Malaria Control Dynamics in Rural Tanzania: Evaluation\ud of implementation of Artemisinin based Anti-malarial\ud Combination Therapy

Malaria is the most important parasitic disease caused by protozoans of the genus plasmodia that are transmitted by female anophelene mosquitoes. Plasmodium falciparum is the most important species owing to its distribution, virulence and pathogenicity. World-wide some 500 million infections, 200-300 million episodes and about 1 million malaria-related deaths occur every year amounting to a burden of some 45 million DALYs (Disability Adjusted Life Years) [1]. At least 80% of this intolerable burden is concentrated in Sub-Saharan Africa with young children bearing the biggest share. In Tanzania, malaria accounts for not less than 30% of the country’s burden of disease [2]. Malaria can be cured if it is diagnosed and treated rapidly with effective drugs. Delay in diagnosis and treatment leads to the progression of disease and eventually death. Chloroquine and salfudoxine-pyremethamine (SP) had for a long time been the first-line treatment of choice for most endemic African countries but these drugs are no longer effective for treating patients in many parts owing to the development of resistance [3]. Artemisinin based Combination Therapy (ACT) is now widely recommended as the first-line treatment of choice owing to its efficacy, safety profile and the fact that no resistance has, so far, been described. Regarding prevention of malaria infections, Insecticide Treated Nets (ITNs) play the key role, while Indoor Residual Spraying (IRS) and elimination of mosquito breeding sites using larvicides are additional tools for integrated malaria control that can be applied dependant on local conditions. As a reaction to the growing resistance of malaria parasites to Chloroquine and SP, and when ACTs were being considered for first-line treatment, the Interdisciplinary Monitoring Project for Anti-malarial Combination Therapy for Tanzania (IMPACT-Tz) was designed to evaluate the effectiveness of ACT introduction and application in the Rufiji, Kilombero and Ulanga districts within the Coast and Morogoro Regions of Southern Tanzania. The present thesis was undertaken within the frame of IMPACT-Tz from 2001- 2006 with the following aims: (i) Describing patients’ adherence to ACT (ii) Following the dynamics of parasite prevalence during ACT promotion and use (iii) Analyzing the project’s impact on health facility use, and ITN coverage and its concomitant delivery strategies within the study areas of IMPACT-Tz . The present studies were based on the demographic surveillance systems which have been well established within the studied districts for many years. We conducted the study assessments using questionnaires to members of sampled households, key informant interviews and analyzed blood specimens that we concurrently collected during the interviews. Follow up visits to the homes of patients who had been treated with ACT at health facilities was the main method that we used to analyze patients’ adherence. Patients’ adherence to ACT showed very promising results with 75% reaching complete adherence as established by self-reporting and tablet counts. These results were substantially better than reported elsewhere and compared favorably with former intervention studies to optimize adherence to chloroquine. ITN coverage continuously increased through mixed delivery strategies involving free distribution during an immunization campaign combined with social marketing and a voucher system. All delivery mechanisms, especially sale of nets at full market price, tended to under-serve the poorest. Voucher-subsidized and freely distributed nets did not appear to create inequalities. In 2005, overall net use reached 62.7% and that among infants 87.2%. Thirty percent of all nets had been treated six months prior to the interview. The parasite prevalence declined over the study period and was clearly related to the interventions. In 2001, parasite prevalence was 26% in the general population of Rufiji and 18% in Ifakara. Following the deployment of ACT in 2003, there was a sharp decline of malaria prevalence from 29% in 2002 to 19% in 2004 in Rufiji. It remained the same in 2005 and decreased to 15% in 2006. The respective estimates for Ifakara were 22% in 2002, 25% in 2004, 11% in 2005 and 14% in 2006. The prevalence of anaemia (Hb<8g/dl) measured from 2004 to 2006 showed a drop from 23% in 2004 to 16% in 2005 and 2006 in Rufiji. Respective values for Ifakara were 12%, 18% and 10%. Use of any nets increased from 18% in 2001 to 63% in 2006 in Rufiji and from 69% to 86% in Ifakara. Treatment-seeking also changed with the introduction of AC. Starting with 31- 35% of febrile episodes seen at health facility level at the beginning of the study, an increase to up to 45% was observed as a consequence of ACT introduction. Treatment seeking in the comparison district where SP was still used as first-line treatment as stipulated in the national policy, treatment-seeking showed fluctuations but remained basically unchanged. Young children were those most seen with febrile episodes. The least poor showed higher health facility usage than the poorest segments of the population. Our study suggests that ACT first-line therapy is an accepted and feasible approach that can reduce both the burden of disease and transmission when ACT is offered at health facility level. ACT was effective as part of an integrated approach that also entailed the promotion of ITNs. The study further demonstrated that high levels of adherence to ACT can be reached provided treatment is preceded by sufficient health worker training together with innovative information, education and communication. Provision of ACT at health facilities improves the use of health facilities in a broad sense. Achieving and sustaining broad access to ACTs will require other strategies for ACT delivery that include all providers of services and may include home-based management in order to reach all segments of a population and, thus, to achieve equitable access. There are additional other important issues that need to be investigated further such as how ACTs can be effectively made available to all possible health service providers in a given area, also including possible home management strategies to achieve broad and equitable access to rapid diagnosis and treatment. Finally we need to understand to what extent synergies are created when different sets of malaria control interventions are implemented concomitantly and/or sequentially with different time-space dynamics of coverage. Such information is critical for tailoring strategies to different endemic settings and for moving from control towards elimination. References 1. Breman JG, Egan A, Keutsch GT: The intolerable burden of malaria: a new look at the numbers. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene 2001, 64 (Supplement 1)(1,2):iv-vii. 2. De Savigny D, Kasale H: New weapons in the war on malaria. 2004. 