„Mückenatlas“: Občiansky vedecký projekt na sledovanie komárov v Nemecku

Komáre sú jedným z vektorov, ktoré môžu potenciálne prenášať pôvodcov chorôb prenášaných vektormi, t. j. patogény, ktoré sa prenášajú medzi zvieratami (stavovcami) a ľuďmi uhryznutím infikovaných článkonožcov. Choroby prenášané komármi si získali pozornosť v celej Európe, keďže od konca 21. storočia sa v južnej Európe čoraz častejšie zaznamenávajú prípady a ohniská horúčky dengue, chikungunya a západného Nílu (Engler a kol., 2013; Schaffner a kol., 2013).

Okrem zintenzívnenia medzinárodného obchodu, v rámci ktorého sa invázne druhy dovážajú diaľkovou dopravou, sa účinky zmeny klímy, ako sú rastúce teploty a zvýšené zrážky v niektorých oblastiach, identifikovali ako faktory prispievajúce k výskytu druhov prenášačov komárov (Európskecentrum pre prevenciu a kontrolu chorôb [ECDC]; Choroby prenášané vektormi). Zmena klímy môže predĺžiť obdobia prenosu na miestach, kde sa už vyskytujú choroby prenášané vektormi, a môže zlepšiť klimatickú vhodnosť inváznych druhov komárov v oblastiach, ktoré boli predtým menej vhodné.

Aedes albopictus (komár tigrov ázijský), jeden z najrozšírenejších inváznych druhov, pôsobí ako vektor vírusu dengue, chikungunya a zika (Paz, 2021). V prípade tohto druhu sa predpokladá lepšia klimatická vhodnosť pre strednú Európu a balkánsky región, zatiaľ čo suchšie podmienky v oblastiach ako Španielsko a Portugalsko by mohli z dlhodobého hľadiska znížiť klimatickú vhodnosť (Semenza a Suk, 2018).

Účinky zmeny klímy na populáciu komára Aedes japonicus (ázijský komár), ďalšieho významného invazívneho druhu, ktorý by mohol obzvlášť šíriť vírus WNV a vírus Zika, sú menej jasné. Napriek tomu niektorí vedci naznačujú pretrvávajúcu vysokú vhodnosť oblastí v Nemecku v budúcnosti (Kerkow a kol., 2019). Predpokladá sa, že najmä južné Nemecko sa stane veľmi vhodným pre tento druh komárov a môže byť jedným z mála regiónov, kde by mohli spoločne existovať Ae. albopictus aj Ae. japonicus (Cunzea kol. 2016).

Podľa nedávnych údajov ECDC a EFSA (2021) je Nemecko v súčasnosti najsevernejšou krajinou v Európe s niekoľkými etablovanými populáciami komárov Aedes, medzi ktoré patria Aedes albopictus a Aedes japonicus. Prvé prípady WNV, ktoré mohli primárne šíriť niektoré pôvodné druhy komárov v Nemecku, boli zaznamenané medzi vtákmi a koňmi v roku 2018 a v rokoch 2019 a 2020 bolo nahlásených niekoľko prípadov u ľudí, najmä vo východných častiach Nemecka (Ziegler a kol., 2019; 2020; Pietsch a kol., 2020).  

V tejto súvislosti je dôležité monitorovanie prítomnosti invazívnych druhov, ktoré by mohli ďalej šíriť pôvodcov chorôb, najmä v oblastiach ohrozených dovozom, ďalším rozširovaním existujúcich populácií a prenosom patogénov (ECDC, 2012). Keďže však pri prenose môžu zohrávať úlohu aj pôvodné komáre, musia sa takisto monitorovať (ECDC, 2014). V celej Európe boli zavedené opatrenia dohľadu s cieľom pomôcť (včasnému) odhaleniu populácií komárov, ich odstráneniu a prevencii ich budúceho usídlenia (Národnáexpertná komisia pre komáre ako vektory pôvodcov chorôb, 2016). Úsilie však nie je integrované a mali by sa posilniť odborné znalosti a skúsenosti v oblasti dohľadu a kontroly vektorov s cieľom pripraviť sa na budúce výzvy (ECDC, 2021; EFSA a ECDC, 2021b).

