Висцеральный лейшманиоз (ВЛ), известный на Индийском субконтиненте как кала-азар, является паразитарным заболеванием, вызываемым жгутиконосцем Leishmania, которое может привести к летальному исходу при отсутствии своевременного лечения. Москит Phlebotomus argentipes является единственным подтвержденным переносчиком ВЛ в Юго-Восточной Азии, где с ним борются с помощью опрыскивания помещений остаточным инсектицидом (ООВ), синтетического инсектицида. Использование ДДТ в программах контроля ВЛ привело к развитию резистентности у москитов, поэтому ДДТ был заменен инсектицидом альфа-циперметрином. Однако альфа-циперметрин действует аналогично ДДТ, поэтому риск развития резистентности у москитов увеличивается в условиях стресса, вызванного повторным воздействием этого инсектицида. В данном исследовании мы оценили восприимчивость диких комаров и их потомства F1 с помощью бутылочного биотеста CDC.
Мы собрали комаров в 10 деревнях округа Музаффарпур штата Бихар, Индия. В восьми деревнях продолжали использовать высокоэффективные инсектициды.циперметринВ одной деревне прекратили использование высокоэффективного циперметрина для обработки помещений, а в другой деревне высокоэффективного циперметрина для обработки помещений вообще не использовали. Собранные комары подвергались воздействию заранее определенной диагностической дозы в течение определенного времени (3 мкг/мл в течение 40 минут), а скорость нокдауна и смертность регистрировались через 24 часа после воздействия.
Уровень гибели диких комаров составил от 91,19% до 99,47%, а комаров первого поколения – от 91,70% до 98,89%. Через 24 часа после воздействия смертность диких комаров составила от 89,34% до 98,93%, а комаров первого поколения – от 90,16% до 98,33%.
Результаты данного исследования свидетельствуют о том, что у P. argentipes может развиться резистентность, что указывает на необходимость постоянного мониторинга и бдительности для поддержания контроля после полного искоренения.
Висцеральный лейшманиоз (ВЛ), известный на Индийском субконтиненте как кала-азар, — паразитарное заболевание, вызываемое жгутиконосным простейшим Leishmania и передающееся через укусы инфицированных самок москитов (Diptera: Myrmecophaga). Москиты — единственный подтверждённый переносчик ВЛ в Юго-Восточной Азии. Индия близка к достижению цели полной ликвидации ВЛ. Однако для поддержания низкого уровня заболеваемости после ликвидации заболевания крайне важно сократить популяцию переносчиков, чтобы предотвратить потенциальную передачу инфекции.
Борьба с комарами в Юго-Восточной Азии осуществляется методом остаточного распыления инсектицидов внутри помещений (IRS) с использованием синтетических инсектицидов. Скрытный образ жизни серебристых ножек делает их подходящей мишенью для борьбы с инсектицидами путем остаточного распыления внутри помещений [1]. Остаточное распыление дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) в помещениях в рамках Национальной программы по борьбе с малярией в Индии оказало значительный побочный эффект в контроле популяций комаров и значительно снизило число случаев ВЛ [2]. Этот незапланированный контроль ВЛ побудил Индийскую программу по ликвидации ВЛ принять остаточное распыление инсектицидов внутри помещений в качестве основного метода борьбы с серебристыми ножек. В 2005 году правительства Индии, Бангладеш и Непала подписали меморандум о взаимопонимании с целью ликвидации ВЛ к 2015 году [3]. Усилия по ликвидации, включающие сочетание борьбы с переносчиками и быстрой диагностики и лечения случаев заболевания людей, были направлены на выход на фазу консолидации к 2015 году, впоследствии эта цель была пересмотрена на 2017 год, а затем на 2020 год.[4] Новая глобальная дорожная карта по ликвидации забытых тропических болезней включает ликвидацию ВЛ к 2030 году.[5]
Поскольку Индия вступает в фазу после ликвидации BCVD, крайне важно гарантировать, что не разовьется значительная резистентность к бета-циперметрину. Причина резистентности заключается в том, что как ДДТ, так и циперметрин имеют одинаковый механизм действия, а именно, они нацелены на белок VGSC [21]. Таким образом, риск развития резистентности у москитов может быть увеличен стрессом, вызванным регулярным воздействием сильнодействующего циперметрина. Поэтому крайне важно отслеживать и выявлять потенциальные популяции москитов, устойчивые к этому инсектициду. В этом контексте целью данного исследования было отслеживать статус восприимчивости диких москитов с использованием диагностических доз и продолжительности воздействия, определенных Чаубей и соавт. [20] изучали P. argentipes из разных деревень в районе Музаффарпур штата Бихар, Индия, в которых постоянно использовались системы распыления внутри помещений, обработанные циперметрином (деревни с непрерывным IPS). Статус восприимчивости диких особей P. argentipes из деревень, прекративших использование систем опрыскивания помещений, обработанных циперметрином (бывшие деревни IPS), и деревень, которые никогда не использовали системы опрыскивания помещений, обработанные циперметрином (деревни, не прошедшие IPS), сравнивался с использованием биопробы в бутылках CDC.
