Висцеральный лейшманиоз (ВЛ), известный на Индийском субконтиненте как кала-азар, является паразитарным заболеванием, вызываемым жгутиконосным простейшим Leishmania, которое может быть смертельным, если не лечить его своевременно. Москит Phlebotomus argentipes является единственным подтвержденным переносчиком ВЛ в Юго-Восточной Азии, где он контролируется методом остаточного распыления в помещениях (IRS), синтетическим инсектицидом. 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 резистентности у москитов увеличивается в условиях стресса, вызванного повторным воздействием этого инсектицида. В этом исследовании мы оценили восприимчивость диких комаров и их потомства F1 с помощью биопробы в бутылке CDC.
Мы собрали комаров из 10 деревень в районе Музаффарпур в Бихаре, Индия. Восемь деревень продолжали использовать высокоэффективныециперметриндля распыления внутри помещений одна деревня прекратила использование высокоэффективного циперметрина для распыления внутри помещений, а одна деревня вообще не использовала высокоэффективного циперметрина для распыления внутри помещений. Собранные комары подвергались воздействию заранее определенной диагностической дозы в течение определенного времени (3 мкг/мл в течение 40 мин), а скорость нокдауна и смертность регистрировались через 24 ч после воздействия.
Уровень гибели диких комаров составил от 91,19% до 99,47%, а уровень гибели их поколения F1 составил от 91,70% до 98,89%. Через двадцать четыре часа после воздействия уровень смертности диких комаров составил от 89,34% до 98,93%, а уровень гибели их поколения F1 составил от 90,16% до 98,33%.
Результаты данного исследования указывают на то, что у P. argentipes может развиться резистентность, что указывает на необходимость постоянного мониторинга и бдительности для поддержания контроля после того, как будет достигнуто искоренение.
Висцеральный лейшманиоз (ВЛ), известный на индийском субконтиненте как кала-азар, является паразитарным заболеванием, вызываемым жгутиконосными простейшими Leishmania и передающимся через укусы инфицированных самок москитов (Diptera: Myrmecophaga). Москиты являются единственным подтвержденным переносчиком ВЛ в Юго-Восточной Азии. Индия близка к достижению цели ликвидации ВЛ. Однако для поддержания низкого уровня заболеваемости после ликвидации крайне важно сократить популяцию переносчиков, чтобы предотвратить потенциальную передачу.
Борьба с комарами в Юго-Восточной Азии осуществляется путем распыления инсектицидов остаточного действия в помещениях (IRS) с использованием синтетических инсектицидов. Скрытное поведение спящих серебристых комаров делает их подходящей целью для борьбы с инсектицидами путем распыления инсектицидов остаточного действия в помещениях [1]. Распыление дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) остаточного действия в помещениях в рамках Национальной программы по борьбе с малярией в Индии оказало значительное побочное действие в контроле популяций комаров и значительно сократило случаи заболевания VL [2]. Этот незапланированный контроль VL побудил Индийскую программу по ликвидации VL принять распыление инсектицидов остаточного действия в помещениях в качестве основного метода борьбы с серебристыми комарами. В 2005 году правительства Индии, Бангладеш и Непала подписали меморандум о взаимопонимании с целью ликвидации VL к 2015 году [3]. Усилия по ликвидации, включающие сочетание борьбы с переносчиками и быстрой диагностики и лечения случаев заболевания людей, были направлены на то, чтобы войти в фазу консолидации к 2015 году, впоследствии 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 значительная резистентность к бета-циперметрину не разовьется. Причина резистентности заключается в том, что и ДДТ, и циперметрин имеют одинаковый механизм действия, а именно, они нацелены на белок VGSC[21]. Таким образом, риск развития резистентности у москитов может быть увеличен из-за стресса, вызванного регулярным воздействием сильнодействующего циперметрина. Поэтому крайне важно отслеживать и выявлять потенциальные популяции москитов, устойчивые к этому инсектициду. В этом контексте целью данного исследования было отслеживание статуса восприимчивости диких москитов с использованием диагностических доз и продолжительности воздействия, определенных Чауби и др. [20] изучали P. argentipes из разных деревень в районе Музаффарпур в Бихаре, Индия, которые постоянно использовали системы распыления внутри помещений, обработанные циперметрином (деревни с непрерывным IPS). Статус восприимчивости диких P. argentipes из деревень, которые прекратили использовать системы опрыскивания помещений, обработанные циперметрином (бывшие деревни IPS), и тех, которые никогда не использовали системы опрыскивания помещений, обработанные циперметрином (деревни, не использующие IPS), сравнивали с помощью биопробы в бутылках CDC.
