mückenatlas” au reflectat răspândirea populațiilor de Ae. japonicus cunoscute în prezent în Germania, indicând faptul că un astfel de proiect științific cetățenesc poate contribui cu succes la descoperirea schimbărilor în ceea ce privește prezența țânțarilor și la planificarea măsurilor specifice de supraveghere pe teren. Primele contribuții ale lui Ae. albopictus la atlas în 2014 au condus, de asemenea, la descoperirea unei populații locale de reproducere în sudul Germaniei. Aproape toate populațiile cunoscute de Aedes albopictus au fost descoperite în urma notificărilor din partea cetățenilor, inclusiv prin contribuții la atlas.

Municipalitățile locale în care au apărut acești țânțari au fost apoi notificate pentru a induce măsuri de control, arătând că Mückenatlas poate funcționa ca un sistem valoros de avertizare timpurie. În cel puțin două cazuri, alerta timpurie a dus la eliminarea populațiilor. Datele privind atât speciile indigene, cât și cele invazive, locația și data capturării sunt înregistrate ulterior în baza de date națională germană CULBASE și sunt utilizate pentru a cartografia distribuția populațiilor de țânțari în întreaga țară. În viitor, baza de date va oferi informații cercetătorilor și factorilor de decizie politică pentru a facilita modelarea, evaluarea riscurilor și gestionarea bolilor transmise de țânțari.

Constatările privind Ae. albopictus sunt raportate, de asemenea, oficiilor de stat pentru epidemiologia bolilor infecțioase, care transmit datele raportate departamentelor de sănătate respective, ECDC, precum și Comisiei naționale germane de experți „Țânțarii ca vectori ai agenților patogeni”. „Mückenatlas” a fost asociat și a contribuit la două proiecte de cercetare mai mari. Între 2015 și 2018, un proiect de monitorizare („CuliMo” – „Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland”) condus de șase instituții de cercetare din întreaga Germanie a înregistrat prezența geografică și sezonieră a țânțarilor, precum și a potențialilor agenți patogeni. O parte din date au fost furnizate direct de proiectul științific cetățenesc. Cealaltă inițiativă de cercetare („CuliFo”– „Culiciden Forschungsprojekt”) a examinat în mod specific speciile invazive și indigene adecvate pentru transmiterea bolilor transmise de țânțari în Germania în perioada 2015-2019.

„Mückenatlas” însuși s-a bazat pe campanii de informare a publicului și de mass-media pentru a sensibiliza publicul cu privire la proiect și pentru a spori participarea. Acțiunile specifice au cuprins comunicate de presă, articole din ziare, interviuri pentru radio și televiziune, prezentări publice și broșuri.

„Mückenatlas” este o colaborare între Institutul Federal de Cercetare pentru Sănătatea Animalelor din Germania (Friedrich-Loeffler-Institute [FLI]) și Centrul Leibniz pentru Cercetarea Peisajului Agricol (ZALF) e.V. Acestea sunt responsabile de identificarea speciilor de țânțari după transmiterea de către cetățeni, de efectuarea de cercetări pe teren, de stocarea și diseminarea datelor colectate. FLI găzduiește, de asemenea, Comisia națională de experți „Țânțarii ca vectori ai agenților patogeni”, care a oferit consiliere, orientări și recomandări pe tema bolilor transmise de țânțari începând din 2019, axându-se în special pe țânțarul tigru asiatic (Ae.albopictus).

Ca inițiativă științifică cetățenească, persoanele care locuiesc pe întreg teritoriul Germaniei și care participă la proiect reprezintă o componentă esențială a succesului proiectului. De la înființarea sa în 2012, peste 30 000 de participanți au contribuit cu peste 150 000 de exemplare de țânțari. Mass-media a contribuit la creșterea gradului de conștientizare cu privire la proiect.

O serie de alte instituții de cercetare, cum ar fi Bernhard-Nocht-Institute for Tropical Medicine, au fost implicate în proiectele comune „CuliMo” și „CuliFo”. Diverși cercetători au utilizat „Mückenatlas” atât ca sursă de date, cât și ca studiu de caz privind știința cetățenească în supravegherea țânțarilor în publicațiile științifice (de exemplu, Kerkow et al., 2019; Pernat et al., 2021).

