Uma série de ensaios-piloto em cabanas foi conduzida em Khowe, no sul do Benim, para avaliar a eficácia biológica de mosquiteiros de última geração, novos e testados em campo, contra vetores da malária resistentes à piretrina. Os mosquiteiros envelhecidos em campo foram removidos das residências após 12, 24 e 36 meses. Pedaços de teia cortados de MTIs inteiros foram analisados quanto à composição química, e bioensaios de suscetibilidade foram realizados durante cada ensaio para avaliar as mudanças na resistência a inseticidas na população de vetores de Khowe.
O Interceptor® G2 superou outros MTIs, confirmando a superioridade das redes mosquiteiras com piretroides e clorfenapir sobre outros tipos de redes. Entre os novos produtos, todos os MTIs de última geração demonstraram melhor bioeficácia do que o Interceptor®; no entanto, a magnitude dessa melhoria foi reduzida após o envelhecimento em campo devido à menor durabilidade dos compostos não piretroides. Esses resultados destacam a necessidade de melhorar a persistência inseticida dos MTIs de última geração.
InseticidaAs redes mosquiteiras tratadas com ITN (ITNs) desempenharam um papel crítico na redução da morbidade e mortalidade da malária nos últimos 20 anos. Desde 2004, mais de 3 bilhões de ITNs foram distribuídos em todo o mundo, e estudos de modelagem sugerem que 68% dos casos de malária na África Subsaariana foram evitados entre 2000 e 2015. Infelizmente, a resistência das populações de vetores da malária aos piretróides (a classe padrão de inseticidas usados em ITNs) aumentou significativamente, ameaçando a eficácia dessa intervenção essencial. Ao mesmo tempo, o progresso no controle da malária desacelerou globalmente, com vários países com alta incidência da doença experimentando um aumento nos casos de malária desde 2015. Essas tendências impulsionaram o desenvolvimento de uma nova geração de produtos ITN inovadores, com o objetivo de abordar a ameaça da resistência aos piretróides e ajudar a reduzir essa carga e atingir metas globais ambiciosas.
Existem atualmente três novas gerações de mosquiteiros tratados com insecticida (RTI) no mercado, cada uma combinando um piretróide com outro inseticida ou agente sinérgico capaz de superar a resistência aos piretróides em vetores da malária. Nos últimos anos, foram realizados vários ensaios clínicos randomizados por conglomerados (ECR) para avaliar a eficácia epidemiológica destes mosquiteiros em comparação com os mosquiteiros convencionais apenas com piretróides e para fornecer as evidências necessárias para apoiar as recomendações da Organização Mundial da Saúde (OMS). Os mosquiteiros que combinam piretróides com butóxido de piperonila (PBO), um agente sinérgico que aumenta a eficácia dos piretróides ao inibir as enzimas de desintoxicação dos mosquitos, foram os primeiros a serem recomendados pela OMS depois de dois produtos (Olyset® Plus e PermaNet® 3.0) terem demonstrado um impacto epidemiológico superior em comparação com os mosquiteiros apenas com piretróides em ensaios clínicos randomizados por conglomerados na Tanzânia e em Uganda. No entanto, são necessários mais dados para determinar o valor para a saúde pública dos mosquiteiros com piretróide-PBO na África Ocidental, onde a resistência grave aos piretróides pode reduzir seus benefícios em comparação com os mosquiteiros com apenas piretróide.
A persistência inseticida de mosquiteiros tratados com inseticida (ITNs) é normalmente avaliada pela coleta periódica de mosquiteiros em comunidades e seus testes em bioensaios de laboratório usando cepas de mosquitos criados em insetos. Embora esses ensaios sejam úteis para caracterizar a biodisponibilidade e a eficácia de inseticidas na superfície de mosquiteiros ao longo do tempo, eles fornecem informações limitadas sobre a eficácia comparativa de diferentes tipos de mosquiteiros de última geração porque os métodos e as cepas de mosquitos usados devem ser adaptados ao modo de ação dos inseticidas que eles contêm. O teste experimental em cabana é uma abordagem alternativa que pode ser usada para avaliar comparativamente a eficácia de mosquiteiros tratados com inseticida em estudos de durabilidade sob condições que imitam as interações naturais entre hospedeiros de mosquitos selvagens e mosquiteiros domésticos durante o uso. De fato, estudos recentes de modelagem usando substitutos entomológicos para dados epidemiológicos mostraram que a mortalidade de mosquitos e as taxas de alimentação medidas nesses ensaios podem ser usadas para prever o impacto de ITNs na incidência e prevalência da malária em ECRs de cluster. Portanto, ensaios experimentais em cabanas, nos quais linfonodos tratados com inseticida coletados em campo são incluídos em ECRs de agrupamento, podem fornecer dados valiosos sobre a bioeficácia comparativa e a persistência inseticida de linfonodos tratados com inseticida ao longo de sua vida útil esperada, e ajudar a interpretar os resultados epidemiológicos desses estudos.