Для исследования были выбраны десять деревень (рис. 1; таблица 1), из которых восемь имели историю постоянного распыления внутри помещений синтетических пиретроидов (гиперметрина; обозначены как деревни постоянного применения гиперметрина) и имели случаи ВЛ (по крайней мере один случай) за последние 3 года. Из оставшихся двух деревень, участвовавших в исследовании, одна деревня, в которой не применялось распыление бета-циперметрина внутри помещений (деревня, не применявшая распыление внутри помещений), была выбрана в качестве контрольной деревни, а другая деревня, в которой периодически применялось распыление бета-циперметрина внутри помещений (деревня с периодическим распылением внутри помещений/бывшая деревня с распылением внутри помещений), была выбрана в качестве контрольной деревни. Выбор этих деревень основывался на координации с Департаментом здравоохранения и группой по распылению внутри помещений, а также на проверке Плана микродействий по распылению внутри помещений в округе Музаффарпур.
Географическая карта района Музаффарпур с указанием местонахождения деревень, включенных в исследование (1–10). Места проведения исследования: 1 – Манифулкаха; 2 – Рамдас-Маджхаули; 3 – Мадхубани; 4 – Анандпур-Харуни; 5 – Пандей; 6 – Хирапур; 7 – Мадхопур-Хазари; 8 – Хамидпур; 9 – Нунфара; 10 – Симара. Карта подготовлена с использованием программного обеспечения QGIS (версия 3.30.3) и шейп-файла Open Assessment.
Бутылки для экспериментов по экспозиции были подготовлены в соответствии с методами Чауби и соавторов [20] и Денлингера и соавторов [22]. Вкратце, стеклянные бутылки объемом 500 мл были подготовлены за день до эксперимента, и внутренние стенки бутылок были покрыты указанным инсектицидом (диагностическая доза α-циперметрина составляла 3 мкг/мл) путем нанесения ацетонового раствора инсектицида (2,0 мл) на дно, стенки и крышку бутылок. Затем каждую бутылку высушивали на механическом валике в течение 30 минут. В это время медленно откручивайте крышку, чтобы дать ацетону испариться. Через 30 минут сушки снимите крышку и вращайте бутылку, пока весь ацетон не испарится. Затем бутылки были оставлены открытыми для высыхания на ночь. Для каждого повторного теста одна бутылка, используемая в качестве контроля, была покрыта 2,0 мл ацетона. Все бутылки повторно использовались на протяжении экспериментов после соответствующей очистки в соответствии с процедурой, описанной Денлингером и др. и Всемирной организацией здравоохранения [22, 23].