Numărul mare de contribuții indică un nivel de succes pentru proiect, care a devenit un „instrument excelent pentru monitorizarea pasivă la scară largă a țânțarilor” (Werner et al., 2014) și un „instrument eficient pentru colectarea datelor” (Walther și Kampen, 2017). Dialogul dintre cetățeni și oamenii de știință în condiții de egalitate, transparența, angajamentul și relevanța au fost declarate factori de succes esențiali pentru „Mückenatlas”, precum și pentru comunicarea pentru proiectele științifice cetățenești în general. Pe lângă diferitele apariții ale țânțarilor din cauza anotimpului și a geografiei, acoperirea mediatică a influențat numărul de transmiteri primite .

Combinația dintre cetățeni în calitate de colectori de date, care contribuie cu eșantioane fără prejudecăți anterioare de selecție, și oamenii de știință care asigură calitatea prin identificarea țânțarilor conduce la o înaltă calitate a datelor (Kampen et al., 2015). Deși numărul țânțarilor colectați în capcanele convenționale este mai mare, distribuția geografică a observațiilor cetățenilor este mai largă, iar probabilitatea capturilor aleatorii este mai mare în comparație cu capcanele convenționale. În plus, 66 % dintre țânțari sunt capturați în casele oamenilor, oferind astfel oamenilor de știință eșantioane care nu sunt disponibile prin eforturile periodice de monitorizare (Pernat et al., 2021a). Prin urmare, această abordare a științei cetățenești contribuie la extinderea cunoștințelor privind țânțarii în zonele urbane și în locuințele umane.

După cum subliniază site-ul web „Mückenatlas”, cetățenii înșiși învață despre biodiversitatea locală și despre ecologia și biologia țânțarilor din împrejurimile lor. Potrivit Comisiei naționale de experți „Țânțarii ca vectori ai agenților patogeni” (2016), participarea și sensibilizarea cetățenilor sunt esențiale pentru combaterea țânțarilor, în special în zonele rezidențiale. Deși știința a beneficiat de date îmbunătățite, „Mückenatlas” a servit unor astfel de scopuri educaționale, având în vedere campaniile mediatice însoțitoare ale proiectului și feedbackul oferit contribuitorilor.

Cu toate acestea, există aspecte care ar putea fi considerate factori limitativi. Din cauza faptului că eșantioanele au fost prezentate de nespecialiști, chiar și 25 % din contribuții sunt insecte, altele decât țânțarii (Walther și Kampen, 2017). În plus, datele prezentate ar putea fi părtinitoare, de exemplu în ceea ce privește distribuția spațială sau preferințele indivizilor de a captura specii invazive, „excepționale” (Pernat et al., 2021a). În plus, la fel ca toate proiectele științifice cetățenești, „Mückenatlas” depinde de conștientizarea de către oameni a existenței sale și de disponibilitatea persoanelor de a participa și de a urma procedurile de capturare corectă a țânțarilor. Nerambursarea financiară a costurilor de transport (chiar dacă pentru unii este o cheltuială minoră), precum și tipărirea și completarea formularului necesar ar putea limita cine poate participa la proiect.

Ministerul Federal al Alimentației și Agriculturii (BMEL) a finanțat inițiativa „Mückenatlas”. Cele două proiecte de cercetare conexe („CuliMo” și „CuliFo”) au primit fiecare câte 2,2 milioane EUR din partea Ministerului Federal al Alimentației și Agriculturii pentru a finanța diverse activități de monitorizare și cercetare, inclusiv activități legate de Mückenatlas. În cadrul proiectului de monitorizare („CuliMo”) 2015-2018, care a menționat mai precis „atlasul” ca subproiect, FLI și ZALF au primit finanțare în valoare de 735 768,00 EUR și, respectiv, 854 735,00 EUR. Costurile de expediere a țânțarilor către institutele de cercetare sunt acoperite de persoanele participante, adică nu sunt rambursate de proiect. În general, participanții nu sunt remunerați financiar, dar primesc informații cu privire la contribuțiile lor după analiză și pot fi înregistrați ca contribuitori pe site-ul web „Mückenatlas”, dacă se dorește acest lucru.

