DDT (z triviálního názvu dichlor-difenyl-trichlorethan) je jedním z nejznámějších syntetických pesticidů. Je to chemická látka s dlouhou, jedinečnou a kontroverzní historií.
Poprvé byl syntetizován v roce 1874, insekticidní vlastnosti DDT byly objeveny až v roce 1939. Ve druhé polovině druhé světové války byl s velkým účinkem používán mezi vojenským i civilním obyvatelstvem k tlumení komárů šířících malárii a tyfus přenášející vši, což mělo za následek dramatické snížení výskytu obou nemocí. Švýcarský chemik Paul Hermann Müller z Geigy Pharmaceutical dostal v roce 1948 Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu „za objev vysoké účinnosti DDT jako kontaktního jedu proti několika členovcům“. Po válce byl DDT zpřístupněn pro použití jako zemědělský insekticid a brzy jeho výroba a použití raketově vzrostly.
V roce 1962 vyšlo Tiché jaro americké bioložky Rachel Carsonové. Kniha katalogizovala dopady bezohledného postřiku DDT v USA na životní prostředí a zpochybňovala logiku vypouštění velkého množství chemikálií do životního prostředí, aniž by plně chápala jejich účinky na ekologii nebo lidské zdraví. Kniha naznačovala, že DDT a další pesticidy mohou způsobovat rakovinu a že jejich používání v zemědělství je hrozbou pro volně žijící živočichy, zejména pro ptáky. Její vydání bylo jednou z podpisových událostí při zrodu ekologického hnutí. Tiché jaro vyústilo ve velké veřejné pobouření, které nakonec vedlo k zákazu většiny použití DDT v USA v roce 1972. DDT byl následně zakázán pro zemědělské použití po celém světě na základě Stockholmské úmluvy, ale jeho omezené použití v léčbě vektorů chorob pokračuje dodnes v některých částech světa a zůstává kontroverzní.
Spolu se schválením zákona o ohrožených druzích je americký zákaz DDT uváděn vědci jako hlavní faktor návratu orla bělohlavého do sousedních USA.
DDT je organochlorový insekticid, který má podobnou strukturu jako pesticidy dikofol a methoxychlor. Je to vysoce hydrofobní, bezbarvá, krystalická pevná látka se slabým, chemickým zápachem. Ve vodě je téměř nerozpustný, ale má dobrou rozpustnost ve většině organických rozpouštědel, tuků a olejů. DDT se nevyskytuje přirozeně, ale vzniká reakcí chlorálu (CCl3CHO) s chlorbenzenem (C6H5Cl) za přítomnosti kyseliny sírové, která působí jako katalyzátor. Obchodní názvy, pod kterými byl DDT uváděn na trh, zahrnují Anofex, Cezarex, Chlorofenothan, Klofenotan, Dikofenan, Dinocid, Gesarol, Guesapon, Guesarol, Gyron, Ixodex, Neocid, Neocidol a Zerdane.
Izomery a příbuzné sloučeniny
o,p‘ -DDT, vedlejší složka v komerčním DDT.
Komerční DDT je ve skutečnosti směs několika úzce příbuzných sloučenin. Hlavní složkou (77 %) je izomer p,p, který je vyobrazen v horní části tohoto článku. Ve významném množství (15 %) je přítomen také izomer o,p (na obrázku vpravo). Rovnováhu tvoří dichlordifenyldichlorethylen (DDE) a dichlordifenyldichlorethan (DDD). DDE a DDD jsou také hlavními metabolity a produkty rozkladu DDT v životním prostředí. Termín „celkový DDT“ se často používá k označení součtu všech sloučenin příbuzných DDT (p, p-DDT, o, p-DDT, DDE a DDD) ve vzorku.
Statistiky výroby a užití
Od roku 1950 do roku 1980, kdy se DDT hojně používal v zemědělství, se na celém světě ročně spotřebovalo více než 40 000 tun a odhaduje se, že od čtyřicátých let se na celém světě vyrobilo celkem 1,8 milionu tun DDT. V USA, kde ho vyráběly společnosti Ciba, Montrose Chemical Company a Velsicol Chemical Corporation, dosáhla výroba vrcholu v roce 1963, kdy činila 82 000 tun ročně. Před zákazem z roku 1972 se v USA spotřebovalo více než 600 000 tun (1,35 miliardy lbs), přičemž vrchol spotřeby nastal v roce 1959, kdy se v tomto roce použilo asi 36 000 tun.
Dnes se na kontrolu malárie a viscerální leishmaniózy ročně spotřebuje 4-5 000 tun DDT, přičemž největším spotřebitelem je Indie. Indie, Čína a Severní Korea jsou jediné země, které ji stále vyrábějí a vyvážejí, a produkce je údajně na vzestupu.
DDT je středně toxický, LD50 potkanů je 113 mg/kg. Má silné insekticidní vlastnosti, kdy zabíjí otevřením sodíkových iontových kanálů v neuronech, což způsobuje jejich samovolné vznícení vedoucí ke křečím a případné smrti. Hmyz s určitými mutacemi v genu sodíkového kanálu je rezistentní vůči DDT a jiným podobným insekticidům. Rezistence vůči DDT je také poskytována zvýšenou regulací genů exprimujících cytochrom P450 u některých druhů hmyzu.
Komerční produkt obsahující 5% DDT
Poprvé ho syntetizoval v roce 1874 Othmar Zeidler a jeho insekticidní vlastnosti objevil až v roce 1939 švýcarský vědec Paul Hermann Müller, který za své úsilí získal v roce 1948 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu.
