Czym są repelenty na kleszcze i jak bada ich skuteczność
Ważne jest wobec tego, aby nie dopuścić do zaatakowania człowieka (lub zwierzęcia) przez kleszcza. Zasięg występowania kleszczy z roku na rok rozszerza się na nowe tereny. Za to zjawisko odpowiedzialny jest efekt synchroniczny całego zespołu sprzyjających czynników - zmiany globalne w postaci ocieplenia klimatu, zmiany krajobrazowo-gospodarcze (gospodarowanie terenem i ograniczenie stosowania pestycydów i innych środków chemicznych), wzrost liczebności dzikich zwierząt, jako rezultat ich ochrony oraz zawlekanie kleszczy na nowe tereny w związku z turystyką i rozwojem środków transportu. Niepokojący jest fakt, że obecnie kleszcze są często spotykanie na terenach zurbanizowanych: w parkach, na skwerach, ogródkach działkowych i przydomowych oraz lasach miejskich, gdzie bytują na roślinach (trawy, niskie krzewy) rosnących przy ścieżkach, którymi uczęszczają zwierzęta i ludzie udający się na spacery. Szacuje się, że na terenach miejskich zagrożenie zakażenia ludzi patogenami przenoszonymi przez kleszcze jest tak samo wysokie jak na obszarach leśnych.Zwalczanie występowania kleszczy w naturalnym środowisku jest wyjątkowo trudne, a ponieważ często oparte jest na wykorzystaniu wyłącznie metod chemicznych, nie jest obojętne dla tego środowiska.W związku z ograniczoną skutecznością i ujemnymi skutkami dla środowiska, stosowanie chemicznych insektycydów do zwalczania kleszczy jest drugorzędne w stosunku do profilaktyki polegającej na odpowiednim zachowaniu, stosowaniu impregnowanej odzieży. Należy też stosować środki na komary i kleszcze zwane repelentami.
Substancje czynne stosowane w środkach odstraszających kleszcze i komary
Repelenty to środki lub substancje odstraszające stosowane na powierzchnię skóry lub inne powierzchnie np. odzież, które powodują zniechęcenie stawonogów do wchodzenia i wspinania się na ciało człowieka lub zwierzęcia. W preparatach do odstraszania kleszczy, w różnych stężeniach, stosowane są następujące substancje aktywne: N-N-dietylo-m-toluamid (DEET); ester etylowy kwasu 3-(N-n-butylo-N-acetylo) aminopropionowego (IR3535); kwas 1-piperydynokarboksylowy KBR3023 (ikarydyna) oraz substancje naturalne pochodzenia roślinnego, np. geraniol, citriodiol, olejek eukaliptusowy.DEET jest substancją aktywną najczęściej stosowaną jako składnik repelentów. W repelentach najczęściej stosowany jest w stężeniach od 7 do 50% DEET. Uważany jest za „złoty standard” dla innych repelentów. Na 20 000 przebadanych do tej pory związków żaden nie okazał się tak uniwersalny jak DEET. Kolejną często wykorzystywaną w repelentach substancją aktywną jest IR3535. W Europie dostępny jest od 1970 r., w USA od 1999 r. W preparatach zarejestrowanych w Polsce występuje najczęściej w stężeniu 7-30%. Jest skuteczny nie tylko w stosunku do kleszczy, ale także komarów, much tse-tse (Glossinae), much końskich (Tabanidae) i meszek (Simullidae) oraz os (Vespula).Często spotykanym składnikiem repelentów jest też ikarydyna, zsyntetyzowana w 1980 r., dostępna na rynku od 2000 r. W preparatach najczęściej spotykana w stężeniu 10-20 %. Współcześnie uważa się, że właściwości repelentów mają również także substancje naturalne. Wśród nich wymienia się olejki: anyżkowy, bergamotowy, kamforę, olejek