„Mückenatlas“: Državljanski znanstveni projekt 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 jih prenašajo komarji, so po vsej Evropi deležne vse večje pozornosti, saj so od konca 21. stoletja v južni Evropi vse pogosteje zabeleženi primeri in izbruhi denge, čikungunje in zahodnega Nila (Engler idr., 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 večje količine padavin na nekaterih območjih, opredeljeni kot dejavniki, ki prispevajo k pojavu vektorskih vrst komarjev (Evropskicenter za preprečevanje in obvladovanje bolezni [ECDC]; bolezni, ki se prenašajo z vektorji). Podnebne spremembe lahko podaljšajo obdobja prenosa na mestih, kjer so vektorske nalezljive bolezni že prisotne, in izboljšajo podnebno primernost za invazivne vrste komarjev na območjih, ki so bila prej manj primerna.

Aedes albopictus (azijski tigrovi komarji), ena najpogostejših invazivnih vrst, deluje kot vektor za dengo, čikungunjo in virus zika (Paz, 2021). Za to vrsto je predvidena izboljšana podnebna primernost za srednjo Evropo in balkansko regijo, medtem ko bi lahko bolj suhe razmere na območjih, kot sta Španija in Portugalska, dolgoročno zmanjšale podnebno primernost (Semenza in Suk, 2018).

Učinki podnebnih sprememb na populacijo Aedes japonicus (azijski komar iz grma), druge pomembne invazivne vrste, ki bi lahko zlasti razširila virus WNV in virus Zika, so manj jasni. Kljub temu nekateri znanstveniki menijo, da bo primernost območij v Nemčiji v prihodnosti še naprej visoka (Kerkow idr., 2019). Zlasti južna Nemčija naj bi postala zelo primerna za to vrsto komarjev in bi lahko bila ena od redkih regij, kjer bi lahko hkrati obstajali Ae. albopictus in Ae. japonicus (Cunzeet al. 2016).

Glede na nedavne podatke ECDC in EFSA (2021) je Nemčija trenutno najsevernejša država v Evropi z več ustaljenimi populacijami komarjev vrste Aedes, med katerimi sta Aedes albopictus in Aedes japonicus. Prvi primeri VZN, ki bi jih lahko širile predvsem nekatere domorodne vrste komarjev v Nemčiji, so bili med pticami in konji zabeleženi leta 2018, v letih 2019 in 2020 pa je bilo prijavljenih več primerov pri ljudeh, večinoma v vzhodnih delih Nemčije (Ziegleret al., 2019; 2020; Pietsch idr., 2020).  

Glede na navedeno je spremljanje prisotnosti invazivnih vrst, ki bi lahko še naprej širile povzročitelje bolezni, pomembno, zlasti na območjih, kjer obstaja tveganje uvoza, nadaljnjega širjenja obstoječih populacij in prenosa patogenov (ECDC, 2012). Ker pa pri prenosu lahko sodelujejo 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, njihovem odpravljanju in preprečevanju njihove prihodnje vzpostavitve (Nacionalnastrokovna komisija za komarje kot vektorje povzročiteljev bolezni, 2016). Vendar prizadevanja niso vključena, 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 jih prenašajo komarji, v južni Evropi v začetku 21. stoletja sta privedla do javne finančne podpore raziskovalnim projektom na to temo v Nemčiji. To je vključevalo vzpostavitev programa za spremljanje komarjev leta 2011, ki sledi dvojnemu 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 domorodne 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 projekta ljubiteljske znanosti, katerega cilj je podpreti sistematično delo strokovnjakov na terenu z zbiranjem vzorcev komarjev po vsej Nemčiji. Državljani so pozvani, naj komarje (nepoškodovane) ujamejo v svojem zasebnem okolju, jih zamrznejo, izpolnijo spremni obrazec in jih nato pošljejo eni od dveh sodelujočih raziskovalnih ustanov. Spletna stran projekta zainteresiranim zagotavlja smernice glede zajemanja in prispevanja vzorcev komarjev ter načina njihove obdelave. Po sprejemu strokovnjaki identificirajo predložene vrste komarjev morfološko (z mikroskopom) ali genetsko. Sodelujoči nato prejmejo podrobne informacije o svojih prispevkih. Če otroci sodelujejo in je to navedeno v obrazcu, se zanje izda posebno potrdilo.