Použití ve 40. a 50. letech
DDT je nejznámější z řady pesticidů obsahujících chlor používaných ve 40. a 50. letech 20. století. S nedostatkem pyrethra byl DDT během druhé světové války spojenci hojně používán ke kontrole hmyzích přenašečů tyfu – téměř eliminoval nemoc v mnoha částech Evropy. V jižním Pacifiku byl postřikován letecky pro kontrolu malárie s efektními účinky. Zatímco chemické a insekticidní vlastnosti DDT byly důležitými faktory těchto vítězství, pokroky v aplikačním vybavení spolu s vysokým stupněm organizace a dostatečným počtem lidí byly také klíčovými prvky úspěchu těchto válečných postřikových programů. V roce 1945 byl dán k dispozici zemědělcům jako zemědělský insekticid.
DDT hrálo malou roli v konečné eliminaci malárie v Evropě a Severní Americe, protože malárie byla z velké části rozvinutého světa eliminována již před příchodem DDT pomocí řady opatření v oblasti veřejného zdraví a obecně zvýšením zdraví a životní úrovně. Jeden lékař CDC, který se podílel na sprejové kampani Spojených států DDT, řekl o úsilí, že „jsme nakopli umírajícího psa“. Ale v zemích bez těchto pokroků to bylo rozhodující v jejich vymýcení nemoci.
V roce 1955 zahájila Světová zdravotnická organizace program na vymýcení malárie po celém světě, který se z velké části opíral o DDT. Program byl zpočátku velmi úspěšný, eliminoval nemoc na „Tchaj-wanu, velké části Karibiku, Balkánu, v částech severní Afriky, v severní oblasti Austrálie a ve velkém pásu jižního Pacifiku“ a dramaticky snížil úmrtnost na Srí Lance a v Indii. V mnoha populacích hmyzu se však brzy objevil odpor v důsledku široce rozšířeného zemědělského používání DDT. V mnoha oblastech byla první vítězství proti malárii částečně nebo úplně zvrácena a v některých případech se dokonce zvýšila míra přenosu. Program byl úspěšný v eliminaci malárie pouze v oblastech s „vysokým sociálně-ekonomickým postavením, dobře organizovanými zdravotnickými systémy a relativně méně intenzivním nebo sezónním přenosem malárie“.
DDT byl méně účinný v tropických oblastech kvůli nepřetržitému životnímu cyklu komárů a špatné infrastruktuře. V subsaharské Africe se kvůli těmto vnímaným obtížím vůbec neuskutečnil, což mělo za následek, že úmrtnost v této oblasti nebyla nikdy snížena ve stejně dramatické míře a nyní představuje hlavní část úmrtí na malárii na celém světě, zejména po opětovném výskytu nemoci v důsledku odolnosti mikrobů vůči lékům a šíření smrtící malariální varianty způsobené Plasmodium falciparum. Cíl eradikace byl opuštěn v roce 1969 a pozornost byla zaměřena na kontrolu a léčbu nemoci. Rozstřikovací programy (zejména používání DDT) byly omezeny kvůli obavám o bezpečnost a vliv na životní prostředí, stejně jako problémům při administrativním, manažerském a finančním provádění, ale hlavně kvůli tomu, že si komáři vytvářeli odolnost vůči DDT. Úsilí bylo přesunuto od postřiku k používání bednetů napuštěných insekticidy a dalším zásahům.
Tiché jaro a americký zákaz
Tiché jaro bylo bestsellerem a reakce veřejnosti na něj odstartovala moderní ekologické hnutí ve Spojených státech. Rok poté, co se objevilo, nařídil prezident Kennedy svému vědeckému poradnímu výboru, aby Carsonova tvrzení prošetřil. Zpráva, kterou výbor vydal, „přidala k poměrně důkladnému obhájení teze Rachel Carsonové o Tichém jaru“, slovy časopisu Science, a doporučila postupné odstranění „perzistentních toxických pesticidů“. DDT se stala hlavním cílem rostoucích protichemických a antipesticidních hnutí a v roce 1967 skupina vědců a právníků založila Fond na ochranu životního prostředí (EDF) se specifickým cílem získat zákaz DDT. Victor Yannacone, Charles Wurster, Art Cooley a další spojovaní se vznikem EDF byli všichni svědky zabíjení ptáků nebo poklesu ptačí populace a měli podezření, že DDT je příčinou. Ve své kampani proti této chemikálii EDF žádala vládu o zákaz a podala řadu žalob. V té době toxikolog David Peakall měřil úroveň DDE ve vejcích sokola stěhovavého a kondora kalifornského a zjistil, že zvýšená úroveň odpovídá tenčím skořápkám.
V reakci na žalobu EDF nařídil odvolací soud U.S. District Court of Appeals v roce 1971 EPA, aby zahájila řízení o zrušení registrace DDT. Po počátečním půlročním přezkumném řízení William Ruckelshaus, první administrátor agentury, odmítl okamžité pozastavení registrace DDT s odvoláním na studie interních zaměstnanců EPA, které uváděly, že DDT nepředstavuje bezprostřední nebezpečí pro lidské zdraví a volně žijící zvířata. Zjištění těchto zaměstnanců však byla kritizována, protože je prováděli převážně ekonomičtí entomologové zdědění z ministerstva zemědělství Spojených států, kteří byli podle mnoha ekologů zaujatí vůči agrobyznysu a měli tendenci minimalizovat obavy o lidské zdraví a volně žijící zvířata. Rozhodnutí o zákazu tak vyvolalo veřejnou polemiku.
V letech 1971-1972 pak EPA pořádala sedm měsíců slyšení, v nichž vědci podávali důkazy pro i proti používání DDT. V létě 1972 Ruckelshaus oznámil zrušení většiny použití DDT – výjimky povolené za určitých podmínek pro použití v oblasti veřejného zdraví. Ihned po oznámení zrušení podaly EDF i výrobci DDT na EPA žalobu, přičemž průmysl se snažil zákaz zrušit a EDF usilovala o úplný zákaz. Případy byly konsolidovány a v roce 1973 americký odvolací soud pro District of Columbia rozhodl, že EPA jednala při zákazu DDT správně.