cynamonowy, goździkowy, kokosowy, eukaliptusowy, geraniowy, lawendowy, cytrynowy, muszkatołowy, z kwiatów pomarańczy, mięty polnej, sosnowy, tymiankowy, a także olejek cytonellowy z eukaliptusa cytrynowego. Olejki roślinne są ogólnie mniej skuteczne i zapewniają akceptowalny stopień ochrony przez krótszy okres czasu niż np. DEET. Popularne jest przekonanie, że związki pochodzenia roślinnego są bardziej przyjazne i nieszkodliwe dla użytkownika. Zwiększenie stężenia olejków może zwiększać skuteczność, ale wysokie ich stężenia mogą powodować podrażnienia skóry.Wiele produktów roślinnych wykazuje także właściwości toksyczne dla kręgowców, np. eugenol jest substancją podrażniająca oczy oraz skórę i okazał się mutagenem; citronellol podrażnia oczy i również jest mutagenem, wpływa też negatywnie na rozrodczość i układ nerwowy.W latach siedemdziesiątych zsyntetyzowano pierwsze pyretroidy – związki o podobnej do pyretrum budowie chemicznej i właściwościach owadobójczych, ale charakteryzujące się większą trwałością. Obecnie wchodzą one w skład wielu preparatów owadobójczych. Przykładem takiego związku jest permetryna, stosowana do impregnacji odzieży (mundury wojskowe, odzież służbowa pracowników lasu, myśliwych) przeciwko kleszczom. Permetryna wykazuje krótkotrwałe działanie odstraszające oraz długotrwałe działanie kleszczobójcze. Wśród różnych metod impregnacji odzieży permetryną najbardziej skuteczna okazała się metoda z wykorzystaniem nośników polimerowych w podwyższonej temperaturze.Badania w tym kierunku przeprowadzili M. Faule. W testach udział wzięli ochotnicy – żołnierze,którzy przez 36 godzin przebywali w siedliskach o dużej liczebności kleszczy, ubrani w mundury zaimpregnowane permetryną. Wykazano, że noszenie odzieży zaimpregnowanej permetryną w znacznym stopniu zmniejszyło ryzyko ataku i ukłucia przez kleszcze. Na 138 kleszczy Ixodes ricinus, odłowionych w czasie badania, tylko 6 odnotowano u ochotników noszących odzież zaimpregnowaną permetryną, zaś 132 kleszcze znaleziono na ochotnikach noszących odzież niezaimpregnowaną. Skuteczność repelentną odzieży określono na 95,5 %. (9). Podobne badania prowadzili F. Dusbabek i M. Faulde z zespołami .
Co wpływa na skuteczność repelentów?
Preparaty stosowane do odstraszania kleszczy wykazują różną skuteczność w zależności od zastosowanej substancji aktywnej i formulacji. Okres ochrony, jaką może zapewnić repelent jest różny. Skuteczny sposób na komary zależy od właściwości chemicznych związku, cech środowiska, cech potencjalnego żywiciela oraz gatunku kleszcza. Poza czynnikami związanymi z budową chemiczną substancji aktywnej i z właściwościami formulacji ważne są również czynniki takie jak: temperatura, wilgotność powietrza oraz czynniki związane z kondycją skóry: jej grubość, otarcia, drobne zranienia, ilość gruczołów potowych i uzależniona od tego intensywność pocenia się (np. silne pocenie się może skrócić okres ochrony). Istotne jest również stosowanie się do zasad korzystania z repelentu zamieszczanych na etykietach. Na przykład w przypadku stosowania różnych kosmetyków, kremów ochronnych, repelent stosuje się na końcu. Idealny repelent odstraszający kleszcze powinien charakteryzować się skutecznym działaniem, powinien w pełni wspomagać ochronę i ograniczanie rozprzestrzeniania się chorób, których wektorami są te stawonogi.
