《Acta Tropica》:Spatiotemporal macroecological patterns of Aedes aegypti and dengue fever in a subtropical region of Brazil: seasonal synchrony of larval-positive sites and limited predictive capacity of entomological surveillance
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莫妮卡·皮奥韦桑(M?nica Piovesan)|埃尔顿·奥兰丁(Elton Orlandin)|波利亚尼·帕尔诺·布兰达利塞(Polliany Parno Brandalise)|阿曼达·佩德罗索·多斯桑托斯(Amanda Pedroso dos Santos)|金特·达维·
莫妮卡·皮奥韦桑(M?nica Piovesan)|埃尔顿·奥兰丁(Elton Orlandin)|波利亚尼·帕尔诺·布兰达利塞(Polliany Parno Brandalise)|阿曼达·佩德罗索·多斯桑托斯(Amanda Pedroso dos Santos)|金特·达维·马丁·斯特里克(Guinter Davi Martin Stricker)|维尼修斯·马特乌斯·卡尔达特(Vinícius Matheus Caldart)|萨曼塔·伊奥普(Samanta Iop)|泰莉丝·克里斯蒂娜·科普(Tailise Cristina Kopp)|费利佩·万兹(Felipe Vanz)|布鲁娜·阿曼达·吉拉尔迪(Bruna Amanda Girardi)
圣卡塔琳娜西部大学生命与健康科学领域,地址:José Firmo Bernardi街1591号,Joa?aba,SC,巴西,89600-000
摘要
登革热在亚热带地区正成为一个日益严重的公共卫生挑战。本研究调查了2015年至2024年间巴西圣卡塔琳娜州Aedes aegypti蚊虫侵扰和登革热病例的时空宏观生态模式,以评估媒介侵扰的季节性同步性以及昆虫学监测的预测能力。通过使用循环统计、相关性分析、非度量多维尺度(NMDS)排序以及带有外生变量的自回归积分移动平均(ARIMAX)模型对17个卫生区域的数据进行分析,我们发现Ae. aegypti阳性繁殖场所的季节性高峰高度同步,主要集中在3月份。然而,登革热发病率并未表现出一致的季节性模式。Ae. aegypti阳性繁殖场所的空间同步性在整个州范围内都有观察到,西部地区的时空相似性最强。另一方面,Ae. aegypti阳性繁殖场所与登革热病例之间的时间相关性较弱且不均匀;在17个区域中只有6个区域的预测模型具有显著性,并且这些模型大大低估了2024年的主要疫情。我们得出结论,虽然Ae. aegypti的侵扰具有可预测的季节性,但仅凭媒介幼虫的数量对于预测登革热疫情的作用有限。这些结果强调了需要将病毒学、血清学和气候数据与昆虫学指标相结合的监测系统,以实现有效的早期预警。
引言
登革热被认为是全球对公共卫生影响最大的虫媒病毒性疾病(世界卫生组织,2024年),近年来随着其主要媒介Aedes aegypti(林奈,1762年)的全球扩散,该疾病的地理分布范围显著扩大(Abbasi,2025年;Gubler,2011年)。在巴西,Ae. aegypti是在殖民时期引入的,可能是在奴隶贸易期间,并在宣布根除后于20世纪80年代重新引入(Consoli和Oliveira,1994年;Kotsakiozi等人,2017年)。自21世纪初以来,该国四种登革热血清型都存在(Bezerra等人,2021年)。
直到2020年,巴西南部各州的登革热发病率一直最低,低温被认为是主要限制因素(Azevedo等人,2020年;Lee等人,2021年)。但从2020年开始,该地区的病例数量显著增加,最终成为巴西发病率第二高的地区(Oliveira等人,2023年)。在圣卡塔琳娜州,首例本土登革热病例记录于2011年,首次登革热流行发生在2015年(DIVE,2025年)。目前,Ae. aegypti存在于该州大约90%的市镇中(DIVE,2025年),这使得登革热控制成为其17个卫生区域面临的主要挑战。
准确识别Ae. aegypti高发期对于制定媒介控制策略至关重要。这些知识使卫生区域能够提前采取行动,例如加强家庭访问以消除Ae. aegypti阳性繁殖场所、进行局部杀虫剂施用和教育宣传活动,从而将资源集中在关键时期。此外,侵扰的可预测性有助于规划和组织医疗网络,通过确保充足的物资分配、医院床位和专业培训来应对潜在的登革热病例增加(巴西,2025年)。