Zákaz DDT v USA se odehrál v atmosféře rostoucí nedůvěry veřejnosti k průmyslu, kdy vrchní chirurg vydal zprávu o kouření v roce 1964, požáru řeky Cuyahoga v roce 1969, fiasku kolem používání diethylstilbestrolu (DES) a dobře medializovaném poklesu populace orla bělohlavého.
Některá použití DDT pokračovala na základě výjimky pro veřejné zdraví. Například v červnu 1979 bylo kalifornskému ministerstvu zdravotnictví povoleno používat DDT k potlačení bleších přenašečů dýmějového moru. DDT se také nadále vyráběl v USA pro zahraniční trhy až do roku 1985, kdy bylo vyvezeno přes 300 tun.
V 70. a 80. letech 20. století bylo ve většině vyspělých zemí zakázáno používání DDT v zemědělství. DDT byl poprvé zakázán v Maďarsku v roce 1968 pak v Norsku a Švédsku v roce 1970 a v USA v roce 1972, ale ve Velké Británii byl zakázán až v roce 1984. Používání DDT v regulaci vektorů nebylo zakázáno, ale bylo z velké části nahrazeno méně perzistentními a dražšími alternativními insekticidy.
Výsledek smlouvy je patrně lepší než současný stav, který jde do jednání…Poprvé nyní existuje insekticid, který je omezen pouze na kontrolu vektorů, což znamená, že selekce odolných komárů bude pomalejší než dříve.
I přes celosvětový zákaz zemědělského využití DDT jeho používání v této souvislosti pokračuje v Indii Severní Koreji a možná i jinde.
V některých zemích, kde je malárie vážným zdravotním problémem, se dodnes používá asi 4-5 000 tun DDT ročně. V této souvislosti se DDT aplikuje na vnitřní stěny domácností, aby se zabili nebo odpudili komáři, kteří vnikají do domácností. Tento zásah, nazývaný vnitřní zbytkový postřik (IRS), výrazně snižuje škody na životním prostředí ve srovnání s dřívějším rozšířeným používáním DDT v zemědělství. Snižuje také riziko odolnosti vůči DDT. Toto použití vyžaduje jen malý zlomek toho, co se dříve používalo v zemědělství; například množství DDT, které mohlo být použito na 100 akrů (0,4 km²) bavlny během typického vegetačního období v USA, se odhaduje jako dostatečné pro ošetření zhruba 1 700 domácností.
DDT je perzistentní organická znečišťující látka, která je extrémně hydrofobní a je silně absorbována půdou. V závislosti na podmínkách se její poločas rozpadu v půdě může pohybovat od 22 dnů do 30 let. Mezi cesty ztráty a rozkladu patří odtok, těkání, fotolýza a aerobní a anaerobní biologický rozklad. Při aplikaci do vodních ekosystémů je rychle absorbována organismy a půdou nebo se vypařuje, přičemž v samotné vodě zůstává rozpuštěno jen málo DDT. Produkty a metabolity jeho rozkladu, DDE a DDD, jsou také vysoce perzistentní a mají podobné chemické a fyzikální vlastnosti. Tyto produkty jsou dohromady označovány jako „totální DDT“. DDT a produkty jeho rozkladu jsou fenoménem globální destilace přepravovány z teplejších oblastí světa do Arktidy, kde se pak hromadí v potravní síti regionu.
DDT, DDE a DDD se zvětšují v potravním řetězci, přičemž vrcholoví predátoři, jako jsou raptoři, mají vyšší koncentraci chemikálií než ostatní zvířata sdílející stejné prostředí. Ukládají se hlavně v tělesném tuku. Ve Spojených státech vzorky lidské krve a tukové tkáně odebrané počátkem 70. let prokázaly detekovatelné hladiny ve všech vzorcích. Studie provedená koncem 70. let po americkém zákazu DDT zjistila, že hladiny v krvi klesají, ale DDT nebo metabolity byly stále nalezeny ve vysokém podílu vzorků. Biomonitoring provedený Centrem pro kontrolu nemocí ještě v roce 2002 ukazuje, že více než polovina testovaných subjektů měla detekovatelné hladiny DDT nebo metabolitů v krvi a ze vzorků mléka 700+ testovaných ministerstvem zemědělství v roce 2005 mělo 85% detekovatelné hladiny DDE.
DDT je toxická látka pro celou řadu fýlů. DDT byl hlavním důvodem úpadku orla bělohlavého v Severní Americe v 50. a 60. letech 20. století, stejně jako pelikána hnědého a sokola stěhovavého. DDT a jeho rozkladné produkty jsou toxické pro embrya a narušují vstřebávání vápníku, čímž zhoršují kvalitu skořápek vajec. Studie v 60. a 70. letech 20. století nenalezly mechanismus hypotetického ztenčování. Nicméně novější studie v 90. a 20. letech 20. století svalily vinu na DDE. Některé studie ukázaly, že i když hladiny DDE dramaticky klesly, tloušťka skořápek vajec zůstává o 10-12 procent tenčí než před prvním použitím DDT. DDT je také vysoce toxický pro vodní živočichy, včetně raků, dafnií, mořských krevet a mnoha druhů ryb. DDT může být mírně toxický pro některé druhy obojživelníků, zejména v larválních stádiích.
Účinky DDT na lidské zdraví jsou sporné, protože studie přinesly protichůdné výsledky.