Badania skuteczności repelentów
Repelenty poprzez swą dostępność i łatwość stosowania stanowią najpowszechniej używaną grupę środków chroniących przed kleszczami. Tym bardziej więc powinny być starannie dobierane. Badania repelentów powinny jednoznacznie odpowiadać na pytanie, czy kleszcze są odstraszane przez dany preparat. Ze względu na warunki badania skuteczności aktualnie stosowane metody można podzielić następująco:
- Metody stosowane w nieobecności żywicieli i ich bodźców
- Metody wykorzystujące symulacje bodźców żywicieli
- Metody, w których wykorzystywani są żywiciele kleszczy
Metody z pierwszej grupy są w większości w wysokim powtarzalne i stosunkowo łatwe do standaryzacji. Są to też procedury stosunkowo tanie i nieskomplikowane technicznie. Należą tu np. metoda badania repelentów na papierze (bibule) w szalkach Petriego. W tej metodyce połowa powierzchni bibuły umieszczonej w szalce jest pokryta repelentem, druga połowa – nie. Podczas doświadczenia porównuje się liczbę kleszczy, które znajdują się na medium traktowanym i nietraktowanym repelentem. Kleszcze umieszczane są w środku szalki, na nietraktowanej kolistej powierzchni. Z niej kleszcze mają wybór: mogą wejść na powierzchnię potraktowaną środkiem odstraszającym, bądź na powierzchnię niepotraktowaną tym środkiem. Inną metodą z tej grupy jest wykorzystywanie przy badaniu repelentów ujemnego geotropizmu kleszczy i ich zdolności napadania na żywicieli: repelentem smaruje się końce pałeczek lub pasków materiału, które ustawia się pionowo tak, aby kleszcze wspinały się po nich w górę, w kierunku potraktowanej powierzchni. Właściwości odstraszające preparatu oceniane są na podstawie porównania liczby kleszczy wchodzących na potraktowaną repelentem powierzchnię i powierzchnię niepotraktowaną. Obie omówione metody badania repelentów wykorzystywane są do badań typu skryning, porównywania aktywności różnych substancji czynnych, natomiast mają mniejszą wartość jako metody badania produktów odstraszających. Metoda flagowania polega na odławianiu kleszczy ze środowiska naturalnego flagą z białej flaneli potraktowaną i niepotraktowaną badanym repelentem. Płatami materiału omiata się trawę i niskie zarośla na wymierzonych powierzchniach przez ustalony czas, a następnie zlicza się przyczepione do niej kleszcze. W tej metodzie trudno jest jednoznacznie porównać liczby kleszczy zbierane z flagi traktowanej i nietraktowanej, ponieważ kleszcze mogą występować nierównomiernie, tworząc tzw. ogniska, co znacząco może wpływać na wynik w badaniach porównawczych prowadzonych metodą impregnowanej DEET flagi oraz gdy tego samego repelentu używali ochotnicy stwierdzili, że w pierwszym przypadku skuteczność odstraszania wynosiła 99,7%, w drugim była niższa i osiągnęła 84,0%. Wszystkie metody stosowane bez żywiciela oraz bez bodźców emitowanych przez niego mogą także prowadzić do zbyt pozytywnej oceny właściwości odstraszających badanej substancji. Ponadto, w metodzie flagowania osoby omiatające flagą roślinność mogą być narażone na ataki kleszczy. Druga grupa metod to metody wykorzystujące bodźce emitowane przez żywicieli bez ich fizycznej obecności. Należą tu olfaktometryczne metody badania repelentów, w których kleszcze mają do wyboru podążanie w kierunku zapachu żywiciela lub mieszanego zapachu żywiciela oraz repelentu. Porównanie liczby kleszczy przyciąganych przez zapach żywiciela i repelentu w stosunku do zapachu samego żywiciela obrazuje skuteczność repelentu. Innym wariantem badania za pomocą olfaktometru jest umieszczenie kleszczy w strumieniu powietrza z repelentem i bez repelentu. Tu również można porównywać liczbę kleszczy, które skierują się w stronę źródła „czystego powietrza” lub do powietrza z repelentem. Podczas badania typu „moving object assay” (MO assay, test poruszającego się obiektu) kleszcze są eksponowane pojedynczo na pałeczce w kierunku podgrzewanego,obracającego się bębna, na którym umieszcza się bibułę nasączoną repelentem. W tej sytuacji obserwuje się zachowanie kleszcza, który