除了识别昆虫学风险较高的时期外,了解媒介种群动态与登革热发病率之间的时间关系也非常重要。关于Ae. aegypti数量与登革热病例之间的相关性已在多篇文章中进行了研究和讨论(Andreo等人,2021年;Bowman等人,2014年;Gómez-Vargas等人,2024年;Stewart Ibarra等人,2014年)。然而,这种关联仍存在争议,因为诸如对循环病毒血清型的免疫力、气候和蚊虫繁殖场所的可用性等多种因素可能会影响疫情风险(Ahebwa等人,2023年;Bowman等人,2014年;Chadee,2009年)。在圣卡塔琳娜州,现有研究主要集中在疾病的流行病学特征(例如,Mezzomo等人,2024年)或仅限于市镇层面的分析(例如,Kroth等人,2019年;Matiola,2019年)以及媒介与登革热病例之间的关联(例如,Andrioli等人,2020a;Ribeiro等人,2024年)。其他研究则采取了更广泛的方法,关注整个巴西南部地区或全国范围(例如,Andrioli等人,2020b;Barcellos等人,2024年;Oliveira等人,2023年),这可能会掩盖圣卡塔琳娜州的特殊情况。
因此,本研究调查了2015年至2024年间圣卡塔琳娜州Ae. aegypti疫情与登革热病例之间的时间关系,并按卫生区域对数据进行了分层。我们试图回答以下问题:(1)每个卫生区域的主要物候模式是什么?(2)不同卫生区域之间的侵扰高峰是否同步?(3)Ae. aegypti阳性繁殖场所的增加与登革热病例的增加之间是否存在关联?(4)Ae. aegypti阳性繁殖场所能否用于预测疫情,特别是2024年的疫情?了解Ae. aegypti阳性繁殖场所的高发期以及媒介种群动态与登革热病毒发病率之间的时间关系,对于制定更有效的控制策略和加强医疗系统的响应能力、减少登革热对该州人口的影响至关重要。
章节摘录
研究区域
研究区域包括整个圣卡塔琳娜州。该州面积为95,736平方公里,划分为9个卫生大区,再细分为17个卫生区域(表1)(SES/SC,2025年)。它位于巴西南部,介于南纬25°57’至29°23’和西经48°19’至53°50’之间,北邻巴拉那州,南接南里奥格兰德州,西接阿根廷,东临大西洋(图1)。
Ae. aegypti阳性繁殖场所和登革热病例的丰度与分布
在十年研究期间(2015-2024年),在圣卡塔琳娜州的17个卫生区域共采样到382,023个Ae. aegypti阳性繁殖场所(PBS)。东部卫生区域的Ae. aegypti PBS数量最多,其中“Nordeste”(84,149个)、“Grande Florianópolis”(71,656个)、“Foz do Rio Itajaí”(65,076个)和“Médio Vale do Itajaí”(32,424个)集中了该州大部分的Ae. aegypti PBS(总计253,305个,约占66%)。
讨论
了解Ae. aegypti PBS的丰度与登革热病毒发病率之间的时空模式有助于改进流行病学监测和控制策略。在此背景下,本研究旨在识别每个卫生区域的主要物候模式;评估这些卫生区域之间侵扰高峰的同步性;分析Ae. aegypti PBS增加与登革热病例增加之间的关系;
结论
本研究表明,在圣卡塔琳娜州,Ae. aegypti PBS的出现呈现出明显的季节性模式,高峰集中在夏季/秋季(2月/3月)。这种季节性可能是由区域气候因素驱动的,为媒介侵扰提供了时间上的可预测性。然而,在Ae. aegypti PBS的丰度和登革热病例的分布上观察到了空间异质性。
CRediT作者贡献声明
莫妮卡·皮奥韦桑(M?nica Piovesan):撰写——初稿撰写、调查、数据分析、概念化。埃尔顿·奥兰丁(Elton Orlandin):撰写——初稿撰写、调查、数据分析、概念化。波利亚尼·帕尔诺·布兰达利塞(Polliany Parno Brandalise):撰写——审稿与编辑。阿曼达·佩德罗索·多斯桑托斯(Amanda Pedroso dos Santos):撰写——审稿与编辑。金特·达维·马丁·斯特里克(Guinter Davi Martin Stricker):撰写——审稿与编辑。维尼修斯·马特乌斯·卡尔达特(Vinícius Matheus Caldart):撰写——审稿与编辑、概念化。萨曼塔·伊奥普(Samanta Iop):撰写——审稿与编辑,