Výskyt a opätovný výskyt chorôb prenášaných komármi v južnej Európe na začiatku 21. storočia viedol k verejnej finančnej podpore výskumných projektov na túto tému v Nemecku. To zahŕňalo vytvorenie programu monitorovania komárov v roku 2011, v rámci ktorého sa uplatňuje dvojaký prístup k zberu vzoriek s využitím pascí aj účasti občanov v rámci projektu „Mückenatlas“. Od roku 2012 je cieľom projektu „Mückenatlas“ zlepšiť poznatky o tom, kde (a kedy počas roka) sa vyskytujú pôvodné a invázne druhy komárov, a o ich príslušnom potenciáli ako vektorov pôvodcov chorôb, aby sa v konečnom dôsledku podporilo budúce posudzovanie zdravotných rizík v Nemecku.

„Mückenatlas“ je príkladom projektu občianskej vedy, ktorého cieľom je podporovať systematickú prácu odborníkov v teréne zberom vzoriek komárov v celom Nemecku. Od občanov sa požaduje, aby komáre (nepoškodené) odchytávali vo svojom súkromnom prostredí, zmrazili ich, vyplnili sprievodný formulár a následne ich poslali do jednej z dvoch zapojených výskumných inštitúcií. Webové sídlo projektu poskytuje zainteresovaným osobám usmernenia týkajúce sa zachytávania a prispievania vzoriek komárov a spôsobu ich spracovania. Po prijatí odborníci identifikujú predložené druhy komárov morfologicky (mikroskopicky) alebo geneticky. Prispievatelia potom dostanú podrobné informácie o svojich podaniach. Ak sa deti zúčastnia a je to uvedené vo formulári, vydá sa im osobitné osvedčenie.

Zatiaľ čo väčšina príspevkov do „Mückenatlas“ sa týka pôvodných komárov, projekt občianskej vedy prispel aj k zaznamenávaniu inváznych druhov komárov. V roku 2013 bola v severonemeckom meste Hannover objavená značná populácia Ae. japonicus  vďaka skoršiemu prínosu k „Mückenatlas“, keďže oblasť by sa pravdepodobne nepovažovala za región šírenia tohto druhu.  Bolo navrhnuté, aby príspevky do „Mückenatlas“ odzrkadľovali šírenie v súčasnosti známych populácií Ae. japonicus v Nemecku, čo naznačuje, že takýto projekt občianskej vedy môže úspešne pomôcť odhaliť zmeny výskytu komárov a pomôcť pri plánovaní cielených opatrení dohľadu v teréne. Prvé príspevky Ae. albopictus do atlasu v roku 2014 viedli aj k objaveniu lokálne hniezdiacej populácie v južnom Nemecku. Takmer všetky známe populácie Aedes albopictus boli objavené po oznámeniach občanov, a to aj prostredníctvom príspevkov do atlasu.

Miestne obce , v ktorých sa tieto komáre vyskytovali , boli následne ohlásené , aby sa zaviedli kontrolné opatrenia , čo dokazuje , že Mückenatlas môže fungovať ako cenný systém včasného varovania. V najmenej dvoch prípadoch viedlo včasné varovanie k eliminácii obyvateľstva. Údaje o pôvodných aj inváznych druhoch, mieste a dátume odchytu sa následne zaznamenávajú do nemeckej národnej databázy komárov CULBASE a používajú sa na mapovanie rozšírenia populácií komárov v celej krajine. Databáza bude v budúcnosti poskytovať informácie výskumným pracovníkom a tvorcom politík s cieľom uľahčiť modelovanie, hodnotenie rizík a riadenie chorôb prenášaných komármi.

