Wirksamkeit Insektizid-behandelter Netze zum Schutz von Schweinen vor Tsetsefliegen und Trypanosomeninfektionen in Suhum, Eastern Region, Ghana

Abstract

Die durch Tsetsefliegen übertragenen afrikanischen Trypanosomosen der Tiere sind eine der Hauptursachen für die Einschränkung der Haltung von Haus- und Nutztieren im äquatorialen Afrika südlich der Sahara. Die Infektion ist verbunden mit einer reduzierten Produktivität und Fruchtbarkeit und führt unbehandelt zum Tod der Tiere. Kontrollstrategien umfassen die Nutzung von trypanoziden Medikamenten und die Reduktion des Vektors (Glossina spp.) mit verschiedenen Methoden. Vektor- Kontrollmethoden sind erfolgreich, aber oft kostenintensiv und nicht lange aufrecht zu erhalten, was zu einer schnellen Reinvasion der Tsetsefliegen nach Beendigung der jeweiligen Projektmaßnahmen führt. Die vorliegende Studie bewertet eine innovative Vorgehensweise zur Kontrolle von Glossina palpalis palpalis, bei der ein mit Deltamethrin imprägniertes Netz zur Umzäunung von Schweinepferchen angebracht wird. Die Wirksamkeit wurde anhand der Reduktion von Tsetsefliegen, und damit einhergehend einer Verminderung von Trypanosomeninfektionen von Mai bis Oktober 2007 in Suhum, südöstliches Ghana, nachgewiesen. Für die Untersuchung wurden zwei Dörfer ausgewählt, welche hinsichtlich Schweinebestand, Tierhaltung, Vegetation, Wasservorkommen und Klima (tropische Regenwaldzone) vergleichbar waren. Ein Dorf (Zorh) diente als ungeschützte Kontrolle; die Schweinepferche des anderen Dorfes (Kwesi Konfo) wurden durch ein 100 cm hohes, Insektizid-behandeltes Netz (Polyester, 150denier) mit einem Gehalt von 100-120mg/m² Deltamethrin geschützt, welche direkt an den äußeren Holzplanken der Pferche befestigt wurde. Eine Messung der Tsetsefliegendichte mittels bikonischer Fallen fand außerhalb der Pferche über sechs Monate statt. Die Reduktionsrate der Fangzahlen im Interventionsdorf Kwesi Konfo erreichte schon in den ersten zwei Monaten 90 %. Ein weiterer Rückgang der Fliegenpopulation in den nächsten Monaten von 95 % konnte erreicht werden und blieb bis zum Abschluss der Untersuchungen nahezu konstant. Diese Ergebnisse stehen in klarem Kontrast zu den im Kontrolldorf Zorh ermittelten Fangzahlen. Hier zeigten sich lediglich saisonale Schwankungen, jedoch keine Reduktion der Tsetsefliegendichte. Nach Identifikation der gefangenen Tsetsefliegen fand eine Alters- und Geschlechtsbestimmung statt. An multipaaren weiblichen Fliegen wurde eine Ovarielle Altersbestimmung durchgeführt. Im Kontrolldorf kam es zu einer Verjüngung der Population, im Interventionsdorf wurden nach den ersten zwei Fängen aufgrund der erheblichen Reduktion nur noch jeweils weniger als 20 Fliegen gefangen, so dass eine Auswertung nicht möglich war. In monatlichen Intervallen genommene Netzproben wurden im Anschluss durch Bioassays auf ihre verbleibende biozide Aktivität überprüft. In Labortests zeigte sich die insektizide Wirkung des ausgebrachten Netzes vor und im Verlauf nach der Ausbringung auf Musziden (Musca domestica). Die hohen Paralyseraten nach 5, 10 bzw. 15 Minuten nahmen über die Versuchsperiode deutlich korrelierend zum Zeitverlauf ab, während sie nach 30 Minuten, 6 Stunden und 24 Stunden nahezu konstant blieben. Zu Beginn, und nach drei und sechs Monaten nach Netzausbringung wurden Blutproben von 50 % der Schweinepopulation genommen. Nach der ersten Blutprobenentnahme erhielten alle Tiere eine trypanozide Behandlung mit 3.5 mg/kg Diminazendiaceturat (Berenil®, Intervet) intramuskulär. Vor Behandlung zeigten die angefertigten dünnen Blutausstriche eine Trypanosomenprävalenz von 76 % (Interventionsdorf Kwesi Konfo) bzw. 72 % (Kontrolldorf Zorh) vor der Intervention. Drei Monate nach Ausbringung der Netze und Behandlung mit dem Trypanozid war die Prävalenz auf 16 % in Kwesi Konfo reduziert, wohingegen die Blutausstriche aus dem Kontrolldorf (Zorh) weiterhin eine hohe Prävalenz von 84 % aufwiesen. Dieser Effekt bestätigte sich durch die Resultate der dritten Probenuntersuchung (sechs Monate nach Interventionsbeginn) mit einer Trypanosomenprävalenz von 8 % bei den geschützten Schweinen im Kontrast zu 60 % in den Schweinen der Kontrollgruppe. Die vorliegende Studie bestätigt, dass das getestete Netz auch bei dichter Vegetation im tropischen Mischwald die Population von Tsetsefliegen deutlich reduzieren und damit zu deutlich verbesserten Haltungsbedingungen von Haus- und Nutztieren im äquatorialen Afrika beitragen kann. Eine effektive lokale Bekämpfung des Vektors ist hiermit gegeben. Die einfache Durchführbarkeit, ein geringer Materialaufwand sowie die in der Studie erwiesene ausreichende Persistenz von über sechs Monaten erlauben der Dorfbevölkerung eine unabhängige und individuelle Nutzung des Netzes. Eine weitere Verbesserung der Materialeigenschaften in Bezug auf Luftdurchlässigkeit, Haltbarkeit und UV-Schutz wäre wünschenswert.

