Fünf Jahre nach Erstdetektion des asiatischen Malariaüberträgers Anopheles stephensi (Diptera: Culicidae) in Dschibuti, Horn von Afrika

Abstract

Die asiatische Malariamücke, <em>Anopheles stephensi</em>, ist ein bekannter und bedeutender Hauptvektor von <em>Plasmodium falciparum</em> und <em>P. vivax</em>. Bis 2013 war ihre geographische Verbreitung auf Zentral- und Südasien, einschließlich der Arabischen Halbinsel, beschränkt. Im Jahre 2012 in der Region am Horn von Afrika (HoA) erstmals entdeckt, wurde <em>An. stephensi</em> mit einem geographisch und zeitlich ungewöhnlichen Ausbruch der städtischen <em>P. falciparum</em> Malaria in Verbindung gebracht. 2016 wurde <em>An. stephensi</em> schließlich auch in der benachbarten Region Somali in Äthiopien nachgewiesen. Um nachzuweisen, ob sich <em>An. stephensi</em>-Populationen in Dschibuti seit Erstbeschreibung in 2014 ausgebreitet und dort zu einem ungewöhnlichen Anstieg der Malariafälle beigetragen haben, wurden a) von Januar 2013 bis Dezember 2017 eine kontinuierliche Vektorüberwachung mit Analyse aller abundanten Anophelesspezies durchgeführt, b) die saisonale Populationsdynamik von <em>An. stephensi</em> und deren Bionomie untersucht, c) die vorhandene Literatur zu Analyse und Vorkommen der Malaria in Dschibuti seit 2013 analysiert und d) untersucht, ob und in welchem Umfang <em>An. stephensi</em> zur autochthonen Übertragung der Malaria beigetragen hat, indem der Nachweis des für den Menschen infektiösen Sporozoitenstadiums durch Detektion des Circumsporozoiten-Antigens von <em>P. falciparum</em> und <em>P. vivax</em> in weiblichen Anophelesmücken erbracht wurde.<br /> <em>Anopheles stephensi</em> wurde als einzige abundante Malariamückenspezies an den Monitoringsstandorten nachgewiesen. Von 2013 bis 2016 beschränkte sich die saisonale Aktivität von <em>An. stephensi </em>in Dschibuti-Stadt hauptsächlich auf die (für dortige Verhältnisse) kalte und feuchte Jahreszeit zwischen September und Mai, wobei in den Sommermonaten Juni bis August entweder keine, oder nur selten Exemplare detektiert wurden. Im Gegensatz dazu wurde in 2017 diese Stechmückenspezies das ganze Jahr über, einschließlich der extrem heißen Sommermonate von Juni bis August, nachgewiesen. Diese saisonale Aktivitätsveränderung deutet darauf hin, dass sich die <em>An. stephensi</em>-Population an ihre neuen klimatischen und ökologischen Lebensbedingungen in Dschibuti adaptiert hat und damit ihre weitere Ausbreitung vor allem innerhalb städtischer Gebiete erleichtert wurde. Unter den 96 weiblichen auf Malaria-Infektion untersuchten <em>An. stephensi</em>, waren drei (3,1 %) positiv für <em>P. falciparum</em> Circumsporozoiten-Antigen, einschließlich einer (1 %) <em>P. falciparum / P. vivax</em> VK 210 Doppelinfektion. Nach dem überraschenden, epidemischen Wiederauftreten der Malaria in 2013 mit 1.684 bestätigten Fällen stiegen die Malariafälle kontinuierlich an und erreichten 2017 mit 14.810 einen bisherigen Höchststand. Bis 2016 traten ausschließlich Fälle von Malaria tropica auf. In 2016 konnte erstmals <em>P. vivax</em>-Malaria mit einer überraschend hohen Prävalenz von 16,7 % (2.041/13.804) aller Malariafälle diagnostiziert werden. Dieser Anteil stieg im Jahr 2017 auf 36,7 % (5.441/14.810) an. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen einerseits, dass sich die Dynamik der Malariaerkrankungen in Dschibuti derzeit schnell verändert, und andererseits, dass <em>An. stephensi </em>an der gleichzeitigen Übertragung von <em>P. falciparum</em> und <em>P. vivax</em> mit Doppelinfektionen beteiligt ist. In Anbetracht der extrem hohen potenziellen Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit wird daher der zeitnahe Einsatz optimaler multinationaler Vektorüberwachungs- und -steuerungsprogramme sowohl für die Region am Horn von Afrika als auch für den gesamten afrikanischen Kontinent dringend empfohlen.

<strong>Five years following first detection of Anopheles stephensi (Diptera: Culicidae) in Djibouti, Horn of Africa: populations established—malaria emerging</strong><br/> The Asian malaria mosquito, <em>Anopheles stephensi</em>, is a well-known and important vector of <em>Plasmodium falciparum</em> and <em>P. vivax</em>. Until 2013, its geographical distribution was confined to central and southern Asia including the Arabian Peninsula. In the Horn of Africa (HoA) Region, <em>An. stephensi</em> was first recorded from Djibouti in 2012, when it was linked geographically and temporally with an unusual outbreak of urban<em> P. falciparum</em> malaria. In 2016, <em>An. stephensi</em> was detected in the neighbouring Somali Region of Ethiopia. In order to determine whether <em>An. stephensi</em> populations have become established in Djibouti and contributed to the unusual rise in local malaria cases there, we carried out continuous vector surveillance from January 2013 to December 2017, investigated seasonal changes in <em>An. stephensi</em> population densities and bionomics, analysed available literature describing malaria in Djibouti since 2013, and investigated whether <em>An. stephensi</em> may have contributed to local malaria transmission by detecting circumsporozoite antigen of <em>P. falciparum</em> and <em>P. vivax</em> in female anophelines. From 2013 to 2016, seasonal activity of <em>An. stephensi</em> in urban Djibouti City primarily occurred during the colder, wetter season between September andMay, with either no or rare trap catches from June to August. Unlike past years, this species was detected year-round, including the extremely hot summer months of June to August 2017. This change in seasonal occurrence may indicate that <em>An. stephensi</em> populations are adapting to their new environment in sub-Saharan Africa, facilitating their spread within Djibouti City. Among the 96 female <em>An. stephensi</em> investigated for malaria infectivity, three (3.1%) were positive for <em>P. falciparum</em> circumsporozoite antigen, including one <em>P. falciparum/P. vivax </em>VK 210 double infection. Subsequent to the unusual resurgence of local malaria in 2013, with 1684 confirmed cased reported for that year, malaria case numbers increased continuously, peaking at 14,810 in 2017. Prior to 2016, only <em>P. falciparum</em> malaria cases had been reported, but in 2016, autochthonously acquired <em>P. vivax</em> malaria cases occurred for the first time at a rate of 16.7% among allmalaria cases recorded that year. This number increased to 36.7% in 2017. Our data indicate that the dynamics of malaria species in Djibouti is currently changing rapidly, and that <em>An. stephensi</em> can be involved in the transmission of both <em>P. falciparum</em> and <em>P. vivax</em>, simultaneously. Considering the extremely high potential impact of urban malaria on public health, the timely deployment of optimal multinational vector surveillance and control programs against <em>An. stephensi</em> is strongly recommended, not only for the HoA Region, but for the entire African continent.