Zistenia týkajúce sa Ae. albopictus sa dodatočne nahlasujú štátnym úradom pre epidemiológiu infekčných chorôb, ktoré nahlásené údaje postupujú príslušným zdravotníckym oddeleniam, ECDC, ako aj nemeckej národnej expertnej komisii „Komáre ako vektory pôvodcov chorôb“. Mückenatlas bol prepojený s dvoma väčšími výskumnými projektmi a prispel k nim. V rokoch 2015 až 2018 sa v rámci monitorovacieho projektu („CuliMo“– „Monitorovanie Kuliciden/Steckmücken v Nemecku“), ktorý realizovalo šesť výskumných inštitúcií v celom Nemecku, zaznamenal geografický a sezónny výskyt komárov, ako aj potenciálnych patogénov. Časť údajov bola poskytnutá priamo v rámci projektu občianskej vedy. V rámci ďalšej výskumnej iniciatívy („CuliFo“– „Culiciden Forschungsprojekt“) sa osobitne skúmalo, ktoré invázne a pôvodné druhy sú vhodné na prenos chorôb prenášaných komármi v Nemecku v rokoch 2015 až 2019.

Samotný „Mückenatlas“ sa spoliehal na verejné osvetové a mediálne kampane na zvýšenie informovanosti o projekte a zvýšenie účasti. Konkrétne opatrenia zahŕňali tlačové správy, novinové články, rozhovory pre rozhlas a televíziu, prezentácie pre verejnosť a brožúry.

„Mückenatlas“ je spolupráca medzi nemeckým Spolkovým výskumným inštitútom pre zdravie zvierat (Friedrich-Loeffler-Institute [FLI]) a centrom Leibniz pre výskum poľnohospodárskej krajiny (ZALF) e.V. Zodpovedajú za identifikáciu druhov komárov po predložení občanmi, vykonávanie terénneho výskumu, uchovávanie a šírenie zozbieraných údajov. FLI je ďalej hostiteľom Národnej expertnej komisie pre komáre ako vektory pôvodcov chorôb, ktorá od roku 2019 poskytuje poradenstvo, usmernenia a odporúčania na tému chorôb prenášaných komármi, najmä so zameraním na komáre ázijské (Ae.albopictus).

Ako občianska vedecká iniciatíva sú ľudia žijúci v celom Nemecku, ktorí sa zúčastňujú na projekte, kľúčovou zložkou úspechu projektu. Od svojho vzniku v roku 2012 prispelo viac ako 30 000 účastníkov viac ako 150 000 exemplármi komárov. Médiá prispeli k zvýšeniu informovanosti o projekte.

Do spoločných projektov „CuliMo“ a „CuliFo“ boli zapojené viaceré ďalšie výskumné inštitúcie, ako napríklad Bernhard-Nocht-Institute for Tropical Medicine. Rôzni výskumníci použili „Mückenatlas“ ako zdroj údajov aj ako prípadovú štúdiu občianskej vedy v oblasti dohľadu nad komármi vo vedeckých publikáciách (napr. Kerkow a kol., 2019; Pernat a kol., 2021).

Veľký počet príspevkov naznačuje úroveň úspechu projektu, ktorý sa stal „výborným nástrojom na rozsiahle pasívne monitorovanie komárov“ (Werner a kol., 2014) a „účinným nástrojom na zber údajov“ (Walther a Kampen, 2017). Dialóg medzi občanmi a vedcami ako rovnocenný, transparentnosť, odhodlanie a relevantnosť boli uvedené ako kľúčové faktory úspechu pre „Mückenatlas“, ako aj pre komunikáciu pre projekty občianskej vedy vo všeobecnosti. Okrem rôznych výskytov komárov v dôsledku sezóny a geografie ovplyvnilo mediálne pokrytie počet doručených podaní .