Tsetse-transmitted African Animal Trypanosomosis (AAT) constitutes a main constraint to livestock industries in sub-Saharan Africa, causing reduced productivity and fertility as well as death without treatment. Control strategies comprise trypanocidal drug use and reduction of vector populations (Glossina spp) by various methods. Vector control methods are successful but unsustainable resulting in rapid reversal of achievements after external support termination. This study evaluates an innovative approach to control Glossina palpalis palpalis using deltamethrin-treated mosquito fences protecting pig pens, finally reducing trypanosome prevalence in Ghana. Two villages comparable in pig numbers, husbandry practices, vegetation, surface water and climate (tropical rain forest zone) were selected. While one village (Zorh) served as unprotected control, the pig pens of the other village (Kwesi Konfo) were protected with 100cm high insecticide-treated mosquito fences (polyester, 150denier, 100-120mg/m2 deltamethrin) which were attached to the timber poles and planks surrounding each pig pen in May 2007. Apparent tsetse densities were monitored for six months by using geo-referenced biconical traps. The reduction of fly numbers in Kwesi Konfo (netted pig pens) exceeded 90 % within two months. A further decline of the population during the following months led to reductions of more than 95 % until termination. This contrasted clearly with the tsetse numbers in the control village, which remained stable apart from their usual seasonal variations. Captured tsetse flies were identified and separated according to sex and age. Non teneral and parous female flies were dissected for ovarian age grading. Net samples were taken at monthly intervals and stored for further evaluation of their bio- cidal activity through bioassays. To monitor the persistence of the insecticide treated netting material it was tested in the laboratory before and throughout the installation using house flies (Musca domestica). The rates of paralysis five, ten and fifteen minutes after exposure decreased markedly in the six months trial corresponding with the time passing. The rates of paralysis 30 minutes, six hours and 24 hours after exposure remained at comparable levels until termination of the project. Blood samples were collected three times from about 50 % of the respective pig populations during the trial: at the onset, after three months, and at the end of experiment (six month after intervention). After the first sampling all pigs were treated with a trypanocidal drug (diminazene aceturate, Berenil®, Intervet) at a dose of 3.5mg/kg. Initially, thin blood smears revealed a trypanosome (Nannomonas) prevalence of 76 % and 72 %, respectively, in pigs from Kwesi Konfo and Zorh. The examination of the second blood samples showed a prevalence reduction to 16 % in Kwesi Konfo whereas the infection rate in pigs of the control village had increased to 84 %; this effect was well confirmed by the results of the third examination with 8 % trypanosome prevalence in protected pigs as opposed to 60 % in the control pigs. The study confirmed that insecticide treated netting material leads into a significant reduction of tsetse flies even in dense vegetation of tropical rain forest zone and therefore considerably improves livestock industries in sub-Saharan Africa. A successful local vector control method has proven its feasibility. High practicability, easy handling and low cost of material as well as a confirmed persistence of more than six months allows independent and individual use of insecticide treated nets by farmers themselves. Future improvement of quality characteristics, concerning persistence, heat and UV-resistance of the net material is recommended.