Medtem ko se večina prispevkov k „Mückenatlas“ nanaša na avtohtone komarje, je projekt ljubiteljske znanosti prispeval tudi k evidentiranju invazivnih vrst komarjev. Leta 2013 je bila v severnonemškem mestu Hannover odkrita precejšnja populacija Ae. japonicus  zaradi prejšnjega prispevka k „Mückenatlas“, saj se območje verjetno ne bi štelo za regijo za širjenje te vrste.  Predlagano je bilo, da prispevki k „Mückenatlas“ odražajo širjenje trenutno znanih nemških populacij Ae. japonicus, kar kaže, da lahko tak projekt ljubiteljske znanosti uspešno pomaga odkriti spremembe v pojavnosti komarjev in pomaga pri načrtovanju ciljno usmerjenih ukrepov za nadzor na terenu. Prvi prispevki Ae. albopictus k atlasu leta 2014 so privedli tudi do odkritja lokalne gnezditvene populacije v južni Nemčiji. Skoraj vse znane populacije Aedes albopictus so bile odkrite po obvestilih državljanov, tudi s prispevki k atlasu.

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

Ugotovitve o Ae. albopictus se dodatno sporočijo državnim uradom za epidemiologijo nalezljivih bolezni, ki sporočene podatke posredujejo ustreznim zdravstvenim oddelkom, ECDC in nemški nacionalni strokovni komisiji „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“ (Komarji kot vektorji povzročiteljev bolezni). „Mückenatlas“ je bil povezan z dvema večjima raziskovalnima projektoma in je k njima prispeval. Med letoma 2015 in 2018 je bilo v okviru projekta spremljanja („CulliMo“– „Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland“), ki ga je vodilo šest raziskovalnih ustanov po vsej Nemčiji, zabeleženo geografsko in sezonsko pojavljanje komarjev ter potencialnih patogenov. Del podatkov je bil neposredno zagotovljen s projektom ljubiteljske znanosti. Druga raziskovalna pobuda („CuliFo“– „Culiciden Forschungsprojekt“) je posebej preučila, katere invazivne in domorodne vrste so primerne za prenos bolezni, ki jih prenašajo 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 vključevali sporočila za javnost, časopisne članke, intervjuje za radio in televizijo, predstavitve za javnost in brošure.

„Mückenatlas“ je sodelovanje med nemškim zveznim raziskovalnim inštitutom za zdravje živali (Friedrich-Loeffler-Institute [FLI]) in centrom Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF) e.V. Odgovorni so za identifikacijo vrst komarjev po predložitvi državljanov, izvajanje terenskih raziskav ter shranjevanje in razširjanje zbranih podatkov. FLI gosti tudi nacionalno strokovno komisijo „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“ (Komarji kot vektorji povzročiteljev bolezni), ki od leta 2019 zagotavlja nasvete, smernice in priporočila o boleznih, ki jih prenašajo komarji, pri čemer se osredotoča zlasti na azijskega tigrastega komarja (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 primerkov komarjev. Mediji so prispevali k ozaveščanju o projektu.

V skupnih projektih „CuliMo“ in „CuliFo“ je sodelovalo več drugih raziskovalnih ustanov, kot je Bernhard-Nochtov inštitut za tropsko medicino. Različni raziskovalci so „Mückenatlas“ uporabili kot vir podatkov in kot študijo primera ljubiteljske znanosti pri nadzoru komarjev v znanstvenih publikacijah (npr. Kerkow idr., 2019; Pernat idr., 2021).

Veliko število prispevkov kaže na stopnjo uspešnosti 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 enakimi, preglednost, zavezanost in ustreznost so bili navedeni kot ključni dejavniki uspeha za „Mückenatlas“, pa tudi za komuniciranje za projekte znanosti za državljane na splošno. Poleg različnih pojavov komarjev zaradi sezone in geografije je medijsko poročanje vplivalo 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 et al., 2015). Medtem ko je število komarjev, zbranih v običajnih pasteh, večje, je geografska porazdelitev vlog državljanov širša, verjetnost naključnega ulova pa večja v primerjavi s konvencionalnimi pastmi. Poleg tega se 66 % komarjev ulovi v domovih ljudi, s čimer se znanstvenikom zagotovijo vzorci, ki v okviru rednih prizadevanj za spremljanje niso na voljo (Pernat idr., 2021a). Zato ta državljansko-znanstveni pristop prispeva k širjenju znanja o komarjih na mestnih območjih in v človeških stanovanjih.