Для исследования были выбраны десять деревень (рис. 1; таблица 1), из которых восемь имели историю постоянного распыления синтетических пиретроидов (гиперметрина) в помещениях; обозначены как деревни постоянного гиперметрина) и имели случаи ВЛ (по крайней мере один случай) за последние 3 года. Из оставшихся двух деревень в исследовании одна деревня, в которой не применялось распыление бета-циперметрина в помещениях (деревня, не применявшая распыление в помещениях), была выбрана в качестве контрольной деревни, а другая деревня, в которой периодически распылялось бета-циперметрин в помещениях (деревня с периодическим распылением в помещениях/бывшая деревня с распылением в помещениях), была выбрана в качестве контрольной деревни. Выбор этих деревень был основан на координации с Департаментом здравоохранения и группой по распылению в помещениях и проверке Плана микродействий по распылению в помещениях в округе Музаффарпур.
Географическая карта района Музаффарпур, показывающая расположение деревень, включенных в исследование (1–10). Места 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 была подготовлена с использованием программного обеспечения QGIS (версия 3.30.3) и Open Assessment Shapefile.
Бутылки для экспериментов по экспозиции были подготовлены в соответствии с методами Чауби и др. [20] и Денлингера и др. [22]. Вкратце, стеклянные бутылки объемом 500 мл были подготовлены за день до эксперимента, и внутренняя стенка бутылок была покрыта 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 ролике в течение 30 минут. В это время медленно откручивайте крышку, чтобы ацетон испарился. После 30 минут сушки снимите крышку и вращайте бутылку, пока весь ацетон не испарится. Затем бутылки оставляли открытыми для высыхания на ночь. Для каждого повторного теста одну бутылку, используемую в качестве контроля, покрывали 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 приготовления инсектицида 30–40 пойманных в дикой природе комаров (голодных самок) были извлечены из клеток в пробирках и осторожно выдуты в каждую пробирку. Примерно одинаковое количество мух использовалось для каждой бутылки, покрытой инсектицидом, включая контрольную. Повторите это не менее пяти-шести раз в каждой деревне. Через 40 минут воздействия инсектицида регистрировалось количество сбитых мух. Всех мух отлавливали механическим аспиратором, помещали в картонные контейнеры объемом в пол-литра, покрытые мелкой сеткой, и помещали в отдельный инкубатор при тех же условиях 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 воздействия инсектицида. Все комары были препарированы и исследованы для подтверждения видовой идентичности. Та же процедура была проведена с потомством мух F1. Показатели сбития и смертности регистрировались через 24 часа после воздействия. Если смертность в контрольных бутылках была < 5%, то в повторностях не проводилась коррекция смертности. Если смертность в контрольной бутылке была ≥ 5% и ≤ 20%, то смертность в тестовых бутылках этой репликации корректировалась с использованием формулы Эбботта. Если смертность в контрольной группе превышала 20%, то вся тестовая группа отбраковывалась [24, 25, 26].