Otázka, zda DDT nebo jeho metabolity mohou způsobit rakovinu prsu, byla předmětem četných výzkumů. Zatímco jednotlivé studie dospěly k protichůdným závěrům, nejnovější přehled všech důkazů dochází k závěru, že expozice DDT před pubertou zvyšuje riziko rakoviny prsu v pozdějším věku. Až donedávna téměř všechny studie měřily hladiny DDT nebo DDE v krvi v době diagnózy rakoviny prsu nebo po ní. Tento design studie byl kritizován, protože hladiny DDT nebo DDE v době diagnózy nutně neodpovídají hladinám přítomným v těle ženy v době, kdy její rakovina začala. Takové studie tak přinesly protichůdné výsledky a jako celek „nepodporují hypotézu, že expozice DDT je důležitým rizikovým faktorem rakoviny prsu“. Studie tohoto designu byly rozsáhle přezkoumány.
Na rozdíl od studií, které měřily DDT nebo DDE v pozdním věku, byla nedávná studie schopna vyhodnotit expozici DDT v raném věku a sledovat stav rakoviny prsu u žen v pozdějším věku. Tato studie zjistila silnou souvislost mezi expozicí p, p-izomeru DDT v raném věku a rakovinou prsu v pozdějším věku. Expozice o, p‘-izomeru negativně korelovala s rakovinou prsu (tj. byl pozorován ochranný účinek) a u DDE nebyla pozorována žádná souvislost. Na rozdíl od předchozích studií se jednalo o prospektivní kohortní studii, ve které byly odebírány vzorky krve od mladých matek v 60. letech, kdy se DDT ještě používal, a poté byl sledován stav rakoviny prsu. Kromě toho, že studie naznačuje, že expozice p, p-izomeru DDT je významnějším rizikovým faktorem rakoviny prsu, studie také naznačuje, že načasování expozice je kritické. U podskupiny žen narozených více než 14 let před zavedením DDT do zemědělství v USA neexistovala žádná souvislost mezi hladinou DDT a rakovinou prsu. Nicméně u žen narozených později – a tedy exponovaných dříve v životě – měla nejvíce p, p-DDT exponovaná třetí pětinásobný nárůst incidence rakoviny prsu oproti nejméně exponované třetí, po korekci ochranného účinku o, p-DDT.
Vývojová a reprodukční toxicita
Bylo prokázáno, že DDT a jeho rozkladný produkt DDE, stejně jako jiné organochlory, mají xenoestrogenní aktivitu, což znamená, že jsou chemicky natolik podobné estrogenům, že vyvolávají hormonální reakce u zvířat. Tato endokrinní rozkladná aktivita byla pozorována, když se DDT používá v laboratorních studiích zahrnujících myši a potkany jako pokusné subjekty, a dostupné epidemiologické důkazy naznačují, že tyto účinky se mohou vyskytovat u lidí v důsledku expozice DDT. V oblastech, kde se DDT používá pro kontrolu malárie, mohou být kojenci vystaveni prostřednictvím mateřského mléka v hladinách, které překračují přijatelnou hodnotu denního příjmu W.H.O pro DDT.
Malárie zůstává velkým problémem pro veřejné zdraví v mnoha částech světa. Světová zdravotnická organizace odhaduje, že každý rok se vyskytne 250 milionů případů, které vedou k téměř 1 milionu úmrtí. Přibližně 90% těchto úmrtí připadá na Afriku a většinou na děti mladší 5 let. Postřikování DDT je jedním z mnoha zásahů v oblasti veřejného zdraví, které se v současnosti používají v boji proti této nemoci. Jeho použití se v této souvislosti nazývá vším možným, od „zázračné zbraně [tedy] jako je kryptonit přes komáry až po „toxický kolonialismus“.
Před příchodem DDT se v boji s touto chorobou používaly, někdy i úspěšně, agresivní kampaně za likvidaci hnízdišť komárů drenáží nebo otravou pařížskou zelení či pyrethrem. V mnoha částech světa měla rostoucí životní úroveň za následek eliminaci malárie jako vedlejšího přínosu zavedení okenních clon a zlepšení hygieny. Dnes se používá celá řada zásahů a obvykle se jich mnoho používá současně. Patří mezi ně používání antimalarických léků k prevenci nebo léčbě malarických infekcí, zlepšení infrastruktury veřejného zdravotnictví pro rychlou diagnostiku, sekvestraci a léčbu infikovaných jedinců, rozmístění bednetů a dalších metod, které mají zabránit komárům v kousání lidí, a strategie kontroly přenašečů. Patří mezi ně larvaciding s vhodnými insekticidy, ekologické kontroly, jako je vypouštění hnízdišť komárů nebo vysazování ryb k pojídání larev, a vnitřní zbytkové postřiky (IRS) s DDT nebo jinými insekticidy. IRS zahrnuje ošetření všech vnitřních stěn a stropů insekticidy a je zvláště účinný proti komárům, protože mnoho druhů spočine na vnitřní stěně před nebo po krmení. Současná debata o DDT se točí kolem toho, jak velkou roli by měla chemická látka hrát v mixu strategií pro kontrolu malárie.
Kdysi hlavní oporou protimalarických kampaní bylo k roku 2006 pouze 13 zemí, včetně Indie a některých jihoafrických států. Protialkoholická kampaň WHO v 50. a 60. letech se silně opírala o chemickou látku a zpočátku byly výsledky slibné, i když jen krátkodobé. Odborníci spojují znovuobjevení malárie s mnoha faktory, včetně špatného vedení a řízení programů na kontrolu malárie, chronického nedostatku finančních prostředků v zemích, které jsou malárií postiženy nejvíce, a odolnosti samotného malarického parazita vůči lékům tradičně používaným k léčbě nemoci.[80] Podle Richarda Trena „se v 90. letech v Africe prudce rozšířila malárie, poháněná odolností vůči chlorochinu a dalším historicky účinným lékům.“[81] Odolnost komárů vůči DDT byla také faktorem, který byl ještě umocněn často neomezeným používáním DDT v zemědělství. To spolu s vědomím, že DDT může být škodlivý jak pro lidi, tak pro životní prostředí, vedlo vlády k omezení nebo omezení používání DDT v regulaci vektorů.
