본 프로젝트는 페루 아마존 도시 이키토스에서 2년간 6차례에 걸쳐 실내 피레트로이드계 살충제 살포를 실시한 두 건의 대규모 실험 데이터를 분석했습니다. 우리는 (i) 최근 가정 내 초저용량(ULV) 살충제 사용과 (ii) 인접 또는 인근 가정의 ULV 사용으로 인한 이집트숲모기(Aedes aegypti) 개체수 감소 원인을 규명하기 위해 공간 다단계 모델을 개발했습니다. 또한, ULV 살충제의 지연 효과를 포착하기 위해 다양한 시간적 및 공간적 감소 함수를 기반으로 하는 여러 가지 살포 효과 가중치 체계에 대한 모델의 적합성을 비교했습니다.
본 연구 결과는 가구 내 이집트숲모기 개체 수 감소가 주로 동일 가구 내 살충제 살포에 의한 것이며, 인접 가구에 대한 살포는 추가적인 효과가 없음을 시사합니다. 살포 활동의 효과는 마지막 살포 후 경과 시간을 기준으로 평가해야 하며, 연속적인 살포에 따른 누적 효과는 발견되지 않았습니다. 본 연구 모델에 따르면 살포 효과는 살포 후 약 28일이 지나면 50% 정도 감소하는 것으로 추정됩니다.
가정 내 이집트숲모기 개체 수 감소는 주로 해당 가정에서 마지막 방제 후 경과된 일수에 따라 달라졌으며, 이는 고위험 지역에서의 방제 범위가 중요하고 방제 빈도는 지역 전파 양상에 따라 달라져야 함을 강조합니다.
이집트숲모기(Aedes aegypti)는 뎅기열 바이러스(DENV), 치쿤구냐 바이러스, 지카 바이러스 등 대규모 유행병을 일으킬 수 있는 여러 아르보바이러스의 주요 매개체입니다. 이 모기 종은 주로 사람을 흡혈하며, 도시 환경에 잘 적응하여 [1,2,3,4] 열대 및 아열대 지역의 많은 곳에 서식하고 있습니다 [5]. 이러한 지역에서는 뎅기열이 주기적으로 발생하여 매년 약 3억 9천만 건의 감염 사례가 보고되고 있습니다 [6, 7]. 효과적인 치료법이나 널리 보급된 백신이 없는 상황에서 뎅기열 전파 예방 및 통제는 성충 모기를 대상으로 하는 살충제 살포 등 다양한 매개체 방제 조치를 통해 모기 개체수를 줄이는 데 의존합니다 [8].
본 연구에서는 페루 아마존 지역 이키토스 시에서 실시된 두 차례의 대규모 반복 실내 피레트로이드 살포 현장 시험 데이터를 활용하여[14], 개별 가구를 넘어 가구 내 이집트숲모기 개체수에 미치는 초저용량 살포의 시공간적, 시간적 지연 효과를 추정했습니다. 이전 연구에서는 가구가 더 큰 개입 지역 내에 있는지 또는 외부에 있는지에 따라 초저용량 처리의 효과를 평가했습니다. 본 연구에서는 가구 수준에서 처리 효과를 더 세밀하게 분석하여, 가구 내 처리와 이웃 가구 처리의 상대적 기여도를 파악하고자 했습니다. 시간적으로는 가장 최근 살포와 비교하여 반복 살포가 가구 내 이집트숲모기 개체수 감소에 미치는 누적 효과를 추정하여 필요한 살포 빈도를 파악하고 시간 경과에 따른 살포 효과 감소를 평가했습니다. 이 분석은 벡터 제어 전략 개발을 지원하고 모델의 매개변수화를 위한 정보를 제공하여 그 효과를 예측할 수 있습니다[22, 23, 24].
이 그림은 가구 i로부터 특정 거리(1000m) 내에 있는 가구들 중, 직전 주(t)에 살충제 처리를 받은 가구의 비율을 계산하는 데 사용된 거리 기반 조사 방식을 시각적으로 나타낸 것입니다(모든 가구 i는 완충지대 1000m 이내에 위치함). L-2014년 사례에서 가구 i는 처리 구역에 있었고, 성충 조사는 2차 살포 후에 실시되었습니다. 거리 링은 이집트숲모기(Aedes aegypti)의 비행 거리를 기준으로 설정되었습니다. 거리 링 B는 100m 간격으로 균일하게 분포되어 있습니다.
우리는 가구 i로부터 주어진 거리 내에 있는 고리 모양 영역 내에서 t 이전 주에 살충제 처리를 받은 가구의 비율을 계산하여 간단한 측정 방법 b를 테스트했습니다(추가 파일 1: 표 4).
여기서 h는 링 r에 속한 가구 수이고, r은 링과 가구 i 사이의 거리입니다. 링 사이의 거리는 다음과 같은 요소를 고려하여 결정됩니다.
