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

Țânțarii sunt unul dintre vectorii care pot transmite agenți patogeni cu transmitere prin vectori, adică agenți patogeni care sunt transmiși între animale (vertebrate) și oameni prin mușcătura de artropode infectate. Bolile transmise de țânțari au atras atenția în întreaga Europă, deoarece cazurile și focarele de Dengue, Chikungunya și West Nile au fost înregistrate din ce în ce mai des în sudul Europei de la sfârșitul anilor 2000 (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-vector de țânțari [Centrul European de Prevenire și Control al Bolilor (ECDC)]; Boli transmise prin vectori). Schimbările climatice pot prelungi perioadele de transmitere în locurile în care sunt deja prezente boli transmise prin vectori 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 dengue, chikungunya și 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 (Semenza și Suk, 2018).

Efectele schimbărilor climatice asupra populației de Aedes japonicus (țânțarul tufiș asiatic), o altă specie invazivă proeminentă care ar putea răspândi în special virusul West Nile și virusul Zika, sunt mai puțin clare. 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 (Cunze et al. 2016).

Conform cifrelor recente ale ECDC și EFSA (2021), Germania este în prezent cea mai nordică țară din Europa, cu mai multe populații consacrate de țânțari Aedes, printre care se numără Aedes albopictus și Aedes japonicus. Primele cazuri de virus West Nile, care au fost răspândite în principal de unele dintre speciile indigene de țânțari din Germania, au fost înregistrate în rândul păsărilor și al cailor în 2018, iar mai multe cazuri la om au fost raportate în 2019 și 2020, în principal 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 considerată importantă, în special în zonele expuse riscului de import, de extindere suplimentară 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 ajuta la detectarea (timpurie) a populațiilor de țânțari, la eliminarea acestora și la prevenirea stabilirii viitoare (Comisia națională de experți „Țânțarii ca vectori ai agenților patogeni”, 2016). Cu toate acestea, eforturile nu sunt integrate, iar expertiza și experiența în ceea ce privește supravegherea și controlul 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 capcane, 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 din cursul anului) în care apar speciile indigene și invazive de țânțari și cu privire la potențialul lor respectiv 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 pe teren desfășurată de experți, prin colectarea de probe de țânțari pe întreg teritoriul Germaniei. Cetățenii sunt rugați să captureze țânțari (nedeteriorați) în mediul lor privat, să îi înghețe, să completeze un formular însoțitor și, ulterior, să îi posteze la una dintre cele două instituții de cercetare implicate. Site-ul web al proiectului oferă persoanelor interesate orientări cu privire la capturarea și contribuția probelor de țânțari și la modul în care acestea sunt prelucrate. La recepție, experții identifică speciile de țânțari transmise morfologic (prin microscop) sau genetic. Contribuitorii primesc apoi informații detaliate despre contribuțiile lor. În cazul în care copiii participă și acest lucru este indicat în formular, se eliberează un certificat special pentru ei.

În timp ce majoritatea contribuțiilor la „Mückenatlas” se referă la țânțarii indigeni, 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 zona nu ar fi fost probabil 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 apariția țânțarilor și la planificarea măsurilor specifice de supraveghere pe teren . Primele contribuții ale lui Ae. albopictus la atlas în 2014 au dus, de asemenea, la descoperirea unei populații de reproducere locală în sudul Germaniei. Aproape toate populațiile cunoscute de Aedes albopictus au fost descoperite după notificările 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 speciile invazive, localizarea și data capturării sunt înregistrate ulterior în baza de date națională germană privind țânțarii CULBASE și sunt utilizate pentru a cartografia distribuția populațiilor de țânțari în întreaga țară. În viitor, baza de date va furniza 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, birourilor 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 ample. Între 2015 și 2018, un proiect de monitorizare („CuliMo”– „Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland”) condus de șase instituții de cercetare din Germania a înregistrat apariția geografică și sezonieră a țânțarilor, precum și a potențialilor agenți patogeni. O parte din date au fost furnizate direct de proiectul de știință cetățenească. Cealaltă inițiativă de cercetare („CuliFo”– „Culiciden Forschungsprojekt”) a examinat în mod specific speciile invazive și indigene care sunt adecvate pentru transmiterea bolilor transmise de țânțari în Germania în perioada 2015-2019.

Însuși „Mückenatlas” s-a bazat pe campanii de informare și 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, concentrându-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 al științei cetățenești 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 pe picior 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. * În plus față de diferite apariții de țânțari din cauza sezonului și geografiei, acoperirea media a influențat numărul de trimiteri primite .

Combinația dintre cetățeni ca colectori de date, eșantioanele care contribuie 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). În timp ce numărul de țânțari colectați în capcanele convenționale este mai mare, distribuția geografică a cererilor 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 probe care nu sunt disponibile prin eforturile periodice de monitorizare (Pernat et al., 2021a). Prin urmare, această abordare cetățenească-științifică contribuie la extinderea cunoștințelor despre țânțarii din zonele urbane și din locuințele umane.

După cum subliniază site-ul „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. · În timp ce 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 probelor prezentate de nespecialiști, chiar și 25 % din contribuții sunt insecte, altele decât țânțarii (Walther și Kampen, 2017). În plus, datele transmise 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 indivizilor de a participa și de a urma procedurile de capturare corectă a țânțarilor. Lipsa rambursării financiare a costurilor de transport (chiar dacă este o cheltuială minoră pentru unii), 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 însoțitoare („CuliMo” și „CuliFo”) au primit fiecare o finanțare de 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 instituțiile 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 „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) – „costurile umane și financiare ale unei potențiale epidemii pot fi limitate” (Semenza și Suk, 2018). Astfel, abordarea cetățenească bazată pe date științifice 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, timpului și forței de muncă în comparație cu colectarea activă, de exemplu prin crearea de capcane (Kampen et al., 2015).

Beneficiile inițiativei includ, pe lângă contribuția la cercetarea științifică, creșterea gradului de conștientizare a cetățenilor cu privire la răspândirea țânțarilor, biologie și riscurile aferente.

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 de țânțari indigeni și invazivi 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 cetățenii au contribuit de atunci la conținutul său. Contribuțiile pot fi trimise pe tot parcursul anului, dar variază în funcție de sezon, cu mai multe mostre trimise vara.

Datele privind țânțarii și bolile transmise prin vectori sunt colectate în mod continuu. „Mückenatlas” și baza de date CULBASE servesc drept registru 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 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 privind supravegherea pasivă a țânțarilor în UE. Paraziți & Vectori 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021. Virusul West Nile se transmite prin înțepături de țânțari. Viruși 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 & Vectori 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Case zgomotoase: 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 transmiterii țânțarilor către 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: Lucrările celei de a opta Conferințe internaționale privind dăunătorii urbani. Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (editori), Ungaria, pp. 119-124. icup1098.pdf