Celková účinnost DDT proti malárii
Když byl ve druhé světové válce poprvé zaveden, DDT byl velmi účinný při snižování nemocnosti a úmrtnosti na malárii. Také protimalarická kampaň WHO, která sestávala převážně ze sprejování DDT, byla zpočátku velmi úspěšná. Například na Srí Lance program snížil počet případů z asi 3 milionů ročně před sprejováním na pouhých 29 v roce 1964. Poté byl program zastaven, aby se ušetřily peníze, a malárie se v roce 1968 a v prvním čtvrtletí 1969 vrátila na 600 000 případů. Země obnovila sprejování DDT, ale bylo to z velké části neúčinné, protože komáři mezitím získali odolnost vůči této chemikálii, pravděpodobně kvůli jejímu pokračujícímu používání v zemědělství. Program byl nucen přejít na malathion, který byl sice dražší, ale ukázal se jako účinný.
Dnes je DDT stále zařazen do seznamu insekticidů WHO doporučených pro IRS. Od jmenování Araty Kochiho do čela její protimalarické divize se politika WHO posunula od doporučování IRS pouze v oblastech sezónního nebo epizodického přenosu malárie k jeho obhajování také v oblastech nepřetržitého, intenzivního přenosu.[82] WHO je však nadále „velmi znepokojena zdravotními důsledky užívání DDT“ a znovu potvrdila svůj závazek jej nakonec postupně odstranit.[83] Jižní Afrika je jednou ze zemí, která nadále používá DDT podle pokynů WHO. V roce 1996 země přešla na alternativní insekticidy a výskyt malárie dramaticky vzrostl. Návrat k DDT a zavedení nových léků vrátilo malárii zpět pod kontrolu.[84]
Podle obhájce DDT Donalda Robertse se v Jižní Americe zvýšil počet případů malárie poté, co země tohoto kontinentu přestaly DDT používat. Údaje z výzkumu ukazují výrazně silný negativní vztah mezi reziduálními spreji DDT v domácnostech a výskytem malárie. Ve výzkumu v letech 1993 až 1995 zvýšil Ekvádor používání DDT a výsledkem bylo 61% snížení výskytu malárie, zatímco každá z dalších zemí, které postupně snižovaly používání DDT, měla velký nárůst výskytu malárie.
Odolnost komárů vůči DDT
Vývoj rezistence na DDT u komárů značně snížil její účinnost v mnoha částech světa a současné pokyny WHO vyžadují, aby před použitím chemické látky v určité oblasti byla potvrzena citlivost místních komárů na DDT.[85] Vzhled rezistence na DDT je do značné míry způsoben jejím používáním v zemědělství, kde byla používána v mnohem větším množství než relativně malá množství používaná pro prevenci nemocí. Podle jedné studie, která se pokusila kvantifikovat životy zachráněné zákazem zemědělského používání DDT a tím zpomalením šíření rezistence, „lze odhadnout, že při současném tempu každé kilo insekticidu přidané do životního prostředí vygeneruje 105 nových případů malárie“.
Odpor byl zaznamenán již na počátku sprejových kampaní, kdy Paul Russell, bývalý šéf spojenecké protimalarické kampaně, v roce 1956 poznamenal, že eradikační programy se musí mít na pozoru před spoléháním se na DDT příliš dlouho, protože „odpor se objevil [po] šesti nebo sedmi letech“. DDT ztratil velkou část své účinnosti v mnoha částech světa, včetně Srí Lanky, Pákistánu, Turecka a Střední Ameriky, a byl z velké části nahrazen organofosfátovými nebo karbamátovými insekticidy, např. malathionem nebo bendiokarbem.[86]
V mnoha částech Indie DDT do značné míry ztratil svou účinnost.[87] Zemědělské použití bylo zakázáno v roce 1989 a jeho použití pro antimalarické účely klesá. Jeho použití v městských oblastech bylo zcela zastaveno.[88] Nicméně DDT se v zemi stále vyrábí a používá,[89] a jedna studie dospěla k závěru, že „DDT je stále životaschopným insekticidem v interiérovém zbytkovém postřiku díky své účinnosti při postřiku pod dobrým dohledem a vysokému faktoru odpuzování excita.“[90]
Studie komárů přenášejících malárii v provincii KwaZulu-Natal v Jihoafrické republice zjistily citlivost na 4% DDT (standard citlivosti WHO) v 63% vzorků ve srovnání s průměrem 86,5% u stejných druhů ulovených pod širým nebem. Autoři došli k závěru, že „Nalezení rezistence na DDT ve vektoru An. arabiensis, blízko oblasti, kde jsme dříve hlásili rezistenci na pyrethroidy ve vektoru An. funestus Giles, naznačuje naléhavou potřebu vypracovat strategii řízení rezistence insekticidů pro programy tlumení malárie v jižní Africe.“[91]
Bylo namítnuto, že DDT může být stále účinný proti odolným komárům,[92] a že vyhýbání se stěnám postříkaným DDT komáry je dalším přínosem této chemikálie.[90] Například studie z roku 2007 uváděla, že komáři odolní vůči DDT se stále vyhýbají chatám ošetřeným DDT. Výzkumníci argumentovali, že DDT je nejlepší pesticid pro použití v IRS (i když ze tří zkoušených chemikálií neposkytuje největší ochranu proti komárům), protože ostatní pesticidy působily primárně tak, že komáry zabíjely nebo dráždily – autoři předpokládají, že si komáři vytvoří odolnost vůči způsobům působení.[92] Jiní argumentovali, že vyhýbání se stěnám postříkaným DDT komáry je škodlivé pro skutečné vymýcení této choroby.[93] Na rozdíl od jiných insekticidů, jako jsou pyrethroidy, DDT vyžaduje dlouhou dobu kontaktu, než komáři naberou smrtící dávku; nicméně jeho dráždivá vlastnost je nutí odletět, než k tomu dojde. „Z těchto důvodů, když byla provedena srovnání, bylo obecně dosaženo lepší kontroly malárie u pyrethroidů než u DDT.“ [86] V Indii se svými venkovními spánkovými návyky a častými nočními povinnostmi „odpuzující účinek DDT, často uváděný jako užitečný v jiných zemích, ve skutečnosti podporuje venkovní přenos.“[94]
