Computergestützte Epidemiologie
Mathematische Modellierung
Simulation
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Auswirkung imprägnierter Moskitonetze auf die Übertragung der Malaria

Moskitonetz
Moskitonetz ( <a href="http://www.who.int/en/">WHO</a>/TDR/Crump)

Mit mathematischen Übertragungsmodellen untersuchten wir die Auswirkung von insektizid-imprägnierten Moskitonetzen auf die Übertragung der Malaria. Dabei zeigte sich das scheinbar paradoxe Ergebnis, dass der Gebrauch von Moskitonetzen zu einer Verschlimmerung der Situation führen kann. Dieses Ergebnis kommt zum einen von der Art und Weise, wie Malaria übertragen wird, und zum anderen von der komplexen Interaktion zwischen Malariainfektion und menschlichem Immunschutz.

Beschäftigen wir uns zunächst mit einem Moskitonetz, das nicht mit Insektizid behandelt wurde. Mücken, die längere Zeit erfolglos versuchten, eine Blutmahlzeit von einem geschützten Menschen zu erhalten, geben schließlich auf und versuchen es anderswo. Dadurch werden die Überträgermücken auf diejenigen Menschen konzentriert, die nie oder nicht immer Moskitonetze benutzen, was die Übertragung und Infektionsinzidenz in dieser Gruppe erhöht, während sie in der geschützen Gruppe sinkt.

Dieser Erfolg muss aber nicht zwangsläufig bedeuten, dass die Menschen, die seltener infiziert werden, auch wirklich seltener erkranken. Menschen, die in endemischen Gebieten aufwuchsen, bauen durch die wiederholten Infektionen einen teilweisen Schutz (Prämunität) gegen die Malariaerkrankung auf, der aber innerhalb weniger Jahre wieder verloren geht, wenn der Mensch nicht mehr infiziert wird. Wenn viele Menschen Moskitonetze benutzen, werden die Mücken auf wenig nicht-Benutzer konzentriert, was in manchen Gebieten den Anteil der infizierten Mücken durchaus erhöhten kann. Die Benutzer der Moskitonetze verlieren allmählich ihre Immunität, werden aber schließlich doch wieder einmal von einer Mücke gestochen und infiziert. Ob bei alledem mehr oder weniger Erkrankungen entstehen und ob die Benutzer von Moskitonetzen oder die Menschen ohne Netze letztendlich diejenigen sind, die von der veränderten Situation profitieren, lässt sich nicht mehr pauschal vorhersagen, sondern hängt empfindlich von den epidemiologischen Parameterwerten ab.

Insektizid-imprägnierte Moskitonetze zielen darauf, möglichst viele Mücken, die dort landen, zu töten. Nebenbei hat der Insektizidgeruch auch eine mückenabweisende Wirkung, was den Schutz des Moskitonetzbesitzers zwar erhöht, aber den Populationseffekt abschwächt. Eingebettet in die oben geschilderte Wechselwirkung aus Infektion und Prämunität sind die langfristigen Folgen der breitflächigen Anwendung von Moskitonetzen ohne genaue Kenntnis der epidemiologischen Parameterwerte praktisch nicht mehr vorhersagbar.

Die im Jahre 2000 an der Universität von Yaoundé, in Kamerun begonnene Reihe von Vorlesungen und Computerübungen für Studenten der Mathematik, Medizin und Naturwissenschaften wurde im Jahr 2003 fortgesetzt und soll im Sommer 2004 an der Universität von Brazzaville, Kongo, stattfinden. Eine Gruppe von Studenten and Postdocs hat sich gebildet, um dieses Thema weiter zu erörtern.

Manuskript (PDF, 1.3 MB)