시간 가중 가구 내 살포 효과 함수의 상대적 모델 적합도. 굵은 빨간색 선은 가장 적합한 모델을 나타내며, 가장 굵은 선은 가장 적합한 모델을 나타내고, 나머지 굵은 선들은 WAIC 값이 가장 적합한 모델의 WAIC 값과 유의미한 차이가 없는 모델을 나타냅니다. B. 두 실험 모두에서 평균 WAIC 값을 기준으로 상위 5개 적합 모델에 포함된 마지막 살포 후 경과 일수에 적용된 감쇠 함수.
가구당 이집트숲모기 개체 수 감소 추정치는 마지막 살포 이후 경과 일수와 관련이 있습니다. 제시된 방정식은 감소율을 비율로 나타내며, 여기서 비율비(RR)는 살포 시나리오와 살포하지 않은 기준선의 비율입니다.
모델에 따르면 살포 효과는 살포 후 약 28일이 지나면 50% 감소하는 반면, 이집트숲모기 개체수는 살포 후 약 50~60일이 지나면 거의 완전히 회복되는 것으로 추정되었습니다.
본 연구에서는 실내 초저용량 피레트로이드계 살충제 살포가 가구 내 이집트숲모기 개체수에 미치는 영향을 살포 시기와 공간적 범위에 따라 분석하였다. 살포 기간과 공간적 범위가 이집트숲모기 개체수에 미치는 영향을 더 잘 이해하면 매개체 방제 활동에 필요한 최적의 공간적 살포 범위와 빈도를 파악하고, 다양한 매개체 방제 전략을 비교하는 모델링에 도움이 될 수 있다. 연구 결과, 한 가구 내 이집트숲모기 개체수 감소는 해당 가구 내 살포에 의해 주로 나타났으며, 인접 가구에 대한 살포는 추가적인 효과를 나타내지 않았다. 가구 내 이집트숲모기 개체수 감소 효과는 마지막 살포 후 경과 시간에 따라 달라졌으며, 60일 동안 점차 감소하였다. 여러 가구에 대한 살포가 누적되더라도 이집트숲모기 개체수는 더 이상 감소하지 않았다. 요컨대, 이집트숲모기 개체수는 감소하였다. 가정 내 이집트숲모기 개체 수는 주로 해당 가정에 마지막 방역 작업이 실시된 이후 경과된 시간에 따라 달라집니다.
본 연구의 중요한 한계점은 채집된 성체 이집트숲모기의 연령을 통제하지 않았다는 점입니다. 이전 실험 분석[14]에서는 완충지대에 비해 L-2014 처리 지역에서 성체 암컷의 연령 분포가 더 젊은 경향(미산란 암컷의 비율 증가)을 보였습니다. 따라서, 비록 인근 가구에 대한 살포가 특정 가구 내 이집트숲모기 개체수에 미치는 추가적인 설명 효과를 발견하지 못했지만, 살포가 빈번하게 발생하는 지역에서 이집트숲모기 개체군 역학에 지역적 영향이 전혀 없다고 확신할 수는 없습니다.
본 연구의 다른 한계점으로는 L-2014 실험 살포 약 2개월 전에 보건부가 실시한 긴급 살포에 대한 위치 및 시기에 대한 상세 정보 부족으로 인해 이를 고려할 수 없었다는 점을 들 수 있습니다. 이전 분석에 따르면 이러한 살포는 연구 지역 전반에 걸쳐 유사한 효과를 나타내어 이집트숲모기 밀도에 대한 공통 기준선을 형성했으며, 실제로 실험 살포가 실시되었을 때 이집트숲모기 개체군이 회복되기 시작했습니다[14]. 또한, 두 실험 기간 간의 결과 차이는 연구 설계의 차이와 이집트숲모기의 사이퍼메트린에 대한 감수성 차이(S-2013이 L-2014보다 더 민감함) 때문일 수 있습니다[14]. 본 연구에서는 두 연구에서 가장 일관된 결과를 도출했으며, L-2014 실험에 적합하게 조정한 모델을 최종 모델로 사용했습니다. L-2014 실험 설계는 최근 살포가 이집트숲모기 개체군에 미치는 영향을 평가하는 데 더 적합하고, 지역 이집트숲모기 개체군이 2014년 후반에 피레트로이드에 대한 저항성을 개발했다는 점을 고려할 때[41], 우리는 이 모델이 보다 보수적인 선택이며 이 연구의 목표를 달성하는 데 더 적합하다고 생각했습니다.