Odpor obyvatel k používání DDT
Aby byl IRS účinný, musí být postříkáno 80% domů a stodol v dané oblasti,[85] a dostatek obyvatel postřik odmítá, může být ohrožena účinnost celého programu. Mnoho obyvatel se brání postřiku DDT z různých důvodů. Například zápach přetrvává,[95] a DDT zanechává na stěnách skvrnu.[95][96][93][86][97]
I když tato skvrna usnadňuje kontrolu, zda byla místnost postříkána, způsobuje, že se někteří vesničané vyhýbají postřiku svých domů
[97][98][86] nebo obnovují povrch stěny, což eliminuje zbytkový insekticidní účinek postřiku.[93][97][98] „Pyrethroidy jako deltamethrin a lambda-cyhalothrin jsou … pro domácnosti mnohem přijatelnější, protože nezanechávají na stěnách viditelnou usazeninu… proto je míra odmítnutí postřiku ze strany domácností nižší u pyrethroidů než u DDT.“[86]
DDT navíc není vhodný pro tento typ postřiku v západním stylu omítnutých nebo natřených stěn, pouze tradičních obydlí s nenatřenými stěnami z bláta, klacků, trusu, došků, hlíny nebo cementu.[91][95][98][97]Jak se venkovské oblasti Jihoafrické republiky stávají více prosperujícími, dochází k posunu směrem k bydlení v západním stylu, takže zůstává méně domů vhodných pro postřik DDT a je nutné používat alternativní insekticidy.[98]
Jiným vesničanům vadí postřik DDT, protože nezabíjí šváby[86] ani štěnice;[93] spíše takové škůdce vzrušuje a činí je aktivnějšími,[95][98][97][96], takže často je navíc vyžadováno použití jiného insekticidu.[98]
Pyrethroidy jako deltamethrin a lambdacyhalothrin jsou naopak pro obyvatele přijatelnější, protože zabíjejí tento otravný hmyz stejně jako komáry.[86] O DDT je také známo, že zabíjí prospěšný hmyz, jako jsou vosy, které zabíjejí housenky, které nekontrolovaně ničí doškové střechy.
Mosambický šéf kontroly infekčních chorob Avertino Barreto proto tvrdí, že odolnost vůči postřiku DDT je „domácí“, nikoli kvůli „tlaku ekologů“. „Chtějí, abychom DDT používali jen na chudé, venkovské černochy,“ říká. „Takže ten, kdo navrhne použití DDT, říkám: ‚Fajn, začnu stříkat nejdřív u vás doma.'“[95]
Expozice člověka spojená s postřikem DDT pro vektory onemocnění
V oblastech s nízkými příjmy, kde je eradikace malárie nezbytná, je téměř nemožné zajistit, aby DDT určený pro prevenci chorob nebyl na zcela neregulovaném základě odkloněn k použití na plodinách. „Následná insekticidní rezidua v plodinách v úrovních nepřijatelných pro vývozní obchod byla důležitým faktorem při nedávných zákazech DDT pro tlumení malárie v několika tropických zemích“.[86] K tomuto problému se přidává nedostatek kvalifikovaného personálu a dohledu.[93]
Důkazy o expozici DDT jsou k vidění v Jižní Africe[99][100], kde na rozdíl od oblastí, kde užívání DDT skončilo (i tam, kde bylo intenzivně používáno), v oblastech, kde se DDT v současné době používá zdánlivě v malém množství pouze pro prevenci malárie, byly hladiny DDT u mužů a žen výrazně vyšší než povolený denní příjem.[97] Mateřské mléko z oblastí, kde se DDT používá pro kontrolu malárie, obsahuje dostatek DDT, aby výrazně překročilo povolený denní příjem kojených dětí.[101] Tyto hladiny byly spojeny s neurologickými abnormalitami u dětí, které požily relativně velké množství DDT v mléce[86]
i když toxicita prostřednictvím tohoto způsobu příjmu nebyla prokázána.[97]
Někteří výzkumníci naznačili, že negativní zdravotní účinky expozice DDT by mohly převážit nad zdravotními výhodami, které poskytují antimalarické vlastnosti. Například vědci z amerického Národního institutu environmentálních zdravotních věd argumentovali v časopise The Lancet, že „ačkoli DDT obecně není toxický pro lidské bytosti a byl zakázán hlavně z ekologických důvodů, následný výzkum ukázal, že expozice DDT v množstvích, která by byla potřebná při kontrole malárie, by mohla způsobit předčasný porod a předčasné odstavení, čímž by se zrušil přínos snížení dětské úmrtnosti na malárii…DDT by mohl být užitečný při kontrole malárie, ale důkazy o jeho nepříznivých účincích na lidské zdraví vyžadují odpovídající výzkum, zda dosahuje příznivé rovnováhy mezi rizikem a přínosem.“
Kritika omezení používání DDT
Kritici tvrdí, že omezení používání DDT při regulaci vektorů vedlo ke značnému počtu zbytečných úmrtí v důsledku malárie. Odhady počtu úmrtí, která byla způsobena údajnou nedostupností DDT, se pohybují od stovek tisíc, podle Nicholase Kristofa,[102] k mnohem vyšším číslům. Robert Gwadz z Národního institutu zdraví v roce 2007 řekl, že „zákaz DDT mohl zabít 20 milionů dětí.“[103] Tyto argumenty označil bývalý vědec WHO Socrates Litsios za „pobuřující“ a May Berenbaum, profesor entomologie na University of Illinois v Urbana-Champaign, říká, že „obviňovat ekology, kteří se staví proti DDT za více úmrtí než Hitler, je horší než nezodpovědné“.