O teste experimental de cabana é uma simulação padronizada de habitação humana recomendada pela Organização Mundial da Saúde para avaliar a eficácia de mosquiteiros tratados com inseticida. Esses testes replicam as condições reais de exposição que os mosquitos hospedeiros encontram ao interagir com mosquiteiros domésticos e, portanto, são uma abordagem altamente apropriada para avaliar a eficácia biológica dos mosquiteiros usados ao longo de sua vida útil esperada.
Este estudo avaliou a eficácia entomológica de três tipos diferentes de mosquiteiros inseticidas de nova geração (PermaNet® 3.0, Royal Guard® e Interceptor® G2) em condições de campo em celeiros experimentais e os comparou com um mosquiteiro padrão contendo apenas piretrina (Interceptor®). Todos esses mosquiteiros tratados com inseticida estão incluídos na lista de pré-qualificados da OMS para controle de vetores. As características detalhadas de cada mosquiteiro são fornecidas abaixo:
Em março de 2020, uma campanha de distribuição em larga escala de mosquiteiros envelhecidos em campo foi realizada em aldeias de cabanas na província de Zou, sul do Benim, para testes piloto em cabanas. Os mosquiteiros Interceptor®, Royal Guard® e Interceptor® G2 foram selecionados de grupos selecionados aleatoriamente nos municípios de Kove, Zagnanado e Ouinhi como parte de um estudo observacional de durabilidade aninhado dentro de um ECR de cluster para avaliar a eficácia epidemiológica de mosquiteiros tratados com inseticida duplo. Os mosquiteiros PermaNet® 3.0 foram coletados na aldeia de Avokanzun perto dos municípios de Jija e Bohicon (7°20′ N, 1°56′ E) e distribuídos simultaneamente com mosquiteiros de cluster RCT durante a campanha em massa de 2020 do Programa Nacional de Controle da Malária. A Figura 1 mostra os locais dos grupos/vilas do estudo onde os diferentes tipos de MTI foram coletados em relação aos locais de cabanas experimentais.
Um teste piloto em cabana foi conduzido para comparar o desempenho entomológico dos ITNs Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® e Interceptor® G2 quando removidos das residências aos 12, 24 e 36 meses após a disseminação. Em cada ponto de tempo anual, o desempenho dos ITNs envelhecidos no campo foi comparado com redes novas e não utilizadas de cada tipo e redes não tratadas como controle negativo. Em cada ponto de tempo anual, um total de 54 amostras replicadas de ITNs envelhecidos em campo e 6 novos ITNs de cada tipo foram testados em 1 ou 2 testes replicados em cabana com rotação diária de tratamentos. Antes de cada teste em cabana, o índice médio de porosidade das redes de campo envelhecidas de cada tipo de ITN foi medido de acordo com as recomendações da OMS. Para simular o desgaste do uso diário, todos os ITNs novos e as redes de controle não tratadas foram perfurados com seis furos de 4 x 4 cm: dois em cada painel lateral longo e um em cada painel lateral curto, de acordo com as recomendações da OMS. A rede mosquiteira foi instalada dentro da cabana, amarrando as bordas das telhas com cordas a pregos nos cantos superiores das paredes da cabana. Os seguintes tratamentos foram avaliados em cada teste da cabana:
Redes envelhecidas em campo foram avaliadas em cabanas experimentais no mesmo ano em que as redes foram removidas. Os ensaios em cabanas foram conduzidos no mesmo local de maio a setembro de 2021, abril a junho de 2022 e maio a julho de 2023, com as redes removidas após 12, 24 e 36 meses, respectivamente. Cada ensaio durou um ciclo completo de tratamento (54 noites ao longo de 9 semanas), exceto por 12 meses, quando dois ciclos consecutivos de tratamento foram conduzidos para aumentar o tamanho da amostra de mosquitos. Seguindo um delineamento quadrado latino, os tratamentos foram alternados semanalmente entre as cabanas experimentais para controlar os efeitos da localização da cabana, enquanto os voluntários foram alternados diariamente para controlar as diferenças na atratividade do mosquito de hospedeiros individuais. Os mosquitos foram coletados 6 dias por semana; no dia 7, antes do próximo ciclo de rotação, as cabanas foram limpas e ventiladas para evitar a infestação.