3. Bloland PB: Making malaria treatment policy in the face of drug resistance. Annals of Tropical Medicine And Parasitology 1999, 93(1):5-23. Zusammenfassung Malaria ist die wichtigste parasitäre Erkrankung, welche durch die Protozoen der Gattung Plasmodia verursacht wird. Die Plasmodien werden durch die weiblichen Moskitos der Gattung Anopheles übertragen. Plasmodium falciparum ist die wichtigste Spezies aufgrund ihrer Verbreitung, Virulenz und Pathogenität. Weltweit gibt es geschätzte 500 Millionen Infizierte, wobei etwa 200-300 Millionen Episoden und 1 Million Tote jedes Jahr durch Malaria verursacht werden, was 45 Millionen DALYs (Disability Adjusted Life Years) entspricht. Mindestens 80% von dieser Krankheitslast konzentriert sich auf Afrika südlich der Sahara und dort wiederum insbesondere auf junge Kinder. In Tansania ist Malaria für nicht weniger als 30% der gesamten nationalen Krankheitslast verantwortlich. Malaria kann geheilt werden, wenn die Krankheit rechtzeitig diagnostiziert und mit wirksamen Medikamenten behandelt wird. Verzögerungen in der Diagnose oder Behandlung können zu einem Fortschreiten der Krankheit und letztlich zum Tod führen. Chloroquine und Salfudoxine-Pyremethamine (SP) waren lange Zeit in den meisten endemischen Ländern in Afrika als Erstbehandlung vorgesehen, sind aber heute aufgrund von zunehmenden Resistenzen vielerorts nicht mehr wirksam. Wegen ihrer Wirksamkeit, ihres Sicherheitsprofils und bisher noch nicht aufgetretenen Resistenzbildungen wird deshalb heutzutage die so genannte Artemisinin-based Combination Therapy (ACT) als Erstbehandlung empfohlen. In Bezug auf die Prävention spielen Insecticide Treated Nets (ITN) eine Schlüsselrolle. Indoor Residual Spraying (IRS) sowie das Eliminieren von Moskitobrutstätten mit Larviziden sind zusätzliche Massnahmen für eine lokal angepasste, integrierte Malariakontrolle. Als Reaktion auf die zunehmende Resistenz der Malaria-Erreger gegenüber Chloroquine und SP wurde der Einsatz von ACT als neue Methode der Erstbehandlung in Betracht gezogen. Um die Wirksamkeit von ACT im Rufiji, Kilombero und Ulanga Distrikt in der Küsten- und der Morogoro-Region im Süden von Tansania zu evaluieren, wurde das Interdisciplinary Monitoring Project for Anti-malarial Combination Therapy for Tanzania (IMPACT-Tz) konzipiert. Die vorliegende Doktorarbeit wurde im Rahmen von IMPACT-Tz zwischen 2001 und 2006 durchgeführt und beabsichtigte innerhalb des IMPACT-Tz Studiengebietes (i) die Befolgung der ACT durch die Patienten zu beschreiben, (ii) die Dynamik der Parasiten-Prävalenz während der ACT Förderung und Anwendung zu beschreiben, (iii) den Einfluss des Projekts auf die Nutzung von Gesundheitseinrichtungen und ITNs unter Berücksichtigung von deren Verfügbarkeit und Belieferungsstrategien zu analysieren. Die Studien stützten sich auf die seit einigen Jahren in den Studiengebieten etablierten Demographic Surveillance Systems (DSS). Zur Durchführung der Studien befragten wir Mitglieder von ausgewählten Haushalten mit Hilfe von Fragebogen, führten Interviews mit Key Informants und analysierten Blutproben, welche gleichzeitig mit den Interviews eingesammelt wurden. Hausbesuche bei Patienten, welche in den Gesundheitseinrichtungen mit ACT behandelt wurden, waren die grundlegende Methode um die Befolgung der Therapie durch die Patienten zu beschreiben. Die Resultate zur Befolgung der ACT-Therapie durch die Patienten waren viel versprechend. Gemessen an den Aussagen der Patienten und dem Auszählen der Tabletten befolgten 75% der Patienten die Therapie vollständig. Diese Resultate waren deutlich besser als anderswo und auch besser als Resultate von früheren Interventionsstudien zur Optimierung der Befolgung von Chloroquine- Behandlungen. Der Deckungsgrad mit ITNs stieg kontinuierlich dank einer gemischten Belieferungsstrategie, welche eine Gratis-Verteilung während Impfkampagnen mit Massnahmen des Social Marketing und einem Gutschein-System kombinierte. Alle Belieferungsmechanismen und insbesondere der Verkauf von ITNs zu Marktpreisen tendierten dazu die Ärmsten unterzuversorgen. Durch Gutscheine subventionierte und gratis verteilte Netze schienen am wenigsten Ungleichheiten zu erzeugen. Gesamthaft erreichte der Anteil von Netzbenutzer im Jahr 2005 62.7% und sogar 87.2% bei Kindern. Dreissig Prozent aller Netze wurde in den letzten sechs Monaten vor dem Interview mit Insektizid behandelt. Die Parasiten-Prävalenz war eindeutig mit den Interventionen verbunden und nahm im Verlauf der Studien ab. 2001 betrug die Prävalenz 26% in der allgemeinen Bevölkerung von Rufiji und 18% in Ifakara. Nach dem Start der ATC-Anwendung 2003 sank die Malaria-Prävalenz in Rufiji von 29% im Jahr 2002 auf 19% im Jahr 2004 deutlich, blieb im Jahr 2005 konstant und sank schliesslich noch einmal auf 15% im Jahr 2006. Dieselben Schätzungen für Ifakara sind 22% 2002, 25% 2004, 11% 2005 und 14% 2006. Die Anaemie- Prävalenz (Hb<8g/dl) in Rufiji sank von 23% 2004 auf 16% 2005 und 2006. Dieselben Werte für Ifakara liegen bei 12%, 18% und 10%. In Rufiji nahm die Anwendung von Moskitonetzen aller Art von 18% im Jahr 2001 auf 63% im Jahr 2006 zu und in Ifakara von 69% auf 86%. Durch die Einführung von ACTs änderte sich auch das so genannte Treatment- Seeking. Als Konsequenz der Einführung von ACTs stieg der Anteil Fieberepisoden, welche auch zu den Gesundheitseinrichtungen gelangten, von 31-35% auf 45% im Verlauf der Studien. Treatment-Seeking in einem Vergleichsdistrikt, wo gemäss der nationalen Strategie immer noch SP als Erstbehandlung verwendet wurde, zeigte zwar Fluktuationen, blieb aber im Wesentlichen unverändert. Im Zusammenhang mit Fieberepisoden wurden am häufigsten junge Kinder festgestellt. Die reichsten Bevölkerungssegmente benützten die Gesundheitseinrichtungen häufiger als die ärmsten. Unsere Studien zeigen, dass ACT als Erstbehandlung in Gesundheitseinrichtungen ein akzeptierter und realisierbarer Ansatz ist, der sowohl die Krankheitslast als auch die Krankheitsübertragung einschränken kann. ACT war wirksam als ein Teil eines integrierten Ansatzes, der auch die Förderung von ITNs beinhaltete. Die Studien zeigen auch, dass eine gute Befolgung der ACT erreicht werden kann, wenn den Behandlungen ein ausreichendes Training des Gesundheitspersonals und innovative Informations-, Aufklärungs- und Kommunikationsmassnahmen vorangehen. Die Bereitstellung von ACT in Gesundheitseinrichtungen verbessert die Nutzung dieser Einrichtungen in vielerlei Hinsicht. Zur Erreichung und Gewährleistung eines breiten Zugangs zu ACTs sind aber auch andere Abgabestrategien nötig, welche alle Anbieter von Gesundheitsleistungen mit einschliessen und für die bessere Erreichbarkeit und Zugangsgerechtigkeit auch heimbasierte Behandlungen zulassen. Dementsprechend gibt es wichtige Probleme, welche weitere Forschungsanstrengungen benötigen. Wie zum Beispiel können ACTs wirksam und unter Berücksichtigung sowohl aller Anbieter von Gesundheitsleistungen in einem bestimmten Gebiet als auch aller Möglichkeiten der heimbasierten Behandlung zur Verfügung gestellt werden, so dass ein möglichst breiter und gerechter Zugang zu schnellen Diagnosen und Behandlungen erreicht werden kann? Zudem sollten wir Synergien, welche entstehen, wenn verschiedene Malariakontrollinterventionen begleitend und/oder einander nachfolgend in unterschiedlichen Zeit-Raum-Dynamiken der Abdeckung implementiert werden, besser verstehen. Diese Informationen sind entscheidend um massgeschneiderte Strategien für verschiedene endemische Situationen zu entwerfen und um einen Schritt von der Malariakontrolle hin zur Malariaelimination zu machen. MUHTASARI Ugonjwa wa malaria huambukizwa na vimelea vya aina ya P.Falciparum. Vimelea hivi huenezwa na mbu wa kike wa aina ya anophelene. Vimelea hivi vya P.Falciparum vina usumbufu wa kipekee kwa vile vipo maeneo mengi na vinazaliana haraka haraka na kuzaa ugonjwa mbaya. Kila mwaka wata wapatao millioni 500 humbukizwa vimelea ambapo wagonjwa baina ya millioni 200 mpaka 300 huugua ugonjwa wa malaria na kiasi ya wagonjwa millioni moja hufa kote duniani. Jumla ya maisha ya binadamu inayopotea kutokana na vifo na kuugua ugonjwa huu inakadiriwa kufikia miaka millioni 45. Kiasi ya asilimia thamanini ya hasara hii hupatikana katika bara la Africa na wanaoathirika zaidi ni watoto wadogo wadogo. Nchini Tanzania kiasi ya asilimia thelathini ya hasara iletwayo na magonjwa husababishwa na malaria. Ugonjwa wa malaria unaweza kutambulika na kutibika kwa haraka kwa dawa imara. Ugonjwa huu hugeuka kuwa hatari sana na kusababisha vifo vingi ikiwa matibabu yake yatacheleweshwa. Dawa za Chloroquine na salfadoxinepyremethamine (SP) ambazo kwa muda mrefu zilikuwa zinatumika kutibia ugonjwa huu katika nchi za Africa zenye kuambukizwa zaidi, sasa hivi hazifanyi tena kazi kwa sababu ya usugu wa vimelea. Dawa za mseto zenye mchanganyiko wa artemisinin (ACT) sasa hivi zinapendekezwa zaidi kutokana na kuthibitika uimara na usalama na kwa vile kwa sasa hakuna matokeo ya usugu wa vimelea uliotolewa taarifa. Pamoja na hayo, Ugonjwa wa malaria unakingika kwa kutumia vyandarua vyenye viatilifu (ITN), dawa za kunyunyiza majumbani na kuuwa mayai ya mbu kwa kutumia dawa katika mazalia ya mbu. Katika kipindi ambapo dawa za Chloroquine na SP zilikuwa zinashindwa kwa kasi kubwa kuponesha ugonjwa wa malaria, mradi wa kutathmini dawa mseto za malaria (IMPACT-TZ) ulibuniwa na ulifanya tathmini ya dawa mseto katika wilaya za Rufiji, Kilomber