Kritiky „zákazu“ DDT často konkrétně odkazují na americký zákaz z roku 1972 (s mylným poukazem na to, že se jednalo o celosvětový zákaz). Často se odkazuje na Tiché jaro Rachel Carsonové, přestože nikdy neprosazovala zákaz DDT. John Quiggin a Tim Lambert napsali, že „nejpozoruhodnějším rysem tvrzení proti Carsonové je lehkost, s jakou může být vyvráceno“[104] Carsonová ve skutečnosti věnovala stránku své knihy úvahám o vztahu mezi DDT a malárií, varovala před vývojem rezistence na DDT u komárů a došla k závěru:
V některých případech je rozumnější dát přednost malému množství škod před tím, že nějakou dobu žádné nemáte, ale z dlouhodobého hlediska za ně zaplatíte tím, že přijdete o samotné prostředky boje [takové rady dává v Holandsku doktor Briejer ve své funkci ředitele Úřadu pro ochranu rostlin]. Praktická rada by měla znít „postříkejte co nejméně“ spíše než „postříkejte až na hranici svých možností“.
Podle Amira Attarana mnoho ekologických skupin bojovalo proti výjimce pro veřejné zdraví DDT ve Stockholmské úmluvě z roku 2001, přes námitky vlád třetích zemí a mnoha výzkumníků malárie. Attaran se ostře ohradil proti přímému zákazu a napsal: „Ekologové v bohatých, rozvinutých zemích z DDT nic nezískají, a tak se malá rizika pociťovaná doma rýsují větší než zdravotní přínos pro chudé tropy. Více než 200 ekologických skupin, včetně Greenpeace, Lékařů pro sociální odpovědnost a Světového fondu na ochranu přírody, aktivně odsuzuje DDT…“[105]
Bylo také namítnuto, že dárcovské vlády a agentury odmítly financovat DDT postřik nebo podmínily pomoc tím, že DDT nebudou používat. Podle zprávy v British Medical Journal bylo používání DDT v Mosambiku „zastaveno před několika desítkami let, protože 80% rozpočtu země na zdravotnictví pocházelo z dárcovských fondů a dárci odmítli povolit používání DDT.“[106] Roger Bate ze skupiny na podporu DDT Africa Fighting Malaria (AFM) tvrdí, že „mnoho zemí se dostalo pod tlak mezinárodních zdravotnických a environmentálních agentur, aby se vzdaly DDT nebo jim hrozila ztráta grantů na pomoc: Belize a Bolívie jsou na záznamu, že přiznávají, že ustoupily tlaku v této otázce ze strany [USAID].“[107]
Agentura Spojených států pro mezinárodní rozvoj (USAID) se stala terčem velké kritiky. Zatímco agentura v současné době financuje používání DDT v některých afrických zemích,[108] v minulosti tomu tak nebylo. Když John Stossel obvinil USAID, že nefinancuje DDT, protože to není „politicky korektní“, Anne Petersonová, asistentka administrátora agentury pro globální zdraví, odpověděla, že „věřím, že strategie, které používáme, jsou stejně účinné jako postřik DDT … Takže ať už je to politicky korektní nebo ne, jsem si velmi jistá, že to, co děláme, je správná strategie.“[109] Kent R. Hill z USAID uvádí, že agentura byla zkreslena: „USAID důrazně podporuje postřik jako preventivní opatření proti malárii a bude podporovat používání DDT, když je vědecky podložené a odůvodněné.“[110] Pokud jde o rozhodnutí začít financovat používání chemické látky, webové stránky agentury uvádějí, že „USAID nikdy neměla ‚politiku‘ jako takovou buď ‚pro‘ nebo ‚proti‘ DDT pro IRS. Skutečnou změnou v posledních dvou letech [2006/07] byl nový zájem a důraz na používání IRS obecně – s DDT nebo jiným insekticidem – jako účinnou strategii prevence malárie v tropické Africe.“[108] Webové stránky dále vysvětlují, že v mnoha případech byla alternativní opatření pro tlumení malárie považována za nákladově efektivnější než postřiky DDT, a tak byla místo toho financována.[111]
DDT versus jiné insekticidy
Zastánci zvýšeného používání DDT v IRS tvrdí, že alternativní insekticidy jsou dražší, toxičtější nebo nejsou tak účinné. Jak bylo uvedeno výše, citlivost komárů na DDT se geograficky liší a totéž platí pro alternativní insekticidy, takže jejich účinnost vůči jiným chemickým látkám se liší. Pokud jde o toxicitu a nákladovou efektivnost oproti jiným insekticidům, skutečné údaje ve skutečnosti chybí. Relativní náklady na používání různých insekticidů se liší podle místa a snadnosti přístupu, zvyků konkrétních komárů převládajících v každé oblasti, stupně odolnosti vůči různým pesticidům, které komáři vykazují, a zvyků a souladu populace, mimo jiné. Výběr insekticidu má navíc malý dopad na celkové náklady na kolo postřiku, protože náklady na insekticidy představují jen zlomek celkového rozpočtu na kampaň IRS. Aby však byl IRS účinný, musí být udržován po celou malarickou sezónu a DDT trvá déle než alternativní insekticidy, takže musí být aplikován méně často.
