„Mückenatlas“: Projekt državljanske znanosti za nadzor komarjev v Nemčiji

Komarji so eden od vektorjev, ki lahko potencialno prenašajo povzročitelje bolezni, ki se prenašajo z vektorji, tj. patogene, ki se prenašajo med živalmi (vretenčarji) in ljudmi z ugrizom okuženih členonožcev. Bolezni, ki se prenašajo s komarji, so pridobile pozornost po vsej Evropi, saj so bili primeri in izbruhi bolezni Dengue, Chikungunya in Zahodnega Nila v južni Evropi od poznih 2000-ih let vse pogosteje zabeleženi (Engler et al., 2013; Schaffner idr., 2013).

Poleg okrepljene mednarodne trgovine, pri kateri se invazivne vrste uvažajo s prevozom na dolge razdalje, so bili učinki podnebnih sprememb, kot so naraščajoče temperature in povečane padavine na nekaterih območjih, opredeljeni kot dejavniki, ki prispevajo k pojavu vektorskih vrst komarjev (Evropski center za preprečevanje in obvladovanje bolezni [ECDC]; Bolezni, ki se prenašajo z vektorji). Podnebne spremembe lahko podaljšajo obdobja prenosa na mestih, kjer so bolezni, ki se prenašajo z vektorji, že prisotne, in lahko izboljšajo podnebno primernost za invazivne vrste komarjev na območjih, ki so bila prej manj primerna.

Aedes albopictus (azijski tigrasti komar), ena najpogostejših invazivnih vrst, deluje kot vektor virusa denga, čikungunja in zika (Paz, 2021). Za to vrsto se predvideva izboljšana podnebna primernost za srednjo Evropo in balkansko regijo, medtem ko bi se lahko zaradi bolj suhih razmer na območjih, kot sta Španija in Portugalska, dolgoročno zmanjšala podnebna primernost ( Semenza in Suk, 2018).

Učinki podnebnih sprememb na populacijo Aedes japonicus (azijski grmovni komar), še ene vidne invazivne vrste, ki bi lahko še posebej razširila virus Zahodnega Nila in virus zika, so manj jasni. Kljub temu nekateri znanstveniki menijo, da bodo območja v Nemčiji v prihodnosti še naprej zelo primerna (Kerkow idr., 2019). Zlasti južna Nemčija naj bi postala zelo primerna za to vrsto komarjev in bi lahko bila ena redkih regij, kjer bi lahko soobstajala Ae. albopictus in Ae. japonicus (Cunze et al. 2016).

Po nedavnih podatkih ECDC in EFSA (2021) je Nemčija trenutno najsevernejša država v Evropi z več uveljavljenimi populacijami komarjev Aedes, med katerimi sta Aedes albopictus in Aedes japonicus. Prvi primeri virusa Zahodnega Nila, ki so jih širile predvsem nekatere avtohtone vrste komarjev v Nemčiji, so bili leta 2018 zabeleženi med pticami in konji, v letih 2019 in 2020 pa je bilo prijavljenih več primerov pri ljudeh, večinoma v vzhodnih delih Nemčije ( Ziegler et al., 2019; 2020; Pietsch idr., 2020).

Glede na navedeno je spremljanje prisotnosti invazivnih vrst, ki bi lahko dodatno razširile povzročitelje bolezni, pomembno, zlasti na območjih, ki jim grozi uvoz, nadaljnje širjenje obstoječih populacij in prenos patogenov (ECDC, 2012). Ker pa imajo lahko pri prenosu vlogo tudi avtohtoni komarji, jih je treba tudi spremljati (ECDC, 2014). Po vsej Evropi so bili vzpostavljeni nadzorni ukrepi za pomoč pri (zgodnjem) odkrivanju populacij komarjev, njihovi odpravi in preprečevanju njihove naselitve v prihodnosti (nacionalna strokovna komisija „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“ (Komarji kot vektorji povzročiteljev bolezni), 2016). Vendar prizadevanja niso integrirana, zato bi bilo treba okrepiti strokovno znanje in izkušnje na področju spremljanja in obvladovanja vektorjev, da bi se pripravili na prihodnje izzive (ECDC, 2021; EFSA in ECDC, 2021b).

Pojav in ponovni pojav bolezni, ki se prenašajo s komarji, v južni Evropi v začetku 21. stoletja sta privedla do javne finančne podpore za raziskovalne projekte na to temo v Nemčiji. To je vključevalo vzpostavitev programa za spremljanje komarjev leta 2011, ki temelji na dvojnem pristopu k zbiranju vzorcev z uporabo pasti in sodelovanja državljanov v okviru tako imenovanega projekta „Mückenatlas“. Od leta 2012 je cilj projekta „Mückenatlas“ izboljšati znanje o tem, kje (in kdaj med letom) se pojavljajo avtohtone in invazivne vrste komarjev, ter o njihovem potencialu kot prenašalci povzročiteljev bolezni, da bi na koncu podprli prihodnje ocene tveganja za zdravje v Nemčiji.