Malaria control dynamics in rural Tanzania : evaluation of implementation of artemisinin based anti-malarial combination therapy

Malaria is the most important parasitic disease caused by protozoans of the genus plasmodia that are transmitted by female anophelene mosquitoes. Plasmodium falciparum is the most important species owing to its distribution, virulence and pathogenicity. World-wide some 500 million infections, 200-300 million episodes and about 1 million malaria-related deaths occur every year amounting to a burden of some 45 million DALYs (Disability Adjusted Life Years) [1]. At least 80% of this intolerable burden is concentrated in Sub-Saharan Africa with young children bearing the biggest share. In Tanzania, malaria accounts for not less than 30% of the country’s burden of disease [2]. Malaria can be cured if it is diagnosed and treated rapidly with effective drugs. Delay in diagnosis and treatment leads to the progression of disease and eventually death. Chloroquine and salfudoxine-pyremethamine (SP) had for a long time been the first-line treatment of choice for most endemic African countries but these drugs are no longer effective for treating patients in many parts owing to the development of resistance [3]. Artemisinin based Combination Therapy (ACT) is now widely recommended as the first-line treatment of choice owing to its efficacy, safety profile and the fact that no resistance has, so far, been described. Regarding prevention of malaria infections, Insecticide Treated Nets (ITNs) play the key role, while Indoor Residual Spraying (IRS) and elimination of mosquito breeding sites using larvicides are additional tools for integrated malaria control that can be applied dependant on local conditions. As a reaction to the growing resistance of malaria parasites to Chloroquine and SP, and when ACTs were being considered for first-line treatment, the Interdisciplinary Monitoring Project for Anti-malarial Combination Therapy for Tanzania (IMPACT-Tz) was designed to evaluate the effectiveness of ACT introduction and application in the Rufiji, Kilombero and Ulanga districts within the Coast and Morogoro Regions of Southern Tanzania. The present thesis was undertaken within the frame of IMPACT-Tz from 2001- 2006 with the following aims: (i) Describing patients’ adherence to ACT (ii) Following the dynamics of parasite prevalence during ACT promotion and use (iii) Analyzing the project’s impact on health facility use, and ITN coverage and its concomitant delivery strategies within the study areas of IMPACT-Tz . The present studies were based on the demographic surveillance systems which have been well established within the studied districts for many years. We conducted the study assessments using questionnaires to members of sampled households, key informant interviews and analyzed blood specimens that we concurrently collected during the interviews. Follow up visits to the homes of patients who had been treated with ACT at health facilities was the main method that we used to analyze patients’ adherence. Patients’ adherence to ACT showed very promising results with 75% reaching complete adherence as established by self-reporting and tablet counts. These results were substantially better than reported elsewhere and compared favorably with former intervention studies to optimize adherence to chloroquine. ITN coverage continuously increased through mixed delivery strategies involving free distribution during an immunization campaign combined with social marketing and a voucher system. All delivery mechanisms, especially sale of nets at full market price, tended to under-serve the poorest. Voucher-subsidized and freely distributed nets did not appear to create inequalities. In 2005, overall net use reached 62.7% and that among infants 87.2%. Thirty percent of all nets had been treated six months prior to the interview. The parasite prevalence declined over the study period and was clearly related to the interventions. In 2001, parasite prevalence was 26% in the general population of Rufiji and 18% in Ifakara. Following the deployment of ACT in 2003, there was a sharp decline of malaria prevalence from 29% in 2002 to 19% in 2004 in Rufiji. It remained the same in 2005 and decreased to 15% in 2006. The respective estimates for Ifakara were 22% in 2002, 25% in 2004, 11% in 2005 and 14% in 2006. The prevalence of anaemia (Hb<8g/dl) measured from 2004 to 2006 showed a drop from 23% in 2004 to 16% in 2005 and 2006 in Rufiji. Respective values for Ifakara were 12%, 18% and 10%. Use of any nets increased from 18% in 2001 to 63% in 2006 in Rufiji and from 69% to 86% in Ifakara. Treatment-seeking also changed with the introduction of AC. Starting with 31- 35% of febrile episodes seen at health facility level at the beginning of the study, an increase to up to 45% was observed as a consequence of ACT introduction. Treatment seeking in the comparison district where SP was still used as first-line treatment as stipulated in the national policy, treatment-seeking showed fluctuations but remained basically unchanged. Young children were those most seen with febrile episodes. The least poor showed higher health facility usage than the poorest segments of the population. Our study suggests that ACT first-line therapy is an accepted and feasible approach that can reduce both the burden of disease and transmission when