На следующий день после обработки инсектицидом из клеток в пробирках извлекали по 30–40 диких комаров (голодных самок) и осторожно помещали в каждую пробирку. Для каждой бутылки, покрытой инсектицидом, использовалось примерно одинаковое количество мух, включая контрольную. Повторяйте это не менее пяти–шести раз в каждой деревне. Через 40 минут обработки инсектицидом регистрировали количество сбитых мух. Всех мух отлавливали механическим аспиратором, помещали в картонные контейнеры объемом пол-литра, покрытые мелкой сеткой, и помещали в отдельный инкубатор с теми же условиями влажности и температуры, с тем же источником пищи (ватные шарики, смоченные в 30% растворе сахара), что и необработанные колонии. Смертность регистрировали через 24 часа после обработки инсектицидом. Все комары были препарированы и исследованы для подтверждения видовой идентичности. Та же процедура была проведена с мухами-потомками F1. Показатели сбитости и смертности регистрировали через 24 часа после обработки. Если смертность в контрольных флаконах составляла < 5%, коррекция смертности в повторных пробах не проводилась. Если смертность в контрольной бутылке составляла ≥ 5% и ≤ 20%, смертность в тестовых флаконах этой повторной пробы корректировалась по формуле Эбботта. Если смертность в контрольной группе превышала 20%, вся тестовая группа выбраковывалась [24, 25, 26].
Средняя смертность отловленных в дикой природе комаров P. argentipes. Погрешности представляют собой стандартные ошибки среднего значения. Пересечение двух красных горизонтальных линий с графиком (смертность 90% и 98% соответственно) указывает на интервал смертности, в котором может развиться резистентность.[25]
Средняя смертность потомства F1 диких P. argentipes. Планки погрешностей представляют собой стандартные ошибки среднего значения. Кривые, пересекаемые двумя красными горизонтальными линиями (смертность 90% и 98% соответственно), представляют собой диапазон смертности, при котором может развиться резистентность[25].
Комары в контрольной/не подвергавшейся воздействию IRS деревне (Манифулькаха) оказались высокочувствительными к инсектицидам. Средняя смертность (±SE) отловленных в дикой природе комаров через 24 часа после сбивания с ног и воздействия составила 99,47 ± 0,52% и 98,93 ± 0,65% соответственно, а средняя смертность потомства F1 – 98,89 ± 1,11% и 98,33 ± 1,11% соответственно (таблицы 2 и 3).
Результаты данного исследования показывают, что у москитов-седохвостов может развиться резистентность к синтетическому пиретроиду (СП) α-циперметрину в деревнях, где пиретроид (СП) α-циперметрин использовался регулярно. Напротив, у москитов-седохвостов, собранных в деревнях, не охваченных программой IRS/контроля, была обнаружена высокая восприимчивость. Мониторинг восприимчивости популяций диких москитов важен для контроля эффективности используемых инсектицидов, поскольку эта информация может помочь в управлении устойчивостью к инсектицидам. Высокие уровни устойчивости к ДДТ регулярно регистрировались у москитов из эндемичных районов Бихара из-за исторического селекционного давления со стороны IRS, использующей этот инсектицид [ 1 ].
Мы обнаружили, что P. argentipes очень чувствителен к пиретроидам, а полевые испытания в Индии, Бангладеш и Непале показали, что IRS обладает высокой энтомологической эффективностью при использовании в сочетании с циперметрином или дельтаметрином [19, 26, 27, 28, 29]. Недавно Рой и др. [18] сообщили, что P. argentipes развила резистентность к пиретроидам в Непале. Наше полевое исследование восприимчивости показало, что серебристоногие москиты, собранные в деревнях, не подвергавшихся воздействию IRS, были очень восприимчивы, но мухи, собранные в деревнях с периодическим/бывшим воздействием IRS и постоянным воздействием IRS (смертность варьировалась от 90% до 97%, за исключением москитов из Анандпур-Харуни, у которых смертность через 24 часа после воздействия составила 89,34%), вероятно, были устойчивы к высокоэффективному циперметрину [25]. Одной из возможных причин развития этой резистентности является давление, оказываемое плановым опрыскиванием помещений (IRS) и местными программами опрыскивания на основе конкретных случаев, которые являются стандартными процедурами для управления вспышками кала-азара в эндемичных районах/кварталах/деревнях (Стандартная операционная процедура по расследованию и управлению вспышками [30]. Результаты этого исследования дают ранние признаки развития селективного давления против высокоэффективного циперметрина. К сожалению, исторические данные о восприимчивости для этого региона, полученные с помощью бутылочного биоанализа CDC, недоступны для сравнения; все предыдущие исследования отслеживали восприимчивость P. argentipes с помощью бумаги, пропитанной инсектицидом ВОЗ. Диагностические дозы инсектицидов в тест-полосках ВОЗ являются рекомендуемыми идентификационными концентрациями инсектицидов для использования против переносчиков малярии (Anopheles gambiae), и оперативная применимость этих концентраций к москитам неясна, поскольку москиты летают реже, чем комары, и проводят больше времени в контакте с субстратом в биоанализе [23].