„Mückenatlas“ je primer državljanskega znanstvenega projekta, katerega cilj je podpreti sistematično terensko delo strokovnjakov z zbiranjem vzorcev komarjev po vsej Nemčiji. Državljane prosimo, da ujamejo (nepoškodovane) komarje v svojem zasebnem okolju, jih zamrznejo, izpolnijo spremni obrazec in jih nato pošljejo eni od dveh vključenih raziskovalnih ustanov. Na spletišču projekta so zainteresiranim osebam na voljo smernice v zvezi z odvzemom in vnosom vzorcev komarjev ter načinom njihove obdelave. Po prejemu strokovnjaki morfološko (z mikroskopom) ali genetsko identificirajo predložene vrste komarjev. Sodelujoči nato prejmejo podrobne informacije o svojih prispevkih. Če sodelujejo otroci in je to navedeno v obrazcu, se zanje izda posebno potrdilo.

Medtem ko se večina prispevkov k „Mückenatlas“ nanaša na avtohtone komarje, je državljanski znanstveni projekt prispeval tudi k evidentiranju invazivnih vrst komarjev. . Leta 2013 je bila v severnem nemškem mestu Hannover odkrita precejšnja populacija Ae. japonicus, zahvaljujoč prejšnjemu prispevku k „Mückenatlas“, saj območje verjetno ne bi bilo obravnavano kot regija za širjenje te vrste . Predlagano je bilo, da so prispevki k „Mückenatlas“ odražali širjenje trenutno znanih nemških populacij Ae. japonicus, kar kaže, da lahko tak projekt državljanske znanosti uspešno pomaga odkriti spremembe pojavov komarjev in pomaga pri načrtovanju ciljnih ukrepov nadzora na terenu Prvi prispevki Ae. albopictus k atlasu leta 2014 so privedli tudi do odkritja lokalno vzrejne populacije v južni Nemčiji. Skoraj vse znane populacije Aedes albopictus so bile odkrite po obvestilih državljanov, vključno s prispevki k atlasu.

Lokalne občine, v katerih so se pojavili ti komarji, so bile nato obveščene, da bi spodbudile nadzorne ukrepe, kar kaže, da lahko Mückenatlas deluje kot dragocen sistem zgodnjega opozarjanja. V vsaj dveh primerih je zgodnje opozarjanje privedlo do izginotja prebivalstva. Podatki o domorodnih in invazivnih vrstah, lokaciji in datumu ujetja se nato zabeležijo v nemško nacionalno zbirko podatkov o komarjih CULBASE in se uporabljajo za kartiranje razširjenosti populacij komarjev po vsej državi. Podatkovna zbirka bo raziskovalcem in oblikovalcem politik v prihodnosti zagotavljala informacije za lažje modeliranje, ocene tveganja in obvladovanje bolezni, ki se prenašajo s komarji.

Ugotovitve v zvezi z Ae. albopictus se dodatno sporočijo državnim uradom za epidemiologijo nalezljivih bolezni, ki sporočene podatke posredujejo ustreznim zdravstvenim oddelkom, ECDC in nemški nacionalni strokovni komisiji za komarje kot vektorje povzročiteljev bolezni. „Mückenatlas“ je povezan z dvema večjima raziskovalnima projektoma in je prispeval k njima. Med letoma 2015 in 2018 je bil v okviru projekta spremljanja („CuliMo“– „Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland“), ki ga je vodilo šest raziskovalnih ustanov po vsej Nemčiji, evidentiran geografski in sezonski pojav komarjev ter morebitnih patogenov. Del podatkov je neposredno zagotovil projekt državljanske znanosti. Druga raziskovalna pobuda („CuliFo“– „Culiciden Forschungsprojekt“) je posebej preučila, katere invazivne in domorodne vrste so primerne za prenos bolezni, ki se prenašajo s komarji, v Nemčiji med letoma 2015 in 2019.

Sam „Mückenatlas“ se je opiral na kampanje ozaveščanja javnosti in medijske kampanje za ozaveščanje o projektu in povečanje udeležbe. Posebni ukrepi so zajemali sporočila za javnost, časopisne članke, intervjuje za radio in televizijo, predstavitve javnosti in brošure.

„Mückenatlas“ je sodelovanje med nemškim zveznim raziskovalnim inštitutom za zdravje živali (Fedrich-Loeffler-Institute [FLI]) in Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF) e.V. Odgovorni so za identifikacijo vrst komarjev po predložitvi s strani državljanov, izvajanje terenskih raziskav ter shranjevanje in razširjanje zbranih podatkov. Poleg tega gosti nacionalno strokovno komisijo za komarje kot vektorje povzročiteljev bolezni, ki od leta 2019 zagotavlja nasvete, smernice in priporočila na temo bolezni, ki se prenašajo s komarji, s posebnim poudarkom na azijskem tigrovem komarju (Ae. albopictus).