ACT is offered at health facility level. ACT was effective as part of an integrated approach that also entailed the promotion of ITNs. The study further demonstrated that high levels of adherence to ACT can be reached provided treatment is preceded by sufficient health worker training together with innovative information, education and communication. Provision of ACT at health facilities improves the use of health facilities in a broad sense. Achieving and sustaining broad access to ACTs will require other strategies for ACT delivery that include all providers of services and may include home-based management in order to reach all segments of a population and, thus, to achieve equitable access. There are additional other important issues that need to be investigated further such as how ACTs can be effectively made available to all possible health service providers in a given area, also including possible home management strategies to achieve broad and equitable access to rapid diagnosis and treatment. Finally we need to understand to what extent synergies are created when different sets of malaria control interventions are implemented concomitantly and/or sequentially with different time-space dynamics of coverage. Such information is critical for tailoring strategies to different endemic settings and for moving from control towards elimination. References 1. Breman JG, Egan A, Keutsch GT: The intolerable burden of malaria: a new look at the numbers. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene 2001, 64 (Supplement 1)(1,2):iv-vii. 2. De Savigny D, Kasale H: New weapons in the war on malaria. 2004. 3. Bloland PB: Making malaria treatment policy in the face of drug resistance. Annals of Tropical Medicine And Parasitology 1999, 93(1):5-23. Zusammenfassung Malaria ist die wichtigste parasitäre Erkrankung, welche durch die Protozoen der Gattung Plasmodia verursacht wird. Die Plasmodien werden durch die weiblichen Moskitos der Gattung Anopheles übertragen. Plasmodium falciparum ist die wichtigste Spezies aufgrund ihrer Verbreitung, Virulenz und Pathogenität. Weltweit gibt es geschätzte 500 Millionen Infizierte, wobei etwa 200-300 Millionen Episoden und 1 Million Tote jedes Jahr durch Malaria verursacht werden, was 45 Millionen DALYs (Disability Adjusted Life Years) entspricht. Mindestens 80% von dieser Krankheitslast konzentriert sich auf Afrika südlich der Sahara und dort wiederum insbesondere auf junge Kinder. In Tansania ist Malaria für nicht weniger als 30% der gesamten nationalen Krankheitslast verantwortlich. Malaria kann geheilt werden, wenn die Krankheit rechtzeitig diagnostiziert und mit wirksamen Medikamenten behandelt wird. Verzögerungen in der Diagnose oder Behandlung können zu einem Fortschreiten der Krankheit und letztlich zum Tod führen. Chloroquine und Salfudoxine-Pyremethamine (SP) waren lange Zeit in den meisten endemischen Ländern in Afrika als Erstbehandlung vorgesehen, sind aber heute aufgrund von zunehmenden Resistenzen vielerorts nicht mehr wirksam. Wegen ihrer Wirksamkeit, ihres Sicherheitsprofils und bisher noch nicht aufgetretenen Resistenzbildungen wird deshalb heutzutage die so genannte Artemisinin-based Combination Therapy (ACT) als Erstbehandlung empfohlen. In Bezug auf die Prävention spielen Insecticide Treated Nets (ITN) eine Schlüsselrolle. Indoor Residual Spraying (IRS) sowie das Eliminieren von Moskitobrutstätten mit Larviziden sind zusätzliche Massnahmen für eine lokal angepasste, integrierte Malariakontrolle. Als Reaktion auf die zunehmende Resistenz der Malaria-Erreger gegenüber Chloroquine und SP wurde der Einsatz von ACT als neue Methode der Erstbehandlung in Betracht gezogen. Um die Wirksamkeit von ACT im Rufiji, Kilombero und Ulanga Distrikt in der Küsten- und der Morogoro-Region im Süden von Tansania zu evaluieren, wurde das Interdisciplinary Monitoring Project for Anti-malarial Combination Therapy for Tanzania (IMPACT-Tz) konzipiert. Die vorliegende Doktorarbeit wurde im Rahmen von IMPACT-Tz zwischen 2001 und 2006 durchgeführt und beabsichtigte innerhalb des IMPACT-Tz Studiengebietes (i) die Befolgung der ACT durch die Patienten zu beschreiben, (ii) die Dynamik der Parasiten-Prävalenz während der ACT Förderung und Anwendung zu beschreiben, (iii) den Einfluss des Projekts auf die Nutzung von Gesundheitseinrichtungen und ITNs unter Berücksichtigung von deren Verfügbarkeit und Belieferungsstrategien zu analysieren. Die Studien stützten sich auf die seit einigen Jahren in den Studiengebieten etablierten Demographic Surveillance Systems (DSS). Zur Durchführung der Studien befragten wir Mitglieder von ausgewählten Haushalten mit Hilfe von Fragebogen, führten Interviews mit Key Informants und analysierten Blutproben, welche gleichzeitig mit den Interviews eingesammelt wurden. Hausbesuche bei Patienten, welche in den Gesundheitseinrichtungen mit ACT behandelt wurden, waren die grundlegende Methode um die Befolgung der Therapie durch die Patienten zu beschreiben. Die Resultate zur Befolgung der ACT-Therapie durch die Patienten waren viel versprechend. Gemessen an den Aussagen der Patienten und dem Auszählen der Tabletten befolgten 75% der Patienten die Therapie vollständig. Diese Resultate waren deutlich besser als anderswo und auch besser als Resultate von früheren Interventionsstudien zur Optimierung der Befolgung von Chloroquine- Behandlungen. Der Deckungsgrad mit ITNs