umieszczony na pałeczce symulującej źdźbło trawy, może przyczepić się (lub nie) do ciepłego bębna, imitującego żywiciela. H. Dautel porównywali rezultaty uzyskane w teście ,,moving object assay” z wynikami uzyskanymi podczas ekspozycji kleszczy na skórze ochotników. Wg autorów,uzyskane metodą „moving object assay” nie różniły się znacząco od uzyskanych z przynętą ludzką.Metody z tej grupy wymagają jednak użycia specjalistycznego sprzętu, nie są więc szeroko rozpowszechnione. Trzecia grupa metod wykorzystujących w doświadczeniach żywicieli, mimo wielu trudności, jest najbardziej rozpowszechniona. Doświadczenie powinno być prowadzone na odpowiedniej liczbie ochotników, co zapewniłoby prawidłową analizę wyników; jednak nie jest łatwo znaleźć wystarczającą ich liczbę (barierą mogą tu być środki finansowe oraz czas potrzebny do wykonania doświadczenia w terenie). Niekiedy doświadczenia takie prowadzi się na zwierzętach zamiast na ludziach, jednak w takim przypadku może zachodzić obawa nieuwzględnienia różnicy gatunkowej pomiędzy organizmami gospodarzy. Oba rodzaje testów zarówno te wykonywane na zwierzętach, jak i na ludziach wykonywane w terenie obarczone są ryzykiem zachorowania na choroby przenoszone przez kleszcze. W badaniach wykonywanych w warunkach laboratoryjnych są większe możliwości ochrony ludzi ochotników. Jednym ze sposobów jest użycie kleszczy z certyfikowanej hodowli laboratoryjnej, wolnych od patogenów. Innym sposobem jest zastosowanie takich środków ochrony ochotnika, aby zapewnić 100% pewności, że kleszcz nie będzie poruszał się w niekontrolowany sposób po powierzchni skóry lub ubraniu ochotnika. Jednak mimo tego, że kleszcze będą ściśle kontrolowane w tych warunkach, niewykluczone są reakcje alergiczne zwierząt lub ludzi na te stawonogi. Prowadzenie badań w warunkach laboratoryjnych zapewnia kontrolowanie warunków środowiskowych w większym stopniu, niż przy doświadczeniach wykonywanych w naturalnym biotopie występowania kleszczy oraz umożliwia stosowanie w kolejnych powtórzeniach takiej samej, wystandaryzowanej liczby kleszczy. Badania repelentów na ochotnikach mogą być wykonywane np. następującymi metodami:
- metoda badania repelentu na palcu i zewnętrznej części ręki,
- metoda badania środka odstraszającego na podudziu
- metody arenowe, podczas których w laboratorium symuluje się naturalne środowisko występowania kleszczy.
Dwie pierwsze metody badawcze polegają na ekspozycji kleszczy na odpowiednio przygotowanych powierzchniach ciała ludzkiego (palcu i ręce lub podudziu). Część powierzchni skóry traktowana jest repelentem, odpowiednio oznaczona jest granica pomiędzy skórą traktowaną a nietraktowaną, na którą wypuszcza się kleszcze. Kleszcze też mogą być umieszczane na miedzianej płytce przymocowanej do skóry. Płytka jest w tym badaniu obszarem nietraktowanym repelentem, który nakłada się na obrysowaną powierzchnię wokół niej. Kleszcze, które wejdą na powierzchnię traktowaną, uważane są za nieodstraszone. W metodzie arenowej powierzchnię symulującą środowisko występowania kleszczy wykłada się trawą lub suchymi liśćmi. Repelent jest aplikowany na opaskę lub ciało nad skarpetkami ochotnika, który stoi na tak przygotowanym polu doświadczalnym. Kleszcze wkraczające na traktowane repelentem pole uważane są za nieodstraszone. Od kilku lat do badania produktów odstraszających kleszcze stosowana jest metoda badania repelentności adoptowana do kleszczy, której podstawą jest standardowy test WHO określania zdolności odstraszania preparatów antykomarowych.W metodzie tej przedramię ochotnika traktowane jest środkiem odstraszającym, a kleszcze wypuszczane są na tę powierzchnię z okolicy przy nadgarstku,gdzie zaznacza się narysowaną linią granicę na skórze pomiędzy powierzchnią traktowaną i nietraktowaną. W doświadczeniu zlicza się kleszcze, które przemieszczają się na skórę posmarowaną repelentem i traktuje się je jako nieodstraszone. Kleszcze do badań tą metodą powinny być wolne od patogenów (pochodzić z badanej hodowli laboratoryjnej).