Kot državljanska znanstvena pobuda so ljudje, ki živijo po vsej Nemčiji in sodelujejo v projektu, ključni element uspeha projekta. Od njegove ustanovitve leta 2012 je več kot 30 000 udeležencev prispevalo več kot 150 000 osebkov komarjev. Mediji so prispevali k ozaveščanju o projektu.

V skupnih projektih „CuliMo“ in „CuliFo“ so sodelovale številne druge raziskovalne ustanove, kot je Bernhard-Nocht-Institute for Tropical Medicine. Različni raziskovalci so „Mückenatlas“ uporabili kot vir podatkov in kot študijo primera ljubiteljske znanosti pri nadzoru komarjev v znanstvenih publikacijah (npr. Kerkow et al., 2019; Pernat idr., 2021).

Veliko število prispevkov kaže na stopnjo uspeha projekta, ki je postal „odlično orodje za obsežno pasivno spremljanje komarjev“ (Werner idr., 2014) in „učinkovito orodje za zbiranje podatkov“ (Walther in Kampen, 2017). Dialog med državljani in znanstveniki kot enakovredni, preglednost, zavezanost in ustreznost so bili navedeni kot ključni dejavniki uspeha za „Mückenatlas“, pa tudi za komuniciranje za projekte ljubiteljske znanosti na splošno. · Poleg različnih pojavov komarjev zaradi sezone in geografije je medijska pokritost vplivala na število prejetih prispevkov .

Kombinacija državljanov kot zbiralcev podatkov, ki prispevajo vzorce brez predhodne pristranskosti pri izbiri, in znanstvenikov, ki zagotavljajo kakovost z identifikacijo komarjev, vodi do visoke kakovosti podatkov (Kampen idr., 2015). Čeprav je število komarjev, zbranih v konvencionalnih pasteh, večje, je geografska porazdelitev vlog državljanov širša, verjetnost naključnega ulova pa večja v primerjavi s konvencionalnimi pastmi. Poleg tega je 66 % komarjev ujetih v domovih ljudi, kar znanstvenikom zagotavlja vzorce, ki niso na voljo v okviru rednih prizadevanj za spremljanje (Pernat idr., 2021a). Zato ta pristop, ki temelji na državljanski znanosti, prispeva k širjenju znanja o komarjih na mestnih območjih in v bivalnih prostorih za ljudi.

Kot je poudarjeno na spletišču „Mückenatlas“, državljani sami spoznajo lokalno biotsko raznovrstnost ter ekologijo in biologijo komarjev v svoji okolici. Po navedbah nacionalne strokovne komisije „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“ (Komarji kot vektorji povzročiteljev bolezni) (2016) sta udeležba in ozaveščenost državljanov ključna za boj proti komarjem, zlasti na stanovanjskih območjih. Èeprav so izboljšani podatki koristili znanosti, je „Mückenatlas“ služil takšnim uènim namenom , ob upoštevanju spremljevalnih medijskih kampanj projekta in povratnih informacij sodelavcem.

Kljub temu obstajajo vidiki, ki bi jih lahko šteli za omejujoče dejavnike. Zaradi vzorcev, ki so jih predložili nestrokovnjaki, je celo 25 % prispevkov žuželk, ki niso komarji (Walther in Kampen, 2017). Poleg tega bi lahko bili predloženi podatki pristranski, npr. v zvezi s prostorsko porazdelitvijo ali preferencami posameznikov glede ujetja invazivnih, „izjemnih“ vrst (Pernat et al., 2021a). Poleg tega je „Mückenatlas“ kot vsi projekti državljanske znanosti odvisen od ozaveščenosti ljudi o njegovem obstoju in pripravljenosti posameznikov, da sodelujejo in upoštevajo postopke za pravilen odvzem komarjev. Pomanjkanje finančnega povračila stroškov pošiljanja (tudi manjši stroški za nekatere) ter tiskanje in izpolnjevanje zahtevanega obrazca lahko omejijo, kdo lahko sodeluje v projektu.

Zvezno ministrstvo za prehrano in kmetijstvo (BMEL) je financiralo pobudo „Mückenatlas“. Dva spremljajoča raziskovalna projekta („CuliMo“ in „CuliFo“) sta od zveznega ministrstva za prehrano in kmetijstvo prejela sredstva v višini 2,2 milijona EUR za financiranje različnih dejavnosti spremljanja in raziskav, vključno z dejavnostmi, povezanimi z Mückenatlasom. V okviru projekta spremljanja (CuliMo) 2015–2018, v katerem je bil „atlas“ natančneje omenjen kot podprojekt, sta FLI in ZALF prejela 735.768,00 EUR oziroma 854.735,00 EUR sredstev. Stroške pošiljanja komarjev raziskovalnim ustanovam krijejo sodelujoči posamezniki, kar pomeni, da jih projekt ne povrne. Udeleženci običajno niso finančno plačani, vendar po analizi prejmejo informacije o svojih prispevkih in se lahko po želji zabeležijo kot prispevajoči na spletišču „Mückenatlas“.