stieg kontinuierlich dank einer gemischten Belieferungsstrategie, welche eine Gratis-Verteilung während Impfkampagnen mit Massnahmen des Social Marketing und einem Gutschein-System kombinierte. Alle Belieferungsmechanismen und insbesondere der Verkauf von ITNs zu Marktpreisen tendierten dazu die Ärmsten unterzuversorgen. Durch Gutscheine subventionierte und gratis verteilte Netze schienen am wenigsten Ungleichheiten zu erzeugen. Gesamthaft erreichte der Anteil von Netzbenutzer im Jahr 2005 62.7% und sogar 87.2% bei Kindern. Dreissig Prozent aller Netze wurde in den letzten sechs Monaten vor dem Interview mit Insektizid behandelt. Die Parasiten-Prävalenz war eindeutig mit den Interventionen verbunden und nahm im Verlauf der Studien ab. 2001 betrug die Prävalenz 26% in der allgemeinen Bevölkerung von Rufiji und 18% in Ifakara. Nach dem Start der ATC-Anwendung 2003 sank die Malaria-Prävalenz in Rufiji von 29% im Jahr 2002 auf 19% im Jahr 2004 deutlich, blieb im Jahr 2005 konstant und sank schliesslich noch einmal auf 15% im Jahr 2006. Dieselben Schätzungen für Ifakara sind 22% 2002, 25% 2004, 11% 2005 und 14% 2006. Die Anaemie- Prävalenz (Hb<8g/dl) in Rufiji sank von 23% 2004 auf 16% 2005 und 2006. Dieselben Werte für Ifakara liegen bei 12%, 18% und 10%. In Rufiji nahm die Anwendung von Moskitonetzen aller Art von 18% im Jahr 2001 auf 63% im Jahr 2006 zu und in Ifakara von 69% auf 86%. Durch die Einführung von ACTs änderte sich auch das so genannte Treatment- Seeking. Als Konsequenz der Einführung von ACTs stieg der Anteil Fieberepisoden, welche auch zu den Gesundheitseinrichtungen gelangten, von 31-35% auf 45% im Verlauf der Studien. Treatment-Seeking in einem Vergleichsdistrikt, wo gemäss der nationalen Strategie immer noch SP als Erstbehandlung verwendet wurde, zeigte zwar Fluktuationen, blieb aber im Wesentlichen unverändert. Im Zusammenhang mit Fieberepisoden wurden am häufigsten junge Kinder festgestellt. Die reichsten Bevölkerungssegmente benützten die Gesundheitseinrichtungen häufiger als die ärmsten. Unsere Studien zeigen, dass ACT als Erstbehandlung in Gesundheitseinrichtungen ein akzeptierter und realisierbarer Ansatz ist, der sowohl die Krankheitslast als auch die Krankheitsübertragung einschränken kann. ACT war wirksam als ein Teil eines integrierten Ansatzes, der auch die Förderung von ITNs beinhaltete. Die Studien zeigen auch, dass eine gute Befolgung der ACT erreicht werden kann, wenn den Behandlungen ein ausreichendes Training des Gesundheitspersonals und innovative Informations-, Aufklärungs- und Kommunikationsmassnahmen vorangehen. Die Bereitstellung von ACT in Gesundheitseinrichtungen verbessert die Nutzung dieser Einrichtungen in vielerlei Hinsicht. Zur Erreichung und Gewährleistung eines breiten Zugangs zu ACTs sind aber auch andere Abgabestrategien nötig, welche alle Anbieter von Gesundheitsleistungen mit einschliessen und für die bessere Erreichbarkeit und Zugangsgerechtigkeit auch heimbasierte Behandlungen zulassen. Dementsprechend gibt es wichtige Probleme, welche weitere Forschungsanstrengungen benötigen. Wie zum Beispiel können ACTs wirksam und unter Berücksichtigung sowohl aller Anbieter von Gesundheitsleistungen in einem bestimmten Gebiet als auch aller Möglichkeiten der heimbasierten Behandlung zur Verfügung gestellt werden, so dass ein möglichst breiter und gerechter Zugang zu schnellen Diagnosen und Behandlungen erreicht werden kann? Zudem sollten wir Synergien, welche entstehen, wenn verschiedene Malariakontrollinterventionen begleitend und/oder einander nachfolgend in unterschiedlichen Zeit-Raum-Dynamiken der Abdeckung implementiert werden, besser verstehen. Diese Informationen sind entscheidend um massgeschneiderte Strategien für verschiedene endemische Situationen zu entwerfen und um einen Schritt von der Malariakontrolle hin zur Malariaelimination zu machen. MUHTASARI Ugonjwa wa malaria huambukizwa na vimelea vya aina ya P.Falciparum. Vimelea hivi huenezwa na mbu wa kike wa aina ya anophelene. Vimelea hivi vya P.Falciparum vina usumbufu wa kipekee kwa vile vipo maeneo mengi na vinazaliana haraka haraka na kuzaa ugonjwa mbaya. Kila mwaka wata wapatao millioni 500 humbukizwa vimelea ambapo wagonjwa baina ya millioni 200 mpaka 300 huugua ugonjwa wa malaria na kiasi ya wagonjwa millioni moja hufa kote duniani. Jumla ya maisha ya binadamu inayopotea kutokana na vifo na kuugua ugonjwa huu inakadiriwa kufikia miaka millioni 45. Kiasi ya asilimia thamanini ya hasara hii hupatikana katika bara la Africa na wanaoathirika zaidi ni watoto wadogo wadogo. Nchini Tanzania kiasi ya asilimia thelathini ya hasara iletwayo na magonjwa husababishwa na malaria. Ugonjwa wa malaria unaweza kutambulika na kutibika kwa haraka kwa dawa imara. Ugonjwa huu hugeuka kuwa hatari sana na kusababisha vifo vingi ikiwa matibabu yake yatacheleweshwa. Dawa za Chloroquine na salfadoxinepyremethamine (SP) ambazo kwa muda mrefu zilikuwa zinatumika kutibia ugonjwa huu katika nchi za Africa zenye kuambukizwa zaidi, sasa hivi hazifanyi tena kazi kwa sababu ya usugu wa vimelea. Dawa za mseto zenye mchanganyiko wa artemisinin (ACT) sasa hivi zinapendekezwa zaidi kutokana na kuthibitika uimara na usalama na kwa vile kwa sasa hakuna matokeo ya usugu wa vimelea uliotolewa taarifa. Pamoja na hayo, Ugonjwa wa malaria unakingika kwa kutumia vyandarua vyenye viatilifu (ITN), dawa za kunyunyiza majumbani na kuuwa mayai ya mbu