본 연구에서 관찰된 분무 잔류물 감소 곡선의 비교적 완만한 기울기는 사이퍼메트린의 분해 속도와 모기 개체군 역학의 복합적인 영향 때문일 수 있습니다. 본 연구에 사용된 사이퍼메트린 살충제는 주로 광분해와 가수분해를 통해 분해되는 피레트로이드계 살충제입니다(DT50 = 2.6~3.6일) [44]. 피레트로이드계 살충제는 일반적으로 살포 후 빠르게 분해되어 잔류물이 최소화되는 것으로 알려져 있지만, 실내에서의 분해 속도는 실외보다 훨씬 느리며, 여러 연구에서 사이퍼메트린이 살포 후 수개월 동안 실내 공기와 먼지에 잔류할 수 있음이 밝혀졌습니다 [45,46,47]. 이키토스의 주택들은 창문이 거의 없는 어둡고 좁은 복도에 지어지는 경우가 많은데, 이는 광분해로 인한 분해 속도 저하의 원인이 될 수 있습니다 [14]. 또한, 사이퍼메트린은 낮은 농도에서도 감수성이 있는 이집트숲모기에게 매우 독성이 강합니다(LD50 ≤ 0.001 ppm)[48]. 잔류 사이퍼메트린의 소수성 특성으로 인해 수생 모기 유충에 영향을 미칠 가능성이 낮으며, 이는 원래 연구에서 설명한 바와 같이 시간이 지남에 따라 활성 유충 서식지에서 성충이 회복되는 이유를 설명하며, 처리 지역에서 비산란 암컷의 비율이 완충 지역보다 더 높습니다[14]. 이집트숲모기의 알에서 성충까지의 생활주기는 온도와 모기 종에 따라 7~10일이 걸릴 수 있습니다.[49] 성체 모기 개체군의 회복 지연은 잔류 사이퍼메트린이 새로 출현한 성체와 처리된 적이 없는 지역에서 유입된 성체 일부를 죽이거나 쫓아내고 성체 수 감소로 인한 산란 감소로 인해 더욱 설명될 수 있습니다[22, 50].
과거 가구별 살충제 살포 이력 전체를 포함한 모델은 가장 최근 살포 날짜만 포함한 모델보다 정확도가 떨어지고 효과 추정치도 약했습니다. 하지만 이것이 개별 가구에 재처리가 필요 없다는 증거로 받아들여져서는 안 됩니다. 본 연구와 이전 연구[14]에서 살포 직후 이집트숲모기(Aedes aegypti) 개체군이 회복되는 현상은 이집트숲모기 억제를 재확립하기 위해 지역 전파 역학에 따라 결정되는 빈도로 가구에 재처리가 필요함을 시사합니다. 살포 빈도는 주로 암컷 이집트숲모기의 감염 확률을 줄이는 데 초점을 맞춰야 하며, 이는 감염된 혈액을 섭취한 매개체가 다음 숙주에게 감염력을 갖게 되는 데 걸리는 시간인 외부 잠복기(EIP)의 예상 길이에 따라 결정됩니다. EIP는 바이러스 균주, 온도 및 기타 요인에 따라 달라집니다. 예를 들어, 뎅기열의 경우 살충제 살포로 감염된 성충 매개체를 모두 제거하더라도 인간은 14일 동안 감염력을 유지하며 새로 출현하는 모기를 감염시킬 수 있습니다[54]. 뎅기열 확산을 막기 위해서는 살충제 처리 간격보다 살포 간격을 짧게 하여 감염된 숙주를 물어 다른 모기를 감염시키기 전에 새로 출현하는 모기를 제거해야 합니다. 7일을 지침으로 삼고 매개체 방제 기관에서 편리하게 사용할 수 있는 측정 단위로 활용할 수 있습니다. 따라서 최소 3주 동안(숙주의 전체 감염 기간을 포함하도록) 매주 살충제를 살포하는 것이 뎅기열 전파를 예방하는 데 충분하며, 우리의 연구 결과는 이전 살포의 효과가 그 시점까지 크게 감소하지 않을 것임을 시사합니다[13]. 실제로 이키토스에서는 보건 당국이 수주에서 수개월에 걸쳐 밀폐된 공간에서 초저용량 살충제를 세 차례 살포하여 뎅기열 발생 기간 동안 전파를 성공적으로 줄였습니다.
마지막으로, 본 연구 결과는 실내 살포의 효과가 살포가 시행된 가구에만 국한되었으며, 인접 가구에 살포해도 이집트숲모기 개체 수가 추가적으로 감소하지 않았음을 보여줍니다. 성충 이집트숲모기는 부화한 집 근처나 집 안에 머물 수 있고, 최대 10m 떨어진 곳까지 모여들며, 평균 106m를 이동합니다.[36] 따라서 집 주변 지역에 살포하는 것은 해당 집 안의 이집트숲모기 개체 수에 큰 영향을 미치지 않을 수 있습니다. 이는 집 밖이나 주변에 살포하는 것이 효과가 없다는 기존 연구 결과[18, 55]를 뒷받침합니다. 그러나 앞서 언급했듯이, 본 연구 모델이 감지하지 못하는 이집트숲모기 개체군 동태에 대한 지역적 영향이 있을 수 있습니다.
게시 시간: 2025년 2월 6일