Badanie kleszczy w terenie
Idealnym układem do badania repelentów byłaby sytuacja, gdyby w środowisku, gdzie bytują kleszcze można było porównać atrakcyjność dla nich ochotnika potraktowanego i niepotraktowanego repelentem. Ze względu jednak na zagrożenie chorobami odkleszczowymi , takie badania nie są prowadzone. Opisane metody nie zawsze dają porównywalne wyniki, ale ogólnie badania z wykorzystaniem odpowiednio zabezpieczonego człowieka jako przynęty najbardziej odpowiadają praktycznym warunkom stosowania repelentów. Często zachodzi jednak potrzeba badania produktów o nieznanej toksyczności dla człowieka i wtedy ich aktywność powinna być oceniana w układach doświadczalnych symulujących warunki ciała człowieka, ale bez jego udziału. Próby porównania wyników uzyskanych w wyniku testu z udziałem ludzi jako przynęty oraz bez ich udziału podejmowane były przez kilka zespołów. Przykładowo T. Kroeber porównali wyniki uzyskane metodą ekspozycji kleszczy na powierzchni podudzia potraktowanej repelentem oraz powierzchni o takiej samej wielkości podgrzewanej szklanej płyty, również potraktowanej tym samym środkiem odstraszającym.Wartości efektywnej dawki (ED75) dla 8 repelentów spośród 9 były kilkukrotnie wyższe po ekspozycji kleszczy na skórze ochotnika w porównaniu z ekspozycją na podgrzanej płycie szklanej.
Oceny skuteczność repelentów
Wiele metod, zwłaszcza tych stosowanych do badań skryningowych, bazuje na wyznaczaniu stężeń badanego środka lub substancji, które działają efektywnie: np. ED (dawka efektywna, effective dose) 75, ED80; ED80; 90; 95 lub ED100. Jednak praktyczne znaczenie mają przede wszystkim metody oceniające okres działania środków odstraszających, gdyż takiej informacji poszukuje użytkownik na etykietach preparatów dostępnych na rynku. Wg kryteriów zawartych w przewodnikach Unii Europejskiej repelenty przeciwko kleszczom powinny wykazywać skuteczność ≥90% w deklarowanym czasie działania. Metodyka rekomendowana z kolei przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (Environmental Protection Agency) za kryterium skuteczności podaje 95% odstraszania. W obu przypadkach jednak przewodniki mówią o testach laboratoryjnych. Nie jest to więc jednoznaczne ze stwierdzeniem, że w terenie tak przetestowane repelenty będą miały taką samą skuteczność. W badaniach amerykańskich stwierdzono również, że stosowanie repelentów na skórę lub ubranie u osób, które przebywały na terenach bytowania kleszczy może ograniczyć zachorowania na boreliozę o 20% .
Ze względu na złożoność systemu pasożyt (kleszcz) – żywiciel (kręgowiec) wyniki badań wykonanych różnymi metodami są często trudne do porównania. Rezultaty odstraszania uzyskiwane różnymi metodami laboratoryjnymi mogą być zawyżone; z tego względu największą wartość mają badania repelentów w warunkach jak najbliższych ich rzeczywistemu zastosowaniu
Źródło PZH
Zobacz również inne tematy z kategorii BLOG
Przejdź do strony głównej