Estratégias de Controle Biológico do Aedes aegypti

o Papel da Distribuição Espacial dos Criadouros

Abstract

As arboviroses representam uma das principais causas de morbidade no mundo [1]. No Brasil, destacam-se as que causam epidemias ou surtos no ambiente urbano, como a Dengue, a Zika, o Chikungunya e a Febre Amarela, as quais circulam juntas desde 2015. Essas doenças são transmitidas pelo mosquito Aedes aegypti, o qual está bem adaptado ao ambiente urbano. De acordo com os dados do Ministério da Saúde, o Brasil registrou 1.649.146 casos prováveis de dengue em 2023. Em 2024, esse número disparou para 6.636.763 casos, o que representa um aumento alarmante na incidência da doença [2]. Atualmente, a única estratégia de controle ampla e eficaz é o combate ao vetor, no entanto, a eliminação dos vetores esbarra em muitos problemas, como a extinção de programas de saúde pública para controlar os criadouros (controle mecânico) e a resistência que os mosquitos desenvolvem aos pesticidas utilizados (controle químico) [3]. Nesse contexto, o controle biológico surge como uma alternativa promissora e sustentável. Este trabalho propõe o uso de modelos matemáticos discretos, especificamente autômatos celulares (AC), para estudar e comparar duas estratégias de controle biológico do vetor: (1.) liberação de mosquitos infectados com Wolbachia e (2.) liberação de mosquitos estéreis. A primeira técnica consiste em substituir ou diminuir a população selvagem por uma população infectada pela bactéria, a qual é conhecida por seus impactos na reprodução do hospedeiro, especialmente pela indução de incompatibilidade citoplasmática e a transmissão materna. A interrupção do ciclo reprodutivo ocorre quando mosquitos machos com Wolbachia acasalam com mosquitos fêmeas sem Wolbachia, o que não gera uma descendência viável. Por outro lado, a transmissão da bactéria para as gerações descendentes ocorre quando mosquitos fêmeas com Wolbachia acasalam-se com machos, independentemente de estarem infectados pela bactéria. Diferentemente da técnica de liberação de mosquitos machos estéreis, essa abordagem é autossustentável. Trata-se de um AC bidimensional, estocástico, de sete estados: imaturo infectado e não infectado, adulto virgem infectado e não infectado, adulto não virgem infectado e não infectado, e vazio. Podemos avaliar a eficácia das duas técnicas de controle usando a seguinte fórmula J = (1 − M_s/M₀) · 100, onde M₀ e M_s são as populações totais de mosquitos selvagens antes e após o controle. Buscamos analisar a influência da distribuição espacial dos criadouros (regular, aleatória e agrupada) e da dispersão de mosquitos. Os resultados obtidos demonstram que a liberação de mosquitos infectados com Wolbachia é mais eficaz na redução da população de mosquitos selvagens do que a liberação de mosquitos estéreis. Observamos que a distribuição aleatória dos criadouros favorece mais a persistência e colonização do mosquito do que a regular, enquanto a agrupada intensifica ainda mais esse efeito em relação à aleatória. O resultado evidencia a necessidade de explorar novas abordagens para a liberação de mosquitos, de modo a otimizar os resultados e superar as limitações impostas pela organização espacial dos criadouros. [...]