Os desfechos primários de eficácia para o tratamento experimental em cabana contra mosquitos Anopheles gambiae resistentes a piretróides e a comparação da próxima geração de ITN com a rede Interceptor® somente com piretróides foram:
Os desfechos secundários de eficácia para o tratamento experimental em cabana contra mosquitos Anopheles gambiae resistentes a piretróides foram os seguintes:
Contenção (%) – redução na taxa de entrada no grupo tratado em comparação com o grupo não tratado. O cálculo é o seguinte:
onde Tu é o número de mosquitos incluídos no grupo controle não tratado e Tt é o número de mosquitos incluídos no grupo tratado.
Taxa de rotatividade (%) – Taxa de rotatividade devido à irritação potencial do tratamento, expressa como uma proporção de mosquitos coletados na varanda.
O coeficiente de supressão da supressão de sangue (%) é a redução na proporção de mosquitos sugadores de sangue no grupo tratado em comparação com o grupo controle não tratado. O método de cálculo é o seguinte: onde Bfu é a proporção de mosquitos sugadores de sangue no grupo controle não tratado e Bft é a proporção de mosquitos sugadores de sangue no grupo tratado.
Redução da fertilidade (%) — redução na proporção de mosquitos férteis no grupo tratado em comparação com o controle não tratado. O método de cálculo é o seguinte: onde Fu é a proporção de mosquitos férteis no grupo controle não tratado e Ft é a proporção de mosquitos férteis no grupo tratado.
Para monitorar as mudanças no perfil de resistência das populações do vetor Covè ao longo do tempo, a OMS conduziu bioensaios in vitro e em frasco no mesmo ano de cada ensaio experimental em cabana (2021, 2022, 2023) para avaliar a suscetibilidade à IA nos ITNs em estudo e para informar a interpretação dos resultados. Nos estudos in vitro, os mosquitos foram expostos a papéis de filtro tratados com concentrações definidas de alfa-cipermetrina (0,05%) e deltametrina (0,05%), e a garrafas revestidas com concentrações definidas de CFP (100 μg/garrafa) e PPF (100 μg/garrafa) para avaliar a suscetibilidade a esses inseticidas. A intensidade da resistência aos piretróides foi investigada expondo os mosquitos a concentrações diferenciais de 5 vezes (0,25%) e 10 vezes (0,50%) de α-cipermetrina e deltametrina. Por fim, a contribuição da sinergia do PBO e da superexpressão da monoxigenase do citocromo P450 (P450) para a resistência aos piretroides foi avaliada pela pré-exposição dos mosquitos a concentrações diferenciais de α-cipermetrina (0,05%) e deltametrina (0,05%), e pré-exposição ao PBO (4%). O papel de filtro utilizado para o teste em tubo da OMS foi adquirido da Universiti Sains Malaysia. Os frascos de ensaio do bioensaio da OMS, utilizando CFP e PPF, foram preparados de acordo com as recomendações da OMS.
Os mosquitos utilizados nos bioensaios foram coletados na fase larval em criadouros próximos às cabanas experimentais e, em seguida, criados até a fase adulta. Em cada momento, pelo menos 100 mosquitos foram expostos a cada tratamento por 60 minutos, com 4 repetições por tubo/frasco e aproximadamente 25 mosquitos por tubo/frasco. Para exposições a piretróides e CFP, foram utilizados mosquitos não alimentados de 3 a 5 dias de idade, enquanto para PPF, foram utilizados mosquitos hematófagos de 5 a 7 dias de idade para estimular a oogênese e avaliar o efeito do PPF na reprodução dos mosquitos. Exposições paralelas foram conduzidas usando papel de filtro impregnado com óleo de silicone, PBO puro (4%) e frascos revestidos com acetona como controles. Ao final da exposição, os mosquitos foram transferidos para recipientes não tratados e expostos a algodão embebido em solução de glicose a 10% (p/v). A mortalidade foi registrada 24 h após a exposição ao piretroide e a cada 24 h durante 72 h após a exposição ao CFP e ao PPF. Para avaliar a suscetibilidade ao PPF, os mosquitos sobreviventes expostos ao PPF e os controles negativos correspondentes foram dissecados após o registro da mortalidade tardia, o desenvolvimento ovariano foi observado usando um microscópio composto e a fertilidade foi avaliada de acordo com o estágio de desenvolvimento do ovo de Christopher [28, 30]. Se os ovos se desenvolvessem totalmente até o estágio V de Christopher, os mosquitos eram classificados como férteis, e se os ovos não estivessem totalmente desenvolvidos e permanecessem nos estágios I a IV, os mosquitos eram classificados como estéreis.