Măsurile de supraveghere care monitorizează țânțarii și agenții patogeni (agenți infecțioși, de exemplu un virus care cauzează o boală) au fost identificate ca modalități eficiente din punctul de vedere al costurilor de abordare a riscurilor pentru sănătate asociate bolilor transmise de țânțari (Engler et al., 2013 ) – „atât costurile umane,cât și cele financiare ale unei potențiale epidemii pot fi ținute sub control” (Semenza și Suk, 2018). Astfel, abordarea bazată pe știință cetățenească a „Mückenatlas” ar putea prezenta un potențial suplimentar de reducere a costurilor în comparație cu alte metode de supraveghere. Abordarea sa de monitorizare pasivă cu participarea cetățenilor conduce la reduceri ale costurilor, ale timpului și ale forței de muncă în comparație cu colectarea activă, de exemplu prin instalarea de capcane (Kampen et al., 2015).

Printre beneficiile inițiativei se numără, pe lângă contribuția la cercetarea științifică, sensibilizarea sporită a cetățenilor cu privire la răspândirea țânțarilor, la biologie și la riscurile conexe.

Guvernul german include sănătatea umană ca domeniu prioritar în strategia sa de adaptare la schimbările climatice (2008) și a recunoscut în mod specific necesitatea de a lua măsuri în ceea ce privește bolile cu transmitere prin vectori în planul său de acțiune (2011). Monitorizarea speciilor indigene și invazive de țânțari și a potențialului acestora de a transmite agenți patogeni este inclusă în măsurile specificate. Ca parte a eforturilor lor de adaptare în sectorul sănătății, Ministerul german al Mediului, Conservării Naturii, Securității Nucleare și Protecției Consumatorilor a informat publicul cu privire la riscurile pentru sănătate asociate schimbărilor climatice într-o publicație din 2020. Acesta menționează în mod explicit „Mückenatlas” ca o oportunitate pentru cetățeni de a sprijini monitorizarea țânțarilor care pot contribui la răspândirea bolilor.

„Mückenatlas” a început în 2012, iar de atunci cetățenii au contribuit la conținutul său. Contribuțiile pot fi trimise pe tot parcursul anului, dar variază în funcție de sezon, cu mai multe eșantioane trimise în timpul verii.

Datele privind țânțarii și bolile transmise prin vectori sunt colectate în permanență. „Mückenatlas” și baza de date CULBASE servesc drept depozit de informații, sprijinind măsurile de adaptare pentru sănătate pe termen lung. Perioada actuală de finanțare a proiectului se încheie la sfârșitul anului 2022. Cu toate acestea, există planuri de prelungire și instituționalizare a proiectului la ZALF, care urmează exemplul FLI, unde proiectul a fost integrat în monitorizarea sistematică a capcanelor începând din 2019.

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. Abordări ale supravegherii pasive a țânțarilor în UE. Paraziți & amperi; vectori 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021. Primele dovezi ale iernării virusului West Nile la țânțari în Germania. Virusurile 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. Ce face ca țânțarul asiatic Aedes japonicus japonicus să se simtă confortabil în Germania? O abordare de modelare neclară. Paraziți & amperi; vectori 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Case cu bubuit: utilizarea datelor științifice cetățenești pentru a explora efectele urbanizării asupra comunităților de țânțari din interior. Insecte 12, 374. https://doi.org/10.3390/insects12050374

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021b. Factori determinanți ai variației spațio-temporale a contribuțiilor țânțarilor la proiectul științific cetățenesc „Mückenatlas”. Rapoarte științifice 11,  1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3

Walther, D., Kampen, H., 2017. Proiectul științific cetățenesc „Mueckenatlas” contribuie la monitorizarea distribuției și răspândirii speciilor invazive de țânțari în Germania. Jurnalul de Entomologie Medicală 54, 1790-1794. https://doi.org/10.1093/jme/tjx166

Werner, D., Hecker, S., Luckas, M., Kampen, H., 2014. Proiectul științific cetățenesc „Mueckenatlas” sprijină monitorizarea țânțarilor (Diptera, Culicidae) în Germania, în: Proceedings of the Eight International Conference on Urban Pests (Procedurile celei de a opta Conferințe internaționale privind dăunătorii urbani). Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (editori), Ungaria, p. 119-124. icup1098.pdf