Organofosfát, karbamát, insekticidy, např. malathion nebo bendiokarb, jsou dražší než DDT na kilogram a aplikují se ve zhruba stejné dávce. Pyrethroidy jako deltamethrin jsou také dražší než DDT, ale aplikují se šetrněji (0,02-0,3 g/m2 vs 1-2 g/m2), takže čisté náklady na dům jsou přibližně stejné za 6 měsíců.
DDT versus nechemická vektorová kontrola
Před DDT byla malárie v několika tropických oblastech úspěšně vymýcena nebo omezena odstraněním nebo otrávením hnízdišť komárů nebo vodních stanovišť stádií larev, například naplněním nebo aplikací oleje do míst se stojatou vodou. Tyto metody se v Africe již více než půl století příliš nepoužívají.[112]
Relativní účinnost IRS (s DDT nebo alternativními insekticidy) oproti jiným technikám kontroly malárie (např. bednety nebo okamžitý přístup k antimalarickým lékům) se velmi liší a je vysoce závislá na místních podmínkách.
Studie Světové zdravotnické organizace zveřejněná v lednu 2008 zjistila, že masová distribuce insekticidy ošetřených moskytiér a léků na bázi artemisininu snižuje počet úmrtí na malárii ve Rwandě a Etiopii, zemích s velmi vysokou malarickou zátěží, na polovinu. IRS s DDT byla určena k tomu, že nehrála významnou roli při snižování úmrtnosti.[113]
Vietnam je příkladem země, která zaznamenala pokračující pokles případů malárie poté, co v roce 1991 přešla od špatně financované kampaně založené na DDT k programu založenému na rychlé léčbě, bednetech a používání insekticidů skupiny pyrethroidů. Počet úmrtí na malárii klesl o 97%.[114]
V Mexiku bylo použití řady účinných a cenově dostupných chemických a nechemických strategií proti malárii tak úspěšné, že mexický výrobní závod DDT ukončil výrobu dobrovolně, kvůli nedostatečné poptávce.[115] Kromě toho, zatímco zvýšený počet obětí malárie od doby, kdy užívání DDT upadlo v nemilost, by na první pohled naznačoval korelaci 1:1, je známo, že k nárůstu případů přispělo mnoho dalších faktorů.
Při přezkumu čtrnácti studií na toto téma v subsaharské Africe, které se týkaly sítí ošetřených insekticidy, zbytkového postřiku, chemoprofylaxe pro děti, chemoprofylaxe nebo intermitentní léčby těhotných žen, hypotetické vakcíny a změny léku první volby pro léčbu, bylo zjištěno, že rozhodování je omezeno hrubým nedostatkem informací o nákladech a účincích mnoha intervencí, velmi malým počtem dostupných analýz nákladové efektivnosti, nedostatkem důkazů o nákladech a účincích balíčků opatření a problémy při zobecňování nebo srovnávání studií, které se týkají specifického prostředí a používají různé metodiky a výsledná opatření. Bylo zjištěno, že dva odhady nákladové efektivnosti zkoumaného zbytkového postřiku DDT neposkytují přesný odhad nákladové efektivnosti postřiku DDT; výsledné odhady navíc nemusí být dobrými prediktory nákladové efektivnosti v současných programech.[116]
Studie v Thajsku však zjistila, že náklady na jeden případ malárie, kterému se zabránilo v postřiku DDT (1,87 USD USA), jsou o 21 % vyšší než náklady na jeden případ, kterému se zabránilo v sítích ošetřených lambdacyhalothrinem (1,54 USD),[117] což přinejmenším zpochybňuje neprozkoumaný předpoklad, že DDT bylo nákladově nejefektivnějším opatřením, které bylo možno použít ve všech případech. Ředitel mexického programu pro tlumení malárie zjišťuje podobné výsledky a prohlašuje, že pro Mexiko je postřik domu syntetickými pyrethroidy o 25 % levnější než v případě DDT.[115] Jiná studie v Jižní Africe však zjistila obecně nižší náklady na postřik DDT než v případě impregnovaných sítí.[118]
Komplexnější přístup k měření nákladové efektivnosti nebo účinnosti tlumení malárie by nejen měřil náklady projektu v dolarech a také počet zachráněných lidí, ale také by bral v úvahu negativní aspekty používání insekticidů na lidské zdraví a ekologické škody. Jedna předběžná studie týkající se účinku DDT zjistila, že je pravděpodobné, že poškozuje přístupy k lidskému zdraví nebo převyšuje prospěšné snížení v případech malárie, snad s výjimkou epidemických situací malárie. Je to podobné výše zmíněné studii týkající se odhadované teoretické dětské úmrtnosti způsobené DDT a předmětem dříve rovněž zmíněné kritiky.[119]
Studie na Šalamounových ostrovech zjistila, že „ačkoli impregnované síťové lůžkoviny nemohou zcela nahradit postřik DDT bez podstatného zvýšení výskytu, jejich používání umožňuje snížit postřik DDT.“[120]
Srovnání čtyř úspěšných programů proti malárii v Brazílii, Indii, Eritreji a Vietnamu neschvaluje žádnou jednotlivou strategii, ale místo toho uvádí „Společné faktory úspěchu zahrnovaly příznivé podmínky pro zemi, cílený technický přístup využívající balíček účinných nástrojů, rozhodování založené na datech, aktivní vedení na všech úrovních státní správy, zapojení komunit, decentralizované provádění a kontrolu financí, kvalifikované technické a manažerské kapacity na národní a nižší než národní úrovni, praktickou technickou a programovou podporu od partnerských agentur a dostatečné a flexibilní financování.“[121]
Komáři odolní vůči DDT se obecně ukázali jako náchylní k pyrethroidům. Odolnost proti pyrethroidům u Anopheles dosud nepředstavovala zásadní problém.[86]