Nadzorni ukrepi za spremljanje komarjev in patogenov (infekcijskih povzročiteljev, npr. virusa, ki povzroča bolezen) so bili opredeljeni kot stroškovno učinkoviti načini za obvladovanje zdravstvenih tveganj, povezanih z boleznimi, ki se prenašajo s komarji ( Engler idr., 2013) – „človeški in finančni stroški morebitne epidemije se lahko omejijo“ (Semenza in Suk, 2018). Tako bi lahko pristop „Mückenatlas“, ki temelji na znanosti državljanov, pomenil dodaten potencial za prihranek stroškov v primerjavi z drugimi metodami nadzora. Njegov pristop pasivnega spremljanja z udeležbo državljanov vodi do zmanjšanja stroškov, časa in delovne sile v primerjavi z aktivnim zbiranjem, npr. z vzpostavitvijo pasti (Kampen idr., 2015).

Prednosti pobude poleg prispevka k znanstvenim raziskavam vključujejo večjo ozaveščenost državljanov o širjenju komarjev, biologiji in s tem povezanih tveganjih.

Nemška vlada v svojo strategijo za prilagajanje podnebnim spremembam (2008) vključuje zdravje ljudi kot eno od prednostnih področij in je v svojem akcijskem načrtu (2011) izrecno priznala potrebo po ukrepanju v zvezi z vektorskimi nalezljivimi boleznimi. V navedene ukrepe je vključeno spremljanje avtohtonih in invazivnih vrst komarjev ter njihovega potenciala za prenos povzročiteljev bolezni. Nemško ministrstvo za okolje, varstvo narave, jedrsko varnost in varstvo potrošnikov je v okviru svojih prizadevanj za prilagajanje v zdravstvenem sektorju javnost v publikaciji iz leta 2020 obvestilo o zdravstvenih tveganjih, povezanih s podnebnimi spremembami. Izrecno omenja „Mückenatlas“ kot priložnost za državljane, da podprejo spremljanje komarjev, ki lahko prispevajo k širjenju bolezni.

„Mückenatlas“ se je začel leta 2012, državljani pa od takrat prispevajo k njegovi vsebini. Prispevki se lahko pošiljajo vse leto, vendar se razlikujejo glede na sezono, poleti pa je poslanih več vzorcev.

Podatki o komarjih in vektorskih nalezljivih boleznih se stalno zbirajo. Podatkovni zbirki „Mückenatlas“ in CULBASE služita kot odložišče informacij, ki dolgoročno podpira prilagoditvene ukrepe za zdravje. Trenutno obdobje financiranja projekta se zaključi konec leta 2022. Vendar obstajajo načrti za podaljšanje in institucionalizacijo projekta na ZALF, ki sledi primeru FLI, kjer je projekt od leta 2019 vključen v sistematično spremljanje pasti.

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. Pristopi k pasivnemu nadzoru komarjev v EU. Paraziti & Vektorji 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021. Prvi dokazi o prezimovanju virusa Zahodnega Nila pri komarjih v Nemčiji. 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. Zakaj se azijski grmovni komar Aedes japonicus japonicus v Nemčiji počuti udobno? Nejasen pristop k modeliranju. Paraziti & Vektorji 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021a. Buzzing homes: uporaba znanstvenih podatkov državljanov za raziskovanje učinkov urbanizacije na skupnosti komarjev v zaprtih prostorih. Žuželke 12, 374. https://doi.org/10.3390/žuželke12050374

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021b. Vzroki prostorsko-časovnih razlik v prispevkih komarjev k državljanskemu znanstvenemu projektu „Mückenatlas“. Znanstvena poročila 11, 1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3.

Walther, D., Kampen, H., 2017. Projekt državljanske znanosti „Mueckenatlas“ pomaga spremljati razširjenost in širjenje invazivnih vrst komarjev v Nemčiji. Časopis za medicinsko entomologijo 54, 1790–1794. https://doi.org/10.1093/jme/tjx166

Werner, D., Hecker, S., Luckas, M., Kampen, H., 2014. Projekt državljanske znanosti „Mueckenatlas“ podpira spremljanje komarjev (Diptera, Culicidae) v Nemčiji, in sicer: Zbornik osme mednarodne konference o urbanih škodljivcih. Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (ur.), Madžarska, str. 119–124. icup1098.pdf