Em cada período do ano, pedaços de 30 × 30 cm foram cortados de redes novas e envelhecidas em campo, nos locais especificados nas recomendações da OMS [22]. Após o corte, as redes foram etiquetadas, embrulhadas em papel alumínio e armazenadas em geladeira a 4 ± 2 °C para evitar a migração de IA para o tecido. As redes foram então enviadas ao Centro de Pesquisa Agrícola da Valônia, na Bélgica, para análise química, a fim de medir as mudanças no teor total de IA durante sua vida útil. Os métodos analíticos utilizados (com base nos métodos recomendados pelo Comitê Cooperativo Internacional para Análise de Pesticidas) foram descritos anteriormente [25, 31].
Para os dados do ensaio experimental em cabanas, os números totais de mosquitos vivos/mortos, picadores/não picadores e férteis/estéreis nos diferentes compartimentos da cabana foram somados para cada tratamento em cada ensaio para calcular os vários resultados proporcionais (mortalidade em 72 horas, picadas, ectoparasitismo, aprisionamento em rede, fertilidade) e seus intervalos de confiança (ICs) de 95% correspondentes. As diferenças entre os tratamentos para esses resultados binários proporcionais foram analisadas usando regressão logística, enquanto as diferenças para os resultados de contagem foram analisadas usando regressão binomial negativa. Como dois ciclos de rotação de tratamento foram conduzidos a cada 12 meses e alguns tratamentos foram testados entre os ensaios, as análises de penetração do mosquito foram ajustadas para o número de dias em que cada tratamento foi testado. O novo ITN para cada resultado também foi analisado para obter uma estimativa única para todos os pontos no tempo. Além da principal variável explicativa do tratamento, cada modelo incluiu cabana, dorminhoco, período do ensaio, índice de abertura do ITN e dia como efeitos fixos para controlar a variação devido a diferenças na atratividade individual do dorminhoco e da cabana, sazonalidade, status da rede mosquiteira e excesso de dispersão. As análises de regressão produziram razões de chances (RC) ajustadas e os respectivos intervalos de confiança de 95% para estimar o efeito do mosquiteiro de nova geração (RTI) em comparação com o mosquiteiro contendo apenas piretróides, Interceptor®, nos desfechos primários de mortalidade e fecundidade do mosquito. Os valores de p dos modelos também foram utilizados para atribuir letras compactas indicando significância estatística ao nível de 5% para todas as comparações pareadas dos desfechos primários e secundários. Todas as análises de regressão foram realizadas no Stata versão 18.
A suscetibilidade das populações do vetor Covese foi interpretada com base na mortalidade e fecundidade observadas em bioensaios in vitro e em frascos, de acordo com as recomendações da Organização Mundial da Saúde. Os resultados da análise química forneceram o conteúdo total de IA em fragmentos de MTI, que foi usado para calcular a taxa de retenção de IA em redes envelhecidas em campo, em comparação com redes novas, em cada ponto temporal de cada ano. Todos os dados foram registrados manualmente em formulários padronizados e, em seguida, digitados duas vezes em um banco de dados do Microsoft Excel.
Os Comitês de Ética do Ministério da Saúde do Benim (nº 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), da Escola de Higiene e Medicina Tropical de Londres (LSHTM) (nº 16237) e da Organização Mundial da Saúde (nº ERC.0003153) aprovaram a realização de um ensaio piloto em cabanas com voluntários. O consentimento informado por escrito foi obtido de todos os voluntários antes da participação no estudo. Todos os voluntários receberam quimioprofilaxia gratuita para reduzir o risco de malária, e um enfermeiro permaneceu de plantão durante todo o ensaio para avaliar qualquer voluntário que apresentasse sintomas de febre ou reação adversa ao produto em teste.