kwa kutumia dawa katika mazalia ya mbu. Katika kipindi ambapo dawa za Chloroquine na SP zilikuwa zinashindwa kwa kasi kubwa kuponesha ugonjwa wa malaria, mradi wa kutathmini dawa mseto za malaria (IMPACT-TZ) ulibuniwa na ulifanya tathmini ya dawa mseto katika wilaya za Rufiji, Kilombero na Ulanga zilizopo mikoa ya Pwani na Morogoro nchini Tanzania. Kitabu hiki cha uhitimu wangu wa shahada ya udaktari wa falsafa katika fani ya epidemiology kinatokana na utafiti uliofanywa chini ya muavuli wa mradi wa IMPACT-Tz kati ya mwaka 2001 mpaka 2006. Madhumuni yake ni (i)kutathmini jinsi wagonjwa wa malaria waliotibiwa kwa dawa mseto walivykuwa wakitumia dawa hizo kwa usahihi; (ii) kufuatilia uwepo wa vimelea vya malaria katika kipindi ambacho dawa mseto zilihamasishwa na kutumika; na (iii) kutafiti athari ya utekelezaji wa mradi huu kwa matumizi ya vituo vya tiba na pia matumizi ya vyandarua vyente viatilifu na mikakati mbali mbali ya kuvisambaza katika vijiji vilivyokuwa kwenye mradi. Tathmini hizi zilifanywa katika vijiji vilivyo kwenye mpango wa kufuatilia taarifa zinazohusu uhamiaji, uhamaji, vizazi na vifo (DSS sites) katiak sehemu za Rufiji na Ifaka zilizo chini ya Taasisi ya Utafiti wa afya ya binadamu ya Ifakara (IHI). Utaratibu huu wa DSS ulishakuwepo kwenye vijiji hivyo kwa muda mrefu. Tulifanya utafiti huu kwa njia ya mahojiano na wanakaya wa kaya ambazo zilichaguliwa kwa bahati nasibu na kwa kuhakiki matone ya damu yaliyokuwa yakichukuliwa wakati wa mahojiano. Katika kuangalia matumizi ya dawa mseto kwa usahihi, tulikuwa tunawazungukia wagonjwa waliokuwa walishatibiwa kwa dawa mseto katika vituo vya tiba majumbani mwao na kuwadodosa jinsi walivyokuwa wametumia dawa hizo. Jumla ya wagonjwa 253 walifuatiliwa majumbani mwao kuulizwa maswali baada ya masaa 24 na 48 tokea kwenda kituoni kupata matibabu. Ilionekana kuwa asilimia 75 ya wagonjwa waliofuatiliwa baada ya masaa 48 walitumia dawa mseto kiusahihi. Haya yalipimwa kwa kukehasabu idadi ya vidonge vilivyokuwa vimebaki na taarifa za mgonjwa mwenyewe walipotembelewa majumbani mwao na kudodoswa na wahojaji. Kwa kweli majibu haya ya wagonjwa kutumia dawa mseto kiusahihi yalikuwa bora kuliko majibu yaliyokuya yamepatikana huko nyuma katika tathmini ya dawa za Chloroquine Matumizi ya vyandarua vyenye viatilifu yalikuwa yanaongezeka kutokana na vyandaraua hivyo kusambazwa kwa kutumia njia mseto ambazo zilijumuisha ugawaji wa vyandarua vya bure siku ya chanjo na kwa njia ya soko na hati punguzo. Njia zote hizo hasa ile ya kuviuza vyandarua dukani haikuwanyanyua sana watu maskini sana. Vyandarau vilivyotolewa bure na vile vilivyouzwa kwa hati punguzo havikuonekana kuleta kutokuwepo na usawa. Katika mwaka 2005, matumizi ya kila aina ya chandarua yalifikia silimia 63 na kwa watoto wachanga peke yao yalifikia asilimia 87. Asilimia thelathini ya vyandarua vilikuwa vimewekwa viatilifu kipindi cha miezi 6 kabla ya mahojiano. Ama katika tathmini ya vimelea vya malaria katika jamii, tuliona kuwa mwaka 2001 uwepo wa vimelea ulikuw asilimia 26 ya watu wote katika DSS upande wa Rufiji ikilinganishwa na asilimia 18 katika upande wa Ifakara. Uwepo wa vimelea ulipungua hadi kufikia asilimia 19 mwaka 2004 kwa upande wa Rufiji baada ya kanzishwa matibabu ya dawa mseto mwaka 2003. Katika mwaka 2002 uwepo wa vimelea huko ulikuwa 29%. Baadae kiwango hicho cha mwaka 2004 huko Rufiji kilibaki hivyo kwa mwaka 2005 na kushuka kufikia asilimia 15 mwaka 2006. Tathmini ya Ifakara ilionesha kuwa uwepo wa vimelea ulikuwa 22% mwaka 2002, 25% katika mwaka 2004, 11% mwaka 2005 na 14% mwaka 2006. Kwa upande wa upungufu wa damu mwilini , tathmini yetu iliyofanywa mwaka 2004 mpaka 2006 katika upande wa Rufiji ilionesha kuwa upungufu ulipungua kutoka asilimia 23 mwaka 2004 hadi 16% mwaka 2005 na 2006. Upande wa Ifakara hali ilikuwa 12% mwaka 2004, 18% mwaka 2005 na 10% mwaka 2006. Matumizi ya vyandarua yaliongezeka huko Rufiji kutoka asilimia 18% mwaka 2001 na kufikia asilimia 63 mwaka 2006. Na huko Ifakara matumizi yalikuwa asilimia 69 mwaka 2001 na kuongezeka kuwa asilimia 86 mwaka 2006. Katika tathmini yetu ya kujua matumizi ya vituo vya matibabu kwa wale waliosema waligua homa au malaria wiki mbili kabla ya mahojiano tuligundua kwamba matumizi ya chanzo hicho yalikuwa 31% na 35% kwa mika ya 2001 na 2002 huko Rufiji. Hii ni miaka kabla ya kuanza kutibu malaria kwa kutumia dawa mseto katika vituo vya afya sehemu hiyo. Matumizi yaliongezeka kufikia 45% katika mwaka 2004, mwaka mmoja baada ya kuanza dawa hizo katika vituo vya afya peke yake. Matumizi hayo yalipungua kidogo na kufikia 41% mwaka 2005. Yalianguka zaidi mwaka 2006 kwa kufikia 30% tu. Kwa upande wa Ifakara ambako wagonjwa waliendelea na sera ya serikali kwa nchi nzima ya matibabu ya dawa isiyo ya mseto ya SP wakati ule , wagonjwa waliopata matibabu yao kutoka vituo vya Afya yalikuwa 27% kunako mwaka 2001 na 33% katika mwaka 2002. Hali ilishuka na kufikia 29% kunako mwaka 2004 na kuongezeka kufikia 36% katika mwaka 2005 na kutokuwepo na mabadiliko katika mwaka 2006. Katika kuhusisha matumizi haya ya vituo vya afya na rika za watu, watoto chini ya miaka 5 walikuwa wanatumia vituo hivyo mara nyingi zaidi kuliko wenye umri zaidi yao kutoka zote za Rufiji na Ifakara. Aidha, wale wenye unafuu wa maisha walikuwa na fursa zaidi ya kutumia vituo vya matibabu kwa zaidi ya 50% ya wale waliokuwa wanaishi maisha ya chini zaidi kutoka katika sehemu zot