Kombinácia občanov ako zberateľov údajov, ktorí prispievajú vzorkami bez predchádzajúcej zaujatosti pri výbere, a vedcov, ktorí zabezpečujú kvalitu identifikáciou komárov, vedie k vysokej kvalite údajov (Kampen a kol., 2015). Zatiaľ čo počet komárov zozbieraných v konvenčných pasciach je väčší, geografické rozloženie podaní občanov je širšie a pravdepodobnosť náhodných úlovkov vyššia v porovnaní s konvenčnými pascami. Okrem toho sa 66 % komárov chytí v domovoch ľudí, čím sa vedcom poskytujú vzorky, ktoré nie sú k dispozícii prostredníctvom pravidelného monitorovania (Pernat a kol., 2021a). Tento prístup k občianskej vede preto prispieva k rozširovaniu poznatkov o komároch v mestských oblastiach a v oblasti bývania ľudí.

Ako sa uvádza na webovom sídle „Mückenatlas“, samotní občania sa dozvedia o miestnej biodiverzite, ako aj o ekológii a biológii komárov v ich okolí. Podľa Národnej expertnej komisie „Komáre ako vektory pôvodcov chorôb“ (2016) je účasť a informovanosť občanov kľúčom k boju proti komárom, najmä v obytných oblastiach. Hoci veda profitovala zo zlepšených údajov, „Mückenatlas“ slúžil na takéto vzdelávacie účely vzhľadom na sprievodné mediálne kampane projektu a spätnú väzbu pre prispievateľov.

Napriek tomu existujú aspekty, ktoré by sa mohli považovať za obmedzujúce faktory. Vzhľadom na to, že vzorky predložili neodborníci, aj 25 % príspevkov predstavuje iný hmyz ako komáre (Walther a Kampen, 2017). Predložené údaje by okrem toho mohli byť skreslené, napr. pokiaľ ide o priestorové rozloženie alebo preferencie jednotlivcov na zachytávanie inváznych, „výnimočných“ druhov (Pernat a kol., 2021a). Okrem toho, rovnako ako všetky projekty občianskej vedy, „Mückenatlas“ závisí od informovanosti ľudí o jeho existencii a od ochoty jednotlivcov zúčastniť sa a dodržiavať postupy správneho odchytu komárov. Nedostatočná finančná náhrada nákladov na dopravu (aj keď pre niektorých menšie výdavky), ako aj tlač a vyplnenie požadovaného formulára by mohli obmedziť, kto sa môže zúčastniť na projekte.

Spolkové ministerstvo potravinárstva a poľnohospodárstva (BMEL) financovalo iniciatívu „Mückenatlas“. Oba sprievodné výskumné projekty („CuliMo“ a „CuliFo“) získali od spolkového ministerstva potravinárstva a poľnohospodárstva finančné prostriedky vo výške 2,2 milióna EUR na financovanie rôznych monitorovacích a výskumných činností vrátane činností súvisiacich s Mückenatlasom. V rámci monitorovacieho projektu („CuliMo“) na roky 2015 – 2018, v ktorom sa „atlas“ konkrétnejšie uvádzal ako podprojekt, získali FLI finančné prostriedky vo výške 735 768,00 EUR a ZALF vo výške 854 735,00 EUR. Náklady na odoslanie komárov výskumným inštitúciám hradia zúčastnené osoby, t. j. v rámci projektu sa nepreplácajú. Účastníci vo všeobecnosti nie sú finančne odmeňovaní, ale po analýze dostávajú informácie o svojich podaniach a v prípade potreby ich možno zaznamenať ako prispievateľov na webovom sídle „Mückenatlas“.

