Control strategies in the spatial population dynamics of Aedes aegypti vector using sterile mosquitoes and insecticides

Estrategias de control en la dinámica poblacional espacial del vector Aedes aegypti mediante mosquitos estériles e insecticidas

En este trabajo analizamos la dinámica poblacional del mosquito Aedes aegypti, transmisor de diversos virus como el dengue, el zika y el chikungunya, en un área determinada, en función del uso de diversas técnicas de control. Para ello, utilizamos un modelo de reacción-difusión que tiene en cuenta diversas características ambientales, como la temperatura y la forma del paisaje. Inicialmente, realizamos este análisis utilizando larvicidas, insecticidas y la técnica SIT (liberación de insectos estériles) por separado. Simulamos distintos escenarios de control utilizando métodos numéricos apropiados, probamos combinaciones de estas técnicas y determinamos la eficiencia de cada estrategia en función de la reducción global del número de hembras fecundadas debida a la técnica aplicada. Posteriormente, mediante un análisis coste-eficacia, comprobamos que la suelta de mosquitos estériles al principio de cada periodo estacional es la mejor estrategia para controlar la población de Aedes aegypti.

1. INTRODUCCIÓN

Hoy en día, hay mucha información sobre el Aedes aegypti, y se sabe que este mosquito es el principal insecto responsable de la transmisión de varias enfermedades transmitidas por vectores, como el zika, el dengue y el chikungunya. Las epidemias y muertes que siguen causando estas enfermedades demuestran que la capacidad de control de este mosquito y, en consecuencia, la reducción de las enfermedades transmitidas por este vector sigue siendo escasa. Conocer su ciclo de vida, su biología y su relación con el medio ambiente se ha convertido en un reto para los científicos, hasta el punto de tener un conocimiento pleno de que las condiciones climáticas y ambientales desencadenan su dinámica y, en consecuencia, la propagación de enfermedades; por lo tanto, conocer estas características es un aspecto importante para un control eficaz.

Existen muchos y variados modelos que estudian el control de mosquitos utilizando diferentes métodos que incluyen o no el control por TIE y analizan su dinámica poblacional desde puntos de vista teóricos y prácticos, a través de sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO) como en [1], [2], [3] y [4] y/o ecuaciones diferenciales parciales (EDP) que involucran dispersión, por ejemplo, los primeros trabajos de [5], el uso de autómatas celulares por [6] y otros como [7], [8] y [9]. Todos estos estudios han supuesto una gran contribución a la comprensión de la dinámica de este mosquito en el tiempo y en el espacio. El modelo que presentamos es una extensión del modelo estudiado en [10], donde también se realizó un análisis numérico de la convergencia. Este modelo difiere de los anteriores en que fue construido específicamente para la especie Aedes aegypti, con la inclusión de variables espaciales, variación de parámetros debida a cambios de temperatura y un contexto geográfico específico.