Do Health Workers' Preferences Influence their Practices? Assessment of Providers' Attitude and Personal use of new Treatment Recommendations for Management of Uncomplicated Malaria, Tanzania.

\ud \ud Due to growing antimalarial drug resistance, Tanzania changed malaria treatment policies twice within a decade. First in 2001 chloroquine (CQ) was replaced by sulfadoxine-pyrimethamine (SP) for management of uncomplicated malaria and by late 2006, SP was replaced by artemether-lumefantrine (AL). We assessed health workers' attitudes and personal practices following the first treatment policy change, at six months post-change and two years later. Two cross-sectional surveys were conducted in 2002 and 2004 among healthcare workers in three districts in South-East Tanzania using semi-structured questionnaires. Attitudes were assessed by enquiring which antimalarial was considered most suitable for the management of uncomplicated malaria for the three patient categories: i) children below 5; ii) older children and adults; and iii) pregnant women. Practice was ascertained by asking which antimalarial was used in the last malaria episode by the health worker him/herself and/or dependants. Univariate and multivariate logistic regression was used to identify factors associated with reported attitudes and practices towards the new treatment recommendations. A total of 400 health workers were interviewed; 254 and 146 in the first and second surveys, respectively. SP was less preferred antimalarial in hospitals and private health facilities (p<0.01) in the first round, and the preference worsened in the second round. In the first round, clinicians did not prefer SP for children below age of 5 and pregnant women (p<0.01), but two years later, they did not prefer it for all patient scenarios. SP was the most commonly used antimalarial for management of the last malaria episode for health workers and their dependants in both rounds, in the public sector (p<0.01). Health workers in the dispensaries had the highest odds of using SP for their own treatment [adjusted OR- first round: 6.7 (95%CI: 1.9-23.4); crude OR- second round: 4.5 (1.5-13.3)]. Following changes in malaria treatment recommendations, most health workers did not prefer the new antimalarial drug, and their preferences worsened over time. However, many of them still used the newly recommended drug for management of their own or family members' malaria episode. This indicates that, other factors than providers' attitude may have more influence in their personal treatment practices