Kot je poudarjeno na spletišču „Mückenatlas“, se državljani sami seznanijo z lokalno biotsko raznovrstnostjo 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 ključni za boj proti komarjem, zlasti na stanovanjskih območjih. Medtem ko so izboljšani podatki koristili znanosti, so „Mückenatlas“ služili takim izobraževalnim namenom, ob upoštevanju spremljajočih medijskih kampanj projekta in povratnih informacij sodelujočim.

Kljub temu obstajajo vidiki, ki bi se lahko šteli za omejujoče dejavnike. Zaradi vzorcev, ki jih predložijo nestrokovnjaki, je celo 25 % prispevkov žuželk, ki niso komarji (Walther in Kampen, 2017). Poleg tega so lahko predloženi podatki pristranski, npr. v zvezi s prostorsko porazdelitvijo ali preferencami posameznikov za ujetje invazivnih, „izjemnih“ vrst (Pernat idr., 2021a). Poleg tega je „Mückenatlas“, tako kot vsi projekti ljubiteljske znanosti, odvisen od ozaveščenosti ljudi o njegovem obstoju in pripravljenosti posameznikov, da sodelujejo in sledijo postopkom za pravilen zajem komarjev. Pomanjkanje finančnega povračila stroškov pošiljanja (tudi manjših stroškov 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“. Oba spremljevalna raziskovalna projekta („CuliMo“ in „CuliFo“) sta prejela 2,2 milijona EUR sredstev zveznega ministrstva za prehrano in kmetijstvo za financiranje različnih dejavnosti spremljanja in raziskav, vključno z dejavnostmi, povezanimi z Mückenatlas. V okviru projekta spremljanja („CuliMo“) za obdobje 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 se stroški v okviru projekta ne povrnejo. Udeleženci običajno niso plačani, vendar prejmejo informacije o svojih prispevkih po analizi in jih je mogoče po želji zabeležiti kot prispevke na spletni strani „Mückenatlas“.

Ukrepi nadzora, s katerimi se spremljajo komarji in patogeni (nalezljivi povzročitelji, npr. virus, ki povzroča bolezen), so bili opredeljeni kot stroškovno učinkoviti načini obvladovanja zdravstvenih tveganj,povezanih z boleznimi, ki jih prenašajo komarji (Engler idr., 2013) – „zajeziti je mogoče človeške in finančne stroške morebitne epidemije“ (Semenza in Suk, 2018). Tako bi lahko pristop „Mückenatlas“, ki temelji na znanosti za državljane, pomenil dodaten potencial za prihranek stroškov v primerjavi z drugimi metodami nadzora. Njen pasivni pristop k spremljanju z udeležbo državljanov vodi do zmanjšanja stroškov, časa in dela v primerjavi z aktivnim zbiranjem, npr. z vzpostavitvijo pasti (Kampen idr., 2015).

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

Nemška vlada vključuje zdravje ljudi kot eno od prednostnih področij v svojo strategijo za prilagajanje podnebnim spremembam (2008) 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 v publikaciji iz leta 2020 javnost obvestilo o tveganjih za zdravje, 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 skozi vse leto, vendar se razlikujejo glede na sezono, poleti pa se pošlje več vzorcev.

Podatki o komarjih in vektorskih nalezljivih boleznih se stalno zbirajo. „Mückenatlas“ in podatkovna zbirka CULBASE se uporabljata kot odložišče informacij, ki dolgoročno podpira prilagoditvene ukrepe za zdravje. Sedanje 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 dokaz prezimovanja 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 komar Aedes japonicus japonicus počuti udobno v Nemčiji? 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 domovi: uporaba znanstvenih podatkov državljanov za raziskovanje učinkov urbanizacije na skupnosti komarjev v zaprtih prostorih. Žuželke 12, 374. https://doi.org/10.3390/insects12050374

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021b. Dejavniki prostorsko-časovnih sprememb v vlogah komarjev za znanstveni projekt „Mückenatlas“ za državljane. Znanstvena poročila 11, 1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3.

Walther, D., Kampen, H., 2017. Državljanski znanstveni projekt „Mueckenatlas“ pomaga spremljati širjenje in širjenje invazivnih vrst komarjev v Nemčiji. Journal of Medical Entomology 54, 1790–1794. https://doi.org/10.1093/jme/tjx166.

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