Средняя смертность отловленных в дикой природе комаров P. argentipes. Планки погрешностей представляют собой стандартные ошибки среднего значения. Пересечение двух красных горизонтальных линий с графиком (90% и 98% смертности соответственно) указывает на окно смертности, в котором может развиться резистентность.[25]
Средняя смертность потомства F1 диких P. argentipes. Планки погрешностей представляют стандартные ошибки среднего. Кривые, пересекаемые двумя красными горизонтальными линиями (90% и 98% смертности соответственно), представляют диапазон смертности, в пределах которого может развиться резистентность[25].
Комары в контрольной/не-IRS деревне (Манифулькаха) оказались высокочувствительными к инсектицидам. Средняя смертность (±SE) пойманных в дикой природе комаров через 24 часа после нокдауна и воздействия составила 99,47 ± 0,52% и 98,93 ± 0,65% соответственно, а средняя смертность потомства F1 составила 98,89 ± 1,11% и 98,33 ± 1,11% соответственно (таблицы 2, 3).
Результаты этого исследования показывают, что серебристоногие москиты могут развить устойчивость к синтетическому пиретроиду (SP) α-циперметрину в деревнях, где пиретроид (SP) α-циперметрин использовался регулярно. Напротив, серебристоногие москиты, собранные в деревнях, не охваченных программой IRS/control, оказались очень восприимчивыми. Мониторинг восприимчивости популяций диких москитов важен для мониторинга 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 давления отбора 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 развил устойчивость к пиретроидам в Непале. Наше полевое исследование восприимчивости показало, что серебристоногие москиты, собранные в деревнях, не подвергшихся воздействию IRS, были очень восприимчивы, но мухи, собранные в деревнях с прерывистым/бывшим воздействием IRS и постоянным воздействием IRS (смертность варьировалась от 90% до 97%, за исключением москитов из Анандпур-Харуни, у которых смертность составила 89,34% через 24 часа после воздействия), вероятно, были устойчивы к высокоэффективному циперметрину [25]. Одной из возможных причин развития этой резистентности является давление, оказываемое плановым распылением в помещениях (IRS) и программами локального распыления 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 биопробы CDC, недоступны для сравнения; все предыдущие исследования отслеживали восприимчивость P. argentipes с использованием бумаги, пропитанной инсектицидом ВОЗ. Диагностические дозы инсектицидов в тест-полосках ВОЗ являются рекомендуемыми идентификационными концентрациями инсектицидов для использования против переносчиков малярии (Anopheles gambiae), а оперативная применимость этих концентраций к москитам неясна, поскольку москиты летают реже, чем комары, и проводят больше времени в контакте с субстратом в биопробе [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 индийских москитов и была связана с резистентностью к ДДТ, что позволяет предположить, 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 этого исследования является то, что мы использовали биопробу флакона 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 флакона 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 этом исследовании по сравнению с одной не-IRS и одной не-IRS/бывшей IRS деревней. Мы не можем предположить, что уровень восприимчивости комаров-переносчиков, наблюдаемый в отдельных деревнях в одном районе, 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. Требуется быстрый мониторинг резистентности в популяциях москитов из разных районов, блоков и географических областей. Данные, представленные в этом исследовании, являются предварительными и должны быть проверены путем сравнения с идентификационными концентрациями, опубликованными Всемирной организацией здравоохранения [35], чтобы получить более конкретное представление о статусе восприимчивости P. argentipes в этих областях, прежде чем модифицировать программы борьбы с переносчиками для поддержания низкой популяции москитов и поддержки ликвидации вируса лейкемии.
Комар P. argentipes, переносчик вируса лейкоза, может начать проявлять ранние признаки устойчивости к высокоэффективному циперметрину. Регулярный мониторинг устойчивости к инсектицидам в диких популяциях P. argentipes необходим для поддержания эпидемиологического воздействия мер по контролю за переносчиками. Ротация инсектицидов с различными механизмами действия и/или оценка и регистрация новых инсектицидов необходимы и рекомендуются для управления устойчивостью к инсектицидам и поддержки ликвидации вируса лейкоза в Индии.
Время публикации: 17 февр. 2025 г.