Синтетические пиретроиды использовались в эндемичных по ВЛ районах Непала с 1992 года, чередуясь с СП альфа-циперметрином и лямбда-цигалотрином для борьбы с москитами [31], а дельтаметрин также использовался в Бангладеш с 2012 года [32]. Фенотипическая резистентность была обнаружена в диких популяциях серебристоногих москитов в районах, где синтетические пиретроиды использовались в течение длительного времени [18, 33, 34]. Несинонимичная мутация (L1014F) была обнаружена в диких популяциях индийского москита и была связана с резистентностью к ДДТ, предполагая, что резистентность к пиретроидам возникает на молекулярном уровне, поскольку и ДДТ, и пиретроид (альфа-циперметрин) нацелены на один и тот же ген в нервной системе насекомых [17, 34]. Поэтому систематическая оценка восприимчивости к циперметрину и мониторинг резистентности комаров имеют важное значение в период ликвидации и после ликвидации.
Потенциальным ограничением данного исследования является то, что мы использовали биопробу во флаконе CDC для измерения восприимчивости, но все сравнения использовали результаты предыдущих исследований с использованием набора биопроб ВОЗ. Результаты двух биопроб могут быть несопоставимы напрямую, поскольку биопроба во флаконе CDC измеряет нокдаун в конце диагностического периода, тогда как биопроба набора ВОЗ измеряет смертность через 24 или 72 часа после воздействия (последнее для медленно действующих соединений) [35]. Другим потенциальным ограничением является количество деревень IRS в данном исследовании по сравнению с одной не-IRS и одной не-IRS/бывшей IRS деревней. Мы не можем предполагать, что уровень восприимчивости комаров-переносчиков, наблюдаемый в отдельных деревнях одного района, является репрезентативным для уровня восприимчивости в других деревнях и районах Бихара. Поскольку Индия вступает в фазу после ликвидации вируса лейкемии, крайне важно предотвратить значительное развитие резистентности. Необходим оперативный мониторинг резистентности популяций москитов из различных районов, кварталов и географических зон. Представленные в настоящем исследовании данные являются предварительными и должны быть проверены путем сравнения с идентификационными концентрациями, опубликованными Всемирной организацией здравоохранения [35], чтобы получить более точное представление о статусе восприимчивости P. argentipes в этих районах, прежде чем корректировать программы борьбы с переносчиками для поддержания низкой численности популяций москитов и содействия элиминации вируса лейкемии.
У комара P. argentipes, переносчика вируса лейкоза, могут появиться первые признаки резистентности к высокоэффективному циперметрину. Регулярный мониторинг резистентности к инсектицидам в диких популяциях P. argentipes необходим для поддержания эпидемиологического эффекта мер борьбы с переносчиками. Для управления резистентностью к инсектицидам и содействия ликвидации вируса лейкоза в Индии необходима и рекомендуется ротация инсектицидов с различными механизмами действия и/или оценка и регистрация новых инсектицидов.
Время публикации: 17 февраля 2025 г.