A Comparative Taxonomy of Parallel Algorithms for RNA Secondary Structure Prediction

RNA molecules have been discovered playing crucial roles in numerous biological and medical procedures and processes. RNA structures determination have become a major problem in the biology context. Recently, computer scientists have empowered the biologists with RNA secondary structures that ease an understanding of the RNA functions and roles. Detecting RNA secondary structure is an NP-hard problem, especially in pseudoknotted RNA structures. The detection process is also time-consuming; as a result, an alternative approach such as using parallel architectures is a desirable option. The main goal in this paper is to do an intensive investigation of parallel methods used in the literature to solve the demanding issues, related to the RNA secondary structure prediction methods. Then, we introduce a new taxonomy for the parallel RNA folding methods. Based on this proposed taxonomy, a systematic and scientific comparison is performed among these existing methods

Beyond Antimalarial Stock-outs: Implications of Health Provider Compliance on Out-of-Pocket Expenditure during Care-Seeking for Fever in South East Tanzania.

To better understand how stock-outs of the first line antimalarial, Artemisinin-based Combination Therapy (ACT) and other non-compliant health worker behaviour, influence household expenditures during care-seeking for fever in the Ulanga District in Tanzania. We combined weekly ACT stock data for the period 2009-2011 from six health facilities in the Ulanga District in Tanzania, together with household data from 333 respondents on the cost of fever care-seeking in Ulanga during the same time period to establish how health seeking behaviour and expenditure might vary depending on ACT availability in their nearest health facility. Irrespective of ACT stock-outs, more than half (58%) of respondents sought initial care in the public sector, the remainder seeking care in the private sector where expenditure was higher by 19%. Over half (54%) of respondents who went to the public sector reported incidences of non-compliant behaviour by the attending health worker (e.g. charging those who were eligible for free service or referring patients to the private sector despite ACT stock), which increased household expenditure per fever episode from USD0.14 to USD1.76. ACT stock-outs were considered to be the result of non-compliant behaviour of others in the health system and increased household expenditure by 21%; however we lacked sufficient statistical power to confirm this finding. System design and governance challenges in the Tanzanian health system have resulted in numerous ACT stock-outs and frequent non-compliant public sector health worker behaviour, both of which increase out-of-pocket health expenditure. Interventions are urgently needed to ensure a stable supply of ACT in the public sector and increase health worker accountability

Health Worker Factors Associated with Prescribing of Artemisinin Combination Therapy for Uncomplicated Malaria in Rural Tanzania.

Improving malaria case management is partially dependent on health worker compliance with clinical guidelines. This study assessed health worker factors associated with correct anti-malarial prescribing practices at two sites in rural Tanzania. Repeated cross-sectional health facility surveys were conducted during high and low malaria transmission seasons in 2010 and collected information on patient consultations and health worker characteristics. Using logistic regression, the study assessed health worker factors associated with correct prescription for uncomplicated malaria defined as prescription of artemisinin-based combination therapy (ACT) for patients with fever and Plasmodium falciparum asexual infection based on blood slide or malaria rapid diagnostic test (RDT) according to national treatment guidelines. The analysis included 685 patients with uncomplicated malaria who were seen in a health facility with ACT in stock, and 71 health workers practicing in 30 health facilities. Overall, 58% of malaria patients were correctly treated with ACT. Health workers with three or more years' work experience were significantly more likely than others to prescribe correctly (adjusted odds ratio (aOR) 2.9; 95% confidence interval (CI) 1.2-7.1; p = 0.019). Clinical officers (aOR 2.2; 95% CI 1.1-4.5; p = 0.037), and nurse aide or lower cadre (aOR 3.1; 95% CI 1.3-7.1; p = 0.009) were more likely to correctly prescribe ACT than medical officers. Training on ACT use, supervision visits, and availability of job aids were not significantly associated with correct prescription. Years of working experience and health worker cadre were associated with correct ACT prescription for uncomplicated malaria. Targeted interventions to improve health worker performance are needed to improve overall malaria case management

Isolation of bacterial strain for biodegradation of fats, oil and grease

Fat, oil and grease (FOG) deposition is one of the major problems that harm the environment and cause dissatisfaction for human. Uncontrolled and un-pre-treated FOG removal from the kitchen could lead to its accumulation in the piping system. Problems include the interference of fat with the aerobic microorganisms that are responsible in treating the wastewater by reducing oxygen transfer rates and for anaerobic microorganisms; their efficiency could also be reduced due to the reduction of the transport of soluble substrates to the bacterial biomass. Biodegradation could be one of the effective means to treat FOG. The main objective of this study is to isolate bacterial strains from the FOG waste and identify the strains that are capable in biodegrading FOG waste. FOG sample was collected from a sewer manhole. Enrichment technique was applied, followed by isolation of bacterial strains to determine which strain is able to degrade the FOG deposition. Some morphology for the bacterial strain was done to determine its characteristics

Health System Factors Associated With Correct use of Artemether-Lumefantrine for Management of Uncomplicated Malaria in Rural Tanzania

Poor adherence to and inappropriate use of antimalarials leads to ineffective cure and promote development of drug resistance. We assessed quality of malaria case management in two areas with health and demographic surveillance systems in rural Tanzania to ascertain health worker and facility factors that influence correct prescription and correct dosing of an artemisinin based combination therapy (ACT); Artemether-Lumefantrine (ALu). Exit interviews were conducted to all patients attending for initial illness consultation at health facilities. We collected information about health worker’s training, supervision visits and inventoried facility capacity and availability of medical products related to care of malaria patients. Data were double entered in EPI data and analyzed in STATA version 10 We used logistic regression to assess association of different health system factors to correct use of ALu. The outcomes variables were correct treatment, correct dosing and receiving counselling messages, and the predictors were a range of health worker, health facility and patient factors. Total of 1471 patients were included in this analysis. Majority of patients were seen in dispensaries 70.5 %; (95% confidence interval (95%CI): 57.6-80.8) and in public health facilities 80.2% (95%CI: 72.4-86.1). Work experience seems to be a significant predictor of health workers’ compliance to treatment recommendation. Availability of medical products at health facility and patient characteristics are shown to influence correct use of treatment recommendations. The need to develop targeted interventions to address health system bottlenecks that affect quality of care; such as in-availability of medical products is becoming more apparent