Os resultados completos das cabanas experimentais, resumindo os números totais de mosquitos vivos/mortos, famintos/alimentados com sangue e férteis/estéreis para cada grupo experimental, bem como estatísticas descritivas, são apresentados como material suplementar (Tabela S1).
Em uma cabana experimental em Kowa, Benin, a alimentação sanguínea de mosquitos Anopheles gambiae selvagens resistentes a piretróides foi suprimida. Dados de controles não tratados e de novas redes foram reunidos entre os ensaios para fornecer uma única estimativa de eficácia. Pela análise de regressão logística, as colunas com letras em comum não apresentaram diferenças significativas no nível de 5% (p > 0,05). As barras de erro representam intervalos de confiança de 95%.
Mortalidade de mosquitos Anopheles gambiae selvagens resistentes a piretróides que entraram em uma cabana experimental em Kowa, Benim. Dados de controles não tratados e de novas redes foram agrupados entre os ensaios para fornecer uma única estimativa de eficácia. Pela análise de regressão logística, as colunas com letras em comum não apresentaram diferenças significativas no nível de 5% (p > 0,05). As barras de erro representam intervalos de confiança de 95%.
A razão de chances descreve a diferença na mortalidade com mosquiteiros de nova geração em comparação com mosquiteiros contendo apenas piretróides. A linha pontilhada representa uma razão de chances de 1, indicando ausência de diferença na mortalidade. Uma razão de chances > 1 indica maior mortalidade com mosquiteiros de nova geração. Os dados para mosquiteiros de nova geração foram agrupados entre os ensaios para produzir uma única estimativa de eficácia. As barras de erro representam intervalos de confiança de 95%.
Embora o Interceptor® tenha apresentado a menor mortalidade entre todos os MTIs testados, o envelhecimento em campo não impactou negativamente seu impacto na mortalidade vetorial. De fato, o novo Interceptor® resultou em 12% de mortalidade, enquanto as redes envelhecidas em campo apresentaram uma ligeira melhora aos 12 meses (17%, p = 0,006) e 24 meses (17%, p = 0,004), antes de retornar a níveis semelhantes aos das novas redes aos 36 meses (11%, p = 0,05). Em contraste, as taxas de mortalidade para a próxima geração de redes tratadas com inseticida diminuíram gradualmente ao longo do tempo após a implantação. A redução foi mais pronunciada com o Interceptor® G2, onde a mortalidade diminuiu de 58% com as novas malhas para 36% aos 12 meses (p = 0,006).< 0,001), 31% em 24 meses (p< 0,001) e 20% em 36 meses (p< 0,001). O novo PermaNet® 3.0 resultou numa redução da mortalidade para 37%, que também diminuiu significativamente para 20% aos 12 meses (p< 0,001), 16% em 24 meses (p< 0,001) e 18% em 36 meses (p< 0,001). Uma tendência semelhante foi observada com o Royal Guard®, com a nova tela resultando em uma redução de 33% na mortalidade, seguida por uma redução significativa para 21% em 12 meses (p< 0,001), 17% em 24 meses (p< 0,001) e 15% em 36 meses (p< 0,001).
Redução da fecundidade de mosquitos Anopheles gambiae selvagens resistentes a piretróides que entraram em uma cabana experimental em Kwa, Benin. Dados de controles não tratados e de novas redes foram agrupados entre os ensaios para fornecer uma única estimativa de eficácia. As barras com letras em comum não apresentaram diferenças significativas no nível de 5% (p > 0,05) pela análise de regressão logística. As barras de erro representam intervalos de confiança de 95%.
As razões de chance descrevem a diferença na fertilidade com mosquiteiros de nova geração em comparação com mosquiteiros contendo apenas piretróides. A linha pontilhada representa uma razão de 1, indicando que não há diferença na fertilidade. Razões de chance< 1 indica uma maior redução na fertilidade com mosquiteiros de nova geração. Os dados para mosquiteiros de nova geração foram agrupados entre os ensaios para produzir uma única estimativa de eficácia. As barras de erro representam intervalos de confiança de 95%.
Horário da publicação: 17 de fevereiro de 2025