Opatrenia dohľadu, ktorými sa monitorujú komáre a patogény (infekčné látky, napr. vírus, ktorý spôsobuje chorobu), boli identifikované ako nákladovo efektívne spôsoby riešenia zdravotných rizík spojených s chorobami prenášanými komármi (Engler a kol., 2013) – „ľudské aj finančné náklady potenciálnej epidémie možno obmedziť“ (Semenza a Suk, 2018). Prístup „Mückenatlas“ založený na občianskej vede by teda mohol predstavovať ďalší potenciál úspory nákladov v porovnaní s inými metódami dohľadu. Jeho pasívny prístup k monitorovaniu s účasťou občanov vedie v porovnaní s aktívnym zberom k zníženiu nákladov, skráteniu času a zníženiu počtu pracovných síl, napr. vytvorením pascí (Kampen a kol., 2015).

Medzi prínosy iniciatívy patrí okrem príspevku k vedeckému výskumu aj zvýšenie informovanosti občanov o šírení komárov, biológii a súvisiacich rizikách.

Nemecká vláda zahrnula ľudské zdravie ako jednu z prioritných oblastí do svojej stratégie adaptácie na zmenu klímy (2008) a vo svojom akčnom pláne (2011) osobitne uznala potrebu prijať opatrenia, pokiaľ ide o choroby prenášané vektormi. Monitorovanie pôvodných a invazívnych druhov komárov a ich potenciálu prenášať pôvodcov chorôb je zahrnuté v špecifikovaných opatreniach. Nemecké ministerstvo životného prostredia, ochrany prírody, jadrovej bezpečnosti a ochrany spotrebiteľa v rámci svojho úsilia o adaptáciu v sektore zdravotníctva informovalo verejnosť o zdravotných rizikách spojených so zmenou klímy v publikácii z roku 2020. Výslovne sa v ňom uvádza „Mückenatlas“ ako príležitosť pre občanov podporovať monitorovanie komárov, ktoré môžu prispieť k šíreniu chorôb.

„Mückenatlas“ sa začal v roku 2012 a občania odvtedy prispievajú k jeho obsahu. Príspevky sa môžu posielať celoročne, ale líšia sa v závislosti od sezóny, pričom v lete sa posiela viac vzoriek.

Údaje o komároch a chorobách prenášaných vektormi sa nepretržite zbierajú. Databáza „Mückenatlas“ a databáza CULBASE slúžia ako úložisko informácií, ktoré z dlhodobého hľadiska podporujú adaptačné opatrenia v oblasti zdravia. Súčasné obdobie financovania projektu sa končí koncom roka 2022. Existujú však plány na predĺženie a inštitucionalizáciu projektu v ZALF, ktorý nasleduje príklad FLI, kde bol projekt integrovaný do systematického monitorovania pascí od roku 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. Prístupy k pasívnemu dohľadu nad komármi v EÚ. Parazity & Vectors 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021. Prvý dôkaz prezimovania západonílskeho vírusu u komárov v Nemecku. Vírusy 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. Prečo sa ázijský komár Aedes japonicus japonicus cíti pohodlne v Nemecku? Fuzzy modelovanie prístup. Parazity & Vectors 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Bzučiace domy: využívanie údajov občianskej vedy na preskúmanie účinkov urbanizácie na vnútorné komunity komárov. Hmyz 12, 374. https://doi.org/10.3390/insects12050374.

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021b. Stimuly priestorovo-časových zmien v predkladaní návrhov komárov v rámci projektu občianskej vedy „Mückenatlas“. Vedecké správy 11,  1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3.

Walther, D., Kampen, H., 2017. Projekt občianskej vedy „Mueckenatlas“ pomáha monitorovať šírenie a šírenie inváznych druhov komárov v Nemecku. Journal of Medical Entomology 54, 1790 – 1794. https://doi.org/10.1093/jme/tjx166.

Werner, D., Hecker, S., Luckas, M., Kampen, H., 2014. Projekt občianskej vedy „Mueckenatlas“ podporuje monitorovanie komárov (Diptera, Culicidae) v Nemecku: Zborník z ôsmej medzinárodnej konferencie o mestských škodcoch. Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (eds.), Maďarsko, s. 119 – 124. icup1098.pdf